JPH02173263A - スパッタリング装置の基板処理方法およびその装置 - Google Patents

スパッタリング装置の基板処理方法およびその装置

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JPH02173263A
JPH02173263A JP1284684A JP28468489A JPH02173263A JP H02173263 A JPH02173263 A JP H02173263A JP 1284684 A JP1284684 A JP 1284684A JP 28468489 A JP28468489 A JP 28468489A JP H02173263 A JPH02173263 A JP H02173263A
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vacuum chamber
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chamber
vacuum
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JP1284684A
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Julian G Blake
ジュリアン　ガスキル　ブレイク
Richard S Muka
リチャード　ステファン　ムーカ
Peter R Younger
ピーター　ロスマスラー　ヤンガー
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Eaton Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、真空下で薄い基板に被覆することに関し、特
に連続的又は選択的な処理シーケンスによって基板にス
パッタ溶射できるモジュラ−スパッタリング装置に関す
るものである。
（従来の技術） 半導体ウェハやデータ記憶ディスクなどの比較的小型の
ディスク材を形成する際、その特性または目的を達成す
るため、その表面を多層の被膜で被覆する必要がある。
半導体ウェハの場合、多層の導電性被膜は、回路の能動
部品、すなわち抵抗器、コンデンサ、ダイオードおよび
トランジスタに接続する電気接点を形成すると共に、こ
れらを連結して機能回路を形成する。
データディスクの場合、多層の被膜は、データ記憶用の
磁気層と、その記憶層を保護する被覆層とから成る。そ
のような被膜の形成に使用される装置は、従来から２種
類、すなわちバッチ形被覆機と、基板個別形被覆機に分
類されている。バッチ形被覆機は一度の被覆作業で多数
の基板を処理するのに対して、基板個別形被覆機は一度
に１つづつ個々の基板を連続的に処理するものである０
本発明は、特に個々の基板に連続的に付着する多層スパ
ッタ被膜の形成に関するものである。
スパッタリング処理には、気体または気体混合物を大気
圧以下に維持した環境が必要である。この気体は、化学
的に不活性であると共に低価格であることから、アルゴ
ンが好まれることが多いが、気体混合物を使用してもよ
い、このことから、被覆装置は、　７６０トールである
大気圧より低い、一般的には１〜３０ミリトールの圧力
を維持できるようにする必要がある。酸素、窒素および
水蒸気などの残留大気は、新しく被覆された被膜と反応
して汚染する可能性があるため、スパッタリング装置を
形成する室内はポンプ装置によって排気して、被覆処理
前に室内の大気の部分圧が常に１０−’トールになり、
被覆処理中および層の沈着中はその圧力に維持されるよ
うにする。また、スパッタリング処理毎に必要な気体圧
力および気体混合物の種類が異なるため、クロス汚染を
起こさずに処理環境を変更するための手段を設けること
が望ましい。
これらの条件を達成する１つの手段として。
複数の処理室に接近する弁付きの手段を備えた集中真空
排気された基板のハンドリングまたはステージング室と
、周囲環境へ、またそれからウェハを移送する真空ロー
ドロック手段とをスパッタリング装置に設けた構造にす
る。そのような装置は市販されているが、それらには幾
つかの問題点がある。
一般的な従来の装置においては、真空ポンプによって絶
えず排気されているほぼ円筒形の基板ハンドリング室内
で集中的に基板の処理が行われる。基板ハンドリング室
の周囲には、個別にポンプな備久た複数の処理室と、個
別にポンプを備えた１つのロードロック室とが配置され
ている。基板ハンドリング室内には、半径方向（Ｒ）、
円周方向（φ）および垂直方向（Ｚ）の３段階の移動が
可能である基板処理ロボットが配置されている。基板の
処理は、次の段階で行われる。まず、ハンドリング室を
ロードロック室から遮断できる内側密封ドアを閉じて、
大気に対し口・ンクされた状態で通気する０次に、外側
密封ドアを開けて、１枚の基板または標準形プラスチッ
クカセットなどに個別に載せられている多数の基板から
成る１つのバッチを入れる。その後、外側密封ドアを閉
めて、ロードロック室を所定の排気程度が達成されるま
で排気してから、内側密封ドアを開けて、３軸の集中基
板ハンドラが基板に接近できるようにする。ロボットア
ームの半径方向外向き移動によって、−枚の基板をラッ
クから取り出す、この移動によって、ウェハパンドラア
ームの基板取り上げ端部がラック上の隣接した基板間に
挿入される。次に、短い上向きＺ移動により、基板がそ
れの縁部支持体から持ち上げられ、続いてロボットアー
ムを半径方向に後退させることにより、ウェハが基板ハ
ンドリング室内へ運ばれる。この位置から、ロボットア
ームを円周方向φ移動させると、基板は処理室のスロッ
ト形入口に位置合わせされる位置へ運ばれる６次に、処
理室と中央室との間を分離しているヒンジ式の密封ドア
を開けて、基板ハンドラアームを半径方向に延出させ、
それに伴って基板を処理室内へ進ませる。続いて、下向
きＺ軸方向へ移動させてウェハを縁部支持体上に載せて
から、基板ハンドラアームを後退させることにより、処
理室のドアを閉鎖して、個別にポンプを備えた処理室内
に基板を密封状に隔離できるようにする。上記動作を繰
り返すことにより、その基板を処理室のいずれかの１つ
またはすべてに連続的に入れることができ、これによっ
て、途中で大気にさらすことなく多層を連続的に沈着さ
せることができる。被覆処理が完了した時点で、基板は
ロードロック室のラック内の位置へ戻されてから、最終
的に通気されて、ラックに満載された被覆基板すべてが
大気に戻される（発明が解決しようとする課題） この構造に伴う不都合な点は、ロードロック室の排気が
被覆処理において連続して行われることである。このた
め、粒子による汚染を減らすため、または基板ハンドリ
ング室への残留気体の移送を減らすためにロードロック
室でのサイクルを長くすると、生産性が低下してしまう
、これには１時間的拘束および技術的限界から、ロック
室内で基板を一括して加熱できないという同様な制限も
ある。これにより、基板を被膜装置の汚染に敏感な部分
へ導入する前に、基板の表面から吸着汚染物質を効果的
