JP2010010398A

JP2010010398A - 真空処理装置

Info

Publication number: JP2010010398A
Application number: JP2008168053A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Isozaki; 真一磯崎; Akitaka Makino; 昭孝牧野; Shingo Kimura; 伸吾木村; Minoru Yatomi; 実矢富
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp; Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2008-06-27
Publication date: 2010-01-14
Anticipated expiration: 2028-06-27
Also published as: KR101092510B1; US20090324367A1; JP5097627B2; US8100620B2; KR20100002018A

Abstract

【課題】
設置面積あたりの生産性が高い半導体製造装置を提供する。
【解決手段】
内部が減圧される処理室を有する複数の真空処理容器と、これら真空処理容器が周囲に連結されて配置され減圧された内部を処理対称の試料が搬送される真空搬送容器と、この真空搬送容器の前方側に連結されその前面側に前記試料が収納されたカセットが載せられる複数のカセット台が配置されて大気圧下の内部で前記試料が搬送される大気搬送容器と、ｋの大気搬送容器内の左右の一端部に配置され前記試料の位置を調節する位置合わせ機と、この位置合わせ機の下方で床面との間に配置され前記複数の真空処理用機に供給される流体の供給を調節する調節器とを備えた。
【選択図】図１（ａ）

Description

本発明は、真空処理装置に係り、特に減圧された内部で処理対象の半導体ウエハ等の基板上の試料を処理する複数の処理室を有する半導体製造装置に関する。

上記のような装置、特に、減圧された装置内において処理対象の半導体ウエハ等の基板状の試料を処理する真空処理装置においては、処理の微細化，精密化とともに、処理対象である基板の処理の効率の向上が求められてきた。このために、近年では、一つの装置に真空容器を複数連結して複数の処理室が備えられた、所謂、マルチチャンバ装置が開発されてきた。このような複数の処理室あるいはチャンバを備えて処理を行う装置では、それぞれの処理室あるいはチャンバが、内部のガスやその圧力が減圧可能に調節され基板を搬送するためのロボットアーム等が備えられた搬送室（搬送チャンバ）に接続されている。

このような装置では、一つの真空処理装置で単位時間あたりに処理される試料の処理枚数が増大し、このような真空処理装置が複数設置されるクリーンルーム等の使用者の建屋の設置面積あたりの生産性が向上することが出来る。通常、このような装置は、クリーンルーム内部でカセット等の試料を収納した容器がロボット等により搬送される所定の直線状の通路の端に通路に沿って並べて配置されている。一つの通路に沿って並べた装置数が増大するほど一つの施設当たりの単位時間毎の処理の枚数が増大し効率が増大すると考えられる。

このため、このような施設の建屋内に設置される真空処理装置では、設置された状態での装置が占有する建屋の床の面積を小さくすることが求められている。さらに、このような装置は、定期的にメンテナンスを受けるが必要であるため、メンテナンスのスペースも確保する必要がある。このようなメンテナンス用のスペースとして、通常は装置本体の周囲に使用者やメンテナンス担当者が保守用品やツール等を持って通行可能なように、装置が設置された床面上に所定の幅でスペースがとられている。

このようなマルチチャンバの構成の一例は、特開２００５−１０１５９８号公報（特許文献１）に開示されている。

特開２００５−１０１５９８号公報

上記従来技術では、次のような点について考慮が足らず問題が有った。

すなわち、真空処理装置を構成するユニット、例えば、大気圧下でウエハを搬送する大気側のブロックまたは処理対象のウエハを処理する室を構成する真空容器を含む処理ユニットの各部分が効率的に配置されておらず無駄が有ったために処理ユニットの設置面積や体積が大きくなり装置全体の占有面積が大きくなっていた。このため、真空処理装置の設置箇所での設置可能な台数が低下したり、使用者がメンテナンスや移動等に使用できる真空処理装置の周囲のスペースが小さくなったりしていた。

上記従来技術において、処理室を内部に備えた複数の処理ユニットは内部が真空にされる真空搬送室の周囲にこの側面と連結されて配置されている。これら複数の処理ユニットは真空搬送室を内部に含む真空容器から切り離されたり、相互の間が遮断され真空処理装置の本体から電気的，空間的に連結が断たれた状態にして保守や交換等のメンテナンスの作業が可能に構成されている。また、各処理ユニットの大きさは、ウエハの径や処理室を構成する真空容器の構造，処理ユニットに搭載されるユニットの動作に必要な電源や制御装置，ガス，水のレギュレータ等のユーティリティの大きさや配置に大きく影響を受ける。このため、装置全体の設置時の占有面積は処理室あるいはチャンバの大きさにより左右されることになる。従来技術では、各処理ユニットに必要な冷却媒体の供給は、各処理ユニット内の設けられた接続部または各処理ユニット近傍の床面に設けられた接続部から実施されていた為、各処理ユニットの大きさを増大させていたり、メンテナンススペースを低減させていたりし、装置の設置面積を増大させていた。

