JPH02305964A - 真空処理装置 - Google Patents

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〕 この発明は、例えばイオン注入装置、エンチング装置、
膜形成装置等であって、真空中で基板を処理するための
処理室と、それと大気側との間で基板を出し入れするた
めの真空予備室とを有する真空処理装置に関する。

（背景となる技術〕 第７図は、この発明の背景となる真空処理装置の一動作
状態を示す断面図である。

この装置においては、真空中で基板（例えばウェーハ。

以下同じ）２を処理（例えばイオン注入）するための処
理室４の底部に、基板２をこの処理室４と大気側との間
で出し入れするだめの真空予備室６が隣接されている。

処理室４は図示しない高真空ポンプによって、真空予備
室６は粗引きポンプ（例えばロータリーポンプ）１６に
よって、それぞれ真空排気される。

なお、この明細書において、高真空ポンプとは、高真空
領域（１０−’Ｐａ　〜１０−’Ｐａ程度）で作動する
真空ポンプをいい、粗引きポンプとは、大気圧から高真
空ポンプが作動可能になる圧力まで排気するポンプをい
う（ＪＩＳ　　ｚｏ１２６参照）。

そして、真空予備室６の上部には処理室４との間を仕切
る上部弁８が、下部には大気側七の間を仕切る下部弁１
０が、それぞれ設けられている。

上部弁８は、処理室４上に設けられたエアシリンダ（両
ロンドシリンダ）１２によって、大気側から昇降され開
閉される。１３は、上部弁８が不本意に開かないように
するロック機構である。

下部弁ＩＯは、エアシリンダ２４によって支柱２０を介
して昇降され開閉される。

下部弁１０の上部には、基板２を載せる基板載置台１８
が設けられており、この基板載置台１８は、デュアルス
トロークシリンダ２２によって基板２のハンドリング等
のために２段階に昇降させられる。

この装置の動作例を節単に説明すると、第７図は下部弁
１０が開いた状態を示し、この状態で先に処理済の基板
２を図示しない搬送アームで取り出した後、未処理の基
板２を基板載置台１８上に載せる。

次いで、デュアルストロークシリンダ２２によって基板
載置台１Ｂを降下させて基板２を下部弁１０上に載せ、
エアシリンダ２４によってこの下部弁１０を上昇させて
閉じた後、机引きポンプ１６によって真空予備室６内の
真空排気を行う。

真空予備室６内が所定の真空度になると、エアシリンダ
１２によって上部弁８を上昇さゼて開き、真空予備室６
を処理室４に開放する。

その状態で、デュアルストロークシリンダ２２を動作さ
せて基板載置台１８を大きく上昇させ、図示しないロー
ドアームを基板載置台１８の位置・　まで移動させ、そ
して基板載置台１８を降下させて基板２をロードアーム
上に載せ、これによって処理室４内の所定の処理場所へ
搬送する。

これと並行して、ロードアームの下側に位置する図示し
ないアンロードアームが、先に処理済の基板２を基板載
置台１８上まで搬送して来るので、デュアルストローク
シリンダ２２によって基板載置台１８を上昇させてそれ
を受は取り、そして各アームは待機位置に移動する。

その後は、基板！！載置台８を降下させかつ上部弁８を
閉じた後、真空予備室６内を大気圧状態に戻して下部弁
ｌＯを開くと第７図の状態に戻る。

以降は必要に応じて、上記と同様の動作が繰り返される
。

〔発明の目的〕

上記装置においては、真空ｐ０１ｄ室６内は、粗引きポ
ンプ１６で粗引きを行うのみであり、高真空にはならな
い。・ 従って、上部弁８を開いて真空予備室６を高真空に排気
された処理室４に開放すると、その影響で処理室４内の
真空度が一時的に低下（悪化）するが、これが好ましく
ない場合がある。

例えば、このような装置を二つ、その処理室４を共通に
して、あるいは真空弁を介さずに互いに連通させて使う
場合があり（これはいわゆるデュアルタイプと呼ばれる
ものである）、そのとき、スループットを出来るだけ高
くするために、処理室４内において基板２を処理中（例
えばイオン注入中）に真空予備室６を処理室４に開放し
て基板２のハンドリングを行う場合がある。

このとき、上記のように真空予備室６内の真空度が悪く
て処理室４内の真空度が低下すると、基板２に対するイ
オン注入等の処理に悪影響が出る。

これを解決するためには、例えば粗引きポンプ１６の前
段に高真空ポンプを設ける等して、真空予備室６内を処
理室４内と同程度以上の真空度に排気すれば良いが、上
記のような構造では一１真空予備室６の排気口１４の断
面積が大きく取れないためそこのコンダクタンスが悪く
、従って真空予備室６内を高真空にしかも短時間で排気
するこ、とが難しいという問題がある。

