JP2711245B2 - 半導体製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、半導体製造装置に関する。

（従来の技術） 一般に、半導体製造装置には、真空チャンバ内に被処
理物例えば半導体ウエハを配置して、所定の処理を行う
よう構成されたものが多い。

例えば半導体ウエハ等の紙処理物に不純物をドーピン
グするイオン注入装置は、イオンソースで発生させたイ
オンを、ステンレス鋼またはアルミニウム等からなる真
空チャンバ内に電気的に引き出し、アナライザマグネッ
ト、加速管、電子レンズ等で所望のイオンビームした
後、プラテンに配置された被処理物例えば半導体ウエハ
にＸ−Ｙ方向に走査しながら照射してイオンを注入す
る。

すなわち、このようなイオン注入装置では、イオンビ
ームの加速、集束、走査、照射等は、例えばステンレス
鋼またはアルミニウム等からなる真空チャンバ内で行う
よう構成されている。これは、真空チャンバ内を例えば
10^-7Torr程度の高真空とする必要があるためと、真空チ
ャンバ内で発生した放射線例えばＸ線が外部に漏洩し、
作業員に悪影響を及ぼすことを防止するためである。

（発明が解決しようとする課題） 上述のイオン注入装置等の半導体製造装置では、真空
チャンバ内での処理が確実に行われているか否かを確認
するため、真空チャンバ内を目視可能とする窓を設ける
ことが好ましい。

しかしながら、従来の半導体製造装置では、観察用の
窓を設ける場合、真空チャンバの真空漏れを防止するた
め、窓の構造が複雑であったり、ガラス板の着脱が困難
な構造のものが多い。

一方、半導体製造装置、例えばイオン注入装置では、
ベント時に真空チャンバ内に窒素ガス等の不活性ガスを
パージするが、一般にこのパージガス圧は、大気圧より
高いので、真空チャンバ内の圧力が上昇し、例えばガラ
ス製のイオンチューブ等が破損することがある。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもの
で、窓の構造が簡易で、ガラス板等の着脱が容易に行え
るとともに、真空チャンバ内の圧力上昇を抑制すること
ができ、圧力上昇による機器の破損を防止することので
きる半導体製造装置を提供しようとするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち本発明は、被処理物を真空チャンバ内に配置
して所定の処理を行う半導体製造装置において、前記真
空チャンバに設けられた開口と、この開口の周囲に沿っ
て設けられたシール部材と、前記開口を外側から閉塞す
る如く設けられた透明板と、この透明板を前記シール部
材に対して非押圧状態に支持するクランプとからなり、
前記真空チャンバ内の圧力が大気圧より上昇した場合に
は、前記ガラス板と前記シール部材との間から気体を放
出して圧力上昇を抑制する窓を設けたことを特徴とす
る。

（作 用） 上記構成の本発明の半導体製造装置では、窓の構造が
簡易で、ガラス板等の着脱が容易に行えるとともに、真
空チャンバ内の圧力上昇を抑制することができ、圧力上
昇による機器の破損を防止することができる。

（実施例） 以下、本発明をイオン注入装置に適用した実施例を図
面を参照して説明する。

例えばステンレス鋼またはアルミニウム等から構成さ
れた真空チャンバ１内の端部には、半導体ウエハ２を保
持するプラテン３が配置されている。また、上記真空チ
ャンバ１には、プラテン３の上部に位置する部位に、窓
４が設けられている。さらに、真空チャンバ１内のプラ
テン３前方には、ファラデーゲージ５が設置されてい
る。そして、図示しないイオンソースから電気的に引出
され、図示しないアナライザマグネット、加速管、電子
レンズ等で分析、加速、集束された後、例えば図示しな
いＸスキャンプレート、ＹスキャンプレートによってＸ
−Ｙ方向に走査されたイオンビーム６を、プラテン３に
配置された半導体ウエハ２に照射してイオンを注入する
よう構成されている。

また、上記窓４は、次のように構成されている。すな
わち、第２図にも示すように、真空チャンバ１には矩形
の開口4aが形成されており、真空チャンバ１の外側に
は、開口4aの周囲に沿って凹部4bが形成されている。さ
らに、この凹部4bには溝4cが形成されており、この溝4c
にシール部材例えばＯリング4dが配置されている。そし
て、凹部4bには、開口4aを閉塞する如く、透明板、例え
ばPbO₂を55％程度含み、厚さ例えば7mm程度の鉛ガラス
を２枚貼り合せてなる鉛ガラス4eが配置されている。