また、各処理ユニットに冷却媒体の供給する接続部を設けている為、設置及びメンテナンス作業を増大させてしまっていた。

上記のように、従来の技術では、真空処理装置の真空処理装置の設置面積あたりのウエハの処理の効率が損なわれていた。

本発明の目的は、デッドスペースを有効活用することで設置面積あたりの生産性が高い半導体製造装置を提供することにある。また、本発明の別の目的は、設置やメンテナンスの作業が簡単で製造コストが低いプラズマ処理装置を提供することにある。

上記目的は、内部が減圧される処理室を有する複数の真空処理容器と、これら真空処理容器が周囲に連結されて配置され減圧された内部を処理対称の試料が搬送される真空搬送容器と、この真空搬送容器の前方側に連結されその前面側に前記試料が収納されたカセットが載せられる複数のカセット台が配置されて大気圧下の内部で前記試料が搬送される大気搬送容器と、この大気搬送容器内の左右の一端部に配置され前記試料の位置を調節する位置合わせ機と、この位置合わせ機の下方で床面との間に配置され前記複数の真空処理用機に供給される流体の供給を調節する調節器とを備えた真空処理装置により達成される。

さらに、流体は前記複数の真空処理容器またはその内部の試料台の冷却用液体であることにより達成される。さらにまた、搬送容器は上方から見て多角形の平面形を有しその複数の辺に前記真空処理容器が連結され、前記大気搬送容器が前記真空搬送容器の前記一端側に偏らせて配置され、前記一端側の端部に前記位置合わせ機及びその下方の前記調節器を備えたことにより達成される。さらにまた、大気搬送容器内の空間に配置されその前方側の前記カセット台の配置に沿って駆動される試料搬送用のロボットを備えたことにより達成される。

本発明の実施の形態について、図面を引用して以下に説明する。

本発明の実施例について、図１乃至４を用いて説明する。図１は、本発明の実施例に係る真空処理装置の全体構成を示す斜視図である。図１（ａ）は前方から見た図であり、（ｂ）は後方から見た斜視図である。

この図において、本実施例の真空処理装置１００は大きく前後２つのブロックに分けられる。真空処理装置１００の前方側は装置に供給されたウエハが大気圧下で減圧されるチャンバへ搬送されて処理室へ供給される大気側ブロック１０１である。真空処理装置１００の後方側は、真空側ブロック１０２である。この真空側ブロック１０２には、減圧して処理対象の試料であるウエハを処理する処理室を有する処理ユニット１０３及び１０４とこれらの処理室にウエハを減圧下で搬送する搬送ユニット１０５及びこの搬送ユニット１０５と大気側ブロック１０１とを接続する複数のロック室１１３，１１３′とを備えており、これらは内部が減圧されて高い真空度の圧力に維持可能なユニットであり、真空度を達成できる真空ポンプ等の機器を備えている。

また、本実施例において、真空処理装置１００の前方側に配置された大気側ブロック１０１は、大気圧下でウエハを搬送，収納，位置決め等の取り扱いをする部分であり、後方側の真空側ブロック１０２は、大気圧から減圧された圧力下でウエハを搬送，処理等を行いウエハを載置した状態で圧力を上下させるとともにウエハの処理を行う処理用のブロックである。また、後述するように、本実施例では真空処理装置１００の前面側の大気側ブロック１０１に配置された筐体１０８は、処理ユニット１０４と同じく真空処理装置１００の前方からその後方を見て水平方向について左側に寄せられた配置となっている。

大気側ブロック１０１は、内部の空間に搬送ロボット（図示せず）を備えた箱形の容器である筐体１０８を有し、この筐体１０８に取り付けられ処理用またはクリーニング用のウエハが収納されているウエハカセット台１０９を３式を備えている。さらに、搬送ロボットはこれらのカセット台１０９上のカセットと筐体１０８の背面の側面にこれと連結されたロック室１１３，１１３′との間でウエハを搬入あるいは搬出する作業を行う。また、大気側ブロック１０１はその筐体１０８内に位置合わせ部１１１を備えて、この位置合わせ部１１１内において搬送されるウエハをカセット台１０９或いはロック室１１３または１１３′内のウエハ配置の姿勢に合わせてその位置合わせを行う。さらに大気側ブロック１０１に配置された筐体１０８内には、後述するように、処理ユニット１０３ａ〜ｃ，１０４においてウエハを載せて保持する試料台や真空容器の温度の調節に用いられる水等の冷却用の液体の供給を調節する冷却媒体供給ユニット３００を備えており、真空処理装置１００に供給する冷却媒体を別箇所より導入している。

