JP4583458B2 - ロードロックチャンバー - Google Patents

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Description

本発明はロードロックチャンバー、特に、プロセスチャンバーとの間で半導体基板の受け渡しを行うためのロードロックチャンバーに関するものである。
ロードロックチャンバーは半導体基板を処理するプロセスチャンバー内を真空に保持し大気に開放しないことを目的に、プロセスチャンバーに処理前の半導体基板を挿入し、または、処理後の半導体基板を引き出すために設置される。このロードロックチャンバー内には上記プロセスチャンバーに対し半導体基板の受け渡しを行う機構、あるいは基板搬送機構が設けられている。プロセスチャンバーとロードロックチャンバー間は、通常ゲートバルブで仕切られ、ロードロックチャンバー内が真空になった状態でゲートバルブを開いてプロセスチャンバーへ基板を挿入し、あるいは搬出する。
図６は従来の半導体基板処理装置を示し、１は半導体基板搬送チャンバー、２は上記基板搬送チャンバー１内に設けた基板搬送装置、３は上記基板搬送チャンバー１に隣接して設けたロードロックチャンバー、４は上記基板搬送チャンバー１の周囲に設けた、半導体基板を処理するための複数のプロセスチャンバー、５は上記半導体基板搬送チャンバー１と、上記ロードロックチャンバー３及びプロセスチャンバー３間に介挿したゲートバルブである。
このような半導体基板処理装置としては例えば特許文献１がある。
特開２００１−１９６４３７号公報
然しながら、このような装置では処理前または処理後の半導体基板をロードロックチャンバー３に出し入れするたびにロードロックチャンバーは大気への開放と、真空引きが繰返されることになるため、試料交換・真空排気を迅速に行えるようにすることが課題となっている。また、プロセスチャンバー４の数が増えると、その数だけゲートバルブ５が必要になるため、費用負担が大きく、スペースも広く必要になる等問題があった。
本発明は上記の欠点を除くようにしたものである。
本発明のロードロックチャンバーは、筒状シリンダーと、上記筒状シリンダー内に軸方向に気密に移動自在に設けた、軸方向に互いに分離した一方及び他方のピストンと、上記一方及び他方のピストンをそれぞれ個別に移動せしめる移動手段と、上記筒状シリンダーの側壁に設けた、上記一方のピストンにより開閉される基板挿入口と、上記一方及び他方のピストンにより開閉される排気口と、及び上記他方のピストンにより気密に開閉される基板搬出口とよりなることを特徴とする。
また、上記基板搬出口は複数あることを特徴とする。
本発明のロードロックチャンバーを用いれば、ゲートバルブを用いる必要のない半導体基板処理装置を得ることができるという大きな利益がある。
また、ゲートバルブが不要となることによりコスト低減につながり、また、ゲートバルブのスペースが不要となるため半導体基板処理装置をコンパクトにすることができる。
また、プロセスチャンバーの数が増えても、１個のロードロックチャンバーによって対応できるようになる。
以下図面によって本発明の実施例を説明する。
本発明のロードロックチャンバー３は図１に示すように、例えば垂立せしめた筒状シリンダー６と、上記筒状シリンダー６内の上部で軸方向に上下動自在な上部ピストン７と、下部で上下動自在な下部ピストン８と、上記上部ピストン７及び下部ピストン８の外周に上下に離間して設けた複数の気密シール９と、上記上部ピストン７の下端面に対向する上記下部ピストン８の上端面に形成した、半導体基板１０の載置部１１と、上記上部ピストン７の上端に設けた、上記筒状シリンダー６の上蓋１２を貫通して上方に伸びるピストンロッド１３と、上記下部ピストン８の下端に設けた、上記筒状シリンダー６の下蓋１４を貫通して下方に伸びるピストンロッド１５と、上記ピストンロッド１３、１５を上記筒状シリンダー６に対して相対的に上下動せしめる移動手段１６、１７と、上記筒状シリンダー６の側壁に設けた、上記上部ピストン７により開閉される基板挿入口１９と、上記筒状シリンダー６の、上記基板挿入口１９より下方の側壁に設けた、上記下部ピストン８及び上部ピストン７によりそれぞれ開閉される排気口１８と、上記筒状シリンダー６の、上記排気口１８より下方の側壁に設けた、上記下部ピストン８により開閉される基板搬出口２０とにより構成する。
本発明のロードロックチャンバー３は上記のような構成であるから、図１に示すように、上記上部ピストン７及び下部ピストン８を上記筒状シリンダー６内で上昇せしめて上記基板挿入口１９を開放せしめ、上記下部ピストン８の基板載置部１１を上記基板挿入口１９の下縁と略一致せしめるとともに、上記下部ピストン８により上記排気口１８及び上記基板排出口２０を閉鎖せしめる。
