JP3204114B2 - 真空試験装置 - Google Patents
真空試験装置Info
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- JP3204114B2 JP3204114B2 JP22957296A JP22957296A JP3204114B2 JP 3204114 B2 JP3204114 B2 JP 3204114B2 JP 22957296 A JP22957296 A JP 22957296A JP 22957296 A JP22957296 A JP 22957296A JP 3204114 B2 JP3204114 B2 JP 3204114B2
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- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は真空試験装置に係
り、例えば真空中で試料に表面処理を行いそれを真空雰
囲気中でそのまま分析を行うものに好適な真空試験装置
に関する。
り、例えば真空中で試料に表面処理を行いそれを真空雰
囲気中でそのまま分析を行うものに好適な真空試験装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】トライボロジー研究のための試験装置や
半導体製造装置の分野では、材料表面を原子レベルで観
察する技術が要求されるようになり、Ｘ線光電子分光分
析装置，オージェ電子分光装置など多くの観察技術が提
供され、且つ威力を発揮している。しかし、これらの分
析装置は、高真空中でなければ表面を観察できず、十分
な結果を得ようとすると１０~9Ｐａ相当の真空度が必要
である。この真空度を安定して得るために例えば半導体
製造の分野ではウエハ導入室，ウエハ交換室，評価室，
中間室，成長室から構成される半導体プロセス装置が知
られている（例えば特開平7−94571号公報参照）。
半導体製造装置の分野では、材料表面を原子レベルで観
察する技術が要求されるようになり、Ｘ線光電子分光分
析装置，オージェ電子分光装置など多くの観察技術が提
供され、且つ威力を発揮している。しかし、これらの分
析装置は、高真空中でなければ表面を観察できず、十分
な結果を得ようとすると１０~9Ｐａ相当の真空度が必要
である。この真空度を安定して得るために例えば半導体
製造の分野ではウエハ導入室，ウエハ交換室，評価室，
中間室，成長室から構成される半導体プロセス装置が知
られている（例えば特開平7−94571号公報参照）。
【０００３】しかしながら、この場合、ウエハの温度制
御，複数ウエハの評価，複数評価装置での評価は行われ
ていない。また、トライボロジー研究のための試験装置
では、例えば宇宙空間での潤滑剤の振る舞いや劣化等を
観察するために高真空中にて原子状酸素の照射を行い、
その後Ｘ線光電子分光分析装置でのその場観察が可能な
ものがある。しかし、いずれの試験装置も一種類の照射
試験を行い、１種類の分析装置で表面分析を行う物だっ
た。
御，複数ウエハの評価，複数評価装置での評価は行われ
ていない。また、トライボロジー研究のための試験装置
では、例えば宇宙空間での潤滑剤の振る舞いや劣化等を
観察するために高真空中にて原子状酸素の照射を行い、
その後Ｘ線光電子分光分析装置でのその場観察が可能な
ものがある。しかし、いずれの試験装置も一種類の照射
試験を行い、１種類の分析装置で表面分析を行う物だっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】真空中で一種類の照射
試験を行い、一種類の分析装置で分析を行うという従来
の装置では、実際の宇宙空間で発生している数種類の照
射要素の相互作用を試験することが不可能であった。ま
た、従来の真空試験装置，半導体製造装置では、１つの
試料又はウエハが対象であり、複数の試料又はウエハを
同時に試験し評価する装置ではなかった。
試験を行い、一種類の分析装置で分析を行うという従来
の装置では、実際の宇宙空間で発生している数種類の照
射要素の相互作用を試験することが不可能であった。ま
た、従来の真空試験装置，半導体製造装置では、１つの
試料又はウエハが対象であり、複数の試料又はウエハを
同時に試験し評価する装置ではなかった。
【０００５】本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、複
数の試料を複数の照射要素に曝すことが可能で、且つ、
照射後の複数の試料を複数の分析装置でその場観察が可
能な真空試験装置を提供することを目的とする。
数の試料を複数の照射要素に曝すことが可能で、且つ、
照射後の複数の試料を複数の分析装置でその場観察が可
能な真空試験装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】大気中より複数の試料を
