JPH03177572A - ウェーハを熱処理する装置 - Google Patents
ウェーハを熱処理する装置Info
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- JPH03177572A JPH03177572A JP2247640A JP24764090A JPH03177572A JP H03177572 A JPH03177572 A JP H03177572A JP 2247640 A JP2247640 A JP 2247640A JP 24764090 A JP24764090 A JP 24764090A JP H03177572 A JPH03177572 A JP H03177572A
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- H01L21/68707—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は真空下での蒸着により薄い基板のコーティング
を行なうことに関する。よシ具体的に、本発明の分野は
半導体ウエーハを金属化すること、及びこのようなウェ
ーハ金属化を個々的に且つ一連の連続的方法で実行する
方法である。半導体ウェーハ製作技術は過去１０年間で
急速に発展してきている。個々のマイクロ回路デバイス
は次第に小型になってきて、そのため所与の寸法のウェ
ーハ上に乗せられるこの種デバイスの数を増加させてい
る。さらにその上、より径の大きいウエーハが使用され
るようになっている。数年前は２インチ（約５．１ ｃ
ｍ ）径のウェーハがありふれたもので、３インチ（約
７．６ ｃｍ ）径のウェーハは大きいものとみられて
いた。今日、大多数のこのｆｆｆｉデバイス製造は４イ
ンチ（約１０．２ ｃｍ ）径のウェーハでなされ、５
インチ（約１２．７ｃｒｎ）ウェーハの広範な使用もご
く近い将来に見込１れている。デバイス寸法の縮小は、
ウェーハ寸法の増大と結びついて個々のウェーハの経済
価値を大いに増大させ、従ってこのようなウェーハを改
善された方法で処理し金属化する必要を増大させる役を
果している。
を行なうことに関する。よシ具体的に、本発明の分野は
半導体ウエーハを金属化すること、及びこのようなウェ
ーハ金属化を個々的に且つ一連の連続的方法で実行する
方法である。半導体ウェーハ製作技術は過去１０年間で
急速に発展してきている。個々のマイクロ回路デバイス
は次第に小型になってきて、そのため所与の寸法のウェ
ーハ上に乗せられるこの種デバイスの数を増加させてい
る。さらにその上、より径の大きいウエーハが使用され
るようになっている。数年前は２インチ（約５．１ ｃ
ｍ ）径のウェーハがありふれたもので、３インチ（約
７．６ ｃｍ ）径のウェーハは大きいものとみられて
いた。今日、大多数のこのｆｆｆｉデバイス製造は４イ
ンチ（約１０．２ ｃｍ ）径のウェーハでなされ、５
インチ（約１２．７ｃｒｎ）ウェーハの広範な使用もご
く近い将来に見込１れている。デバイス寸法の縮小は、
ウェーハ寸法の増大と結びついて個々のウェーハの経済
価値を大いに増大させ、従ってこのようなウェーハを改
善された方法で処理し金属化する必要を増大させる役を
果している。
大多数の半導体及びマイクロ回路製作技術は、高品質の
金属コーティングを半導体ウェーハ（この上にマイクロ
回路が形成される）の上に付着させることを要する。コ
ーティングが”高″品質であるべきかどうかは、もちろ
ん究局的にはそのウェーハからの最終的マイクロ回路デ
バイスの産出についての満足度、並びにそれらの用途、
例えば高度の車重的又は工業的標準に合致させるか、又
はよシ低い消費者及び愛好家の標準にするか、で決めら
れるであろう。従って定量化することは困難であるが、
−数的に次のことが認められている。
金属コーティングを半導体ウェーハ（この上にマイクロ
回路が形成される）の上に付着させることを要する。コ
ーティングが”高″品質であるべきかどうかは、もちろ
ん究局的にはそのウェーハからの最終的マイクロ回路デ
バイスの産出についての満足度、並びにそれらの用途、
例えば高度の車重的又は工業的標準に合致させるか、又
はよシ低い消費者及び愛好家の標準にするか、で決めら