大気側ブロック１０１に配置された筐体１０８は、図上矢印されるその前面側の側面がウエハが収納されたカセットが搬送される通路に面している。この搬送用通路に平行な前面の側面上にカセットが載置される上面が同じ高さになるように左右方向に並列に配置された複数（本例では３つ）カセット台１０９を備えている。カセット台１０９にウエハを収納したカセットが載せられると、カセット内部及び搬送ユニット１０５のロック室１１３または１１３′との間で大気圧下の筐体１０８内部の空間内でウエハが搬送される。つまり、この筐体１０８は大気搬送容器であって、内部の大気搬送室内部で前面側側面の平行な軸上をロボットが移動して駆動されて、ウエハがカセットとロック室１１３，１１３′との間を移送される。つまり、筐体１０８は、内部において大気圧下でウエハが搬送される大気搬送容器となっている。

また、本実施例における真空側ブロック１０２に含まれる処理ユニット１０３ａ〜ｃ，１０４は、処理ユニット１０３ａ〜ｃが、カセット台１０９から真空側ブロック１０２に搬送されるウエハのエッチング処理を行うエッチング室を備えたエッチング処理ユニットである。一方、処理ユニット１０４が処理ユニット１０３ａ〜ｃにおいてエッチング処理が施されたウエハが内部に搬送された後これの表面のマスクや不要な材料をアッシング（灰化）処理するアッシング処理ユニットである。

これらの処理ユニットは、いずれも上部が各々のウエハの処理を行うための処理室を内部に備えた真空容器及びその上方に配置された電界，磁界の発生手段を含むプラズマ発生手段を有する処理容器部であり、その下方に処理室内を排気するための真空ポンプが真空容器に連結されて配置され、さらにその下方に直方体か又はそれと見倣せる形状を有して内部に真空ポンプまたは処理容器部の動作に要する電源，制御装置等の機器を収納するベッド部となっている。本実施例での処理ユニット１０３ａ〜ｃ，１０４は、これら上部の処理容器部の真空容器の側壁が搬送室１１２を構成する平面形状多角形の真空容器側壁に着脱可能に連結して内部同士が連通する構成となっている。着脱はユニット全体として行われベッド部には収納された機器の接続／離脱を行うためのコネクタ部を有している。

また、真空側ブロック１０２を構成する搬送ユニット１０５は、これらの処理ユニットが着脱可能に取り付けられ内部が高い真空度に減圧されて維持される真空容器を備えており、この真空容器は上記処理ユニットにおいて処理が行われるウエハ或いは処理が施された後のウエハが減圧されたその内部を搬送される搬送室１１２を内部に備えた真空搬送容器である。

つまり、搬送ユニット１０５は、処理ユニット１０３ａ〜ｃ，１０４、その内側が減圧されて各処理ユニットとロック室１１３との間で未処理あるいは処理後のウエハを搬送するロボットアーム（図示せず）が内部の中心近傍に配置された搬送室１１２と、上記複数のロック室１１３，１１３′とで構成されている。搬送室１１２内部に配置されたウエハを搬送するロボットアームは、搬送室１１２の周囲に連結され配置された４台の処理ユニットと２つのロック室１１３，１１３′内部に配置されウエハがその上に載せられる試料台の載置面からほぼ当距離に回転の中心が位置するように軸対称に配置されている。ロック室１１３，１１３′は大気圧と搬送室１１２内と同等の所定の真空度の圧力との間で可変に内部の圧力を調節する真空容器内の空間であり、大気圧にされた状態で大気側ブロック１０１内と連通する機能を有していることから、搬送室１１２のロボットアームは大気側ブロック１０１との間で試料をやりとりする手段となっている。

また、上記の通り、搬送ユニット１０５を構成する搬送室１１２と大気側ブロック１０１との間には、これらを接続しこれらの間でウエハをやりとりするロック室１１３，１１３′が配置されている。これらロック室１１３或いは１１３′は、その内側が減圧された真空搬送容器内の搬送室１１２内部に配置されたロボットアーム（図示せず）に載せられて搬送されてきたウエハが設置された後内側が大気圧まで昇圧されて大気側ブロック１０１内に配置された別のロボットアーム（図示せず）に載せられて大気側ブロック１０１側に取り出される。この取り出されたウエハは、前記カセット台１０９内の元の位置に戻されるか、これらのいずれかのカセットに戻される。あるいは、これらカセット台１０９のいずれかから前記ロボットアームにより取り出されたウエハが外気圧に設定されたロック室１１３または１１３′内に設置された後、内部が減圧されて同じく減圧された搬送室１１２内のロボットアームに載せられて搬送室１１２内を通って前記処理ユニット１０３ａ〜ｃまたは処理ユニット１０４のいずれかに搬送される。

