JP3562736B2 - 処理装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、処理装置およびその製造方法に係り、特に処理容器とその処理容器を支持する基台とから成る処理ユニットを複数ユニット組み合わせて成る処理装置およびその製造方法に関する。
【0002】
なお、本明細書において、処理容器と称した場合には、エッチング処理装置、成膜処理装置、アッシング処理装置、スパッタリング処理装置など、その内部チャンバにおいて被処理体に所定の処理を施す処理容器の他に、ロードロック室、ロード/アンロード室、バッファ室、カセット室、搬送室などの被処理体を中継処理する処理容器も含むまれ、これらの処理容器を含む処理ユニット同士を連結する全ての場合に本発明を適用することが可能であると了解される。
【0003】
【従来の技術】
半導体製造工程においては、半導体ウェハやLCD基板などの被処理体に対して成膜処理やエッチング処理などの複数の処理工程を反復して施すことにより製品が完成される。そこで、近時、複数の処理ユニットから構成され、その各処理ユニットにおいて被処理体に対して各個別の処理を施すことにより、被処理体に対して連続的に複数の処理工程を施すことが可能なマルチチャンバ方式の処理装置が大量処理およびスループット向上の観点から注目されている。
【0004】
かかるマルチチャンバ方式の処理装置では、各処理ユニットは処理容器とその処理容器を支持する基台とから構成されている。そして、処理装置を組み立てるには、複数の処理ユニット同士を高い精度で位置合わせし相互に気密に連結する必要がある。この点、従来の処理装置では、各処理容器は基台に対して上下動のみ調整可能に取り付けられていたので、処理ユニット同士を結合し処理装置を組み立てる場合には、一方の処理容器の外壁に設けられたノックピンを他方の処理容器の外壁に設けられた受容孔に嵌合して処理容器同士を連結し、次いで、その状態で基台同士を連結し、それから処理ユニット同士の高さ調整を行っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、基台の製作誤差や床の平面度の相違により、処理容器同士を先に接合してしまうと、その後接合する基台間に大きな段差が生じることがある。かかる場合には、処理容器の接合部分に応力が加わり、処理装置の全体の強度が低下するという問題が生じていた。また、通常、処理装置は処理装置の製造工場にて一旦組み立てて最終調整を行ってから分解し、現場に搬入した後再度製造が行われるが、従来の処理装置およびその製造方法では、処理装置の分解製造の再現性が悪くなり、装置全体の寸法精度が悪化するという問題が生じていた。さらに、生産ラインを変更する際に、処理装置を分解し再度組み立てる場合にも同様の問題が生じていた。特に、近年、処理対象であるLCD基板の大型化に伴い処理容器自体も大型化し、上記弊害が顕著に表れるようになり、現場においてその解決が希求されるに到っている。
【0006】
本発明は、従来の処理装置およびその製造方法が立脚する上記問題点に鑑みて成されたものであり、大型の処理容器同士であっても、容易かつ高い精度で接合し組み立てることが可能であり、しかも分解製造の再現性にも優れた新規かつ改良された処理装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1によれば、処理容器とその処理容器を支持する基台とから成る処理ユニットを複数ユニット組み合わせて成る処理装置が提供され、その処理装置は、第1ユニットの処理容器と第2ユニットの処理容器とを固定する固定手段と、第1ユニットの基台と第2ユニットの基台とを固定する固定手段と、少なくとも一方のユニットの処理容器をそのユニットの基台上で水平面内において自在に移動させる水平移動手段とを備えている。
【0008】
なお、上記処理装置において、上記水平移動手段は、請求項2に記載のように、処理容器の支持脚に取り付けられた自在ベアリングとして構成することが好ましい。あるいは、上記水平移動手段は、請求項3に記載のように、X方向軌道およびY方向軌道を自在に移動可能なX−Y方向ステージとして構成することもできる。また、上記水平移動手段を備えたユニットは、請求項4に記載のように、処理容器の基台に対する垂直方向位置および/または水準を微調整するアジャスタを備えていることが好ましい。
【0009】
