JP3472765B2 - 半導体製造装置の弁構造 - Google Patents
半導体製造装置の弁構造Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造装置の弁
構造に関し、特に半導体ウェーハ等に乾式により成膜あ
るいはエッチング等の処理を行う半導体製造装置の搬送
室と処理室の間に設けられ、処理室の気密性を保持する
ための弁構造に関するものである。
構造に関し、特に半導体ウェーハ等に乾式により成膜あ
るいはエッチング等の処理を行う半導体製造装置の搬送
室と処理室の間に設けられ、処理室の気密性を保持する
ための弁構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造装置の搬送室と処理室の間に
設けられ、処理室の気密性を保持するための弁の構造に
ついては特開平７―１４７２４７号公報に開示されてい
る。図５はこの従来の半導体製造装置の弁構造を示す側
断面図である。
設けられ、処理室の気密性を保持するための弁の構造に
ついては特開平７―１４７２４７号公報に開示されてい
る。図５はこの従来の半導体製造装置の弁構造を示す側
断面図である。
【０００３】図５を参照すると、搬送室５と処理室６の
間に設けられ、処理室６の気密性を保持するための弁
は、アルミニウム等の金属からなり駆動機構（表示して
いない）により自動開閉する弁体１と、アルミニウム等
の金属からなり処理室６の壁と搬送室５の壁の連座部に
内側に突出して設けられ処理室６と搬送室５を連通する
開口を有する弁座２と、弁座２に対向し弁体１の表面に
着脱可能に設けられ、弁体１の閉成時には弁座２と弁体
１に圧接し、搬送室５と処理室６の気密シールを行うO
リング３とから構成されている。
間に設けられ、処理室６の気密性を保持するための弁
は、アルミニウム等の金属からなり駆動機構（表示して
いない）により自動開閉する弁体１と、アルミニウム等
の金属からなり処理室６の壁と搬送室５の壁の連座部に
内側に突出して設けられ処理室６と搬送室５を連通する
開口を有する弁座２と、弁座２に対向し弁体１の表面に
着脱可能に設けられ、弁体１の閉成時には弁座２と弁体
１に圧接し、搬送室５と処理室６の気密シールを行うO
リング３とから構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】弁体１が閉成時に弁座
２と接触すると弁体１や弁座２から発塵１０する為、弁
体１と弁座２の間に隙間８を確保する必要が有る。ま
た、弁体１と弁座２の隙間が大きいとプラズマ７より生
成されたラジカルやイオン１０がＯリング３にアタック
し劣化や摩耗により発塵１１が生ずる。
２と接触すると弁体１や弁座２から発塵１０する為、弁
体１と弁座２の間に隙間８を確保する必要が有る。ま
た、弁体１と弁座２の隙間が大きいとプラズマ７より生
成されたラジカルやイオン１０がＯリング３にアタック
し劣化や摩耗により発塵１１が生ずる。
【０００５】従って可能な限り狭い微小隙間を弁体１と
弁座２の間に確保する必要が有るが、図５の従来の弁構
造では、Ｏリング３の材質（硬度と圧縮永久ひずみ）と
形状、使用温度等によりＯリング３のつぶれしろが経時
的に変化するために、隙間を狭くするのには限界が有っ
た。そのために頻繁なＯリング３の交換や処理室の洗浄
を必要としていた。
弁座２の間に確保する必要が有るが、図５の従来の弁構
造では、Ｏリング３の材質（硬度と圧縮永久ひずみ）と
形状、使用温度等によりＯリング３のつぶれしろが経時
的に変化するために、隙間を狭くするのには限界が有っ
た。そのために頻繁なＯリング３の交換や処理室の洗浄
を必要としていた。
【０００６】本発明の目的は、上記の従来技術の問題点
を解決した、半導体製造装置の弁構造を提供することに
ある。
を解決した、半導体製造装置の弁構造を提供することに
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体製造装置
の弁構造の第１の構成は、ウェーハ等に成膜あるいはエ
