JP4355314B2 - 基板処理装置、及び該装置の蓋釣支装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板処理装置、及び該装置の蓋釣支装置に関し、特に、被処理基板に所定の処理を施す処理室（プロセスチャンバ）を備える基板処理装置、及び該装置の蓋釣支装置に関する。

基板処理装置には、半導体デバイスを製造するために、被処理基板としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）に、プラズマを用いたエッチング処理などのプラズマ処理を施すプロセスチャンバを備えるプラズマ処理装置がある。プロセスチャンバは、その上部に該プロセスチャンバを密閉するためのチャンバ上蓋を有する（例えば、後述する特許文献１〜４参照）。このような基板処理装置では、チャンバ上蓋をプロセスチャンバから外して移動させることにより、チャンバ上蓋の外面やチャンバ内面のクリーニングや、プロセスチャンバの分解・改造などのメンテナンスを行うことができる。

特許文献１に記載のチャンバ上蓋は、電子ビームを利用した露光装置（ＥＢ装置）において、プロセスチャンバから鉛直方向に立設した４本のガイドポールに沿って昇降するように構成されている。

特許文献２，３に記載のチャンバ上蓋は、鉛直方向に立設した２本のガイド部材により該チャンバ上蓋の端部が昇降自在に支持されたいわゆる片持ち上下駆動方式のものであり、ヒンジ部により回転可能に枢支される。

特許文献４に記載のチャンバ上蓋としてのプレート部は、鉛直方向に立設した１本のガイド部材としての駆動軸の上部側面から水平方向に張出したアーム部によりその上面が支持されたスライド式のものであり、鉛直方向における上下動に加えて、水平方向における回転（スライド）が可能である。
特開２００４−３１１８８７号公報 特開２０００−０５８５２３号公報 米国特許第６７１９８５１号明細書 国際公開第００／０６０６５３号パンフレット

しかしながら、上記特許文献１〜４に記載の技術では、チャンバ上蓋を支持するための少なくとも１本のガイド部材を設ける必要があるが、このようなガイド部材は、プロセスチャンバ周囲を取り囲むための壁面を設けるためのフレームを構成する柱部材や隣接する他のプロセスチャンバに干渉する。また、特に、上記特許文献１に記載の技術では、フレームとしての４本のガイドポールがチャンバ上蓋と干渉するためにチャンバ上蓋を水平方向に移動させることができない。そのため、例えば改造時にプロセスチャンバ内部の部品を取り出す際に、例え、ガイドポールの最も高い位置にチャンバ上蓋を上昇させたとしても、部品がチャンバ上蓋やガイドポールと干渉する。

これに加えて、近年では、ウエハの大径化に伴い基板処理装置が大型化している。その結果、第１に、プロセスチャンバの周囲のスペースがさらに狭くなったため、上述したようなガイド部材を設けるスペースや、上記特許文献４に記載の技術のようにチャンバ上蓋の水平方向への回転を行うためのスペースを確保するのが困難である。第２に、基板処理装置の大型化に伴いチャンバ上蓋も大型化して重量が増大するため、上記特許文献２〜４に記載されているような本数のガイド部材やヒンジ部では、重いチャンバ上蓋をバランス良く支持することが困難である。

なお、上記プロセスチャンバ内に配置されたチャンバ内部品には、プロセスチャンバの側壁内面に沿って配置されて該内壁の代わりにデポ（堆積物：deposit）が付着する内壁保護体として機能するデポジットシールド（以下、「デポシールド」という）や、ウエハを静電気的に吸着（チャック）するＥＳＣ（Electro Static Chuck）機能を有する載置台（サセプタ：susceptor）及びその関連部品から構成される載置台ユニットがある。このデポシールドは、高さ方向の寸法が大きいため、プロセスチャンバから鉛直方向に取り出そうとしてもその下部がプロセスチャンバの側壁と干渉するという問題があり、一方、載置台ユニットは、非常に重いため、改造時に取り出すのが困難であるという問題がある。

以上のことから、クリーニングや改造を含むメンテナンスの作業効率を向上させることが求められている。

本発明の目的は、メンテナンスの作業効率を向上させることができる基板処理装置、及び該装置の蓋釣支装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の基板処理装置は、被処理基板に所定の処理を施す処理室であって、当該処理室を密閉するための処理室上蓋が上部に設けられた処理室を備える基板処理装置において、前記処理室上蓋をその上方において鉛直方向に移動自在に保持する垂直移動規制部と、前記処理室上蓋を所定の水平方向に移動自在に保持する水平移動規制部とから成る、前記処理室上蓋を釣支する蓋釣支機構を備え、前記水平移動規制部は、前記垂直移動規制部を介して前記処理室上蓋を釣支し、前記垂直移動規制部は、鉛直方向に伸縮自在なエアシリンダから成ることを特徴とする。