さらに、請求項5によれば、処理容器とその処理容器を支持する基台とから成る処理ユニットを複数ユニット組み合わせて成る処理装置の製造方法が提供される。その方法によれば、第1ユニットの基台と第2ユニットの基台とを位置合わせし固定するとともに、いずれか一方のユニットの処理容器をその処理容器を支持する基台上で位置合わせし固定し、次いで、いずれか他方のユニットの処理容器をその処理容器を支持する基台上で水平移動させ前記一方のユニットの処理容器に対して位置合わせし、次いで、前記他方のユニットの処理容器を前記一方のユニットの処理容器に対して固定するとともに、前記他方のユニットの処理容器をその処理容器を支持する基台に固定することにより、処理装置の製造が行われる。
【0010】
さらに、上記製造方法において、請求項6に記載のように、前記他方のユニットの処理容器を前記一方のユニットの処理容器に対して固定する前に、前記いずれか他方のユニットの処理容器とその処理容器を支持する基台に対する垂直方向位置および/または水準を微調整することが好ましい。
【0011】
【作用】
請求項1によれば、水平移動手段により、少なくとも一方のユニットの処理容器をそのユニットの基台上で水平面内において自在に移動させることができるので、連結するユニット同士の基台を固定した後、上記水平移動手段を調整して処理容器同士の位置合わせを行ってから処理容器同士の固定を行うことができるので、従来のように、基台同士の接合部分のずれの応力が処理容器同士の接合部分に加わることがなく、高い精度でしかも再現性良くユニット同士を連結することができる。
【0012】
また、請求項2または請求項3のように、自在ベアリングまたはX−Y方向ステージを水平移動手段として採用すれば、小さな力で微調整が可能となるので、処理装置を組み立てる際の作業性を高めることができる。さらに、請求項4のように、アジャスタにより垂直方向位置や水準を微調整できるように構成すれば、より高い精度でユニット同士を連結することができる。
【0013】
さらに、請求項5によれば、まず、第1ユニットの基台と第2ユニットの基台とを位置合わせし固定するとともに、いずれか一方のユニットの処理容器をその処理容器を支持する基台上で位置合わせし固定する。このようにして、一方のユニットを基準ユニットとすることができる。次いで、いずれか他方のユニットの処理容器をその処理容器を支持する基台上で水平移動させ、基準ユニットである前記一方のユニットの処理容器に対して位置合わせを行うので、処理容器同士を高い精度で位置合わせすることができる。次いで、前記他方のユニットの処理容器を、基準ユニットである前記一方のユニットの処理容器に対して固定するとともに、前記他方のユニットの処理容器をその処理容器を支持する基台に固定することにより、高い精度でしかも再現性良くユニット同士を連結し、マルチチャンバ型の処理装置を構築できる。
【0014】
また、請求項6のように、前記他方のユニットの処理容器を前記一方のユニットの処理容器に対して固定する前に、前記いずれか他方のユニットの処理容器とその処理容器を支持する基台に対する垂直方向位置および/または水準を微調整するようにすれば、より高い精度でユニット同士を連結し、マルチチャンバ型の処理装置を組み立てることができる。
【0015】
【実施例】
以下に添付図面を参照しながら、本発明に基づいて構成される処理装置およびその製造方法の一実施例について詳細に説明する。
【0016】
図1には、本発明を適用可能なマルチチャンバ型処理装置の概略的な構成が示されている。図示のようにマルチチャンバ型処理装置は、搬送アーム102などの搬送装置が設置されるロードロック室104を中心にして、図中下方側にロード/アンロード室106、図中左右両側に真空処理容器108、110がゲートバルブG1、G2、G3を介してそれぞれ連結されている。連結される処理容器として、たとえばエッチング装置やCVD装置などである。
【0017】
処理時には、ロード/アンロード室106のロード台106aに載置されたカセットから搬送アーム102により被処理体が取り出され、ロードロック室104を介して、たとえばエッチング装置である真空処理容器108内に搬送され、所定のエッチング処理が施される。エッチング終了後に被処理体は搬送アーム102により取り出され、ロードロック室104を介して、たとえばCVD装置である真空処理容器110内に搬送され、所定の成膜処理が施される。そして成膜終了後に被処理体は搬送アーム102により取り出され、ロードロック室104を介して、ロード/アンロード室106のアンロード台106bに載置されたカセットに収容される。
【0018】
そして、本発明は、上記のようなマルチチャンバ型処理装置を組み立てる際に適用可能であり、その詳細については、図2〜図9に関連して後述する。なお図示のマルチチャンバ型処理装置は、ほんの一例であり、本発明はかかる実施例に限定されないことは言うまでもない。これ以外にも、各基台上に支持される任意の数の処理容器を任意の配置構成で連結してマルチチャンバ型処理装置を構築することが可能であり、本発明は、それら全てのマルチチャンバ型処理装置を組み立てる場合に適用可能であると了解される。