そこでこの発明は、このような点を政庁して、真空予備
室内を高真空にしかも短時間で排気することが出来るよ
うにした真空処理装置を提供することを主たる目的とす
る。

〔目的達成のための手段〕

上記目的を達成するため、この発明の真空処理装置は、
前述したような真空予備室の下部に高真空ポンプによっ
て排気される高真空室を隣接させ、かつこの高真空室と
真空予備室との間を仕切る下部弁であって基板の直径よ
りも大きくかつ基板載置台を兼ねるものおよびそれを大
気側から昇降させて開閉する機構を設け、かつ真空予備
室の側壁部に基板搬出入口を設けてそこを真空弁で仕切
ったことを特徴とする。

〔作用〕

上記構造によれば、下部弁は基板の直径よりも大きいと
いう大口径であるので、それを上昇させて開くと、真空
予備室と高真空室とは下部弁の外周部全体という大面積
で連通ずる。即ち両者の連通部のコンダクタンスは非常
に大きい。

従って、高真空室を介して、真空予備室内を高真空にし
かも短時間で排気することができる。

また、この真空予備室内と大気側との間の基板の搬送は
、真空予備室の側壁部に設けた基板搬出入口を経由して
行われる。

〔実施例］ 第１図は、この発明の一実施例に係る真空処理装置の一
動作状態を示す断面図である。この図は、第７図の装置
を横から見た断面図に相当する。第２図ないし第６図は
、それぞれ、第１図の装置の他の動作状態を示す断面図
である。第７図の例と同一または相当する部分には同一
符号を付し、以下においては先行例との相違点を主に説
明する。

この実施例においては、ｉｉｒ述したような処理室４の
底部に隣接された真空予備室６の下部に、高真空室２６
を隣接させており、そしてその側壁部に高真空ポンプ２
８を取り付けている。

この高真空ポンプ２８は、高真空室２６内およびそれに
連通された真空予備室６内を処理室４内と同程度以上の
高真空に排気することが出来るものであれば良く、これ
には例えばターボ分子ポンプやタライオポンプ等が利用
できる。

この高真空室２６と真空予備室６との間は、下部弁３０
によって仕切るようにしている。

下部弁３０は、基板２の直径よりも大きく、かつ基板載
置台を兼ねるものであり、この例ではその上面の３箇所
に（図には２箇所のみ現れている）基板受け３２を設け
ている。

この下部弁３０は、高真空室２６の下部に設けられたエ
アシリンダ２４によって昇降され開閉される他、更にデ
ュアルストロークシリンダ２２によって２段階に昇降さ
せられる。

また、真空予備室６の側壁部には基板搬出人口３４を設
けてそこを真空弁（図示例はフランプ弁）３６で仕切る
ようにしている。

真空予備室６と処理室４との間は、先行例と同様に、上
部弁８をエアシリンダ１２によって昇降させて仕切るよ
うにしている。なお、エアシリンダ１２の上部には先行
例の場合と同様にロック機構１３を設ける方が好ましい
が、ここではその図示を省略している。

動作例を説明すると、通常は、処理室４内は図示しない
高真空ポンプによって、高真空室２６内は高真空ポンプ
２８によって、それぞれ常時排気が行われている。

第１図は、真空予備室６内が大気圧で、真空弁３６が開
いた状態を示しており、この状態で、先の処理済の基板
２を外部の搬送アーム３ＥＨこよって取り出した後、次
の未処理の基板２を同搬送アーム３８によって真空予備
室６内に搬入し、それを下部弁３０上に（より具体的に
はその基板受り３２上に）載せる。

次いで、第２図に示すように、真空弁３６を閉じ、粗引
きポンプ１６によって真空予備室６内の粗引きを行い、
そこが所定の真空度に達すると弁１５を閉じる。

次いで、第３図に示すように、エアシリンダ２４によっ
て基板２を載せた下部弁３０を上界させて開き、高真空
室２６と真空子（ｌｉｉｉ室６とを連通させる。そして
真空予備室６内を、矢印Ａに示すように、高真空室２６
を介して高真空ポンプ２８で真空引きする。、 その場合、真空予備室６と高真空室２６とは、基板２の
直径よりも大きい大口径の下部弁３ｏの外周部全体とい
う大面積で連通ずるため、両者の連通部のコンダクタン
スは非常に大きい。従っζ、真空予備室６内を高真空に
しかも短時間でυト気することかできる。