上記作動を行うために、ロック室１１３または１１３′には、大気側ブロック１０１と搬送ユニットの搬送室との間を接続して、この内側に搬送されるウエハが載置された状態で内部の圧力を上昇あるいは減少させ、これを維持するガス排気装置とガス供給装置とが接続されている。このため、このロック室１１３または１１３′は、その前後に開放あるいは閉塞して内部を密封するゲートバルブ（図示せず）が配置されている。さらに、これらの内側にはウエハが載置される台を配置しておりウエハが内部の圧力の上昇，下降の際に移動しないよう固定する手段を備えている。つまり、これらロック室１１３，１１３′は、内側にウエハを載置した状態で、形成される内外の圧力の差に耐えてシールする手段を備えた構成となっている。

また、本実施例では、処理ユニット１０３ａ〜ｃ及び１０４は、エッチング処理ユニット３つとアッシング処理ユニット１つにより構成されているが、これらユニットは、搬送ユニット１０５の搬送室１１２の各側面に各々の真空容器が着脱可能に連結されて備えられている。搬送室１１２を構成する真空容器は、その平面形が五角または六角形の形状を備え、図上下方の真空処理装置１００の前面側から見て左右端の辺を構成する側面は図上上下方向で搬送室１１２内の中心を通る真空処理装置１００の前後方向の軸に等距離の平行な対称の床に垂直な面となっている。また、図上上方の後方側の辺である２つの側面は前後方向の軸に所定の角度を有して対称に配置された垂直な面となっている。

搬送室１１２は、エッチング用の処理ユニット１０３ａ〜ｃの３つは搬送室１１２の奥側の２つの辺に相当する対称な側面と上面から見て右端の辺に相当する側面に着脱可能に接続され、アッシング用の処理ユニット１０４の１つは左端の側面に接続され、さらに搬送室１１２の残る辺にロック室１１３，１１３′が接続されている。つまり、本実施例では、平面形が多角形の搬送室１１２の周囲にその辺について３つのエッチング処理室と１つのアッシング処理室とが搬送室１１２の周囲に放射状に配置されている。

また、本実施例は、これら搬送ユニット１０５に接続された処理ユニット１０３及び１０４はこの搬送ユニット１０５に対して水平方向に移動して着脱可能に構成されていると共に、搬送ユニット１０５において、ロック室１１３，１１３′と搬送室１１２とは水平方向に移動して着脱可能に構成されて接続されている。さらに、処理ユニット１０３ａ〜ｃの各々は、搬送ユニット１０５と連結されて真空処理装置１００本体に装着された状態で、上記搬送室１１２の平面形の中心を上下方向に通る軸の周りについて同一の形状またはこれに装着される機器が同一の配置を備えたユニットとなっている。さらに、各処理ユニット１０３ａ〜ｃは真空容器とこの内部の処理室内に配置されたウエハが載せられる試料台とを有し、その中心と搬送室１１２内に配置され回転してウエハを搬送するロボットの回転の上記中心を通る上下（床面に垂直な）方向の軸との間の距離が等しくなるように配置されており、この軸の周りに処理ユニット１０３ａ〜ｃが互いに同一の構成に配置されている。つまり、各処理ユニットのロボットの回転の中心に対する搬送ユニット１０５との連結部，処理室，試料台，電界及び磁界の供給手段，処理室内へのガス供給口，処理室の排気口，ベッド部の形状，構造及び位置が同一にされている。

アッシング用の処理ユニット１０４も、真空容器，処理室，試料台を同様に備えて配置されており、これが搬送ユニット１０５に連結された状態で試料台上の載置面と上記中心との距離が処理ユニット１０３ａ〜ｃとの距離と等しくなる。なお、処理ユニット１０４では、処理ユニット１０３ａ〜ｃにより処理が施されたウエハがその後の処理を施されるユニットであり、ウエハ表面の特定の形状の溝や孔の形状をエッチング処理した後に、その形状を規定する為のレジストマスクの灰化やエッチング処理に用いた腐食性の高いガスの成分の除去等の処理が行われる。

このような装置において行われるウエハの処理の典型は、大気側ブロック１０１の筐体１０８の前方側に位置する通路を図示しない所定の搬送手段により搬送されてカセット台１０９上に載せられたカセットの内部から、筐体１０８内に配置されたロボットアームのハンド上に載せられて取り出されて筐体１０８内の大気搬送室を搬送され大気圧にされたロック室１１３または１１３′内部に搬入され試料台上に載せられる。その後密封されたロック室１１３（１１３′）が減圧されて搬送室１１２と実質的に同一な圧力にされた後、ロック室１１２内のロボットにより取り出されて所定のエッチング用の処理ユニット１０３ａ〜ｃの何れかに搬送されてその内部でのエッチング処理を受けた後、減圧された搬送室１１２内を再度処理ユニット１０４内に搬送され灰化処理が施される。この後、ウエハは搬送室１１２内の上記ロボットにより搬送室１１２から減圧されたロック室１１３（または１１３′）内へ搬入され、大気側ブロック１０１内部に搬出されて筐体１０８内のロボットにより元のカセット台１０９上のカセット内の元の位置に戻される。