に取り除くことが阻まれる。このため、高レベルの汚染
が被覆処理中に進む。
この構造の別の問題点として、ウェハハンドリングロボ
ットに半径方向移動能力を持たせる必要性のために増大
した機械的複雑性を処理しなければならない、この必要
性から、汚染の点から潤滑材を使用できない基板ハンド
リング室の真空環境内に機構および軸受を設ける必要が
生じる。従って、これらの機構は、基板表面に付着すれ
ば容認できない被覆不良を引き起こす原因となる粒子汚
染物質の発生源となりやすい、同様に、これらの機構は
振動も生じやすく、従って基板配置正確度を維持するた
めに、基板と縁部接触させる手段が必要になる。シリコ
ンウェハ基材の場合、そのような縁部接触が粒子汚染源
になることがわかっている。
上記構造の他の問題点は、基板を縦向きに配置するため
、処理室の内側に回転手段を設ける必要があることから
、処理室の容積が比較的大きくなることである。このよ
うに処理室の容積が大きくなることにより、基板をウェ
ハハンドリング室へ大きな汚染の危険を伴うことな（戻
すことができるまでに必要な排気時間が長くなる。この
ように処理室内でのドウエル時間を増加させなければな
らないので、被覆装置の生産性が低下する。同様に、ハ
ンドリング室に対する処理室の相対容積が大きいという
ことは、基板の移送を実施する際の処理室の所定の排気
程度におけるハンドリング室の汚染レベルが高くなるこ
とを意味する。これは、気体状汚染物は、処理室からハ
ンドリング室へ移動する時に希釈されるが、処理室がハ
ンドリング室に対比して大きく形成されると、希釈が減
少するためである、上記両理由から、処理室が大きい装
置構造では、残留気体のクロス汚染の可能性が高くなる
。
このような事情に鑑みて、本発明は迅速かつ汚染のない
基板移送をスムーズに行ない、生産性と処理作業を高レ
ベルに維持するようにしたスパッタリング装置の基板処
理方法およびその装置を提供することを目的としている
。
（課題を解決するための手段・作用および効果）上記欠
点を解決するため１本発明は、個別にポンプを備えた処
理室を設けた基板ハンドリングまたはステージング室と
、外部基板ハンドリングロボットを使用して多数の基板
からなるバッチ（標準的バッチは、２５枚の半導体ウェ
ハからなる）を交互に積載する２連ロードロツク室とを
提供している。従って、１つの基板バッチのロードロッ
ク室排気中に、先に排気されていた第２バッチを、塗装
処理を実施できるようにウェハハンドリングロボットに
接近させることができる。このため、ロードロックドウ
エル時間は被覆処理と平行して管理されているので、ロ
ードロックドウエル時間が長くなっても、そのバッチの
ロックドウェル時間がバッチ全体の個々の基板の連続被
覆に必要な時間を超大ないうちは、装置の生産性を低下
させることはない。このようにロックドウェル時間を長
くできることによる効果は、基板バッチを加熱する手段
を設けることによって高められる。このため、一方のロ
ック室をハンドリング室へ個別に開放する内側ロードロ
ックドアを開放する前に、バッチの排気および放熱の両
方を行うことができる。
このロックサイクルが完了した時点で、内側ロック室ド
アを開放して、個別のポンプを備えたウェハハンドリン
グ室の内部に設けられた基板ハンドリングロボットが基
板ラックに接近できるようにする１本発明によれば、ウ
ェハハンドリングロボットには、円周方向（φ）および
垂直方向（Ｚ）移動能力だけが与えられている。従って
、前述の取り上げおよび載置動作によって、個々の基材
を金属ラックから取り出して、円形軌道に沿って運搬し
て、その円形軌道上に配置された一連の２位置プラテン
上に下ろすことができる。基板が移送されて、ウェハハ
ンドラーが後退すると、クランプが作動して、基板をそ
の縁部付近で保持して、プラテン表面に押し付ける。そ
の時、プラテンを９０＠回転させる。この動作により、
基板を縦向きにして、ウェハハンドリング室の大きい開
口から押し進めることができる。この開口の反対側には
１個別のポンプを備＾た処理室の外壁に密封状に取り付
けられたスパッタリング源が設けられている。この回転
移動により、プラテンハウジングと基板ハンドリング室
の内壁との間を密封シールすることもできる。このシー
ルは、基板ハンドリング室の大きい円形開口の周囲に配
置されて、基板ハンドリング室から処理室を効果的に隔
離している。このシールが得られてから、スパックガス
の導入およびスパッタリング駆動力の供給の前述のシー
ケンスによって基板を被覆する。同様に、処理室での付
着後の再排気およびそれに続いた基板プラテンの逆向き
回動によって、空間のシールが開放して、基板を解放す
るか、または別のプラテンへ移送して、処理全体を繰り
返して、最初のスパッタ付着層の上に次のスパッタ付着
層が重なるようにする。この動作を繰り返すことにより
、基板は、被覆およびエツチング作業を所望通りに組み
合わせて実施することができる一連の隔離された処理室
へ連続的に運搬される。バッチ全体が連続的に処理され
てロードロック室のラックへ戻されてから、ロードロツ
タ室を密封して、大気圧に通気し、バッチを最初に取り
出した元のプラスチックカセットへ戻す。
２連バッチロードロツク構造に加えて、本構造には以下
の利点がある。すなわち、（Ａ）ウェハハンドリングロ
ボットは、半径方向移動機構を備えていないので、非常
にスムーズな粒子汚染のないウェハ移送を行うことがで
きる。
（Ｂ）個々の処理室が非常に小さいので、多層基板被覆
を行うシーケンスにおいて非常に迅速かつ汚染のない基
板移送が可能である。（Ｃ）この連続被覆処理を平行バ
ッチロック作業と組み合わせることにより、残留大気が
あることを考えれば、極めて高レベルの純度を達成でき
る。
（実施例） 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図に示されているスパッタリング装置１０は、大気
圧のローディング部１２と、真空排気されたハンドリン
グまたはステージング室１４と、複数の真空排気された
処理室１６．１７．１８．１９および２０と、ステージ
ング室およびローディング部間に設けられた第１および
第２０−ドロツク室２２と、ステージング室内に設けら
れたウェハハンドリングアセンブリ２４とを備えている
。上部プレートおよび取り外し可能なカバー（図示せず
）がステージング室の上に装着されて、真空処理できる
ようにステージング室を閉鎖している。説明上、ここで
はスパッタリングを行う基板を半導体ウェハとするが、
本発明はその他の形成の基板、例えばオーディオディス
クの被覆に利用することもできる。
ローディング部 本発明の好適な実施例によれば、ローディング部は、ウ
ェハ３０を装荷した４つの標準形ウェハカセット２８を
収容するプラットホーム２６と、平坦部を所定の角度位
置に配置して各ウェハを予備方向付けする平坦部ファイ
ンダ部３２と、ハンドリングアセンブリ３４とを有して
いる。図示のように、ハンドリングアセンブリ３４は、
カセット２８の開放面に沿って延在しているレール３６
に沿って移動可能なプラットホーム３５と、プラットホ
ーム３５に取り付けられた関節ウェハ取り上げアーム３
