JP4118189B2 - Load lock device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はロードロック装置に係り、特にスループットを悪化することなく試料を搬送することのできるロードロック装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
減圧雰囲気下でプラズ処理等の高温処理を施した試料を、高温のまま大気中の搬送手段、例えば搬送ロボットのアーム上に載置したり、あるいは大気中にある常温のカセットに載置すると、試料と前記アームあるいはカセットとの温度差により試料に熱応力が発生し、反りが生じる。反りが生じると、搬送手段による試料の吸着作用が妨害され、あるいは試料に割れが生じる等の問題が起きる。
【0003】
この問題を解決する手段として、試料載置手段上に試料を搬送する前に試料を冷却する冷却工程を設けることが知られている。例えば、特許文献1には、ウエハを窒素ガスが導入されたロードロック室内に所定時間保持して強制的に冷却した後ロードロック室から搬出することが示されている。
【0004】
【特許文献1】
特開平6−124893号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術においては、処理済みのウエハを冷却する方法として不活性ガス(窒素ガス)を導入して冷却する方法を用いている。しかしながら、この方法は冷却時間がかかり、スループット悪化の原因となる。
【0006】
本発明はこられの問題点に鑑みてなされたもので、スループットを悪化することなく高温の試料を搬送することのできるロードロック装置を提供する。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために次のような手段を採用した。
【0008】
処理室側の圧力を所定値に保持した状態で試料を処理室側から大気側に搬出するロードロック装置であって、前記処理室から処理済の試料を搬入する試料搬入路と、内部にガスの冷媒を導入する導入路と、搬入した前記試料を大気側に搬出する試料搬出路と、上部に試料支持台を備え前記試料搬入路を介して搬入した前記試料を載置するステージと、該ステージを前記搬入路と接続する位置及び前記搬出路に接続する位置にそれぞれ駆動するステージ駆動装置とを備え、前記ステージは、ステージ内を冷却する冷媒を通流するための流路、前記搬出路と接統するとき前記搬出路と前記搬入路の接続を遮断するバルブ部を備え、前記試料支持台はその上面に形成され内部に前記試料が配置される凹部及び凹部の内側の表面に配置されその上面で前記試料を支持するリング状の突起部を備え、この突起部内を含む凹部の前記試料との間の隙間内に前記導入されたガスの冷媒を通流させて前記試料を冷却する。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図1,2,3,4を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施形態にかかるロードロック装置を説明する図、図2はロードロック装置のステージを上方に駆動した状態を示す図、図3は図1のA−A断面を示す図、図4はロードロック装置をエッチング処理装置に適用した例を説明する図である。
【0010】
これらの図において、1は処理室側の圧力を所定値に保持した状態で試料を例えばバッファ室23(図4参照)を介してアッシング処理室22側から大気側に搬出するためのロードロック装置、2は試料支持台3上に載置した試料を上方に駆動する試料の上下駆動機構、3は試料を載置する試料支持台、31は試料支持台に形成した突起部であり、これにより試料支持台3と試料4間に冷媒流路(凹部32)を確保することができる。4は半導体ウエハ等の試料、5はロードロック室と大気間を開閉するゲート、6は上部に試料支持台3を備えたステージであり、ステージ6はステージ6を上下に駆動する図示しない駆動機構を備える。7はステージ内に備えた冷媒流路、8は冷媒流路に冷媒を供給するための冷媒タンク、9及び10はタンク8と冷媒流路7を接続する配管である。11はロードロック室に不活性ガスを供給するガス導入管、12はロードロック室を排気するガス排出管である。101は試料4の搬出路、102は試料4の搬入路である。
【0011】
21はエッチング処理室、22はエッチング処理の終了したウエハにアッシング処理を施すアッシング処理室、23は搬送ロボットを備えたバッファ室、24は複数枚のウエハを格納するカセット、25はカセットを載置するカセット台である。
【0012】
ステージ6を備えたロードロック室1の内部は図示しない真空ポンプにより、高真空排気されている。ステージ6をウエハ搬入位置まで下降した後、アッシング処理された試料4をバッファ室を介してロードロック室1内に搬入し、試料支持台3上に形成した突起部31上に配置する(図1に示す状態)。
【0013】
試料4を前記突起部31上に配置するため、試料台3の上面と試料4の下面の間には窒素等の不活性ガスの冷媒を通流するための凹部32を形成することができる。この凹部32を適切に設定することにより、試料4を効果的に冷却することができる。
【0014】
その後、ステージ6を試料搬出位置まで上昇する。このとき、ステージに設けたバルブ部Vはロードロック室1をステージの上方側に形成される搬出路101と下方側に形成される搬入路102を区画する(図2に示す状態)。
【0015】
窒素等の不活性ガスからなる冷媒は、ステージ6の上昇過程、あるいはステージ6の上昇完了後にロードロック室1(搬出路あるいは搬入路)内に導入することができる。
【0016】
ステージ6内には冷媒流路7を設け、該流路7は配管9,10を介して、水等の冷媒を充填したタンク8に接続する。タンク8は前記冷媒の温度を統制する機能を有する温調器であってもよい。この場合は、ステージ6内の冷媒流路に温調された冷媒を通流して、ステージ6あるいはステージ上部に配置した試料支持台3を所定の温度に保持することができる。試料4は、不活性ガスが充填された凹部32を介してステージ6に放熱するため前記空隙32に充填する不活性ガス(熱伝導性ガス)の流量あるいは圧力を調整することにより試料4の放熱量を調整することができる。