図２は、冷却媒体供給ユニット３００の配置及び冷却媒体の循環経路を示す平面図であり、（ａ）は真空処理装置１００を上方から見た図、（ｂ）は真空処理装置１００を前方より見た図である。前述したように大気側ブロック１０１は筐体１０８を備えており、筐体１０８内部には位置合わせ部１１１及び冷却媒体供給ユニット３００が配置されている。

通常、真空処理装置１００の処理や動作に必要な試料台の冷却媒体の温度調節器や熱伝達促進用のガスの循環、供給用の装置といったユーティリティは、別の場所、例えば装置本体を設置する工場の半導体デバイスの製造ラインを構成する建屋の床の下方の別フロアに冷却場媒体を供給・回収して循環させると共にその温度を調節するチラーユニットを配置して各装置本体に管路を付設して供給・回収される場合が一般的である。これは、上記大気側ブロック１０１の前方側のカセット搬送用の通路に沿って横並びに複数の真空処理装置１００を配置する際にこれら装置同士の間の間隔を出来るだけ小さくして限られた工場の製造ラインの面積をより有効に利用してより多数の装置を配置するためである。

例えば、冷却媒体（本実施例では、防腐剤を含む工業用水を主成分とする液体である）はこのように別の階に配置されたチラーユニットよりこれに連結された管路に供給されて内部を通流する。管路は装置が設置される床面に設けてある開口より床面上方に導入されて突出し、開口の上方に配置された冷却媒体供給ユニット３００下部に配置されたコネクタ部３１０と接続されて真空処理装置１００と接続される。管路から供給された冷却媒体である水は、コネクタ部３１０を介して冷却媒体供給ユニット３００に流入しその内部で本実施例の４つの処理ユニット１０３ａ〜１０３ｃ及び１０４の各々用として分岐されて流出し、分岐された各管路は筐体１０８背面の左下部に配置されたコネクタ部３０３と筐体１０８内側で連結され、外側で連結された冷却水供給・排出管路３０４を通り上記各処理室へ供給される。

各処理室に供給された冷却水は、各処理室において処理中に試料台を所定の温度となるように冷却した後、冷却水の供給と同様に冷却水供給・排出管路３０４及びコネクタ部３０３を介して冷却媒体供給ユニット３００へ戻される。この排出された各処理ユニットからの冷却水は、冷却媒体供給ユニット３００内で合流され、冷却媒体供給ユニット３００下方に設けてあるコネクタ部３１０を通り管路から床下方のチラーユニットへ戻るように循環する。

また筐体１０８内には、図示しない搬送用のロボットが配置されており、このロボットの動作によりウエハの筐体１０８内での搬送が実施される。ロボットはウエハをその上に載せるハンドを備えたアームを１つ以上有し、筐体１０８内の搬送用の空間に装置前方側からみて水平に左右方向（図上左右方向）に延在するレール２０６上をこれに沿って左右に移動し或いは上下方向にハンドの高さ位置を変化させて筐体１０８前方の複数のカセット台１０９及び後方のロック室１１３，１１３′との間でウエハを搬送する。

この筐体１０８内のウエハの搬送は、筐体１０８内部の搬送用の空間内部に上方から下方に向かう空気あるいは腐活性ガスを含むガスの流れの中で行われる。このような下方に向かう気流を形成するために、本実施例の筐体１０８の上部には１つ以上のファンが配置され、筐体１０８の下部には筐体１０８外部と連通した開口部が配置されており、ファンの動作により内部の搬送用の空間の全体にわたり上方から下方に向かうダウンフローを発生させている。一方、筐体１０８には、カセットから取り出されたウエハの位置を所定の範囲にするためのウエハ位置合わせ部１１１が備えられている。このウエハ位置合わせ部１１１は、回転する円筒形状の台の上に載せられた処理前のウエハの中心及びウエハに予め形成されている切り欠き部の位置をロボットのハンドに対して所定のものとなるように調節する。

このような処理前のウエハを取り扱う位置合わせ部１１１は、ロボットの動作やダウンフローの流れを考慮して、図２（ｂ）に示すように、筐体１０８の前方から見てその一端側、本実施例では左側端部に配置され、その高さ位置は下端部がカセット台１０９の台の上面の近傍となるように配置されている。このような配置によりロボットの移動量の低減やウエハの汚染を抑制を実現できる。

さらに、筐体１０８の他端側（図上右側）の側面には予備ポート２０２が配置されている。この予備ポート２０２は、開閉出来る開口を有し使用者の要求に応じて異なる部品を追加ユニットとして装着可能に構成されている。例えば、別のカセット台１１４が予備ポート２０２に連結されて配置することができる。この予備ポート２０２には、カセット台１１４が配置された場合にカセットの設置に対応して開閉されカセット内と筐体１０８内の大気搬送用の室内とを連通，遮断するロードポートが含まれている。この他、真空側ブロック１０２での処理前、或いは処理後のウエハを複数枚、例えばカセットに収納可能なウエハと同じ枚数）一時的に収納可能な容器を有する退避用ステーション、処理前あるいは処理後のウエハを光学的に検査する検査装置等を設置可能にしても良い。予備ポート２０２は、このような異なる目的のための各々の装置に適合できる寸法や配置を備えており、筐体１０８内部を外部の雰囲気から遮断できるように開口部は開閉可能に構成されている。