ッチング等の処理を行う半導体製造装置の搬送室と処理
室の間に設けられ、前記処理室の気密性を保持するため
の弁構造であって、駆動機構により自動開閉する弁体
と、前記処理室と前記搬送室の連座部に内側に突出して
設けられ、前記処理室と前記搬送室を連通するための開
口を有する板状の弁座と、前記弁体と前記弁座間に前記
弁座または前記弁体表面に脱着可能に設けられ、前記弁
体の閉成時に前記弁座および前記弁体に圧接し、前記搬
送室と前記処理室の気密シールを行うOリングと、前記
弁体と前記弁座間に前記Ｏリングの外側に前記弁体また
は前記弁座の表面から突出して設けられ、前記弁体閉成
時に前記Ｏリングの変形量を制御するとともに前記弁体
と前記弁座間に所定の隙間を形成するための樹脂製の第
１のストッパーとを備えて構成されることを特徴とす
る。
の弁構造の第１の構成は、ウェーハ等に成膜あるいはエ
ッチング等の処理を行う半導体製造装置の搬送室と処理
室の間に設けられ、前記処理室の気密性を保持するため
の弁構造であって、駆動機構により自動開閉する弁体
と、前記処理室と前記搬送室の連座部に内側に突出して
設けられ、前記処理室と前記搬送室を連通するための開
口を有する板状の弁座と、前記弁体と前記弁座間に前記
弁座または前記弁体表面に脱着可能に設けられ、前記弁
体の閉成時に前記弁座および前記弁体に圧接し、前記搬
送室と前記処理室の気密シールを行うOリングと、前記
弁体と前記弁座間に前記Ｏリングの外側に前記弁体また
は前記弁座の表面から突出して設けられ、前記弁体閉成
時に前記Ｏリングの変形量を制御するとともに前記弁体
と前記弁座間に所定の隙間を形成するための樹脂製の第
１のストッパーとを備えて構成されることを特徴とす
る。
【０００８】前記弁体と前記弁座間に前記Ｏリングの内
側に前記弁体または前記弁座の表面から前記第１のスト
ッパーと同じ高さに突出してさらに第２のストッパーを
設けることができる。
側に前記弁体または前記弁座の表面から前記第１のスト
ッパーと同じ高さに突出してさらに第２のストッパーを
設けることができる。
【０００９】前記第１のストッパーおよび第２のストッ
パーには樹脂材料使用され、該樹脂材料としては、ポリ
エーテルスルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポ
リエーテルイミド、ポリイミド等のエンジニアプラスチ
ックを使用できる。
パーには樹脂材料使用され、該樹脂材料としては、ポリ
エーテルスルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポ
リエーテルイミド、ポリイミド等のエンジニアプラスチ
ックを使用できる。
【００１０】前記第１のストッパーはリング状または柱
状とされ、前記第２のストッパーは柱状が適当である。
状とされ、前記第２のストッパーは柱状が適当である。
【００１１】前記第１のストッパーおよび第２のストッ
パーの前記弁体または前記弁座の表面から突出する高さ
は０．１〜０．３ｍｍが適当である。この高さにおい
て、前記弁体と前記弁座の間に０．１〜０．３ｍｍの微
小隙間が確保され、前記弁体の閉成時に、前記弁体と前
記弁座の衝突が防止され発塵発生が抑制される。また、
この微小隙間へのラジカルやイオンの入り込みを抑制
し、Ｏリングの劣化防止とそれに伴う発塵を低減するこ
とができる。
パーの前記弁体または前記弁座の表面から突出する高さ
は０．１〜０．３ｍｍが適当である。この高さにおい
て、前記弁体と前記弁座の間に０．１〜０．３ｍｍの微
小隙間が確保され、前記弁体の閉成時に、前記弁体と前
記弁座の衝突が防止され発塵発生が抑制される。また、
この微小隙間へのラジカルやイオンの入り込みを抑制
し、Ｏリングの劣化防止とそれに伴う発塵を低減するこ
とができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】図１は、本発明の半導体製造装置の弁構造
の第１の実施の形態を示す図であり、（ａ）は側断面