この状態では上記基板挿入口１９を介して上記基板載置部１１に半導体基板１０を載置できるようになる。
上記基板載置部１１上に半導体基板１０を載置せしめた後、図２に示すように、上記上部ピストン７及び下部ピストン８を上記筒状シリンダー６内で下降せしめて上記上部ピストン７により上記基板挿入口１９を閉鎖せしめ、また、上記排気口１８を開放せしめ、上記上部ピストン７の下面と上記下部ピストン８の上面間で形成された空間２１を上記排気口１８を介して真空排気装置（図示せず）に接続し、これによって上記半導体基板１２を含む上記空間２１を真空ならしめる。
次に、図３に示すように、上記空間２１内を真空に保ちながら、上記上部ピストン７及び下部ピストン８を上記筒状シリンダー６内で下降せしめ、上記上部ピストン７により上記排気口１８及び上記基板挿入口１９を閉鎖せしめまた、上記基板搬出口２０を開放せしめると共に、上記半導体基板１０を搬送ロボット（図示せず）により上記基板搬出口２０を介してプロセスチャンバー４に移送せしめる。
次に、図４に示すように、上記上部ピストン７及び下部ピストン８を上記筒状シリンダー６内で上昇せしめて上記下部ピストン８をこれにより上記基板搬出口２０及び上記排気口１８を閉鎖せしめるとともに、上記基板挿入口１９を開放せしめ、上記の動作を繰り返すことにより複数の半導体基板１０をロードロックチャンバー３からプロセスチャンバー４内に移送せしめることができる。
本発明のロードロックチャンバーによれば、ゲートバルブを用いることなしに半導体基板処理装置を得ることが可能であるという大きな利益がある。
また、ゲートバルブが不要となることによりコスト低減につながり、また、ゲートバルブのスペースが不要となるため半導体基板処理装置をコンパクトにすることができる。
本発明の他の実施例においては、図５に示すように、筒状シリンダー６の、上記排気口１８より下方の側壁に複数の基板搬出口２０を互いに上下に離間して設け、上記各基板搬出口２０を複数のプロセスチャンバー４のそれぞれ接続せしめ、複数の基板１０を上記基板挿入口１９から一度に上記基板載置部１１上に供給し、上記各基板１０を搬送ロボットにより各基板搬出口２０を介してそれぞれのプロセスチャンバー４に供給できるようにする。
この実施例によればプロセスチャンバー４の数が増えても、１個のロードロックチャンバー３で対応できるようになる。
本発明のロードロックチャンバーの縦断側面図である。 本発明のロードロックチャンバーの縦断側面図である。 本発明のロードロックチャンバーの縦断側面図である。 本発明のロードロックチャンバーの縦断側面図である。 本発明のロードロックチャンバーの他の実施例の縦断側面図である。 従来のロードロックチャンバーの縦断側面図である。
符号の説明
１ 半導体基板搬送チャンバー
２ 基板搬送装置
３ ロードロックチャンバー
４ プロセスチャンバー
５ ゲートバルブ
６ 筒状シリンダー
７ 上部ピストン
８ 下部ピストン
９ 気密シール
１０ 半導体基板
１１ 載置部
１２ 上蓋
１３ ピストンロッド
１４ 下蓋
１５ ピストンロッド
１６ 移動手段
１７ 移動手段
１８ 排気口
１９ 基板挿入口
２０ 基板搬出口

Claims (2)

  1. 筒状シリンダーと、上記筒状シリンダー内に軸方向に気密に移動自在に設けた、軸方向に互いに分離した一方及び他方のピストンと、上記一方及び他方のピストンをそれぞれ個別に移動せしめる移動手段と、上記筒状シリンダーの側壁に設けた、上記一方のピストンにより開閉される基板挿入口と、上記一方及び他方のピストンにより開閉される排気口と、及び上記他方のピストンにより気密に開閉される基板搬出口とよりなることを特徴とするロードロックチャンバー。
  2. 上記基板搬出口が複数あることを特徴とする請求項１記載のロードロックチャンバー。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1187467A (ja) * 1997-09-10 1999-03-30 Tokyo Electron Ltd ロードロック機構及び処理装置
JP2006214489A (ja) * 2005-02-02 2006-08-17 Hitachi High-Technologies Corp 真空処理装置

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