請求項２記載の基板処理装置は、請求項１記載の基板処理装置において、前記水平移動規制部は前記水平方向に延在するリニアガイドから成ることを特徴とする。

請求項３記載の基板処理装置は、被処理基板に所定の処理を施す処理室であって、当該処理室を密閉するための処理室上蓋が上部に設けられた処理室を備える基板処理装置において、前記処理室上蓋をその上方において鉛直方向に移動自在に保持する垂直移動規制部と、前記処理室上蓋を所定の水平方向に移動自在に保持する水平移動規制部とから成る、前記処理室上蓋を釣支する蓋釣支機構を備え、前記水平移動規制部は、前記水平方向に延在するリニアガイドから成り、前記垂直移動規制部を介して前記処理室上蓋を釣支することを特徴とする。

請求項４記載の基板処理装置は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板処理装置において、前記処理室上蓋の移動位置を制御する制御装置を備えることを特徴とする。

請求項５記載の基板処理装置は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板処理装置において、前記処理室上蓋には、当該処理室上蓋と前記処理室内に配置された処理室内部品とを結合する結合部材が嵌挿される少なくとも１つの孔が形成されていることを特徴とする。

請求項６記載の基板処理装置は、請求項５記載の基板処理装置において、前記処理室内部品は、前記所定の処理に必要な電力を前記処理室内に向かって供給する上部電極、及び前記処理室の内面の上部を保護する内壁保護体の少なくとも一方を含むことを特徴とする。

請求項７記載の基板処理装置は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基板処理装置において、前記垂直移動規制部は、少なくとも前記処理室上蓋側の端部が、前記処理室内に設けられた前記被処理基板を載置するための載置台を含む載置台ユニットを取り出すための取出し治具と交換可能に構成されていることを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項８記載の蓋釣支装置は、被処理基板に所定の処理を施す基板処理装置の処理室を密閉するために当該処理室の上部に設けられた処理室上蓋を釣支する蓋釣支装置であって、前記処理室上蓋をその上方において鉛直方向に移動自在に保持する垂直移動規制部と、前記処理室上蓋を所定の水平方向に移動自在に保持する水平移動規制部とから成り、前記水平移動規制部は、前記垂直移動規制部を介して前記処理室上蓋を釣支し、前記垂直移動規制部は、鉛直方向に伸縮自在なエアシリンダから成ることを特徴とする。

請求項１記載の基板処理装置及び請求項８記載の蓋釣支装置によれば、処理室上蓋を釣支する蓋釣支機構が、処理室上蓋をその上方において鉛直方向に移動自在に保持する垂直移動規制部と、処理室上蓋を所定の水平方向に移動自在に保持する水平移動規制部とから成るので、処理室上蓋をその上方において鉛直方向に移動し、さらに、所定の水平方向に移動することができ、もって、クリーニングや改造を含むメンテナンスの作業効率を向上させることができる。このとき、垂直移動規制部が鉛直方向に伸縮自在なエアシリンダから成るので、高い制御性で処理室上蓋を鉛直方向に移動させることができる。

請求項３記載の基板処理装置によれば、処理室上蓋を釣支する蓋釣支機構が、処理室上蓋をその上方において鉛直方向に移動自在に保持する垂直移動規制部と、処理室上蓋を所定の水平方向に移動自在に保持する水平移動規制部とから成るので、処理室上蓋をその上方において鉛直方向に移動し、さらに、所定の水平方向に移動することができ、もって、クリーニングや改造を含むメンテナンスの作業効率を向上させることができる。このとき、水平移動規制部が水平方向に延在するリニアガイドから成るので、高い制御性で処理室上蓋を水平方向に移動させることができる。

請求項４記載の基板処理装置によれば、処理室上蓋の移動位置を制御する制御装置を備えるので、処理室上蓋の移動を遠隔操作することができ、メンテナンスの作業効率をより向上させることができる。

請求項５記載の基板処理装置によれば、処理室上蓋と処理室内部品とを結合する結合部材が嵌挿される少なくとも１つの孔が処理室上蓋に形成されているので、蓋釣支機構によって処理室内部品も移動させることができ、メンテナンスの作業効率を格段に向上させることができる。

請求項６記載の基板処理装置によれば、処理室内部品が上部電極及び内壁保護体の少なくとも一方を含むので、人手では移動困難な処理室内部品を移動させることができる。

請求項７記載の基板処理装置によれば、垂直移動規制部が載置台ユニットを取り出すための取出し治具と交換可能に構成されているので、上記蓋釣支機構を用いて、非常に重い載置台ユニットを取り出すことができ、メンテナンスの作業効率を格段に向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る基板処理装置の構成を概略的に示す平面図である。

図１において、基板処理装置１は、被処理体としての、例えば直径が３００ｍｍのウエハに対して枚葉毎にＲＩＥ（Reactive Ion Etching）処理やアッシング処理などのプラズマ処理を施す６つのプロセスチャンバ（Ｐ／Ｃ）１００と、未処理のウエハを搬出入すると共にＰ／Ｃ１００において処理されたウエハを搬出入する基板搬出入部６００と、Ｐ／Ｃ１００と基板搬出入部６００との間においてウエハを搬送するトランスファチャンバ（Ｔ／Ｃ）７００とを備える。各Ｐ／Ｃ１００は、Ｔ／Ｃ７００に連結されている。