図、（ｂ）は（ａ）のＡ―Ａ’線に沿った平断面図であ
る。
の第１の実施の形態を示す図であり、（ａ）は側断面
図、（ｂ）は（ａ）のＡ―Ａ’線に沿った平断面図であ
る。
【００１４】図１を参照すると、半導体ウェーハ等に乾
式法によって成膜あるいはエッチング等の処理を行う半
導体製造装置（例えばプラズマエッチング装置）の搬送
室５と処理室６の間には、処理室６の気密性を保持する
ための弁が設けられている。この弁は、駆動機構（表示
していない）により自動開閉する弁体１と、処理室６と
搬送室５の連座部に内側に突出して設けられ、処理室６
と搬送室５を連通するための開口２０を有する板状の弁
座２と、弁体１と弁座２間に弁体１表面に脱着可能に設
けられたＯリング３と、弁体１と弁座２間のＯリング３
の外側に弁体１の表面から突出して設けられた樹脂製ス
トッパー４とを備えて構成されている。
式法によって成膜あるいはエッチング等の処理を行う半
導体製造装置（例えばプラズマエッチング装置）の搬送
室５と処理室６の間には、処理室６の気密性を保持する
ための弁が設けられている。この弁は、駆動機構（表示
していない）により自動開閉する弁体１と、処理室６と
搬送室５の連座部に内側に突出して設けられ、処理室６
と搬送室５を連通するための開口２０を有する板状の弁
座２と、弁体１と弁座２間に弁体１表面に脱着可能に設
けられたＯリング３と、弁体１と弁座２間のＯリング３
の外側に弁体１の表面から突出して設けられた樹脂製ス
トッパー４とを備えて構成されている。
【００１５】Ｏリング３は、弁体１の閉成時に弁座２お
よび弁体１に圧接し、搬送室５と処理室６の気密シール
を行う。また、樹脂製ストッパー４は、弁体１閉成時に
Ｏリング３の変形量を制御するとともに弁体１と弁座２
間に所定の隙間８を形成する。
よび弁体１に圧接し、搬送室５と処理室６の気密シール
を行う。また、樹脂製ストッパー４は、弁体１閉成時に
Ｏリング３の変形量を制御するとともに弁体１と弁座２
間に所定の隙間８を形成する。
【００１６】樹脂製ストッパー４の材料には、ポリエー
テルスルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエ
ーテルイミド、ポリイミド等のエンジニアプラスチック
を使用できる。樹脂製ストッパー４は、Ｏリング３の外
側にＯリングと同様なリング状の形状で、弁体１の表面
より０．１〜０．３ｍｍ程度に突出するように弁体１の
溝に取り付けられる。
テルスルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエ
ーテルイミド、ポリイミド等のエンジニアプラスチック
を使用できる。樹脂製ストッパー４は、Ｏリング３の外
側にＯリングと同様なリング状の形状で、弁体１の表面
より０．１〜０．３ｍｍ程度に突出するように弁体１の
溝に取り付けられる。
【００１７】樹脂製ストッパー４の弁体１の表面よりの
突出高さが０．３ｍｍを超えると隙間８にプラズマ７や
イオンが入り込みやすくなり、Ｏリング３をアタックし
て、発塵させる。また、樹脂製ストッパー４の弁体１の
表面よりの突出高さが０．１ｍｍよりも小さくなると、
弁体１の閉成時に弁体１と弁座２が直接接触して金属塵
を発生させやすくなる。
突出高さが０．３ｍｍを超えると隙間８にプラズマ７や
イオンが入り込みやすくなり、Ｏリング３をアタックし
て、発塵させる。また、樹脂製ストッパー４の弁体１の
表面よりの突出高さが０．１ｍｍよりも小さくなると、
弁体１の閉成時に弁体１と弁座２が直接接触して金属塵
を発生させやすくなる。
【００１８】処理室６や搬送室５の壁、弁体１や弁座２
の材料にはアルミニウム、アルミニウムをアルマイト処
理したもの、アルミニウムをフッ素樹脂等でコーティン
グしたもの、ステンレス、ステンレスをフッ素樹脂等で
コーティングしたもの等の材料が使用される。また、Ｏ
リング３は弁体１と弁座２のどちらの表面に取り付けて
もよい。図中符号９は、弁体閉成時の弁体動作方向を示
す。なお弁座２の弁体１との対向表面形状は、平面、凹