この鉛ガラス4eは、第３図にも示すように断面Ｌ字状
で、鉛ガラス4eとの当接部を熱収縮チューブ4fにより被
覆されたクランプ4gによって、Ｏリング4dに対して非押
圧状態となるよう係止されている。すなわち、開口4aの
周囲には、複数例えば４つのクランプ4gが、ワッシャー
4hを挿入さボルト4iによって固定されており、鉛ガラス
4eは、このクランプ4gと凹部4bとによって、Ｏリング4d
との間に間隙を形成可能な状態で係止されている。

なお、熱収縮チューブ4fは、例えばシリコーン系樹脂
等からなり、クランプ4gに被せた後、加熱することによ
って収縮させ固着する。この熱収縮チューブ4fは、収縮
後も弾力性を有するので、鉛ガラス4eの破損を生じにく
くする効果がある。また、クランプ4gの形状および数
は、種々の変形が可能であり、例えば第４図にも示すよ
うに幅の広いクランプ4gを２つ用いてもよい。

上記構成のこの実施例のイオン注入装置では、図示し
ないウエハ搬送機構により、ウエハカセット内に収容さ
れた半導体ウエハ２を、ロードロック室を介して真空チ
ャンバ１内のプラテン３にロードする。そして、半導体
ウエハ２に所定のイオンビーム６を走査、照射して所望
のイオンの注入を行う。

この時、真空チャンバ１内は、例えば10^-7Torr程度の
高真空とされている。したがって、窓４の鉛ガラス4e
は、大気圧により、約1kg/cm²程度の力でＯリング4dに
押圧された状態となり、このＯリング4dに密着し、真空
漏れは生じない。

一方、ベント時に例えば窒素ガス等の不活性ガスを真
空チャンバ１内にパージする場合は、真空チャンバ１内
の圧力が大気圧よりも高くなると、窓４の鉛ガラス4eは
圧力差により外側方向へ押圧され、Ｏリング4dとの間に
間隙が生じて窒素ガス等の真空チャンバ１内の気体が排
出される。したがって、真空チャンバ１内の圧力が上昇
し、例えばガラス製のイオンチューブ等が破損すること
を防止することができる。

すなわち、この実施例のイオン注入装置では、真空チ
ャンバ１に設けられた窓４により、半導体ウエハ２に対
するイオンビーム６の照射状態を外部から目視すること
ができ、確実な処理を行うことができる。また、この窓
４の鉛ガラス4eの着脱は、４本のボルト4iを緩め、ある
いは締付けることにより容易に行うことができる。さら
に、真空チャンバ１内の圧力が上昇した場合は、この窓
４から気体が放出され、例えばガラス製のイオンチュー
ブ等が破損することを防止することができる。

また、窓４には、PbO₂を例えば55％程度含む鉛ガラス
4eが配置されているので、放射線例えばＸ線が外部に漏
洩し、作業員に悪影響を与えることもない。さらに、真
空チャンバ１内は高真空とされるが、鉛ガラス4eは、複
数枚例えば２枚の鉛ガラスを貼り合せた構造とされてい
るので、万一破損した場合でも、その破片が飛散するこ
とを防止することができ、安全性を確保することができ
る。

なお、この実施例では、窓４を、イオン注入装置の真
空チャンバ１のプラテン３の上部に位置する部位に設け
た例について説明したが、本発明は他の半導体製造装置
に適用することができ、また、窓４を設ける部位は、ど
のような部位としてもよいことはもちろんである。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の半導体製造装置によれ
ば、真空チャンバ内を目視することができ、処理状態を
確認することができ、かつ、窓の構造が簡易で、ガラス
板等の着脱が容易に行えるとともに、真空チャンバ内の
圧力上昇を抑制することができ、圧力上昇による機器の
破損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をイオン注入装置に適用した実施例の要
部構成を示す縦断面図、第２図は第１図の窓を拡大して
示す縦断面図、第３図は第２図のクランプの斜視図、第
４図は第３図のクランプの変形例を示す斜視図である。 １……真空チャンバ、２……半導体ウエハ、３……プラ
テン、４……窓、4a……開口、4b……凹部、4c……溝、
4d……Ｏリング、4e……鉛ガラス、4f……熱収縮チュー
ブ、4g……クランプ、4h……ワッシャー、4i……ボル
ト、５……ファラデーゲージ、６……イオンビーム。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被処理物を真空チャンバ内に配置して所定
   の処理を行う半導体製造装置において、 前記真空チャンバに設けられた開口と、この開口の周囲
   に沿って設けられたシール部材と、前記開口を外側から
   閉塞する如く設けられた透明板と、この透明板を前記シ
   ール部材に対して非押圧状態に支持するクランプとから
   なり、前記真空チャンバ内の圧力が大気圧より上昇した
   場合には、前記ガラス板と前記シール部材との間から気
   体を放出して圧力上昇を抑制する窓を設けたことを特徴
   とする半導体製造装置。