基板搬出入部６００は、ウエハの格納容器であるフープを載置可能な３つのフープ載置台６１０と、Ｔ／Ｃ７００に連結されたロードロック室（Ｌ／Ｌ室）６２０ａ，６２０ｂと、フープ載置台６１０とＬ／Ｌ室６２０ａ，６２０ｂとの間に配置された大気搬送系のローダユニット６３０と、ウエハの位置決め（プリアライメント）を行うプリアライメント部（Ｐ／Ａ）としてのとしてのオリエンタ６４０と、Ｌ／Ｌ室６２０ａ，６２０ｂの下方であってローダユニット６３０の前側側面に夫々取り付けられている２つの非製品基板用フープ（不図示）とを有する。フープ載置台６１０のフープは、例えば２５枚のウエハを収容し、非製品基板用フープは、基板処理装置１の試運転時等に使用するダミー処理用の非製品基板（ダミーウエハ）を所定枚数収容する。

図１の基板処理装置１によれば、６つのＰ／Ｃ１００を備えるので、ウエハの基板処理を同時に実行することができる。

図２は、図１におけるＰ／Ｃ１００の外観を概略的に示す斜視図である。

図２に示すように、Ｐ／Ｃ１００には、その上部に開口部を有するＰ／Ｃ筐体１１０と、Ｐ／Ｃ筐体１１０を密閉するための上蓋としてのチャンバリッド２００とが設けられている。Ｐ／Ｃ筐体１１０には、ＥＰＰ用窓１１１が設けられている。また、Ｐ／Ｃ１００の側方には、Ｐ／Ｃ１００の周囲を取り囲むための壁材及び該壁面を支持する柱部材から構成されたフレーム４００が配置されており、このようなフレーム４００は、Ｐ／Ｃ１００の上方にも天井面を形成すべく配置されている。

チャンバリッド２００の上方には、Ｐ／Ｃ１００内に処理ガスを供給するためのガスボックス３１０、後述するＤＣ電力を供給する直流電源４９を壊さないように該直流電源４９への後述するＲＦ電力のリークをブロックすると共にＤＣ電力を通過させるためのＤＣフィルタが内部に配設されたＤＣフィルタボックス３２０、Ｐ／Ｃ１００内部の圧力計測を行う圧力計測器３３０などの部品が配置されている。ガスボックス３１０は、処理ガスの流路を２本の処理ガス供給管３１０ａ，３１０ｂに分岐させるためのフロースプリッタと、２本の処理ガス供給管３１０ａ，３１０ｂに供給する処理ガスの流量を制御するマスフローコントローラ（ＭＦＣ）とを備える。処理ガス供給管３１０ａ，３１０ｂはそれぞれチャンバリッド２００を貫通するようにＰ／Ｃ１００内部の空間と接続される。ＤＣフィルタボックス３２０はチャンバリッド２００の上面に接続される。また、ＤＣフィルタボックス３２０の内部には通気孔（venthole）が設けられている。

また、チャンバリッド２００には、ネジ孔２１０ａが例えば３つ形成されている。なお、形成されるネジ孔２１０ａは２つ以上であればよい。各ネジ孔２１０ａには、必要に応じてネジが嵌挿されて、該ネジはチャンバリッド２００と後述する図３のデポシールド１３０とを結合するための結合部材として機能する。

図３は、図２の線III−IIIに沿う断面図であり、Ｐ／Ｃ１００の内部の構成を概略的に示す。

図３において、Ｐ／Ｃ１００は、内面がアルマイトコーティングされているアルミニウム製の円筒形状の側壁１０と、該側壁１０の内面に沿って配置された略円筒形状のデポシールド１３０とを備える。デポシールド１３０の上面には、温度調整部や流水管などの部品１３５が配置される。

デポシールド１３０によって画成された空間（以下、「反応空間」という）の下方には、ウエハが載置される略円柱状の載置台（サセプタ）１１を含む載置台ユニット１４０が配置されており、該反応空間の上方には、後述する上部電極を含む上部電極アッセンブリ１５０が載置台ユニット１４０と対面するように配置されている。上部電極アッセンブリ１５０は、チャンバリッド２００に対して脱着可能にチャンバリッド２００の底面と当接する。また、Ｐ／Ｃ１００は電気的に接地し、載置台１１はＰ／Ｃ１００の底部に配置された絶縁性部材２９を介して設置される。

Ｐ／Ｃ１００では、側壁１０の内面と載置台ユニット１４０の側面とによって、載置台ユニット１４０上方の気体分子をＰ／Ｃ１００の外へ排出する流路として機能する排気路１２が形成される。この排気路１２の途中にはプラズマの漏洩を防止する環状のバッフル板１３が配置される。また、排気路１２におけるバッフル板１３より下流の空間（排気室（マニホールド））は、側壁１０に形成された排気孔１０ａを介して排気ポンプ（不図示）などの排気装置２０に接続される。これにより、Ｐ／Ｃ１００内をほぼ真空状態になるまで減圧するなどのＰ／Ｃ１００内の圧力制御を行うことができる。