７とを有しているが、多軸ロボットシステムを用いるこ
ともできる。ローディング部の部材は公知であって、市
販されているため、ここではさらなる詳細な説明は行わ
ない。
ロードロック室 両口−ドロツタ室２２は同一であって、ここでは相互交
換可能となるように説明される。第２図は、ロードロツ
タ室をステージング室１４の内側から見た図である。第
１および第２図に示すように、ロードロック室２２は二
段階構造になっており、上段部３８にはローディング室
に面した入口ドア３９が設けられており、下段部４０は
ステージング室１４に開放して、ウェハハンドリングア
センブリ２４によってウェハ３０を出入れできるように
している。ロードロック室内に設けられたラック４１に
は、複数の金属ウェハ支持部材が互いに間隔をおいて設
けられている。各ラックは、２５枚のウェハからなる標
準カセットロードを保持してエレベータ４２上に載置さ
れており、このエレベータの作動により、ラックを上段
部３９に配置してアーム３７によってカセットから移送
されたウェハを受は取ることができるようにすると共に
、ラックを下段部４０へ降下させて、ハンドリングアセ
ンブリ２４が接近できる位置へ移動させることができる
。エレベータが第２図の左側に示したように上段位置に
ある時にステージング室１４の真空状態を維持するため
、ラック／エレベータアセンブリ４１の底部４４が弁部
材を形成しており、これの作動によってロードロツタ室
の上下段間の開口が密封されている。
エレベータ作動機構４６がステージング室１４の下方に
設けられており、ベローズ４７がエレベータの作動軸を
包囲して、真空損失を防止している。ステージング室１
４の上方にポペット弁ユニット４８が設けられており、
それに設けられた弁部材４９の作動によってロードロッ
ク室２２と上側ブレナム５１との間のボート５０の開閉
が行われる。低温ポンプ５２の作動によって、ブレナム
５１およびロードロツタ室２２が真空排気されるが。
その間、ポペット弁５３がポンプの入口を制御している
。
また、ロードロック室２２内には、放射加熱ユニット４
５がラック４１の両側に縦向きに配置されている。好ま
しくは、加熱ユニットにウシオ（ＵＳＨ１０ＩＮＣ，）
社製のＱＩＲシリーズなどの石英ハロゲンランプを複数
設ける。ラックに完全に装荷し、ロードロック室を閉鎖
して真空排気した時、ヒーターが作動して、ウェハがス
テージング室１４に入る前にウェハ表面から吸着汚染物
質を取り除くことができる。
作用を説明すると、ウェハ３０のカセットロードがウェ
ハハンドリングアセンブリ３４によって一度に１つずつ
カセット２８のうちの１つから平坦部ファインダ３２へ
、さらにラック４１へ移送される。次に、ドア３９が閉
鎖されて、室内が機械式ポンプ（図示せず）によって部
分的に排気される。次に、弁４９のうちの１つが開放さ
れて、低温ポンプ５２が作動し、開放ロードロック室２
２をステージング室１４に近い圧力まで排気する。
第２図に開放位置に図示されている弁５３は、ポンプ５
２の整備および再生のためにポンプの入口。
を閉鎖するためのものである９次に、ヒーター４５を励
磁させて、ウェハを一括して脱気する。
次に、弁４９を閉鎖して、エレベータ４２を第２図の右
側に示した位置まで降下させ、その降下移動によって弁
部材４４が開放し、これによって右側ロードロック室２
２とステージング室１４との間が連通ずる。この時点で
、ラックに積まれているウェハは、以下に詳細に説明す
るウェハハンドリングアセンブリ２４が接近できる位置
にある。
前述したように、ブレナム５１は両方のロードロック室
２２に連通しており、いずれのロードロック室において
も装荷、真空排気、加熱および移送機能は本質的に上記
のものと同一である。
ステージング室 第１図に示すように、ステージング室１４の平面図は、
はぼ六角形の３辺をロードロック室の表面で形成される
平面で切り欠いた形状になっている。ステージング室の
底部のプレート５４には、複数のウェル５６がハンドリ
ングアセンブリ２４の軸線を中心にした円形上に形成さ
れている。側壁６０によってステージング室と個々の処
理室１６〜２０との間の接合面が形成されており、ステ
ージング室の上部は、開閉取り外しが容易なカバーにな
っているが、わかりやすくするため、ここでは図示され
ていない。
処理室１６〜２０の各々は、エツチングやスパックリン
グなとの様々な処理の１つを実施するために使用される
０例えば、プラズマエツチングユニット６１を処理室１
６に設け、スパッタ源６２および６３を処理室１７およ
び１８に設ける一方、処理室１９に別のスパッタ源（図
面では見えない）を設け、処理室２０は真空ポンプ部と
して使用し、真空ポンプ６・５をそこに設けている。し
かし、比較的値かな変更を加えるだけで、処理室２０を
スパッタリングまたはその他の処理部として用い、真空
ポンプを底部プレート５４などを介してステージング室
に連通させることができる。
各ウェル５６内には（第１図では概略的に示されている
）弁要素となるプラテンアセンブリ６６が設けられてお
り、このプラテンアセンブリは第１図に実線で示されて
いるウェハ移送位置から処理室１８のみに点線で示され
ている作動位置へ回動可能である。以下に詳細に示すよ
うに、プラテンはウェハ保持手段として機能すると共に
、ウェハの処理中または特定の処理室の整備中、その処
理室をステージング室から隔離する弁としても機能する
。
ウェハは、ロードロック室２２と処理室１６〜１９問お
よび処理室の１つから別の処理室へウェハハンドリング
アセンブリ２４によって移送される。
ウェハハンドリングアセンブリ 第３図及び第４図に示されているウェハハンドリングア
センブリ２４は、ステージング室の底部プレート壁５４
に貫設された開ロア０内に収容されている取り付はフラ
ンジアセンブリ６８と、フランジアセンブリに取り付け
られてそれから垂下しているハウジング支持プレート７
２と、プレート７２に支持されているリードスクリュ直
線駆動装置７４と、この駆動装置に取り付けられてハン
ドリングアセンブリを直線移動すなわち所要のＺ軸方向
移動させる駆動軸アセンブリ７６と、軸アセンブリに取
り付けられてハンドリングアセンブリを円周方向移動さ
せる回転駆動装置７８と、軸アセンブリに取り付けられ
て、ウェハを受は取って処理室およびロードロック室間
の移送を行うハンドリングアーム８０とを有している。
第４図の平面図に示すように、支持プレート７２はほぼ
溝形をしており、これにウェハハンドＪングアセ・ンブ
リの直線駆動装置７４および回転駆動装置７６を含む可
動部材が取り付けられている。
直線駆動装置７４は、やはり溝形であって駆動軸アセン
ブリ７６および駆動装置７８を支持しているハウジング
８２と、ハウジングに取り付けられている対になった軸
受キャリヤ８３及び８４と、プレート７２に取り付けら
れて軸受キャリヤを支持する直線移動支持体としての一
対のレール８５及び８６と、リードスクリュ駆動アセン
ブリ８８とを有している。
軸受キャリヤ８３．８４は、レール８６上を移動する低
摩擦線形軸受を包囲している。リードスクリュ駆動アセ
ンブリ８８は、プレート７２に取り付けられた上下のス