【0017】
試料4の温度が所定値まで低下すると、試料の上下機構2を駆動して試料4を上方に持ち上げる。次いでロードロック室の上部空間101が大気圧になったことを検出した後、ゲート5を開放して、図示しないロボットアームを排出右路101に挿入して試料4を搬出する。
【0018】
次に、図4を参照して試料の搬入及び搬出処理を説明する。まず、複数の試料4を格納したカセット24をカセット台25に載置する。次いで、図示しない大気搬送ロボットが、前記カセット24から試料4を取り出し、取り出した試料をロードロック室1に搬入する。次いで、バッファ室23内に設置された図示しない搬送ロボットが、ロードロック室1から試料を取り出し、取り出した試料をエッチング処理室21に搬入する。エッチング処理室21内でエッチング処理された試料は前記搬送ロボットによりバッファ室23を経由してアッシング処理室22に搬送される。アッシング処理室22にアッシング処理されて高温になった試料4は、前記搬送ロボットによりバッファ室13を経由してロードロック室14に搬送される。ロードロック室1に搬送された高温の試料4は、前記試料と試料支持台間に形成した前記凹部及び試料支持台3を介してステージ6に放熱することにより速やかに冷却される。
【0019】
このように本実施形態によれば、試料の強制冷却工程を設けるので、スループットを悪化させずに試料を冷却することが可能である。以上の例では、プラズマエッチング装置を例に説明したが、減圧雰囲気内で試料等の被処理物を加熱して処理する処理装置に広く適用することができる。例えば、プラズマを利用した処理装置としては、プラズマエッチング装置、プラズマCVD装置、スパッタリング装置等に適用できる。また、プラズマを利用しない処理装置としては、イオン注入装置、MBE(Molecular Beam Epitaxy )装置、蒸着装置、減圧CVD装置等に適用できる。
【0020】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、スループットを悪化することなく高温の試料を搬送することのできるロードロック装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態にかかるロードロック装置を説明する図である。
【図2】ロードロック装置のステージを上方に駆動した状態を示す図である。
【図3】図1のA−A断面を示す図である。
【図4】ロードロック装置をエッチング処理装置に適用した例を説明する図である。
【符号の説明】
1 ロードロック室
2 試料の上下機構
3 試料支持台
4 試料
5 ゲート
6 ステージ
7 冷媒流路
8 タンク
9 10 配管
11 ガス導入管
12 ガス排出管
21 エッチング処理室
22 アッシング処理室
23 バッファ室
24 カセット
25 カセット台
31 突起部
32 凹部
101 搬出路
102 搬入路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a load lock device, and more particularly to a load lock device capable of transporting a sample without degrading throughput.
[0002]
[Prior art]
When a sample subjected to high-temperature processing such as plasma processing in a reduced-pressure atmosphere is placed on a transfer means in the atmosphere with high temperature, for example, on the arm of a transfer robot, or placed on a cassette at room temperature in the atmosphere, A thermal stress is generated in the sample due to a temperature difference between the sample and the arm or cassette, causing warpage. When the warp occurs, the adsorption of the sample by the conveying means is hindered, or a problem such as a crack in the sample occurs.
[0003]
As means for solving this problem, it is known to provide a cooling step for cooling the sample before the sample is transferred onto the sample mounting means. For example, Patent Document 1 discloses that a wafer is held in a load lock chamber into which nitrogen gas has been introduced for a predetermined time and forcibly cooled, and then transferred from the load lock chamber.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-124893
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art, as a method of cooling a processed wafer, a method of cooling by introducing an inert gas (nitrogen gas) is used. However, this method requires cooling time and causes a deterioration in throughput.