面、凸面のいずれでもよく、それに対応する弁体１の表
面形状は、それぞれ平面、凸面、凹面とし、弁座２と弁
体１の対向面間隔が略一定とすることがよい。
の材料にはアルミニウム、アルミニウムをアルマイト処
理したもの、アルミニウムをフッ素樹脂等でコーティン
グしたもの、ステンレス、ステンレスをフッ素樹脂等で
コーティングしたもの等の材料が使用される。また、Ｏ
リング３は弁体１と弁座２のどちらの表面に取り付けて
もよい。図中符号９は、弁体閉成時の弁体動作方向を示
す。なお弁座２の弁体１との対向表面形状は、平面、凹
面、凸面のいずれでもよく、それに対応する弁体１の表
面形状は、それぞれ平面、凸面、凹面とし、弁座２と弁
体１の対向面間隔が略一定とすることがよい。
【００１９】次に、本発明の第２の実施の形態について
図面を参照して説明する。図２は、本発明の半導体製造
装置の弁構造の第２の実施の形態を示す平断面図であ
る。本実施の形態では、樹脂製ストッパー４ａは第１の
実施の形態における樹脂製ストッパー４を２つに分割し
た場合であり、樹脂製ストッパー４ａの弁体１への装
着、脱着が第１の実施の形態よりも容易になる。樹脂製
ストッパー４ａの材質および弁体１または弁座（表示し
ていない）からの突出高さは上記の第１の実施の形態と
同様である。なお、樹脂製ストッパー４ａは角柱や円柱
形状のものを所定の間隔でリング状に並べて設けること
もできる。
図面を参照して説明する。図２は、本発明の半導体製造
装置の弁構造の第２の実施の形態を示す平断面図であ
る。本実施の形態では、樹脂製ストッパー４ａは第１の
実施の形態における樹脂製ストッパー４を２つに分割し
た場合であり、樹脂製ストッパー４ａの弁体１への装
着、脱着が第１の実施の形態よりも容易になる。樹脂製
ストッパー４ａの材質および弁体１または弁座（表示し
ていない）からの突出高さは上記の第１の実施の形態と
同様である。なお、樹脂製ストッパー４ａは角柱や円柱
形状のものを所定の間隔でリング状に並べて設けること
もできる。
【００２０】次に、本発明の第３の実施の形態について
図面を参照して説明する。図３は、本発明の半導体製造
装置の弁構造の第３の実施の形態を示す側断面図であ
る。
図面を参照して説明する。図３は、本発明の半導体製造
装置の弁構造の第３の実施の形態を示す側断面図であ
る。
【００２１】本実施の形態の半導体製造装置の弁構造
は、上記の第１の実施の形態において、樹脂製ストッパ
ーを弁座２側に装着した場合である。図中符号４ｂは、
樹脂製ストッパーを示す。樹脂製ストッパー４ａの材質
および弁座２の表面からの突出高さは上記の第１の実施
の形態と同様である。樹脂製ストッパー４ｂの形状は図
１のようなリング形状、図２のような分割したリング形
状や円柱や角柱の柱状形状とすることができる。
は、上記の第１の実施の形態において、樹脂製ストッパ
ーを弁座２側に装着した場合である。図中符号４ｂは、
樹脂製ストッパーを示す。樹脂製ストッパー４ａの材質
および弁座２の表面からの突出高さは上記の第１の実施
の形態と同様である。樹脂製ストッパー４ｂの形状は図
１のようなリング形状、図２のような分割したリング形
状や円柱や角柱の柱状形状とすることができる。
【００２２】次に、本発明の第４の実施の形態について
図面を参照して説明する。図４は、本発明の第４の実施
の形態を示す図であり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ―Ａ’線に沿った平断面図である。
図面を参照して説明する。図４は、本発明の第４の実施
の形態を示す図であり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ―Ａ’線に沿った平断面図である。
【００２３】本実施の形態の半導体製造装置の弁構造
は、上記の第１の実施の形態の弁構造において、Ｏリン
グ３の内側にも樹脂製ストッパー４ｃを配置した場合で
ある。この樹脂製ストッパー４ｃの配置により弁座２と
弁体１間の隙間８が確実に制御できる効果がある。樹脂