載置台１１には高周波電源３２が給電棒３３及び整合器（Matcher）３４を介して接続されており、該高周波電源３２は、比較的高い周波数、例えば、４０ＭＨｚの高周波電力（ＲＦ電力）を載置台１１に供給する。これにより、載置台１１は下部電極として機能する。また、整合器３４は、載置台１１からのＲＦ電力の反射を低減してＲＦ電力の載置台１１への供給効率を最大にする。載置台１１は高周波電源３２から供給された４０ＭＨｚのＲＦ電力を反応空間に印加する。このとき、反応空間には印加されたＲＦ電力に起因する電位（ポテンシャル）が発生する。

また、載置台１１には、さらに他の高周波電源３７が給電棒３５及び整合器３６を介して接続されており、該他の高周波電源３７は、比較的低い周波数、例えば、２ＭＨｚのＲＦ電力を載置台１１に供給する。整合器３６は整合器３４と同様の機能を有する。

載置台１１、特にその表面には供給された２ＭＨｚのＲＦ電力に起因して高周波（２ＭＨｚ）の電位が発生する。また、該表面には供給された４０ＭＨｚのＲＦ電力にも起因して電位が発生する。

載置台ユニット１４０の上部には、導電膜を内包する円板状のＥＳＣ電極板１４が配置されている。ＥＳＣ電極板１４にはＥＳＣ直流電源２４が電気的に接続されている。ウエハは、ＥＳＣ直流電源２４からＥＳＣ電極板１４に印加された直流電圧により発生するクーロン力又はジョンソン・ラーベック(Johnsen-Rahbek)力によってＥＳＣ電極板１４の上面に吸着保持される。また、載置台ユニット１４０の側部には、ＥＳＣ電極板１４の上面に吸着保持されるウエハの周りを囲うように円環状のフォーカスリング１５などが配設される。このフォーカスリング１５は、反応空間に露出し、該反応空間においてプラズマをウエハの表面に向けて収束し、プラズマ処理の効率を向上させる。

また、載置台１１の内部には、例えば、円周方向に延在する環状の冷媒室２５が設けられる。この冷媒室２５には、チラーユニット（図示せず）から冷媒用配管２６を介して所定温度の冷媒、例えば、冷却水やガルデン（登録商標）液が循環供給され、当該冷媒の温度によってＥＳＣ電極板１４の上面に吸着保持されたウエハの処理温度が制御される。

さらに、ＥＳＣ電極板１４（載置台ユニット１４０）の上面のウエハが吸着保持される部分（以下、「吸着面」という）には、複数の伝熱ガス供給孔２７が開口している。これら複数の伝熱ガス供給孔２７は、伝熱ガス供給部２８に接続され、該伝熱ガス供給部２８は伝熱ガスとしてのヘリウムガスを、伝熱ガス供給孔２７を介して吸着面及びウエハの裏面の間隙に供給する。

載置台ユニット１４０の吸着面には、載置台ユニット１４０の上面から突出自在なリフトピンとしてのプッシャーピン（図示せず）が例えば３本配置されている。これらのプッシャーピンは、ウエハにプラズマ処理を施すためにウエハを吸着面に吸着保持するときには載置台ユニット１４０に収容され、プラズマ処理が施されたウエハをＰ／Ｃ１００から搬出するときには載置台ユニット１４０の上面から突出してウエハをＥＳＣ電極板１４から離間させて上方へ持ち上げる。

上部電極アッセンブリ１５０は、多数のガス穴２３を有し載置台ユニット１４０と対面するシャワーヘッド２０と、該シャワーヘッド２０を着脱可能に支持する電極支持体２１と、デポシールド１３０との当接部に配置された環状のシールドリング１５１と、チャンバリッド２００及び上部電極アッセンブリ１５０を結合する複数のネジ１５２とを有する。シャワーヘッド２０には所定の直流電力（ＤＣ電力）を供給する直流電源４９が接続されており、これにより、シャワーヘッド２０は上部電極として機能する。電極支持体２１は、内部に、上記処理ガス供給管３１０ａ，３１０ｂが接続して処理ガスが供給されるバッファ室２２が形成されていると共に、該バッファ室２２の下部を閉塞するクーリングプレート２１ａを有する。シャワーヘッド２０は、処理ガス供給管３１０ａ，３１０ｂからバッファ室２２へ供給された処理ガスをガス穴２３を経由してＰ／Ｃ１００内へ供給する。

また、Ｐ／Ｃ１００の側壁１０には、上記プッシャーピンによって持ち上げられたウエハの高さに対応する位置にウエハの搬出入口３０が設けられ、搬出入口３０には、該搬出入口３０を開閉するために昇降自在に構成されたシャッタ３１が取り付けられている。