[0006]
The present invention has been made in view of these problems, and provides a load lock apparatus capable of transporting a high-temperature sample without degrading the throughput.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
[0008]
A load lock device for carrying a sample from the processing chamber side to the atmosphere side while maintaining the pressure on the processing chamber side at a predetermined value, a sample loading path for carrying the processed sample from the processing chamber, and a gas inside An introduction path for introducing the refrigerant, a sample unloading path for unloading the loaded sample to the atmosphere side, a stage provided with a sample support on the top, and a stage for placing the sample loaded via the sample loading path, A stage driving device that drives the stage to a position that connects to the carry-in path and a position that connects to the carry-out path, and the stage has a flow path for passing a coolant that cools the inside of the stage, and the carry-out path A valve part that cuts off the connection between the carry-out path and the carry-in path when connected to the surface, and the sample support base is formed on the upper surface thereof and disposed on the inner surface of the recess and the concave portion in which the sample is disposed. On its top Serial comprises a ring-shaped projection portion supporting the sample, cooling the sample flowed through the refrigerant of the introduced gas into the gap between the sample recess containing the projection portion.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram illustrating a load lock device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which a stage of the load lock device is driven upward, and FIG. 3 is a diagram illustrating a cross section taken along line AA in FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining an example in which the load lock device is applied to an etching processing device.
[0010]
In these drawings, reference numeral 1 denotes a load lock device for carrying a sample from the
[0011]
21 is an etching chamber, 22 is an ashing chamber that performs ashing on a wafer that has been etched, 23 is a buffer chamber that includes a transfer robot, 24 is a cassette that stores a plurality of wafers, and 25 is a cassette. This is a cassette stand.
[0012]
The interior of the load lock chamber 1 provided with the
[0013]
Since the sample 4 is disposed on the
[0014]
Thereafter, the
[0015]
The refrigerant made of an inert gas such as nitrogen can be introduced into the load lock chamber 1 (the carry-out path or the carry-in path) after the
[0016]
A refrigerant flow path 7 is provided in the
[0017]
When the temperature of the sample 4 decreases to a predetermined value, the
[0018]
Next, sample loading and unloading processing will be described with reference to FIG. First, a
[0019]
As described above, according to the present embodiment, since the sample is forcedly cooled, it is possible to cool the sample without deteriorating the throughput. In the above example, the plasma etching apparatus has been described as an example, but the present invention can be widely applied to a processing apparatus that heats and processes an object to be processed such as a sample in a reduced pressure atmosphere. For example, a processing apparatus using plasma can be applied to a plasma etching apparatus, a plasma CVD apparatus, a sputtering apparatus, and the like. Further, as a processing apparatus that does not use plasma, it can be applied to an ion implantation apparatus, an MBE (Molecular Beam Epitaxy) apparatus, a vapor deposition apparatus, a low pressure CVD apparatus, and the like.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a load lock device that can transport a high-temperature sample without degrading the throughput.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a load lock device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which a stage of the load lock device is driven upward.
3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which a load lock device is applied to an etching processing device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
前記処理室から処理済の試料を搬入する試料搬入路と、
内部にガスの冷媒を導入する導入路と、
搬入した前記試料を大気側に搬出する試料搬出路と、
上部に試料支持台を備え前記試料搬入路を介して搬入した前記試料を載置するステージと、
該ステージを前記搬入路と接続する位置及び前記搬出路に接続する位置にそれぞれ駆動するステージ駆動装置とを備え、
前記ステージは、ステージ内を冷却する冷媒を通流するための流路、前記搬出路と接統するとき前記搬出路と前記搬入路の接続を遮断するバルブ部を備え、前記試料支持台はその上面に形成され内部に前記試料が配置される凹部及び凹部の内側の表面に配置されその上面で前記試料を支持するリング状の突起部を備え、この突起部内を含む凹部の前記試料との間の隙間内に前記導入されたガスの冷媒を通流させて前記試料を冷却するロードロック装置。A load lock device that carries the sample from the processing chamber side to the atmosphere side while maintaining the pressure on the processing chamber side at a predetermined value,
A sample carry-in path for carrying a treated sample from the treatment chamber;
An introduction path for introducing a gas refrigerant inside;
A sample unloading path for unloading the loaded sample to the atmosphere side;
A stage equipped with a sample support on the top and a stage for placing the sample carried in via the sample carry-in path;
A stage driving device for driving the stage to a position connecting to the carry-in path and a position connecting to the carry-out path, respectively.
The stage flow path for flowing a refrigerant for cooling the inside stage, a valve unit for interrupting the connection of the introduction passage and the delivery passage when the delivery passage and SeMMitsuru, the sample holder thereof A concave portion formed on the upper surface and disposed inside the concave portion, and a ring-shaped projection portion disposed on the inner surface of the concave portion and supporting the sample on the upper surface, and between the concave portion including the projection portion and the sample. A load lock device that cools the sample by allowing the introduced gas refrigerant to flow through the gap .
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