そして真空予備室６内が所定の高真空になると、第４図
に示すように、下部弁８をエアシリンダ１２によって上
昇させて開き、真空予備室６を処理室４に開放する。

このとき、真空予備室６内は上記のように高真空に排気
されているので、処理室４内の真空度低下の問題は起こ
らない。従って例えば、このような装置を二つ前述した
ようにデュアルタイプとして使用し、処理室４内の他の
場所において基板２を処理中に真空予備室６を処理室４
に開放しても、基板２の処理に悪影響が及ぶことはない
。また真空予備室６内の高速排気が可能なので、上記の
ようにしてもスルーブツトが低下することもない。

その後は例えば、第５図に示すように、デュアルストロ
ークシリンダ２２の上部シリンダ２２ａおよび下部シリ
ンダ２２ｂを動作させて、基板２を載せた下部弁３０を
上側搬送位置まで上昇させ、そのレベルにあるロードア
ーム４０を下部弁３０の位置まで移動させ、その状態で
デュアルストロークシリンダ２２の下部シリンダ２２ｂ
およびエアシリンダ２４を動作させて下部弁３０を降下
させ、基板２をロードアーム４０上に載せる。

次いで、上記ロードアーム４０を処理室４内の所定の処
理場所へ移動させると、ロードアーム４０の下側にあっ
てこれと連動するアンロードアーム４２（第６図参照）
が、前記処理場所から先に処理済の基板２を載せて下部
弁３０の位置まで来る。

次いで、第６図に示すように、エアシリンダ２４を動作
させて下部弁３０をアンロードアーム４２に対応するレ
ベルまで上界させ、アンロードアーム４２から基板２を
受は取る。そしてロードアーム４０およびアンロードア
ーム４２は所定の待機位置に移動する。

次いで、デュアルストロークシリンダ２２の上部シリン
ダ２２ａおよびエアシリンダ２４を動作させて下部弁３
０を降下させて閉じ、かつエアシリンダ１２によって上
部弁８を降下させて閉じると、第２図と同様の状態にな
る。

そして、真空予備室６内に例えば窒素ガスを導入して大
気圧状態に戻した後、真空弁３６を開いて、真空予備室
６内の処理済の基板２を外部の搬送ア〒ム３８で取り出
した状態が第１図の状態である。

このとき、処理室４内の処理場所では、未処理の基板２
に対してイオン注入等の処理が並行して行われている。

以降は必要に応じて、上記のような一連の動作が繰り返
される。

なお、上記実施例は主としてイオン注入装置の場合の例
で、あるが、この発明の真空処理装置がイオン注入装置
以外のもの、例えばエツチング装置、膜形成装置等にも
適用することができるのは勿論である。

〔発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、下部弁を開くと真空予
備室と高真空室とは大面積で連通ずるため、両者間のコ
ンダクタンスは非常に太き（、従って真空予備室内を高
真空にしかも短時間で排気することができる。

その結果、真空予備室を処理室に開放した場合の処理室
内の真空度低下を防止すること、ができる。

また、真空予備室内の高速排気が可能なので、スループ
ットが低下することもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係る真空処理装置の一
動作状態を示す断面図である。第２ないし第６図は、そ
れぞれ、第１図の装置の他の動作状態を示す断面図であ
る。第７図は、この発明の背景となる真空処理装置の一
動作状態を示す断面図である。 ２・・・基板、４．・・処理室、６・・・真空予備室、
８・・・上部弁、１２・・・エアシリンダ、１６・・・
粗引きポンプ、７２２・・・デュアルストロークシリン
ダ、２４・・・エアシリンダ、２６・・・高真空室、２
８・・・高真空ポンプ、３０・・・下部弁、３４・・・
基板搬出入口、３６・・・真空弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空中で基板を処理するための処理室と、この処
   理室の底部に隣接されていて基板を処理室と大気側との
   間で出し入れするための真空予備室と、この真空予備室
   と処理室との間を仕切る上部弁およびそれを大気側から
   昇降させて開閉する機構とを備える真空処理装置におい
   て、前記真空予備室の下部に高真空ポンプによって排気
   される高真空室を隣接させ、かつこの高真空室と真空予
   備室との間を仕切る下部弁であって基板の直径よりも大
   きくかつ基板載置台を兼ねるものおよびそれを大気側か
   ら昇降させて開閉する機構を設け、かつ真空予備室の側
   壁部に基板搬出入口を設けてそこを真空弁で仕切ったこ
   とを特徴とする真空処理装置。