ペーサ８９．９０と、スペーサ内で回転可能に取り付け
られたリードスクリュ９２と、ハウジング８２に取り付
けられたリードナツトアセンブリ９４と、駆動装置９６
とを有している。リードナツトアセンブリ９４は、ハウ
ジング８２に固定されていると共にポールスクリュアセ
ンブリのリードナツトユニット１００に取り付けられて
いる支持ブロック９８を有している。公知のように、リ
ードスクリュ９２がリードナツトアセンブリ９４内で回
転するのに伴って、その回転方向に応じてハウジング８
２がレール８５．８６に沿って上下移動する。リードス
クリュ９２は、プレート７２に取り付けられた支持ブラ
ケット１０１上に載置されたモータおよびギヤユニット
１０２によってタイミングベルト１０４を介して回転駆
動される。プレート７２に固定されてリードスクリュ９
２に作用するブレーキ１０５によって、動力損失時に直
線駆動装置の位置が保持される。やはりモータ１０２に
よって駆動される軸エンコーダ１０３が、ハンドリング
アセンブリの制御装置にＺ軸方向移動情報を与える。
回転駆動装置７８は、ハウジング８２に溶接されたプレ
ート１０７に支持された駆動モータ１０６と、モータの
出力軸に連結された出力軸１０８と、軸１０８を包囲し
ている回転シールアセンブリ１１０と、ベローズアセン
ブリ１１１と、出力軸の端部に取り付けられたハンドリ
ングアーム８０とを有している。
円筒形ハウジング１１２がモータ１０６から垂下してお
り、ブレーキ１０５と同様なブレーキ１１４がハウジン
グに取り付けられていると共に、モータの出力軸に連結
されている。やはりモータ１０６によって駆動される軸
エンコーダ１１６がハウジング１１２に取り付けられて
おり、制御システムに円周方向移動情報を与える。
プレート５４より上方の部分は真空であるから、真空損
失を防止すると共にハンドリング室の汚染を避けるため
の駆動アセンブリのシールが非常に重要である。この目
的に対して、回転シールアセンブリ１１０は回転部材を
真空システムから隔離するための非常に信頼性の高い手
段となっており、またベローズが設けられているので滑
りシールが必要ない。好ましくは、この回転シールをフ
エロフルイディックス・コーポレーションの登録商標で
あるフェロフルイブイック（ＦＥＲＲＯＦＬＵＩＤＩＣ
）などのシールにするが、これは公知であるので、ここ
では詳細に説明しない、第３図の好適な実施例に示され
ているように、回転シールはハウジング８２の端部材１
２５から垂下された円筒形ハウジング１２４内に包囲さ
れており、０リング１２６によってその間が密封されて
いる。ハウジング１２４に設けられた細い円筒形延出部
１２８によって出力軸１０８が、下側軸受１２９および
ハウジング１２４のエンドキャップ１３０内の上側軸受
（図示せず）を介して支持されている。
第３図に示すように、ハンドリングアセンブリは、ラッ
ク４１上に載置されたウエハカセットロード全体に接近
するために、垂直方向、すなわちＺ軸方向に大きく移動
させる必要がある。
滑りシールを用いないでこの移動を収容するため、密閉
ベローズアセンブリ１１１が駆動装置ハウジング８２と
真空室１４の床部であるプレート５４との間に配置され
ている。ベローズアセンブリは、フランジアセンブリ６
８の上部材に取り付けられて０リング１３３でその間が
密封されている第１環状部材の上側フランジ１３２と、
ハウジング８２の端部材１２５に取り付けられて０リン
グ１３５で密封されている第２環状部材の下側フランジ
１３４と、回転シールアセンブリ１１６の延出部１２８
を包囲して、フランジ１３２および１３４に溶接、ろう
付けなどで固定されている金属ベローズ１３６とを有し
ている。
第５および第６図に示したように、ウェハハンドリング
アーム８０は、ハブアセンブリ１３８と、アーム構造体
１４０と、ウェハ受取りパドル１４２とを有する組立て
構造体である。ハブアセンブリは、はぼ矩形のハウジン
グ１４３を有しており、それから下向きに突出したハブ
１４４が軸１０８の端部に嵌め付けられて、軸を部分的
に包囲する部分を備えた、ハウジングに形成された開口
に嵌め付けられたヨーククランプ部材１４６およびキー
１４５によってそれに取り付けられている。クランプ部
材は、ねじ１４７（２本のうちの１本を示す）によって
ハウジングに取り付けられている。ハウジングに形成さ
れた溝にＯリング１４８が嵌め込まれて、軸１０８との
間を密封している。ハウジングにボルト付けされたカバ
ー１４９が、ハウジングの上端部を閉鎖しており、ハウ
ジングに形成された楕円形溝に嵌め込まれたＯリング１
５７によってその間が密封されている。
アーム１４０は、断面が矩形の、ハウジング１４３に溶
接された組立て式金属箱である。アームの外端部を溶接
したエンドキャップ１５５に、パドル１４２がボルト付
けされている。特に第６図に示すように、パドル１４２
は、エンドキャップ１５５にボルト付けされた比較的薄
く、相当に硬い部材である。パドルの自由端部にアーム
１５０、１５１が形成されており、（第６図に点線で示
した）ウェハ３０は、アームアセンブリの長平方向軸線
上にある中心点１５３を中心にして配置された３つの接
触点１５３上に支持される。前述したように、パドルは
比較的薄いので、ラック４１内のウェハ間に挿入するこ
とができ、また第６図に示すように、パドルはアームア
センブリの中心線から偏位しているので、パドルをプラ
テンアセンブリに入れやすくなっているが、これについ
ては以下に説明する。ウェハは重力のみによってアーム
上に保持されるのであって、それ以外の拘束がまったく
加えられていないことに注目されたい。
パドル１４２の底面の、ウェハの縁部に対応する半径方
向位置に１２０°の間隔で形成された窪みに３つの容量
形近接センサ１５４が嵌め込まれている。センサは、パ
ドルの上面より上方に、またビン１５２より上方に突出
している。第４のセンサ１５４ａが中央に設けられ、パ
ドルの上面と同じ高さになっている。これらのセンサは
、コックス・エンジニアリング・カンパニー製のＳＲ２
型のものでよく、ここでは詳細に説明しない、中央セン
サは、パドル上にウェハが存在することを検出するため
のものであり、外側のセンサは、その上での位置を感知
するものである。ウェハの縁部が３つの外側センサの設
定距離内に接近する、第６図に示した位置からの僅かな
ずれを検出することによって、プラテンアセンブリに載
せた時のウェハの不整合および破損の恐れを無くすこと
ができる。
センサ１５４および１５４ａは、２段階に電圧レベルを
変化させることによってウェハの位置を表示する、すな
わちセンサ１５４ａの高レベル電圧は、ウェハが存在す
ることを表す一方、低レベル電圧は、ウェハが存在しな
いことを表す。同様に、縁部センサ１５４の３つ全てが
低レベル電圧であることは、ウェハ縁部が適性位置にあ
ることを表す一方、いずれかのセンサが高レベルであれ
ば、ウェハがそのセンサに接近しておリ、適正位置にな
いことを表す、ウェハがパドルに受は取られた後、アー
ムを移動させる前に、ウェハの存在および適正なウェハ
位置を表す信号を受は取る必要がある。ウェハがいずれ
かの方向へ傾斜している場合、ウェハ存在センサ１５４