【0019】
図2には、本実施例に基づいて第1の処理ユニット120と第2の処理ユニット122とを連結する場合の装置構成が示されている。第1の処理ユニット120は、たとえばエッチング装置である第1の処理容器124と、その第1の処理容器124が支持される第1の基台126とから主に構成される。第2の処理ユニット122は、たとえばロードロック室である第2の処理容器128と、その第2の処理容器128が支持される第2の基台130とから主に構成される。
【0020】
各基台は、たとえばステンレス製のフレーム部材132から構成されている。各基台の底部の四隅には、基台の垂直方向位置および/または水準を調整するアジャスタ134が取り付けられている。さらに各基台の底部には、複数のキャスタ136が取り付けられており、基台を床面上において自在に移動させることができる。また各基台の連結面には、ボルト孔138aを有する連結板138が設置されており、ボルト孔138a同士を正確に位置決めした後に、ボルト孔138aに不図示のボルトを通して締めることにより、高い精度で基台同士を連結することが可能である。
【0021】
たとえばエッチング装置として構成される第1の処理容器124は、図3および図4に示すように、アルミ製の六面体のチャンバから構成され、その中央部に被処理体、たとえばウェハやLCD基板などの被処理体124aが載置固定される載置台124bが設置されている。この載置台124bには高周波電源124cより所定の高周波電力を印加することが可能である。処理容器124の上部には所定の処理ガスを導入可能なガス供給口124dが設けられていると共に、処理容器の底部には不図示の排気口が設けられており、処理容器124内を所定の圧力に調整することができる。処理時には、所定の処理ガスを導入しながら、下部電極を成す載置台124cに高周波電力を印加することにより、処理ガスをプラズマ化し、被処理体124aに対して所定のエッチング処理を施すことができる。
【0022】
このようにして構成される第1の処理ユニット120の第1の処理容器124の外周四隅には、図2および図4に示すように、張り出し部140が設けられており、その張り出し部140に対して、その処理容器124を第1の基台126上で水平面内において自在に移動させることができる水平移動手段142が取り付けられている。この水平移動手段142の詳細な構成については、図5〜図8に関連して後述する。なお張り出し部140は、図5に示すように、略コ字状の断面を有しており、その凹部140aに後述する水平移動手段142が固定される。また張り出し部140の処理容器124側には略L字状の断面を有した取付部140bが形成されており、その張り出し端を処理容器124の下面にネジ140cにより取り付けることが可能である。
【0023】
さらに第1の処理ユニット120の第1の処理容器124の第2の処理ユニット122と接合される面にはゲートバルブ143が取り付けられており、第2の処理ユニット122の第2の処理容器128の対向面に形成される開口部144に対して気密に接合することができる。また、第1の処理容器124の接合面(ゲートバルブ143が取り付けられた面)にはノックピン146が形成されており、これらのノックピン146を第2の処理容器128の上記対向面に形成された受容孔148に対して嵌合することにより、第1の処理容器124と第2の処理容器128とを位置合わせして接合することができる。
【0024】
次に、図5〜図8を参照しながら、水平移動手段142の詳細な構成について説明する。
水平移動手段142は、基台126の水平方向フレーム132a上に固定されるベース部202と、図8に示すような水平面内において自在に移動可能な自在ベアリング204と、自在ベアリング204を収容するハウジング206とから主に構成されている。ベース部202の上面中央部には略矩形平面の凹部208が形成されており、たとえばステンレスなどの耐荷重板208aが貼設されている。自在ベアリング204は、たとえばステンレス製のボール204aと、ボール受容部204bと、ピン204cとから構成されている。ボール204aは、ボール受容部204bに回転自在に受容されており、自在ベアリング204本体は、ピン204cを適当な受容孔(不図示)に嵌合することにより固定される。ハウジング206は、自在ベアリング204を受容する受容部206aを備えており、その受容部206aの底面に形成される受容孔(不図示)に上記ピン204cを嵌合することにより、自在ベアリング204を固定することができる。なお、図示の例では、1つのハウジング206に対して2つの自在ベアリング204が収容され、全体で8つの自在ベアリング204により処理装置124が支承されているが、処理装置124の重量および形状に応じて、ハウジング206およびベアリング204の数を任意に調整することができることは言うまでもない。