このＰ／Ｃ１００内では、上述したように、下部電極として機能する載置台ユニット１４０にＲＦ電力を、且つ上部電極として機能する上部電極アッセンブリ１５０にＤＣ電力を供給して、それらの間の反応空間にこれらの電力を印加することにより、該反応空間においてシャワーヘッド２０から供給された処理ガスから高密度のプラズマを発生させ、該プラズマによってウエハにプラズマ処理を施す。

具体的には、ウエハにプラズマ処理を施す際、まずシャッタ３１を開口し、プラズマ処理対象のウエハをＰ／Ｃ１００内に搬入し、さらに、ＥＳＣ電圧をＥＳＣ電極板１４に印加することにより、搬入されたウエハを載置台１１の吸着面に吸着保持する。また、シャワーヘッド２０より処理ガス（例えば、所定の流量比率のＣＦ₄ガス、Ｏ₂ガス及びＡｒガスから成る混合ガス）を所定の流量および流量比でＰ／Ｃ１００内に供給すると共に、Ｐ／Ｃ１００内の圧力を所定値に制御する。さらに、載置台ユニット１４０及び上部電極アッセンブリ１５０からＰ／Ｃ１００内の反応空間にＲＦ電力及びＤＣ電力を印加する。これにより、シャワーヘッド２０より導入された処理ガスを反応空間においてプラズマにし、該プラズマをフォーカスリング１５によってウエハの表面に収束し、ウエハの表面を物理的又は化学的にエッチングする。

図４は、図３におけるデポシールド１３０及びシャッタ３１の外観を示す斜視図である。

図４において、デポシールド１３０は、Ｐ／Ｃ１００の側壁１０の内面上部に沿う外径６７０ｍｍ、高さ１５０ｍｍの略円筒形状をなし、側壁１０の内面にデポ（堆積物）が付着するのを防止することにより側壁１０を保護する内壁保護体として機能する。また、デポシールド１３０の下部の一部には、幅方向に関してウエハの直径よりも大きな横幅の切欠き部１３１が形成されており、該切欠き部１３１の切欠き面は、シャッタ３１の上面と相補形状を有する。また、シャッタ３１は、デポシールド１３０と同一材料で構成されている。

また、デポシールド１３０は、その周縁フランジ部１３４において、チャンバリッド２００のネジ孔２１０ａに対応するようにネジ孔２１０ｂが形成されている。これらのネジ孔２１０ｂは、デポシールド１３０の周縁フランジ部１３４を貫通しないように形成されている。なお、１つのネジ孔２１０ｂの上方には図３に示した部品１３５が配置されている。また、デポシールド１３０の周縁フランジ部１３４の内部には、不図示のプレート状のヒータが２段に亘って配置されている。

図５は、図２におけるＤＣフィルタボックス３２０を取り外した後にクレーンユニットが装着されたＰ／Ｃ１００の外観を示す斜視図である。なお、図５において矢印Ａの方向には、図１のＴ／Ｃ７００が配置されており、矢印Ｂ方向には、ユーザがメンテナンスをする場合などに使用するメンテ台（図示しない）が配置されている。

図５において、クレーンユニット５００は、チャンバリッド２００の上方に配置されたＤＣフィルタボックス３２０を取り外した後に、チャンバリッド２００と結合（装着）される。これにより、クレーンユニット５００は、Ｐ／Ｃ１００においてチャンバリッド２００を開閉する。なお、必要に応じて、ガスボックス３１０なども取り外される。

クレーンユニット５００は、一端５１０ａがチャンバリッド２００と結合されたエアシリンダ５１０と、エアシリンダ５１０の他端５１０ｂがレール上を摺動自在となるように係合された１本のリニアガイド５２０とを備える。エアシリンダ５１０がチャンバリッド２００を保持し、リニアガイド５２０がエアシリンダ５１０を保持することにより、クレーンユニット５００は、チャンバリッド２００を釣支する蓋釣支機構として機能する。

リニアガイド５２０は、ウエハの搬送方向と平行な水平面上において図５の矢印Ａ，Ｂ方向に延在するようにフレーム４００の天井面に固定されている。なお、天井面の高さは２０００ｍｍ〜２３００ｍｍの間にある。リニアガイド５２０のレール長は、チャンバリッド２００の直径などに応じて適宜設定され、例えば、矢印Ａ，Ｂ方向にそれぞれチャンバリッド２００をその直径（７８０ｍｍ）に相当する長さの分だけオフセットできるように１６００ｍｍである。これにより、リニアガイド５２０は、矢印Ａ，Ｂ方向に延在するレール長に応じた範囲内でチャンバリッド２００を移動自在に保持する水平移動規制部として機能する。

エアシリンダ５１０は、鉛直方向において伸縮自在に構成されており、チャンバリッド２００の上方から、即ち釣上げ方式で、天井面の高さまでの範囲でチャンバリッド２００を釣支する垂直移動規制部として機能する。釣上げ方式であるため、エアシリンダ５１０が上方から加重を受けて噛込みを起こす懸念をなくすことができる。さらには、ウエハの直径に合わせてＰ／Ｃ１００のサイズ、ひいてはチャンバリッド２００の直径を変化させる場合であっても、釣上げ方式であるため、クレーンユニット５００の構成を変化させる必要をなくすことができる。換言すれば、ウエハの直径変更やＰ／Ｃ１００のサイズ変更の自由度を低下させることをなくすことができる。