ａは適性信号を発生し、ウェハ存在信号が発信される。
存在状態は満足されているが、ウェハが３つのセンサ１
５４内に入っていない場合、ウェハは現在状態に戻され
、３つのセンサのうちのどれが適性信号を発生しなかっ
たかによって決められる方向に置き直してから、ウェハ
を再び持ち上げて１位置感知シーケンスをやり直す、適
性位置が感知された場合、パドルを移動させて、ウェハ
を次の段階へ移送する。
２度目の適性位置決めもできなかった場合、エラーを解
決するために手動介入が必要となる。
センサ１５４などの電気部品を真空装置に挿入すること
により、特にアームアセンブリ８０などの回転部材に関
わる問題が発生すると考えられる。本発明によれば、集
合的に１５６で示した容量形センサの電線は、ステージ
ング室より下方は中空軸１０８内を通ってハウジング１
４３に入り、コネクタブロック１５８およびハウジング
内のコネクタを通ってから、さらにアーム１４０を通っ
てパドル１４２に達し、そこで密封開口から延出して、
パドルの下側に形成された溝に嵌め込まれて、接触点に
達する。前述したように、プレート５４より下方の部分
は大気圧であるが、０リング１４８　ｇよび１５７と、
エンドキャップ１５５およびパドル間のＯリング１５９
、さらにパドルの密封開口とによって、ステージング室
１４内の真空状態が維持される。
次に作用を説明すると、まずハンドリングアセンブリを
一方のロードロック室２２内のラック４１付近に置く０
次に、モータ／ギヤユニット１０２を励磁してリードス
クリエ９２を回転させることにより、ハウジング８２を
上向きに駆動して、ウェハパドル１４２がラック４１内
の所望のウェハの直ぐ下側にくる位置に、アームアセン
ブリ８０を垂直方向に位置決めする０次に、回転駆動モ
ータ１０６を励磁して、パドルが所定のウェハの下側に
位置合わせされるまで、アームを回転させる。再び直線
駆動装置を作動させて、アームを僅かに上昇させること
により、ウェハな接触点１５２と係合させる０次に、ア
ームをロードロックの外側まで回転させて、第３図に示
した位置へ降下させた後、再び回転駆動装置を励磁して
、パドルをいずれかのプラテン６６の上方の位置まで回
転させてから、以下に説明するようにして、処理のため
ウェハをそれに載せる。
プラテン 特に第７、第８及び第９図に本発明のプラテンアセンブ
リ６６が示されている０本発明によれば、プラテンアセ
ンブリは、はぼ閉鎖状のハウジング１６２と、ハウジン
グの端部に取り付けられたピボットアセンブリ１６４と
、プラテン１６６とを有している。
ハウジング１６２は、上側支持プレート１６８と、上側
支持プレートに溶接されている弓形部材１７１に溶接さ
れている支持リング１７０と、上側プレートと一体状に
することができる下側支持プレート１７２と、プレート
１７２に溶接された下側リング１７４と、リング１７０
及び１７４に溶接されてそれらを包囲している側壁部材
１７Ｇとを有しており、側壁部材はリング部材から外向
きに延出して、支持プレート１６８．１７２間の開放側
部を覆い、それらにも溶接されている。ディスク１７９
、このディスクに溶接された管１８０およびこの管に溶
接されたリング１８１を設けた円筒形カバー１７８がリ
ング１７４にボルト付けされている。
ピボットアセンブリ１６４は、支持プレート１６８及び
１７０の端部にボルト付けされた細長いハウジング１８
２（第１Ｏ図参照）と、ハウジングに溶接されており、
ウェル構造体５６内に収容されているシールおよび軸受
ユニット１６０に挿通されている中空スタブ軸１８４と
を有しており、シールはフェロフルイブイックシールで
あることが望ましい、ウェル構遺体は、第１図に示すよ
うに円形端部な備えた矩形をしている第１密封箱構造体
１６１であり、これに円筒形の２次箱構造体１６３が取
り付けられて、プラテンアセンブリの底部に隙間を形成
している。軸受ユニット１６０は第１箱構造体１６１の
側部に貫設されており、一方のスタブ軸は、第１Ｏ図に
概略的に示されている空気シリンダおよびレバーアーム
装置でもよい駆動装置に連結されてあり、この駆動装置
の作動によって、プラテンが水平のローディング位置お
よび垂直の作動位置間を移動する。
特に第７、第８ｉ３よび第９図に示すように、プラテン
１６６は、ねじ（図示せず）によってリング１７０に締
結された環状のフレーム部材１８６と、フレーム部材１
８６に取り付けられたウェハ支持アセンブリ１９０と、
フレーム部材１８６に支持されてそれに対して移動する
ことにより、選択的にウェハを支持アセンブリ１９０に
取り付けたりそれから解放するウェハクランプアセンブ
リ１９２とを有している。
ウェハ支持アセンブリ１９０は、比較的厚く、硬いほぼ
円形のプラテン部材１９４と、プラテン１９４から離し
て設けられた下側リング部材１９６と、プラテン１９４
およびリング１９６に溶接されてそれらを連結する。比
較的薄い管状部材１９８と、ねじ２０１によってリング
１９６に締結され、ウェハ支持アセンブリ１９０を絶縁
リング１９９を介して下側リング１９６の内向きに突出
したフランジ部分に取り付けるクランブリング２００と
を有している。
円形のプレート部材２０２がリング１０６の底部に締結
されており、支持アセンブリ１９０の底部をほぼ閉鎖し
ている。プレート２０２に環状の溝２０３が形成されて
おり、これをリング２０４で閉鎖することにより、環状
の冷却水溝が形成されている。
電気抵抗形ヒーターユニット２０８が、ボルト／ばねワ
ッシャアセンブリ２１１によってプラテン１９４に締結
されており、プラテン１９４に接触させた円形の加熱部
材２０９を備えている。温度プローブ２１０が加熱部材
２０８に挿通されて、プラテン１９４のウェハ受取り表
面の直ぐ下側に埋め込まれている。ガス管２１２がプレ
ート２０２に嵌め込まれて、プラテン１９４を貫通して
、プラテンの表面に形成された１つまたは複数の溝２１
４と連通してガスを供給することにより、支持アセンブ
リ上に受は取られたウェハ３０のガス伝熱冷却を行うこ
とができるようにしている。
プラテン１９４とプレート２０２との間のその他の部分
には断熱材２１６が充填されている。
ウェハクランプ 第８および第９図に示すように、ウェハ３０は、プラテ
ンに取り付けられたクランプ装置による処理を受けるた
め、プラテンアセンブリ上に保持される。クランプ装置
は、フレーム部材１８６によって支持された環状の作動
シリンダアセンブリ２２２と、フレームによって支持さ
れてシリンダアセンブリ２２２によって作動されるクラ
ンプアセンブリ１９２とを有している。
シリンダアセンブリは、フレーム部材１８６にボルト２
２７で取り付けられた環状部材２２６を有しており、そ
の中に形成された環状凹部が流体シリンダ２２８を形成
している。密封カバ一部材２３０が円筒形部材２２６の
開放端部な覆っており、それにボルト２２７で締結され
ているため、シリンダ２２８が密封状態に包囲される。
環状ピストン２３２がシリンダ２２８内に収容されてお
り、内側および外側の０リング２３３および２３４によ
ってその中に密封されている。第９図の右側には、環状
ピストン２３３に取り付けられた３本のピストンロッド