【0025】
さらに、図6および図7に示すように、ハウジング206の長手方向両端側には、ネジ218aが貫通する遊び孔218bが形成されており、このネジ218aの先端部は上記ベース部202に螺合され固定されている。従って、自在ベアリング204の水平方向可動領域は、ネジ218aが遊び孔218bに当接する範囲(すなわち、遊び孔218bの平面領域)内に限定される。また、ハウジング206と自在ベアリング204とはネジ210により固定されると共に、ハウジング206と張り出し部140とはネジ212により固定される。なおネジ212は組立用の仮止め用ネジであり、装置の製造組立後に外すことにより上下位置の調整が可能となる。さらにまた、張り出し部140の中央部にはネジ孔214が貫設されており、このネジ孔214にネジ216を螺合することにより、垂直方向アジャスタとして、張り出し部140(従って、処理容器124)と、ハウジング206(従って、水平移動手段142)との垂直方向の相対的位置を微調整することができる。
【0026】
さて、本実施例にかかる水平移動手段142は、上述のように構成されているので、処理容器124に対して作業員が軽い力を加えるだけ、処理容器124を基台126に対して水平面内において自在に(ただし、図6に示す遊び孔208bとネジ208aとの当接する範囲内において)移動させることが可能である。また、調整ネジ216の螺合量を調整することにより、水平移動手段142に対する処理容器124の垂直方向位置を微調整することも可能である。
【0027】
次に、図9を参照しながら、上記のように構成された本実施例にかかる処理装置の製造手順について簡単に説明する。
まず、図9(A)に示すように、第1処理ユニット120と第2処理ユニット122とを近接して設置し、基台126、130同士を接近させる。なお、その際に、一方のユニット(図示の例では、ロードロック室として構成された第2処理ユニット122)を、基準ユニットとして、予め基台130を床面に固定するとともに、基台130に対して処理容器128を位置決めし固定しておくことが好ましい。次いで、図9(B)に示すように、第1および第2の基台126、130同士を位置決めした後、固定手段138、138aにより2つの基台126、130同士を固定する。なお、第1および第2の基台126、130同士の位置決めは水平方向および垂直方向に対して行われ、基台同士の位置決め固定が行われた時点で、第1の処理容器124と第2の処理容器128との大まかな位置決めは設計時の設定により達成できるものとする。
【0028】
次いで、水平移動手段142により第1の処理容器124を第2の処理容器128に対して正確に位置決めし(必要な場合には、調整ネジ216により垂直方向の位置決めも行う)、図9(C)に示すように、第1の処理容器124を第2の処理容器128方向に移動させ、第1の処理容器124のノックピン146を第2の処理容器128の受容孔148に挿入する。その際に、本実施例によれば、予め基台同士の位置決めが正確に行われており、第1の処理容器124を第2の処理容器128に対して自在に水平移動(必要な場合には垂直方向への微調整)を行うことができるので、接続箇所に不要な応力が加わることがなく、高い精度で再現性良く、第1および第2の処理ユニット同士を接合することが可能である。そして、最後に第1の処理容器124をその基台126に固定することにより一連の製造が完了する。
【0029】
以上添付図面を参照しながら、本発明の一実施例に係る処理装置およびその製造方法について詳細に説明したが、本発明はかかる実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において当業者であれば容易に想到するであろう各種変更および修正についても、本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【0030】
たとえば、上記実施例では、第1処理ユニットがエッチング装置であり、第2処理ユニットがロードロック室であるユニット同士を連結する構成を示したが、連結するユニットとしては、成膜処理装置、アッシング処理装置、スパッタリング処理装置など、その内部チャンバにおいて被処理体に所定の処理を施す処理容器を含む処理ユニットや、ロード/アンロード室、バッファ室、カセット室、搬送室などの被処理体を中継処理する処理容器を含む処理ユニットなどから必要に応じて任意に種類および任意の数の処理ユニットを組み合わせてマルチチャンバ型の処理装置を構築する場合に適用することができる。
【0031】