製ストッパーの形状はＯリング３部の排気コンダクタン
スをよくするために円柱または角柱の柱状形状のものを
図４（ｂ）に示すように、リング状に所定間隔で並べ
る。
は、上記の第１の実施の形態の弁構造において、Ｏリン
グ３の内側にも樹脂製ストッパー４ｃを配置した場合で
ある。この樹脂製ストッパー４ｃの配置により弁座２と
弁体１間の隙間８が確実に制御できる効果がある。樹脂
製ストッパーの形状はＯリング３部の排気コンダクタン
スをよくするために円柱または角柱の柱状形状のものを
図４（ｂ）に示すように、リング状に所定間隔で並べ
る。
【００２４】なお、上記の実施の形態では弁の構造は円
形で説明したが、本発明は角のとれた四角形（正方形ま
たは長方形）の弁形状の場合にも適用できる。
形で説明したが、本発明は角のとれた四角形（正方形ま
たは長方形）の弁形状の場合にも適用できる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体製
造装置の弁構造では次のような効果を得ることができ
る。 （１）樹脂製ストッパーをＯリングの外側または外側と
内側に設けることによって、弁体と弁座の間隙を一定に
制御できるために、弁体の閉成時のＯリングの過剰変形
を抑制でき、Ｏリングの寿命を増加することができる。 （２）弁体と弁座の間隙を０．１〜０．３ｍｍと小さい
値に安定して制御できるために、この間隙からＯリング
に照射されるプラズマやイオンが低減し、Ｏリングの劣
化による発塵が抑制できる。 （３）樹脂製ストッパーにより弁体と弁座の間隙が一定
に保持できるために弁体と弁座の直接接触による発塵が
防止できる。
造装置の弁構造では次のような効果を得ることができ
る。 （１）樹脂製ストッパーをＯリングの外側または外側と
内側に設けることによって、弁体と弁座の間隙を一定に
制御できるために、弁体の閉成時のＯリングの過剰変形
を抑制でき、Ｏリングの寿命を増加することができる。 （２）弁体と弁座の間隙を０．１〜０．３ｍｍと小さい
値に安定して制御できるために、この間隙からＯリング
に照射されるプラズマやイオンが低減し、Ｏリングの劣
化による発塵が抑制できる。 （３）樹脂製ストッパーにより弁体と弁座の間隙が一定
に保持できるために弁体と弁座の直接接触による発塵が
防止できる。
【図１】本発明の半導体製造装置の弁構造の第１の実施
の形態を示す図であり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ―Ａ’線に沿った平断面図である。
の形態を示す図であり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ―Ａ’線に沿った平断面図である。
【図２】本発明の半導体製造装置の弁構造の第２の実施
の形態を示す平断面図である。
の形態を示す平断面図である。
【図３】本発明の半導体製造装置の弁構造の第３の実施
の形態を示す側断面図である。
の形態を示す側断面図である。
【図４】本発明の半導体製造装置の弁構造の第４の実施
の形態を示す図であり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ―Ａ’線に沿った平断面図である。
の形態を示す図であり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ―Ａ’線に沿った平断面図である。
【図５】従来の半導体製造装置の弁構造を示す側断面図
である。
である。
【符号の説明】
１ 弁体
２ 弁座
３ Ｏリング
４，４ａ，４ｂ，４ｃ 樹脂製ストッパー
５ 搬送室
６ 処理室
７ プラズマ
８ 隙間
９ 弁体動作方向
１０ ラジカルやイオン
１１ 発塵
２０ 開口
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開2000−124205（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−317908（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−227876（ＪＰ，Ａ)