設置したトレーを真空中に搬入する容器と、真空中で試
料に加熱を行う容器と、真空中で試料に対し表面処理を
行う容器と、真空中で複数の試料を設置したトレーから
試料を取り出す容器と、真空中で複数の分析装置に試料
を搬送する容器と、真空中で試料の分析を行う複数の容
器と、真空中より試料を大気中に搬出する容器とで構成
され、真空中で試料に加熱を行う容器に、大気中より複
数の試料を設置したトレーを真空中に搬入する容器と、
真空中で試料に対し表面処理を行う容器と、真空中で複
数の試料を設置したトレーから試料を取り出す容器を接
続し、真空中で複数の試料を設置したトレーから試料を
取り出す容器に、真空中で複数の分析装置に試料を搬送
する容器を接続し、真空中で複数の分析装置に試料を搬
送する容器に、真空中で試料の分析を行う複数の容器
と、真空中より試料を大気中に搬出する容器を接続する
ようにした。
設置したトレーを真空中に搬入する容器と、真空中で試
料に加熱を行う容器と、真空中で試料に対し表面処理を
行う容器と、真空中で複数の試料を設置したトレーから
試料を取り出す容器と、真空中で複数の分析装置に試料
を搬送する容器と、真空中で試料の分析を行う複数の容
器と、真空中より試料を大気中に搬出する容器とで構成
され、真空中で試料に加熱を行う容器に、大気中より複
数の試料を設置したトレーを真空中に搬入する容器と、
真空中で試料に対し表面処理を行う容器と、真空中で複
数の試料を設置したトレーから試料を取り出す容器を接
続し、真空中で複数の試料を設置したトレーから試料を
取り出す容器に、真空中で複数の分析装置に試料を搬送
する容器を接続し、真空中で複数の分析装置に試料を搬
送する容器に、真空中で試料の分析を行う複数の容器
と、真空中より試料を大気中に搬出する容器を接続する
ようにした。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下図１に示した実施例に基づき
本発明を詳細に説明する。
本発明を詳細に説明する。
【０００８】本実施例の真空試験装置は、試料搬入室１
０と、中間チャンバ２０と、照射チャンバ３０と、中間
チャンバ４０と、磁気浮上搬送装置５０と、分析装置６
１〜６３，試料搬出室７０とで構成され、それぞれの部
屋間にゲート弁１０１〜108を設置している。部屋間の
試料の搬送は直線搬送機２０１〜２０７で行う。
０と、中間チャンバ２０と、照射チャンバ３０と、中間
チャンバ４０と、磁気浮上搬送装置５０と、分析装置６
１〜６３，試料搬出室７０とで構成され、それぞれの部
屋間にゲート弁１０１〜108を設置している。部屋間の
試料の搬送は直線搬送機２０１〜２０７で行う。
【０００９】本実施例の真空試験装置の動作について説
明する。
明する。
【００１０】この真空試験装置で試験を行う場合は、ゲ
ート弁１０１〜１０８を閉め、中間チャンバ２０と、照
射チャンバ３０と、中間チャンバ４０と、磁気浮上搬送
装置５０と、分析装置６１〜６３を所定の真空度、例え
ば真空度１０~7Ｐａまで排気する。その後、アクセスド
ア３０１より試料搬入室１０へ複数の試料が乗ったトレ
ーを搬入し試料搬入室１０を所定の真空度、例えば真空
度１０~5Ｐａまで排気した後、ゲート弁１０１を開き直
線搬送機２０１でトレーを中間チャンバ２０に搬送す
る。トレーを中間チャンバ２０に搬送後、弁１０１を閉
め試料搬入室１０を遮断する。中間チャンバ２０で試料
及びトレーのアウトガス除去、即ちベーキングを行った
後、ゲート弁１０２，１０３を開け直線搬送機２０２で
トレーを照射チャンバ３０へ搬送する。そして、ゲート
弁１０３を閉め照射チャンバ３０で試験を行う。照射チ
ャンバ３０での試験は宇宙環境を想定し試料を−１５０
〜１００℃間で制御しながら宇宙空間中に存在する紫外
線，電子線等の単一又は複合照射を行う。試験が終わっ
たらゲート弁１０２，１０３を開け直線搬送機202でト
レーを中間チャンバ２０を通過して中間チャンバ４０へ
搬送する。分析装置６１〜６３ではそれぞれ一つの試料
しか分析できないため、図２に示す如き構造を持つ中間
チャンバ４０でトレーより試料を１つずつ取り出しゲー
ト弁１０４を開け、直線搬送機２０３で磁気浮上搬送装
置５０へ試料を搬送する。その後、分析装置６１〜６３
のいずれかを選択し試料を選択した分析装置へ搬送す
る。例えば分析装置６１を選択した場合、磁気浮上搬送
装置５０で分析装置６１の位置まで試料を搬送し、ゲー
ト弁１０５を開き直線搬送機２０４で試料を分析装置６
１へ搬送する。そして、ゲート弁１０５を閉め分析を開
始する。同様の手順で他の分析装置へも試料の搬送が可
能である。１つの試料に対する分析が全て終了した後、
試料を磁気浮上搬送装置５０で試料搬出室７０の位置ま
で搬送し、ゲート弁１０８を開き直線搬送機２０７で試
料搬出室７０へ搬送する。その後ゲート弁１０８を閉め