なお、本実施例では、筐体１０８の前方の側面はカセットの搬送される通路に面しており、この搬送の方向に平行に配置されている。そして、筐体１０８前方の側面には、カセット台１０９が３つ搬送の方向に沿って配置されている。このカセット台１０９各々の上には、通常、半導体デバイス等の製品を製造する為に処理される製品用ウエハの複数枚を有する少なくとも１つのロットが収納されたカセットが載せられる。このカセット台１０９は、本実施例の如く３つ配置としているが、例えば１つの配置でも良い。

大気側ブロック１０１の筐体１０８背面と処理ユニット１０３ｃの前端との間の床面上には踏み板２０４が配置されている。搬送ユニット１０５の搬送室１１２下方の床面上方には真空処理装置１００の動作に要する複数の装置，機器が配置されており、搬送室１１２の下方はこれらの収納要の空間となっている。また、これら収納された装置，機器を使用者が保守，点検，交換等のメンテナンスの作業を行う際に作業用の空間も必要となるため、床面上に設置された装置，機器の上端と搬送室１１２を構成する平面形状多角形の真空容器の下面との間には所定の距離が明けられている。

さらに、本実施例では搬送室１１２下方の床面上の装置，機器の上方はこれらを覆う１つ以上の平板が配置され、平面形状が多角形の搬送室１１２の真空容器形状に合わせて搬送室１１２下方で多角形状の平面を構成している。この平板は上方に作業者が載れるだけの強度を有した踏み板となっており、搬送室１１２下方に下面が平坦なメンテナンス用の空間を形成している。さらに、この踏み板の上面の高さは、各処理ユニット１０３ａ〜ｃ，１０４のベッド部の直方体の上平面の高さと一致している。

なお、処理ユニット１０３ｃと筐体１０８との間の床面上に配置された踏み板１１４は、上平面を構成する平板の下方にはこれを指示する複数の支柱の間に空間があり、この空間に各処理ユニットに供給されるガスの分配器（図示せず）が配置されている。この分配器には真空処理装置１００が設置される床下方の別フロアに配置された複数種類のガス源と連結された複数の管路が接続されてこれらのガスが供給される。供給されたガスは分配器から各処理ユニット毎に分岐した管路を通りこれら処理ユニットにガスが供給される。分岐したガスの管路も、冷却水供給・排出管路３０４とともに、踏み板１１４だけでなく搬送室１１２下方の平坦面を構成する踏み板下方の空間に配置され各処理ユニットと連結されている。

つまり、真空側ブロック１０２の下部は、高さが同一の踏み板，ベッド部により構成された平坦な面を有するブロックとなっており、これらの平坦面はいずれも使用者がメンテナンス等の作業のために乗載可能にされているとともに、平坦面を構成する平板下方に収納のための空間となっている。各処理ユニット同士の間にも、上記収納ブロックの乗面と高さを一致させ使用者が乗載して作業できる踏み板を着脱可能に配置して、各処理ユニットへのメンテナンス作業を容易にすることもできる。

本実施例の筐体１０８は、その内側の上方には、搬送用のロボット，各処理ユニットやダウンフロー形成用のファンの動作を調節する制御ユニット２０３が配置されている。さらに、筐体１０８の内側後部は、処理ユニット，搬送用ロボットと制御ユニット２０３との間を連結する配線を収納するダクト２０５が配置される。このダクト２０５は、ウエハの搬送を考慮して筐体１０８内部でその左端側に寄せられてウエハ位置合わせ部１１１或いは冷却媒体供給ユニット３００近傍に配置されているが、これらよりは右側に位置し、断面コ字状の板状部材を筐体１０８背面の内側に取り付けられて構成されている。

本実施例に示す真空処理装置１００がクリーンルーム等の使用者の建屋内へ設置される際には、大気側ブロック１０１から設置されることが一般的である。これは建屋内に真空処理装置１００を設置する場合には、上記の通り装置の前面に配置されたカセット台を搬送用の通路に面するよう設置することになるため、カセット搬送用の通路に面している大気側ブロック１０１及び筐体１０８をまず設置し、後方側の真空側ブロック１０２を大気側ブロック１０１設置後に順に設置する。この際の設置の基準となる位置を設定して作業が行われるが、本実施例の基準位置としては、筐体１０８の前面側の側面の左端下方の、真空処理装置１００が設置される床面上に投影された位置を基準位置２０１として使用者の建屋の床面上に設置される。