また上記実施例では、一方の処理ユニットをすでに位置決めされ固定された基準ユニットとして構成し、他方の処理ユニットのみに水平移動手段を設ける構成を示したが、必ずしも基準ユニットを設定せずに、双方の処理ユニットに水平移動手段を設けて相対移動可能に構成することも可能である。
【0032】
さらにまた上記実施例では、水平移動手段として水平面内において自在に移動可能な自在ベアリングを採用しているが、本発明によれば、水平移動手段は、支持される処理容器を基台に対して水平移動可能に構成すれば良く、たとえば、水平移動手段を、X方向軌道およびY方向軌道を自在に移動可能なX−Y方向ステージとして構成することも可能である。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、水平移動手段により、少なくとも一方のユニットの処理容器をそのユニットの基台上で水平面内において自在に移動させることができるので、連結するユニット同士の基台を固定した後、上記水平移動手段を調整して処理容器同士の位置合わせを行ってから処理容器同士の固定を行うことができるので、従来のように、基台同士の接合部分のずれの応力が処理容器同士の接合部分に加わることがなく、高い精度でしかも再現性良くユニット同士を連結することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用可能なマルチチャンバ型処理装置の概略構成を示す構成図である。
【図2】本発明を適用可能な、第1の処理ユニットと第2の処理ユニットから成る処理装置の概略構成を示す見取図である。
【図3】図2に示す処理装置の第1の処理ユニットの概略構成を示す断面図である。
【図4】図2に示す処理装置の第1の処理ユニットの概略構成を示す平面図である。
【図5】本発明に係る水平移動手段の概略構成を示す正面断面図である。
【図6】図5に示す水平移動手段の概略構成を示す平面図である。
【図7】本発明に係る水平移動手段の概略構成を示す側面断面図である。
【図8】本発明に係る水平移動手段に適用可能な自在ベアリングを示す側面図である。
【図9】本発明に係る第1および第2のの処理ユニットから成る処理装置の製造方法の動作を示す説明図であり、それぞれ、(A)は製造前の状態を示し、(B)は基台部を固定した状態を示し、(C)は処理容器も固定した製造完成時の状態を示している。
【符号の説明】
120 第1の処理ユニット
122 第2の処理ユニット
124 第1の処理容器
126 第1の基台
128 第2の処理容器
130 第2の基台
138 連結板
142 水平移動手段
143 ゲートバルブ
146 ノックピン
148 受容孔
Claims (6)
- 処理容器とその処理容器を支持する基台とから成る処理ユニットを複数ユニット組み合わせて成る処理装置において、
第1ユニットの処理容器と第2ユニットの処理容器とを固定する固定手段と、第1ユニットの基台と第2ユニットの基台とを固定する固定手段と、少なくとも一方のユニットの処理容器をそのユニットの基台上で水平面内において自在に移動させる水平移動手段とを備えたことを特徴とする、処理装置。 - 前記水平移動手段は、処理容器の支持脚に取り付けられた自在ベアリングであることを特徴とする、請求項1に記載の処理装置。
- 前記水平移動手段は、X方向軌道およびY方向軌道を自在に移動可能なX−Y方向ステージであることを特徴とする、請求項1に記載の処理装置。
- 前記水平移動手段を備えたユニットは、処理容器の基台に対する垂直方向位置および/または水準を微調整するアジャスタを備えていることを特徴とする、請求項1、2または3のいずれかに記載の処理装置。
- 処理容器とその処理容器を支持する基台とから成る処理ユニットを複数ユニット組み合わせて成る処理装置の製造方法であって、
第1ユニットの基台と第2ユニットの基台とを位置合わせし固定するとともに、いずれか一方のユニットの処理容器をその処理容器を支持する基台上で位置合わせし固定し、
次いで、いずれか他方のユニットの処理容器をその処理容器を支持する基台上で水平移動させ前記一方のユニットの処理容器に対して位置合わせし、
次いで、前記他方のユニットの処理容器を前記一方のユニットの処理容器に対して固定するとともに、前記他方のユニットの処理容器をその処理容器を支持する基台に固定すること、
から成ることを特徴とする処理装置の製造方法。 - 前記他方のユニットの処理容器を前記一方のユニットの処理容器に対して固定する前に、前記いずれか他方のユニットの処理容器とその処理容器を支持する基台に対する垂直方向位置および/または水準を微調整する工程を含むことを特徴とする、請求項5に記載の処理装置の製造方法。
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