試料をアクセスドア３０２より真空外へ搬出する。尚試
料を試料搬出室７０へ搬送するときはゲート弁１０４〜
１０７は閉とし、試料搬出室７０を真空度１０~5Ｐａに
排気しておく。全ての試料の分析，搬出が終了後、トレ
ーは中間チャンバ４０より中間チャンバ２０へ直線搬送
機２０２で搬送しゲート弁１０２，１０３を閉め、ゲー
ト弁１０１を開き直線搬送機２０１により試料導入室へ
搬送される。その後、ゲート弁１０１を閉めトレーはア
クセスドア３０１より真空外へ取り出される。
ート弁１０１〜１０８を閉め、中間チャンバ２０と、照
射チャンバ３０と、中間チャンバ４０と、磁気浮上搬送
装置５０と、分析装置６１〜６３を所定の真空度、例え
ば真空度１０~7Ｐａまで排気する。その後、アクセスド
ア３０１より試料搬入室１０へ複数の試料が乗ったトレ
ーを搬入し試料搬入室１０を所定の真空度、例えば真空
度１０~5Ｐａまで排気した後、ゲート弁１０１を開き直
線搬送機２０１でトレーを中間チャンバ２０に搬送す
る。トレーを中間チャンバ２０に搬送後、弁１０１を閉
め試料搬入室１０を遮断する。中間チャンバ２０で試料
及びトレーのアウトガス除去、即ちベーキングを行った
後、ゲート弁１０２，１０３を開け直線搬送機２０２で
トレーを照射チャンバ３０へ搬送する。そして、ゲート
弁１０３を閉め照射チャンバ３０で試験を行う。照射チ
ャンバ３０での試験は宇宙環境を想定し試料を−１５０
〜１００℃間で制御しながら宇宙空間中に存在する紫外
線，電子線等の単一又は複合照射を行う。試験が終わっ
たらゲート弁１０２，１０３を開け直線搬送機202でト
レーを中間チャンバ２０を通過して中間チャンバ４０へ
搬送する。分析装置６１〜６３ではそれぞれ一つの試料
しか分析できないため、図２に示す如き構造を持つ中間
チャンバ４０でトレーより試料を１つずつ取り出しゲー
ト弁１０４を開け、直線搬送機２０３で磁気浮上搬送装
置５０へ試料を搬送する。その後、分析装置６１〜６３
のいずれかを選択し試料を選択した分析装置へ搬送す
る。例えば分析装置６１を選択した場合、磁気浮上搬送
装置５０で分析装置６１の位置まで試料を搬送し、ゲー
ト弁１０５を開き直線搬送機２０４で試料を分析装置６
１へ搬送する。そして、ゲート弁１０５を閉め分析を開
始する。同様の手順で他の分析装置へも試料の搬送が可
能である。１つの試料に対する分析が全て終了した後、
試料を磁気浮上搬送装置５０で試料搬出室７０の位置ま
で搬送し、ゲート弁１０８を開き直線搬送機２０７で試
料搬出室７０へ搬送する。その後ゲート弁１０８を閉め
試料をアクセスドア３０２より真空外へ搬出する。尚試
料を試料搬出室７０へ搬送するときはゲート弁１０４〜
１０７は閉とし、試料搬出室７０を真空度１０~5Ｐａに
排気しておく。全ての試料の分析，搬出が終了後、トレ
ーは中間チャンバ４０より中間チャンバ２０へ直線搬送
機２０２で搬送しゲート弁１０２，１０３を閉め、ゲー
ト弁１０１を開き直線搬送機２０１により試料導入室へ
搬送される。その後、ゲート弁１０１を閉めトレーはア
クセスドア３０１より真空外へ取り出される。
【００１１】次に図２に示した中間チャンバ２０につい
て説明する。
て説明する。
【００１２】中間チャンバ２０は、トレーを固定するマ
ウント２１と、マウント２１をＸＹ方向に動かすＸＹス
テージ２２と、試料固定具を取り外す治具２３と、試料
を取り出す試料把持具２４より構成される。
ウント２１と、マウント２１をＸＹ方向に動かすＸＹス
テージ２２と、試料固定具を取り外す治具２３と、試料
を取り出す試料把持具２４より構成される。
【００１３】中間チャンバ２０の動作について説明す
る。
る。
【００１４】トレーをマウント２１へ直線搬送機２０２
で挿入し固定する。次にＸＹステージで取り出したい試
料を治具２３の真下になる様に位置合わせする。その後
試料固定具を治具２３で取り外し、試料把持具２４で試
料を取り出す。尚、試料の温度制御を行うためトレーと
試料を所定の面圧で固定する必要があり、試料固定具を
用いて所定の面圧を得ている。
で挿入し固定する。次にＸＹステージで取り出したい試
料を治具２３の真下になる様に位置合わせする。その後
試料固定具を治具２３で取り外し、試料把持具２４で試
料を取り出す。尚、試料の温度制御を行うためトレーと
試料を所定の面圧で固定する必要があり、試料固定具を
用いて所定の面圧を得ている。
【００１５】この実施例の効果について述べる。
【００１６】照射チャンバで試料を宇宙空間と同様の環
境に曝し、その後そのまま真空中を搬送し、試料の分析
を３種類の分析装置で行うことが可能である。
境に曝し、その後そのまま真空中を搬送し、試料の分析
を３種類の分析装置で行うことが可能である。
【００１７】更に、試料搬入室１０と中間チャンバ２
０、中間チャンバ２０と照射チャンバ３０間の搬送を別
々の直線搬送機２０１，２０２で行い、ゲート弁１０１