また、エアシリンダ５１０としては、任意のストローク長のものを使用することができるが、チャンバリッド２００がＰ／Ｃ１００の上面に対して過度に押圧することがないようなストローク長を選択することが好ましい。

エアシリンダ５１０は、任意のストローク長においてその動作を中間停止できるものが好ましく、これにより、ユーザは、所望の高さでチャンバリッド２００や上部電極アッセンブリ１５０のメンテナンスを行うことができる。また、エアシリンダ５１０は、チャンバリッド２００を閉じる直前には低スピードで作動するように構成されており、これにより、チャンバリッド２００とＰ／Ｃ筐体１００との間のスペースを遮る配線やユーザの手などの挟み込みを防止して、基板処理装置１の安全性を向上させることができる。

エアシリンダ５１０の一端５１０ａは、チャンバリッド２００の上面においてその中央位置から所定量ずらした位置で所定の結合部材を介して結合される。所定量ずらすことによってチャンバリッド２００を釣支した際に、該チャンバリッド２００を積極的に傾ける。その結果、ガタ（backlash）を持たせて、チャンバリッド２００の開閉時に発生する衝撃を緩和することができ、スムーズにチャンバリッド２００の開閉を行うことができる。

また、クレーンユニット５００は、エアシリンダ５１０の位置や動作、ひいてはチャンバリッド２００の移動位置を遠隔的に制御するコントローラ５３０と、エアシリンダ５１０と連動する位置決めボックス５４０とを含む。位置決めボックス５４０には位置決めピン（不図示）が設けられており、これに対応して、リニアガイド５２０のレール上には、複数の、例えば一端、中央、他端の３箇所のピンホールが位置決めピンと嵌合するように形成されており、これにより、ロック機構が構成され、クレーンユニット５００の不慮の作動における基板処理装置１の安全性を向上させることができる。３箇所のうち中央のピンホールに位置決めピンが嵌合することにより、エアシリンダ５１０の一端５１０ａとチャンバリッド２００上面とが結合可能であることを容易に検出することができる。なお、ピンホールに嵌合するものは、位置決めピンに限られることはなく、テーパシャフトなどであってもよい。

コントローラ５３０には、エアシリンダ５１０の鉛直（上下）方向における位置を制御する上ボタン５３１及び下ボタン５３２が設けられている。上下ボタン５３１，５３２は、位置決めボックス５４０の位置決めピンがピンホールに嵌合した場合には操作可能に、且つ位置決めピンがピンホールに嵌合していない場合には操作不可能に構成されていることが好ましく、これにより、ユーザの操作性を向上させることができる。さらには、上下ボタン５３１，５３２は、エアシリンダ５１０が所望の位置以外で上下移動することによる事故の発生を防止することができ、基板処理装置１の安全性を向上させることができる。なお、位置決めピンをピンホールのロックから解除するときには、図示しない所定のレバーを用いる。また、チャンバリッド２００の開閉時に所定のメロディなどの音を発するように構成することにより、ユーザにチャンバリッド２００が開閉時にあることを注意喚起することができると共に、クレーンユニット５００の故障時のリスクを回避することができる。

なお、上記実施の形態において、チャンバリッド２００を釣支する蓋釣支機構としては、エアシリンダ５１０及びリニアガイド５２０から構成されたクレーンユニット５００を用いたが、チャンバリッド２００を鉛直方向及び所定の水平方向に移動させることができるものであればいかなるものであってもよく、例えば、エアシリンダ５１０に代えてボールネジなどを使用してもよい。なお、これらは、クリーンルーム内で使用することを鑑みてパーティクルが発生しないような部材で構成されていることが好ましい。

エアシリンダ５１０及びリニアガイド５２０の組み合わせたクレーンユニット５００を使用することにより、制御性が高くなり、チャンバリッド２００の開閉時に発生する音量を小さくすることができると共に、チャンバリッド２００を支持する支持部材の大型化を回避することができる。さらには、クレーンユニット５００は、取り外して他のＰ／Ｃ１００でも使用することができるので、コストの低減及び保管スペースの狭小化を図ることも可能である。

以下、図５のクレーンユニット５００及びチャンバリッド２００から構成される蓋アッセンブリのメンテナンス動作を説明する。メンテナンスとしては、クリーニングや分解・改造・修理などがある。クリーニングでは、Ｐ／Ｃ１００内のチャンバ内部品の表面がユーザにより洗浄される。分解・改造・修理では、Ｐ／Ｃ１００内のチャンバ内部品を取り出すことが行われる。