アセンブリ２３６のうちの１本が示されている。ピスト
ンロッドアセンブリは、ピストンおよびカバ一部材２３
０を貫通してピストンに締まり嵌めされたロッド２３８
を有している。ピストンロッドは、その下端部を位置合
わせして支持する軸受キャップ２４０によって保持され
た０リング２３９によってシリンダの下端部で密封され
ており、またシリンダの上端部では、シリンダ２２６と
フレーム部材との間に設けられた軸受キャップ２４４に
よって保持されているインサート２４２に収容されたＯ
リングによって密封されている。０リング２４５は、キ
ャップおよびフレーム間の固定シールとなっている。
ロッド２３８の上端部に小径部が設けられ、これにディ
スク２４８とクランプアセンブリ１９２に取り付けられ
た絶縁リング２４６とが嵌め付けられており、リングお
よびディスクは、ロッドの小径部によって形成された肩
部と、ロッドの端部に螺着されたワッシャ／ナツトアセ
ンブリとの間で締付けられている。ディスク２４８と、
キャップ２４４と、ディスクおよびキャップにろう付け
などの方法で取り付けられた金属製のベローズ２５０を
有するベローズアセンブリにより、真空状態が維持され
る。ピストン２３２の上下に設けられた流体入口（図示
せず）から流体圧がシリンダ２２８に流入して、ロッド
２３８を選択的に上下動させることにより、クランプア
センブリを作動させることができる。
クランプアセンブリ１９２はプラテン１９４を包囲して
おり、クランプアセンブリの周囲に配設された３つのば
ね部材２５４によって互いに離隔位置に保持されている
上側リング２５１および下側リング２５２を有している
。下側リングに設けられたフランジ部が、複数のねじ２
５３によって絶縁リング２４６に取り付けられている。
ばね部材は、クランプアセンブリがウェハと係合した時
にウェハと取り付は平面との間に機械的振動を与える。
第７図に示すように、上側リング２５１の一部分２５５
が約１７０°の円弧状に切り欠かれており、クランプア
センブリが、第９図に点線で示されている上方位置、す
なわち後退位置にある時、ウェハをプラテン１９４上に
載置するためのウェハアーム８０が出入りできるように
している。
ウェハと係合してそれをプラテン表面に押え付けるため
、複数の（好ましくは第８図に示すように３この）内向
きの突起２５６が上側リングに形成されている。クラン
プが後退位置にある時、ウェハがアーム８０によって開
口２５５から挿入されると、ウェハは開口の下方で上側
リングから内向きに延出している一組の突起の上に載る
が、これらは上側リングの壁から半径方向内向きに延出
しているビン２５７と２上側リングの外壁に取り付けら
れて上向きに開口内へ延出して、ビンと同一平面を形成
しているフィンガ２５８とが含まれる。
プラテンアセンブリを処理室に配置した時にそれをシー
ルできるように、フレーム部材１８６の表面に形成され
た溝に０リング２５９および２６０が嵌め込まれている
。クランプアセンブリが上昇位置にある時、ウェハなプ
ラテン上に載せることができる位置へアーム８０を回動
させると、バドル１４２が開口２５５に入り、アームア
センブリを降下させて、ウェハをビン２５７およびフィ
ンガ２５８の上に載せてから、アームをプラテンから離
れた位置へ回動させる０次に、流体圧をピストン２３２
の上方のシリンダ２２８に加えて、ピストンを下向きに
移動させると、それに伴ってクランプアセンブリが降下
することにより、まずウェハがプラテン表面上に載置さ
れてから、次にその上に押え付けられる。ウェハがプラ
テン上にある時、プラテンアセンブリを上向きに回動さ
せて、説明上スパッタ源２６２を含むスパッタリング部
の場合を図示している第１１図に示すように、ウェハを
所望の処理室の開口位置に縦向きに位置させる。
大気クランプ 通常の作動時には、真空排気されたステージング室と真
空排気された処理室との圧力差が小さいため、プラテン
アセンブリを第１１図に概略的に示されているような処
理室に面した作動位置へ回転させた時、プラテン回転駆
動部がプラテンアセンブリとステージング室の壁との間
に十分なシール力を与えることができる。しかし、１つ
の処理室をスパッタリング装置の取り付は取り外しのた
めに整備しながら、他の処理室で作業を継続する場合、
プラテンアセンブリをドアまたは遮断弁として使用して
、その処理部を閉鎖する必要がある。そのような場合、
ステージング室の外側に大気圧が作用するので、システ
ムの真空状態を維持するためにさらなる閉鎖手段が必要
であると考えられる。
第１Ｏ図には、一対のクランプアセンブリ２６８が示さ
れており、第１２図は、一方のクランプアセンブリを拡
大して示している６両アセンブリは本質的に同一であっ
て、ここでは相互交換可能に説明する。
クランプアセンブリ２６８は本質的にトグルクランプで
あって、ステージング室の壁に押し付ける比較的強い閉
鎖力をプラテンに加えることができるや各トルク機構は
、ステージング室の土壁部材２８１の下側に溶接された
リンクアーム取り付は体２８０と、取り付は支持部材の
一端部に回動可能に取り付けられたロックアーム２８２
と、ロックアームの他端部およびアクチュエータ２８６
に回動可能に取り付しプられな連結またはトグルアーム
２８４とを有している。ウェッジ形クランプ表面部材２
７８（第１３図参照）が、リング１７０の背面に取り付
けられており、ロックアーム２８２の端部に取り付けら
れたころ軸受２８７がウェッジ２７８の上に載っている
ことにより、トグルアセンブリの締付は力がプラテンア
センブリに、従ってステージング室の側壁６０に伝達さ
れる。
アクチュエータ２８６は、壁２８１にボルト付けされた
取り付はハウジングブロック２８８と、手動操作式回転
−直線アクチュエータの駆動ねじアセンブリ２９０とを
有している。駆動ねじアセンブリ２９０は、下端部にリ
ンク端部２９３を固定して連結アーム２８４に取り付け
ることができるようにした、取り付はブロックに挿通さ
れたねじ２９２と、取り付はブロック２８８に圧入され
た軸受２９４と、ねじに螺着され、スナップリングによ
って軸受に保持されている駆動ナツト２９４と、駆動ナ
ツトに回動可能に取り付けられたハンドル２９６と、取
り付はブロックに上端部が取り付けられ、リンク端部２
９３に下端部が取り付けられている真空ベローズアセン
ブリ２９７とを有している。
ハンドルは、ナツトの両平坦部に嵌め付けられてビン付
けされたヨーク２９８と、ヨークの閉端部に固定された
ロッド３００とを有しており、ハンドルは、図示の位置
から１８０”にわたって回動可能である。ベローズアセ
ンブリ２９７は。
ブロック２８８に締付けられた上側フランジ３０１と、
リンク端部２９３に締付けられた下側フランジ３０２と
、両フランジに溶接された金属製ベローズ３０３とを有
している。各フランジと対応の取り付は部材との間に設
けられたＯリングによって、クランプアセンブリの真空
状態が維持されている。
第１Ｏ図において、右側のクランプアセンブリは開放位
置に示されており、左側のクランプアセンブリは閉鎖位
置に示されている。ねじを下向き移動させる方向への駆
動ナツト２９５およびハンドルアセンブリの回転によっ
て、クランプアセンブリは開放位置から閉鎖位置へ移動