で試料搬入室１０と中間チャンバ２０を遮断することに
より、試料の照射試験から分析までを真空度１０~7Ｐａ
の雰囲気中で行うことが可能である。
０、中間チャンバ２０と照射チャンバ３０間の搬送を別
々の直線搬送機２０１，２０２で行い、ゲート弁１０１
で試料搬入室１０と中間チャンバ２０を遮断することに
より、試料の照射試験から分析までを真空度１０~7Ｐａ
の雰囲気中で行うことが可能である。
【００１８】また、磁気浮上搬送装置５０を使用するこ
とにより真空度１０~7Ｐａの雰囲気中での試料の長距離
搬送が可能となり、分析装置の台数を任意に設定するこ
とが可能である。
とにより真空度１０~7Ｐａの雰囲気中での試料の長距離
搬送が可能となり、分析装置の台数を任意に設定するこ
とが可能である。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、大気中より複数の試料を設置したトレーを真空中に
搬入する容器と、真空中で試料に加熱を行う容器と、真
空中で試料に対し表面処理を行う容器と、真空中で複数
の試料を設置したトレーから試料を取り出す容器と、真
空中で複数の分析装置に試料を搬送する容器と、真空中
で試料の分析を行う複数の容器と、真空中より試料を大
気中に搬出する容器とで構成され、真空中で試料に加熱
を行う容器に、大気中より複数の試料を設置したトレー
を真空中に搬入する容器と、真空中で試料に対し表面処
理を行う容器と、真空中で複数の試料を設置したトレー
から試料を取り出す容器を接続し、真空中で複数の試料
を設置したトレーから試料を取り出す容器に、真空中で
複数の分析装置に試料を搬送する容器を接続し、真空中
で複数の分析装置に試料を搬送する容器に、真空中で試
料の分析を行う複数の容器と、真空中より試料を大気中
に搬出する容器とを接続したものであるから、複数の試
料を複数の照射要素に曝すことを可能とし、且つ、照射
後の複数の試料を複数の分析装置でその場観察を可能と
した真空試験装置を得ることができる。
は、大気中より複数の試料を設置したトレーを真空中に
搬入する容器と、真空中で試料に加熱を行う容器と、真
空中で試料に対し表面処理を行う容器と、真空中で複数
の試料を設置したトレーから試料を取り出す容器と、真
空中で複数の分析装置に試料を搬送する容器と、真空中
で試料の分析を行う複数の容器と、真空中より試料を大
気中に搬出する容器とで構成され、真空中で試料に加熱
を行う容器に、大気中より複数の試料を設置したトレー
を真空中に搬入する容器と、真空中で試料に対し表面処
理を行う容器と、真空中で複数の試料を設置したトレー
から試料を取り出す容器を接続し、真空中で複数の試料
を設置したトレーから試料を取り出す容器に、真空中で
複数の分析装置に試料を搬送する容器を接続し、真空中
で複数の分析装置に試料を搬送する容器に、真空中で試
料の分析を行う複数の容器と、真空中より試料を大気中
に搬出する容器とを接続したものであるから、複数の試
料を複数の照射要素に曝すことを可能とし、且つ、照射
後の複数の試料を複数の分析装置でその場観察を可能と
した真空試験装置を得ることができる。
【図１】本発明の真空試験装置の一実施例を示す平面図
である。
である。
【図２】本発明の真空試験装置の一実施例における中間
チャンバを示す要部断面側面図である。
チャンバを示す要部断面側面図である。
１０…試料搬入室、２０，４０…中間チャンバ、２１…
マウント、２２…ＸＹステージ、２３…治具、２４…試
料把持具、２５…ＸＹＺステージ、２６…回転導入機、
２７〜２９…観察窓、３０…照射チャンバ、５０…磁気
浮上搬送装置、６１〜６３…分析装置、７０…試料搬出
室、１０１〜１０８…ゲート弁、２０１〜２０７…直線
搬送機、３０１，３０２…アクセスドア。
マウント、２２…ＸＹステージ、２３…治具、２４…試
料把持具、２５…ＸＹＺステージ、２６…回転導入機、
２７〜２９…観察窓、３０…照射チャンバ、５０…磁気
浮上搬送装置、６１〜６３…分析装置、７０…試料搬出
室、１０１〜１０８…ゲート弁、２０１〜２０７…直線
搬送機、３０１，３０２…アクセスドア。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−74477（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−94571（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−259259（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−229836（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−342837（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−111449（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−352447（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−112692（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−265255（ＪＰ，Ａ) 尾高憲二、”10−10Ｐａ極高真空への 試料導入”、ＫＥＫ Ｐｒｏｃｅｅｄｉ ｎｇｓ、平成４年、92−４、ｐ．