まず、図３のＰ／Ｃ１００内部をクリーニングするときの手順を図６（ａ）〜図６（ｃ）を用いて説明する。なお、図６（ａ）〜図６（ｃ）には、Ｐ／Ｃ１００を載置するためのテーブル４１０と、Ｐ／Ｃ１００の前面に配置された、例えば高さ３００ｍｍの上記メンテ台４２０と、フレーム４００の上面に載置された筐体４５０とが示されている。筐体４５０内部には温調器や制御ボードなどが設けられている。

図６（ａ）は、図５のクレーンユニット５００を装着した時を示しており、図５の側断面図に該当する。

図６（ｂ）は、クレーンユニット５００によりＰ／Ｃ１００のチャンバリッド２００及び上部電極アッセンブリ１５０を上方へ垂直移動させた時を示している。図６（ｂ）に示すように、上部電極アッセンブリ１５０、デポシールド１３０、及び載置台ユニット１４０の表面が露出するため、ユーザは前面及び両側面から効率的にクリーニングを行うことができる。

図６（ｃ）は、チャンバリッド２００及び上部電極アッセンブリ１５０を矢印Ａ方向へ（奥に）水平移動させた時を示す。図６（ｃ）の状態では、Ｐ／Ｃ１００の上方におけるメンテナンススペースが大きく確保されるので、ユーザは、デポシールド１３０及び載置台ユニット１４０の表面を図６（ｂ）の状態よりもより効率的にクリーニングすることができる。

また、図６（ｃ）に示すように、チャンバリッド２００は、Ｔ／Ｃ７００の上方のデッドスペースであった場所に張り出すように配置されるので、チャンバリッド２００の移動に伴うデッドスペースの増大をなくすことができる。特に、図１に示すように６つのＰ／Ｃ１００を備えるような基板処理装置１では、Ｔ／Ｃ７００の上方のデッドスペースを利用することにより、複数のＰ／Ｃ１００のチャンバリッド２００が互いに干渉することなく同時に各Ｐ／Ｃ１００のメンテナンスを行うことができる。

また、図７に示すように、図６（ｂ）に示す状態から、矢印Ｂ方向へ（手前に）チャンバリッド２００及び上部電極アッセンブリ１５０を水平移動させた場合には、上部電極アッセンブリ１５０の表面をユーザにより近い位置で露出させることができる。これにより、ユーザは上部電極アッセンブリ１５０の分解・改造・修理・交換・検査などを容易に行うことができると共に、これらのクリーニングを効率的に行うことができる。

図６及び図７の説明では、チャンバリッド２００及び上部電極アッセンブリ１５０の双方を移動させたが、これら双方を結合するネジ１５２（図３，図５）を予め取り外しておくことにより、チャンバリッド２００だけを移動させてもよい。

また、図８に示すように、ネジ孔２１０ａ，２１０ｂ（図３乃至図５）に所定のネジを嵌挿することによりチャンバリッド２００及びデポシールド１３０の双方を結合することにより、これら双方と上部電極アッセンブリ１５０を移動させてもよい。これにより、デポシールド１３０を正確に鉛直方向に沿って取り出すことができる。一方、従来の技術では、デポシールドの高さ方向の寸法が大きいために、鉛直方向に沿って正確に取り出すことができず、その下部がＰ／Ｃ１００の側壁１０に干渉するという問題があったが、図８に示すような技術によれば、これを解決することができるので、メンテナンス時のユーザの作業効率を格段に向上させることができる。

なお、上記実施の形態において、載置台ユニット１４０が軽い場合には、チャンバリッド２００と所定の結合部材を介して結合させることにより、図８のデポシールド１３０と同様にＰ／Ｃ１００から取り外すことが可能である。しかしながら、載置台ユニット１４０は、通常、質量が１００ｋｇと非常に重いために取り出すのは困難である。

図９は、本発明の実施の形態の変形例において、Ｐ／Ｃ１００内部の載置台ユニット１４０を上方へ垂直移動させるときの状態を模式的に示す側断面図である。

本変形例では、図５のクレーンユニット５００に代えて図９に示す搬送治具９００を使用することにより、非常に重い載置台ユニット１４０を取り出して搬送する。

搬送治具９００は、クレーンユニット５００のエアシリンダ５１０と交換されたエアシリンダ付きの取出しジグ５１０’を備え、クレーンユニット５００のリニアガイド５２０をそのまま利用する。これにより、取出しジグ５１０’の位置決めを容易に行うことができる。なお、取出しジグ５１０’は、エアシリンダ５１０の一端５１０ａだけを交換したものであることが好ましく、これにより、エアシリンダ５１０を流用することができると共に、取出しジグ５１０’の取り付けを容易に行うことができる。

まず、図９に示すように、チャンバリッド２００、上部電極アッセンブリ１５０、及びデポシールド１３０を取り出した後に、エアシリンダ５１０に代えて取出しジグ５１０’を取り付ける。次いで、取出しジグ５１０’と載置台ユニット１４０とをワイヤなどの高い強度の部材で結合する。その後は、図６（ｂ）と同様に、載置台ユニット１４０をＰ／Ｃ１００から取出す。