する。ねじの下向き移動によってロックアーム２８２が
閉鎖位置へ移動し、連結アーム２８４がアセンブリを閉
鎖位置にロックするトグルとして作用する。
作用 まず、ウェハ３０のカセット２８をプラットフォーム２
６の上に載せる。処理サイクルの最初に、ウェハを１つ
ずつハンドリングアセンブリ３４によってカセットから
平坦部ファインダ３２へ、さらにそこからいずれか一方
のロードロック室２２内に配置されているラック４１上
へ移送する。ラックに満杯に装荷された時点で、図示さ
れていないポンプ手段によってロードロック室を部分的
に真空排気した後、対応のブレナム弁４９を開放して、
ロードロック室を所望レベルまで排気する。所望の真空
レベルに達した時、ヒーター４５を励磁して、そのウェ
ハバッチを脱気する。第１０−ドロツク室内のバッチを
脱気している間、第２０−ドロツク２２室内のラックは
ステージング室１４内にあって、−度に１つずつ所定の
処理室へ移送される。
脱気作業が完了した時、第１０−ドロック室内の弁４９
を閉鎖して、エレベータ４７を作動させて、ウェハバッ
チをロードロック室からステージング室１４へ移動させ
るが、ステージング室は、図示しない真空ポンプによっ
て真空状態に維持される。この時点で、最初に第２０−
ドロツク室内にあったバッチの処理は完了しており、処
理済みのウェハは第２エレベータ上のラックに戻される
。次に、第２エレベータを作動させて、ウェハバッチを
第２０−ドロツク室に戻し、ここで第２０−ドロツク室
を大気に通気させてから、ウェハを取り上げアーム３７
によってカセット２８に戻す８次に、新しいウェハバッ
チを上記のようにして第２０−ドロツク室に載置してか
ら、さらなる処理の準備として真空排気および脱気を行
う。
ラック４１がステージング室１４内にある時、その上の
各ウェハにウェハハンドリングアセンブリ２４か接近す
ることができる。ハンドリングアセンブリ２４のウェハ
ハンドリングアーム８０が第１図に示した位置にあり、
第２図の左側のラックがステージング室内にある場合、
まずアーム８０を（第１図に示した位置から）時計回り
に回転して、パドル１４２をラックに向き合わせる。
次に、アーム８０を上昇させて、パドルを処理ウェハの
直ぐ下方に配置してから、さらに時計回りに回転させて
、パドルをウェハの直ぐ下側に置き、さらに上昇させる
ことによって、ウェハをラックを持ち上げた後、反時計
回り方向に回転させてウェハをラックから抜き取り、個
々の処理７１６〜１９に入ることができる位置まで降下
させる。ウェハが抜き取られた時、パドル上のウェハが
適性位置にあるかどうかが、近接センサ１５４によって
調べられる。
ウェハが抜き取られ、適性位置にあることが実証されれ
ば、処理室１６〜１９のうちの所望の１つのプラテン上
にパドルが位置するまで、アームを反時計回りに回転さ
せる。ウェハをパドルから受は取るため、プラテンアセ
ンブリを第７図に示した水平位置に置き、クランプアセ
ンブリは第９図に示した上昇位置に置く。プラテンがそ
の位置にある時、アーム８０を回転させて、パドルを開
口２５５に入れて、ウェハをプラテン１９４の中央に配
置する０次に、アームを降下させて、ウェハを２本のビ
ン２５７および第３のビン２５８の上に載せてから、ア
ームを回転させて、パドルを後退させる。次に、クラン
プアセンブリを下向きに移動させて、ウェハをプラテン
に押し付けるが、ここで加熱ユニット２０９によって予
熱されているプラテンに接触させることによってウェハ
を予熱することができる。
処理を行うには、プラテンアセンブリを第１１図の点線
位置から実線位置へ回転させるが、そこでプラテンアセ
ンブリは、スパッタリング室１８などの処理室に隣接し
たステージング室の壁と密封状態で係合し、それから処
理の準備として図示しないポンプ装置によって処理室１
８を真空排気する。処理が完了した時点で、プラテンア
センブリを水平位置に戻してから、クランプアセンブリ
を移動させて、アーム８０でウェハを抜き取ることがで
きるようにする。そのウェハを別の処理室へ移動させて
さらに処理を加えることもでき、処理が完了すれば、一
方のロードロック室の下方のラック４１に戻し、そこか
らエレベータ４７およびハンドリングアセンブリ３４に
よってプラットフォーム２６上のカセットに戻す、１つ
のバッチの処理が行われている間に、第２のウェハバッ
チを脱気処理することができる。
上記シーケンスを考える際に、ウェハがラック４１に載
せられてから、処理が済んでカセットに戻されるまでの
間、ウェハに直接的な半径方向移動が加えられないとい
うことが重要である。アーム８０は、ウェハをラックお
よびプラテン間で移送する際に、垂直方向（Ｚ）および
回転（φ）移動を行うだけである。このように半径方向
移動がないことにより、移送時におけるウェハの位置の
ずれおよびウェハとハンドリング部材の相対移動による
粒子の発生の可能性を大幅に低減することができる。ウ
ェハを処理室に送り込むために一般的には必要とされろ
ウェハの半径方向移動が、プラテンアセンブリの回動移
動によって行われ、またこの回動移動により、プラテン
アセンブリが処理部をステージング室から遮断する弁と
して機能できるようにすると共に、ウェハな処理に適し
た所望の直立向きにおくことができる。
（発明の効果） 本発明は半導体ウェハなどの基板を真空処理する装置に
おいて、ハンドリング室と、個別にポンプを備えて任意
に接近できる多数の処理室と、ハンドリング室に連通し
た２連のロードロック室とを設けて基板の第１バッチが
ロードロック排気されている間に先に排気されていた第
２バッチを一度に１つずつ所定の処理室へ移送するよう
にしたので、高能率な処理を行なうことができる。
また、ロードロック室からハンドリング室への基板の移
送はエレベータと、回転およびＺ軸方向の移動のみ行な
うハンドリングアセンブリとによって行ない、ハンドリ
ング室から処理室への最終移送は回動プラテンアセンブ
リによって行なうので、汚染のない基板移送を迅速に実
行できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明のスパッタリング装置の一部破断斜視
図、 第２図は、本発明のロードロック室の一部破断正面図、 第３図は、本発明のウェハハンドリングアセンブリの断
面図、 第４図は、第３図の４−４線に沿った断面図、 第５図は、本発明のウェハハンドリングアームの断面図
、 第６図は、ウェハハンドリングアームの平面図、 第７図は、本発明のプラテンアセンブリの、一部を断面
で示した図、 第８図は、プラテンアセンブリの平面図、第９図は、第
８図の９−９線に沿った断面図、 第１０図は、本発明の大気圧クランプアセンブリを説明
するために一部断面で示したプラテンアセンブリの背面
図、 第１１図は、処理室に配置されたプラテンアセンブリの
概略側面図。 第１２図は、本発明のクランプアセンブリの部分断面図
、 第１３図は、第１２図の１３−１３！！に沿った部分図
である。 １０・・・スパッタリング装置 １４・・・ハンドリング室（第２真空室）１６〜２０・
・・処理室 ２２・・・ロードロック室（第１真空室）３０・・・ウ