さらに、本実施例では大気側ブロック１０１及び筐体１０８は、前方から見て真空処理装置１００の左側に寄せられて配置されており、特に、真空側ブロック１０２の左端と大気側ブロック１０１または筐体１０８の左端とが一致するように配置されている。この際、ウエハ位置合わせ部１１１は、筐体１０８内の正面から見て左端面側に配置されているのが都合が良い。すなわち、ウエハカセット台１０９の数，予備ポート２０２へ追加ユニットの有無によらず、位置が定まり、また真空側ブロック１０２の処理ユニット１０３ａ〜ｃの数や配置のパターンの各々で真空処理装置１００のメンテナンス用のスペースを確保して真空側ブロック１０１，筐体１０８を移動することが抑制できるからである。

さらに、筐体１０８内の左端部に配置されるウエハ位置合わせ部１１１は、その下端の高さが、例えば、前面側のカセット台１０９の上面の高さと同じに配置される。この際、ウエハ位置合わせ部１１１下方には空間が生じることから、本実施例ではこの空間に冷却媒体供給ユニット３００を配置して直方体を構成する筐体１０８内部に収納している。このように筐体１０８においては、位置合わせ部１１１の下方には空間（デッドスペース）が生じてしまうため、この空間（デッドスペース）に冷却媒体供給ユニット３００を配置することで空間（デッドスペース）の有効活用が実施でき、フットプリントの縮小化が実現され、使用者の製造効率が向上して製造コストを低減することが可能となる。

さらに、本実施例では、前記基準位置２０１上を通る前後方向の床面に垂直な面に処理ユニット１０４の前方から見た左端と一致している、この処理ユニット１０４の左端は、真空側ブロック１０２の左端となっている。必ずしも前記のように基準位置２０１上を通る前後方向の床面に垂直な面と真空側ブロック１０２の左端の面が一致する必要はなく、基準位置２０１（筐体１０８の左端）を真空側ブロック１０２の左端より右側に配置しても良い。

図３は冷却媒体供給ユニット３００の構成を示す図であり、（ａ）は筐体１０８を左側面から見た図、（ｂ）は筐体１０８を後方面から見た図である。冷却媒体供給ユニット３００は、上下方向に並列に配置された冷却水ＩＮ側配管３０１，冷却水ＯＵＴ側配管３０２を備えている。

冷却水ＩＮ側配管３０１及び冷却水ＯＵＴ側配管３０２の各々は、下部に配置されたコネクタ部３１０によって床面の開口３０５を通り床面を貫通して下方から上方に延びる管路と連結されている。冷却水ＩＮ側配管３０１はその管の軸に沿って所定の間隔で並列に配置された４つの分岐管により各処理ユニット毎に分岐され、各々の分岐管が各処理ユニットに連結されるＩＮ側管路と連結されており、コネクタ部３１０により接続された管路から冷却水ＩＮ側配管３０１に供給された冷却水は分岐されて各処理ユニットに供給される。また、冷却水ＯＵＴ側配管３０２はその管の軸に沿って所定間隔で並列に配置された４つの分岐管により各処理ユニットの各々と連結されたＯＵＴ側管路と連結されており、各処理ユニットから排出された冷却水が冷却水ＯＵＴ側配管３０２において合流され、下方の管路から床面下方に排出される。

また、この冷却水ＩＮ側配管３０１及び冷却水ＯＵＴ側配管３０２の各分岐管には、三方弁が配置されている。例えば、冷却水ＩＮ側配管３０１の各分岐管上の三方弁３０６は、その動作により図上左側に連結される図示しない配管からの空気，窒素等のガス及び冷却水の供給とが切替えるものである。また、冷却水ＯＵＴ側配管３０２の各分岐管上の三方弁３０７は、その動作により、図上左側に連結される図示しない配管への冷却水のドレン及び排出及び冷却水ＯＵＴ側配管３０２との切り替えを行うものである。このように冷却媒体供給ユニット３００は、冷却水の供給を調節する調節器の機能を有している。

本実施例は、これらの三方弁３０６，３０７を各処理ユニット毎に使用者が弁を操作して冷却水の供給をＯＮ／ＯＦＦ可能な構造となっている。使用者の操作する弁を一箇所に纏めることで、定期的なメンテナンス及び非常時の操作性を向上させている。また、筐体１０８の左側側面の下部には開閉可能な開口部が配置され、この開口を通して使用者が上記三方弁３０６，３０７を操作することが出来るようにされている。