本変形例の搬送治具９００によれば、ジブクレーンや門型クレーンのような大型のメンテナンス治具を使うことなく、非常に重い載置台ユニット１４０を容易に取り出して搬送することができるので、メンテナンス時のユーザの作業効率を格段に向上させることができる。また、本変形例は、載置台ユニット１４０が高温状態にあるときでも有効である。

なお、上述した実施の形態では、被処理体基板が半導体ウエハであったが、例えば、ＬＣＤやＦＰＤ（Flat Panel Display）等のガラス基板であってもよい。

本発明の実施の形態に係る基板処理装置の構成を概略的に示す平面図である。 図１における１つのプロセスチャンバの外観を概略的に示す斜視図である。 図２の線III−IIIに沿う断面図である。 図３におけるデポジットシールド及びシャッタの外観を示す斜視図である。 図２におけるＤＣフィルタボックスを取り外した後にクレーンユニットが装着されたプロセスチャンバの外観を示す斜視図である。 図３のプロセスチャンバをメンテナンスするために、図５のクレーンユニットを装着した時を示す側断面図である。 クレーンユニットによりチャンバリッド及び上部電極アッセンブリを上方へ垂直移動させた時を示す側断面図である。 チャンバリッド及び上部電極アッセンブリを矢印Ａ方向へ（奥に）水平移動させた時を示す側断面図である。 図３のプロセスチャンバをメンテナンスするためにチャンバリッド及び上部電極アッセンブリを図６（ｂ）に示す状態から矢印Ｂ方向へ（手前に）水平移動させた時を示す側断面図である。 図３におけるチャンバリッド、上部電極アッセンブリ、及びデポジットシールドを上方へ垂直移動させた時のプロセスチャンバの状態を模式的に示す側断面図である。 本発明の実施の形態の変形例において、プロセスチャンバ内部の載置台を含む載置台ユニットを上方へ垂直移動させるときの状態を模式的に示す側断面図である。

符号の説明

１ 基板処理装置
１００ プロセスチャンバ（Ｐ／Ｃ）
１１０ プロセスチャンバ筐体（Ｐ／Ｃ筐体）
１３０ デポシールド（デポジットシールド）
１４０ 載置台ユニット
１５０ 上部電極アッセンブリ
２００ チャンバリッド
５００ クレーンユニット
５１０ エアシリンダ
５２０ リニアガイド
７００ トランスファチャンバ（Ｔ／Ｃ）

Claims (8)

1. 被処理基板に所定の処理を施す処理室であって、当該処理室を密閉するための処理室上蓋が上部に設けられた処理室を備える基板処理装置において、
   前記処理室上蓋をその上方において鉛直方向に移動自在に保持する垂直移動規制部と、前記処理室上蓋を所定の水平方向に移動自在に保持する水平移動規制部とから成る、前記処理室上蓋を釣支する蓋釣支機構を備え、
   前記水平移動規制部は、前記垂直移動規制部を介して前記処理室上蓋を釣支し、
   前記垂直移動規制部は、鉛直方向に伸縮自在なエアシリンダから成ることを特徴とする基板処理装置。
2. 前記水平移動規制部は前記水平方向に延在するリニアガイドから成ることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
3. 被処理基板に所定の処理を施す処理室であって、当該処理室を密閉するための処理室上蓋が上部に設けられた処理室を備える基板処理装置において、
   前記処理室上蓋をその上方において鉛直方向に移動自在に保持する垂直移動規制部と、前記処理室上蓋を所定の水平方向に移動自在に保持する水平移動規制部とから成る、前記処理室上蓋を釣支する蓋釣支機構を備え、
   前記水平移動規制部は、前記水平方向に延在するリニアガイドから成り、前記垂直移動規制部を介して前記処理室上蓋を釣支することを特徴とする基板処理装置。
4. 前記処理室上蓋の移動位置を制御する制御装置を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
5. 前記処理室上蓋には、当該処理室上蓋と前記処理室内に配置された処理室内部品とを結合する結合部材が嵌挿される少なくとも１つの孔が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板処理装置。
6. 前記処理室内部品は、前記所定の処理に必要な電力を前記処理室内に向かって供給する上部電極、及び前記処理室の内面の上部を保護する内壁保護体の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項５記載の基板処理装置。
7. 前記垂直移動規制部は、少なくとも前記処理室上蓋側の端部が、前記処理室内に設けられた前記被処理基板を載置するための載置台を含む載置台ユニットを取り出すための取出し治具と交換可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基板処理装置。
8. 被処理基板に所定の処理を施す基板処理装置の処理室を密閉するために当該処理室の上部に設けられた処理室上蓋を釣支する蓋釣支装置であって、
   前記処理室上蓋をその上方において鉛直方向に移動自在に保持する垂直移動規制部と、前記処理室上蓋を所定の水平方向に移動自在に保持する水平移動規制部とから成り、
   前記水平移動規制部は、前記垂直移動規制部を介して前記処理室上蓋を釣支し、
   前記垂直移動規制部は、鉛直方向に伸縮自在なエアシリンダから成ることを特徴とする蓋釣支装置。

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