403− 414 尾高憲二、高橋主人、上田新次郎、" 極高真空への試料導入の検討”、真空、 日本真空協会、平成５年、第36巻、第５ 号、ｐ．481−489 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 1/00 - 1/44 H01L 21/66 - 21/68 G01N 23/227 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- 【請求項１】複数の試料を設置したトレーを大気中より
真空中に搬入する容器と、 真空中で試料に加熱を行う容器と、 真空中で試料に対し表面処理を行う容器と、 真空中で複数の試料を設置したトレーから試料を取り出
す容器と、 真空中で複数の分析装置に試料を搬送する容器と、 真空中で試料の分析を行う複数の容器と、 真空中より試料を大気中に搬出する容器とを備え、 前記真空中で試料に加熱を行う容器に、大気中より複数
の試料を設置したトレーを真空中に搬入する容器と、真
空中で試料に対し表面処理を行う容器と、真空中で複数
の試料を設置したトレーから試料を取り出す容器とが接
続されると共に、 前記真空中で複数の試料を設置したトレーから試料を取
り出す容器に、真空中で複数の分析装置に試料を搬送す
る容器が接続され、かつ、真空中で複数の分析装置に試
料を搬送する容器に、真空中で試料の分析を行う複数の
容器と、真空中より試料を大気中に搬出する容器とが接
続されたことを特徴とする真空試験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22957296A JP3204114B2 (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 真空試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22957296A JP3204114B2 (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 真空試験装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1073519A JPH1073519A (ja) | 1998-03-17 |
| JP3204114B2 true JP3204114B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=16894285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22957296A Expired - Fee Related JP3204114B2 (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 真空試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3204114B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3659942B2 (ja) * | 2002-07-29 | 2005-06-15 | 三菱重工業株式会社 | 拡散材料の表面反応過程分析装置 |
-
1996
- 1996-08-30 JP JP22957296A patent/JP3204114B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 尾高憲二、"１０−１０Ｐａ極高真空への試料導入"、ＫＥＫ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、平成４年、９２−４、ｐ．４０３−４１４ |
| 尾高憲二、高橋主人、上田新次郎、"極高真空への試料導入の検討"、真空、日本真空協会、平成５年、第３６巻、第５号、ｐ．４８１−４８９ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1073519A (ja) | 1998-03-17 |
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