また、冷却媒体供給ユニット３００は、冷却水ＩＮ側配管３０１及び冷却水ＯＵＴ側配管３０２が筐体１０８の側壁に連結されて位置が固定されることで、分岐管や三方弁３０６，３０７を含めて、ユニット全体としてその位置が筐体１０８について固定されている。このため、筐体１０８が床面上にその位置が固定されていれば、冷却媒体供給ユニット３００の床面上の位置及び大気側ユニット１０１に対する相対的な位置が固定される構成となっている。大気側ユニット１０１に真空側ユニット１０２が取り付けられ連結された状態では、冷却媒体供給ユニット３００の各処理ユニットとの相対的な位置も固定されることになる。このような構成により、ガスや冷却水等の流体を処理ユニットに供給する真空処理装置が設置される床面上において、上記流体が流れる配管の長さの変動を低減して、処理ユニットを着脱したり異なる処理ユニットを装着した場合でも、処理ユニットの処理の性能を安定化して性能差の増大を抑制できる。

筐体１０８内に設置した冷却媒体供給ユニット３００の下部には、床面の開口３０５を貫通して上方に延びる床面下方のチラーユニットと連結された冷却水用の配管と冷却水ＩＮ側配管３０１及び冷却水ＯＵＴ側配管３０２の各々とが連結するコネクタ部３１０が配置されている。コネクタ部３１０は床面上に所定の高さに配置され、床面の開口３０５から延びる弾力性を有して変形可能な配管の配置に自由度を確保している。つまり、真空処理装置１００または大気側ブロック１０１の設置の際に冷却媒体供給ユニット３００の直下方に、床を指示する梁等の構造部材が位置した場合には、これを避けて配管を設置することが望ましい。これが不可能であると大気側ユニットを設置する位置を再度変更する必要が有り、作業量が大きくなり、ひいては装置周囲のメンテナンス用のスペースを損なうことになってしまう。コネクタ部３１０を床面から十分に離して配置することで、弾力性を有する配管を変形させてコネクタ部３１０に接続することが出来るようになり、開口３０５を筐体１０８の垂直方向の投影面内に配置することができ、また設置面積の増大の抑制や設置の際の作業効率を向上することが出来る。

また、冷却媒体供給ユニット３００を筐体１０８の一端下部のデッドスペースに配置したことにより、フットプリントの増大が抑制され、またメンテナンススペースの低減を抑制して、使用者の半導体ウエハの処理の効率を向上させ製造コストを低減することが可能となる。

以上の実施例によれは、メンテナンスに要するスペースの無駄を抑制して真空処理装置１００が設置される箇所の実質的な設置に要する領域の大きさを低減して、一箇所での設置することのできる装置の数が大きくすることが可能となり、処理及びこれによる製品の製造の効率が向上する。また、メンテナンスや交換に必要な作業を低減し装置が非稼働状態となる時間が低減され、処理の効率が向上して真空処理装置の設置面積あたりの生産性が向上する。

本発明の実施例に係る真空処理装置の全体構成を示す前方から見た斜視図である。図１（ａ）に示す真空処理装置の全体構成を示す後方から見た斜視図である。図１に示す実施例に係る真空処理装置の構成の概略を示す上面図である。図１に示す実施例に係る真空処理装置の構成の概略を示す前面図である。図２に示す冷却媒体供給ユニットの構成の概略を示す後面図である。図２に示す冷却媒体供給ユニットの構成の概略を示す後面図である。

符号の説明

１００真空処理装置
１０１大気側ブロック
１０２真空側ブロック
１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０４処理ユニット
１０５搬送ユニット
１０８筐体
１０９カセット台
１１１位置合わせ部
１１３，１１３′ ロック室
２０１基準位置
２０２予備ポート
３００冷却媒体供給ユニット
３０１冷却水ＩＮ側配管
３０２冷却水ＯＵＴ側配管
３０３コネクタ部
３０４冷却水供給・排出管路
３０５開口

Claims

内部が減圧される処理室を有する複数の真空処理容器と、これら真空処理容器が周囲に連結されて配置され減圧された内部を処理対称の試料が搬送される真空搬送容器と、この真空搬送容器の前方側に連結されその前面側に前記試料が収納されたカセットが載せられる複数のカセット台が配置されて大気圧下の内部で前記試料が搬送される大気搬送容器と、この大気搬送容器内の左右の一端部に配置され前記試料の位置を調節する位置合わせ機と、この位置合わせ機の下方で床面との間に配置され前記複数の真空処理用機に供給される流体の供給を調節する調節器とを備えた真空処理装置。
請求項１記載の真空処理装置であって、前記流体は前記複数の真空処理容器またはその内部の試料台の冷却用液体である真空処理装置。
請求項１又は２の記載の真空処理装置であって、前記搬送容器は上方から見て多角形の平面形を有しその複数の辺に前記真空処理容器が連結され、前記大気搬送容器が前記真空搬送容器の前記一端側に偏らせて配置され、前記一端側の端部に前記位置合わせ機及びその下方の前記調節器を備えた真空処理装置。
請求項３に記載の真空処理装置であって、前記大気搬送容器内の空間に配置されその前方側の前記カセット台の配置に沿って駆動される試料搬送用のロボットを備えた真空処理装置。