実開 平３−38358（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭62−108946（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/205
H01L 21/02
H01L 21/3065
Claims (8)
- 【請求項１】 半導体ウェーハ等に成膜あるいはエッチ
ング等の処理を行う半導体製造装置の搬送室と処理室の
間に設けられ、前記処理室の気密性を保持するための弁
構造において、駆動機構により自動開閉する弁体と、前
記処理室と前記搬送室の連座部に内側に突出して設けら
れ、前記処理室と前記搬送室を連通するための開口を有
する弁座と、前記弁体と前記弁座間に前記弁座または前
記弁体表面に脱着可能に設けられ、前記弁体の閉成時に
前記弁座および前記弁体に圧接し、前記搬送室と前記処
理室の気密シールを行うOリングと、前記弁体と前記弁
座間に前記Ｏリングの外側に前記弁体または前記弁座の
表面から突出して設けられ、前記弁体閉成時に前記Ｏリ
ングの変形量を制御するとともに前記弁体と前記弁座間
に所定の隙間を形成するための樹脂製の第１のストッパ
ーとを備えて構成されることを特徴とする半導体製造装
置の弁構造。 - 【請求項２】 前記弁体と前記弁座間に前記Ｏリングの
内側に前記弁体または前記弁座の表面から前記第１のス
トッパーと同じ高さに突出してさらに樹脂製の第２のス
トッパーが設けられて構成されることを特徴とする請求
項１記載の半導体製造装置の弁構造。 - 【請求項３】 前記第１のストッパーの材料がポリエー
テルスルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエ
ーテルイミド、ポリイミドの中から選択された一つであ
る請求項１記載の半導体製造装置の弁構造。 - 【請求項４】 前記第１のストッパーおよび前記第２の
ストッパーの材料がポリエーテルスルフォン、ポリフェ
ニレンスルファイド、ポリエーテルイミド、ポリイミド
の中から選択された一つである請求項２記載の半導体製
造装置の弁構造。 - 【請求項５】 前記第１のストッパーの前記弁体または
前記弁座の表面から突出する高さは０．１〜０．３ｍｍ
であることを特徴とする請求項１または３記載の半導体
製造装置の弁構造。 - 【請求項６】 前記第１のストッパーおよび前記第２の
ストッパーの前記弁体または前記弁座の表面から突出す
る高さは０．１〜０．３ｍｍであることを特徴とする請
求項２または４記載の半導体製造装置の弁構造。 - 【請求項７】 前記第１のストッパーはリング状または
柱状であることを特徴とする請求項１，３または５記載
の半導体製造装置の弁構造。 - 【請求項８】 前記第１のストッパーはリング状または
柱状であり、前記第２のストッパーが柱状であることを
特徴とする請求項２，４または６記載の半導体製造装置
の弁構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001010358A JP3472765B2 (ja) | 2001-01-18 | 2001-01-18 | 半導体製造装置の弁構造 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001010358A JP3472765B2 (ja) | 2001-01-18 | 2001-01-18 | 半導体製造装置の弁構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002217137A JP2002217137A (ja) | 2002-08-02 |
| JP3472765B2 true JP3472765B2 (ja) | 2003-12-02 |
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