ェハ ４２・・・エレベータ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）基板（３０）を第１真空室（２２）内へ移動させて
    この室内に前記基板の第１バッチを形成する段階と、前
    記第１真空室を大気圧以下まで排気する段階と、前記第
    １真空室内において前記基板の第１バッチを加熱してそ
    れの脱気を行う段階と、前記基板の第１バッチを一括し
    て前記第１真空室から第２真空室（１４）内の移送場所
    まで移送する段階と、前記第 ２真空室を大気圧以下まで排気する段階と、前記基板を
    前記移送場所にある前記第１バッチから一度に１つずつ
    、前記第２真空室と連通している複数の真空処理室（１
    ６、１７、１８、１９、２０）のうちいずれか１つへ移
    送する段階とを有している基板処理方法。 ２）基板を前記移送場所にあるバッチから一度に１つず
    つ、第２真空室内の複数の移送部 （６６）のうちのいずれか１つへ移送してから、前記基
    板を複数の移送部のうちの前記１つからその移送部に隣
    接した真空処理室へ移送する中間段階を有している請求
    項１に記載の方法。 ３）基板が前記移送部から前記真空処理室へ移送される
    時、同時に前記第２真空室および前記真空処理室の間を
    真空遮断する段階を有している請求項２に記載の方法。 ４）前記第１真空室に平行に前記第２真空室と連通する
    別の第１真空室（２２）を設ける段階と、基板（３０）
    を前記別の第１真空室内へ移動させて基板の第２バッチ
    を形成する段階 と、前記別の第１真空室を大気圧以下まで排気する段階
    と、前記基板の第２バッチを加熱してそれの脱気を行う
    段階とを有しており、前記第１バッチを前記第２真空室
    へ移送させ始める段階を実施している間に、前記別の第
    １真空室の前記排気および前記第２バッチの前記加熱を
    実施するようにした請求項２に記載の方法。 ５）基板の第２バッチを一括して前記別の第１真空室か
    ら前記第２真空室内の前記移送場所へ移送する段階を有
    している請求項４に記載の方法。 ６）前記バッチから前記移送部までの基板の移送が、１
    つの基板を第１垂直移動によって移動させてこの基板を
    前記バッチから取り出 し、この基板を前記移送場所と前記いずれか１つの移送
    部との間のほぼ一定半径の円弧軌道に沿って移動させ、
    さらに前記基板を第２垂直移動によって移動させて、こ
    の基板を前記移送部に配置することによって行われ、前
    記第１および第２垂直移動および前記円弧軌道に沿った
    前記移動だけが、前記移送中に前記基材に加えられる移
    動段階である請求項２に記載の方法。 ７）前記基板が半導体ウェハであり、しかも前記基板を
    前記第１真空室内へ移動し、前記基板のバッチを前記第
    １真空室から前記移送場所へ移送し、そして前記基板を
    前記移送場所から前記移送部へ移送する前記段階の間、
    前記基板は水平位置に維持されており、前記半導体ウェ
    ハが真空処理室へ移送される時、このウェハは前記水平
    位置から垂直位置に移動されるようにした請求項６に記
    載の方法。 ８）第１真空室（２２）と、前記第１真空室に連通した
    第２真空室（１４）と、前記第１真空室および前記第２
    真空室間を選択的に真空遮断する手段（４４）と、それ
    ぞれ前記第２真空室に連通している複数の第３真空室（
    １６、１７、１８、１９、２０）とを備え、 前記第１真空室内に基板の１つのバッチを 形成する手段（４１）と、前記第１真空室内において前
    記基板の前記バッチを脱気する加熱手段（４５）と、前
    記基板のバッチを一括して前記第１真空室から前記第２
    真空室内の移送場所へ移送する第１移送手段（４２）と
    、それぞれ前記第３真空室の１つに隣接するようにして
    前記第２真空室内に設けられた複数の基板移送部（６６
    ）と、基板を一度に１つずつ、前記移送場所と前記移送
    部のいずれか１つとの間ならびに１つの移送部から任意
    に別の移送部へ移送する第２移送手段（２４）と、前記
    移送部の各々と連動して、基板を前記移送部から隣接の
    第３真空室へ移送する第３移送手段（１６４、１６５）
    とを有していることを特徴とする基板処理装置。 ９）前記移送部の各々と連動して、前記第２真空室、そ
    の移送部に隣接した第３真空室との間を選択的に真空遮
    断する手段（１８６、２５９、２６０）を有している請
    求項８に記載の装置。 １０）前記移送部が１つの円周上に配置され、前記移送
    場所も前記円周上に配設されており、前記第２基板移送
    手段が、垂直軸を中心にして円弧軌道で移動可能な、長
    さが一定のアーム（８０）を有しており、前記アームに
    設けられた基板係合手段（１４２）が、基材と係合して
    その上に基材を保持するようにした請求項 ９に記載の装置。 １１）前記アームは、前記垂直軸に平行な方向にも移動
    可能であり、垂直移動および円弧移動だけが、前記アー
    ムおよびそれと係合した基材に加えられる移動段階であ
    る請求項１０に記載の装置。 １２）前記移送場所が、前記円周上に第１および第２移
    送位置を設けており、さらに、前記第２真空室（１４）
    に連通した別の第１真空室（２２）と、前記別の第１真
    空室および前記第２真空室間を選択的に真空遮断する手
    段 （４４）と、前記別の第１真空室内に基板のバッチを形
    成する手段と、前記別の第１真空室内において前記基板
    のバッチを脱気する加熱手段（４５）と、基板バッチを
    一括して前記別の第１真空室から前記移送場所内の第２
    移送位置へ移送する別の第１移送手段（４２）とを有し
    ており、前記第２移送手段（２４）が基板を前記移送位
    置のいずれかから移送するようにした請求項１０に記載
    の装置。 １３）前記移送部（６６）の各々が、基材支持表面を形
    成した基材受取りプラテンを有してお り、また前記第３移送手段が、前記プラテンを水平軸線
    を中心にして、前記基材支持表面が前記第２真空室内で
    水平向きになる第１位置と、前記基材支持表面が前記第
    ３真空室の１つの内部で垂直向きになる第２位置との間
    を移動させる手段（１６５）を有している請求項８ない
    し１２に記載の装置。 １４）移送部と隣接の第３真空室との間を真空遮断する
    前記手段が、前記プラテン上に形成されたシール手段（
    ２５９、２６０）を有している請求項１３に記載の装置
    。
JP1284684A 1988-10-31 1989-10-31 スパッタリング装置の基板処理方法およびその装置 Pending JPH02173263A (ja)

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