れるであろう。従って定量化することは困難であるが、
−数的に次のことが認められている。
すなわち金属化の品質、及び従って最終的な品質と産出
高とは、ウェーハの最上部の主たるブレーナ表面上の被
覆の均一度（′”グレーナカパレーノ“）、ＲＰ、コー
ティングに取シ込まれた汚染水準；デブ＋） （ｄｅｂ
ｒｉｓ）に起因するキズの程度；対称性及び均質性すな
わち１層状化’ （ｌａｙｅｒｉｎｇ）がないこと及び
膜内の汚染水準の分布の仕方；ことにコーティング付着
工程中の温度の再現可能性及び制御の度合；並びにステ
ップカパレーノすなわち表面の主たる平面部だけでなく
、ステップ、碑、くぼみ及び隆起部などのようなマイク
ロ回路を形成する表面内の諸／時徴部の側部及び底部を
も含めたコーティングの連続性及び−様性、などの因子
の関数であろうということである。
高とは、ウェーハの最上部の主たるブレーナ表面上の被
覆の均一度（′”グレーナカパレーノ“）、ＲＰ、コー
ティングに取シ込まれた汚染水準；デブ＋） （ｄｅｂ
ｒｉｓ）に起因するキズの程度；対称性及び均質性すな
わち１層状化’ （ｌａｙｅｒｉｎｇ）がないこと及び
膜内の汚染水準の分布の仕方；ことにコーティング付着
工程中の温度の再現可能性及び制御の度合；並びにステ
ップカパレーノすなわち表面の主たる平面部だけでなく
、ステップ、碑、くぼみ及び隆起部などのようなマイク
ロ回路を形成する表面内の諸／時徴部の側部及び底部を
も含めたコーティングの連続性及び−様性、などの因子
の関数であろうということである。
これら詰特質のうち成るものは他のものより実現困難か
、又はよシ要件が厳しいものであシ、或いは実現のため
には極めて専門的な処理工程を要すると考えられている
。例えば幾例学的形状の制約があるため、ステッグカバ
レーノは特に充足するのが困難な要件であった。ステッ
プ及びｉ７りの側壁は一般にウェーハの主平面の最上表
面に垂直であり、ウェーハの中心から内側にも外側にも
向いていることがある。このような垂直表面、特に外側
を向いた面を、同時にブレーナ表面を被覆しながら、被
覆することは明らかに特に困難な問題であり、しかしそ
れでもこのような“ステップカバレーノ”は全体的金属
化の品質・を決定する上で特に重要なものである。これ
寸では、ブレーナ表面被覆の所要均一性並びに適当なス
テップカバレーノを実現するには、ウェーハと蒸着源と
の間にコーティング蒸着中相対運動を行なうことが必要
であると一般に考えられていた。しかし、このような運
動はいくつかの不利益を伴なう。特に、この運動のため
装置の種々の内部構造上にコーティング拐料の付着物を
移動させることなどによりデジ９発生の可能性が高いこ
と、ウェー・・への機械的衝５ｆζ及び振動による損傷
の可能性が高いこと、並びにウェーハ上へ非対称且つ不
均質に付着層が生成することなどである（後にさらに説
明する）。
、又はよシ要件が厳しいものであシ、或いは実現のため
には極めて専門的な処理工程を要すると考えられている
。例えば幾例学的形状の制約があるため、ステッグカバ
レーノは特に充足するのが困難な要件であった。ステッ
プ及びｉ７りの側壁は一般にウェーハの主平面の最上表
面に垂直であり、ウェーハの中心から内側にも外側にも
向いていることがある。このような垂直表面、特に外側
を向いた面を、同時にブレーナ表面を被覆しながら、被
覆することは明らかに特に困難な問題であり、しかしそ
れでもこのような“ステップカバレーノ”は全体的金属
化の品質・を決定する上で特に重要なものである。これ
寸では、ブレーナ表面被覆の所要均一性並びに適当なス
テップカバレーノを実現するには、ウェーハと蒸着源と
の間にコーティング蒸着中相対運動を行なうことが必要
であると一般に考えられていた。しかし、このような運
動はいくつかの不利益を伴なう。特に、この運動のため
装置の種々の内部構造上にコーティング拐料の付着物を
移動させることなどによりデジ９発生の可能性が高いこ
と、ウェー・・への機械的衝５ｆζ及び振動による損傷
の可能性が高いこと、並びにウェーハ上へ非対称且つ不
均質に付着層が生成することなどである（後にさらに説
明する）。
当然のことながら、汚染水準は蒸着工程中の真空環境の
質の維持、及び蒸着速度に対する汚染分の濃度に依存す
る。こうして、”脱ガス”すなわちウェーハとこれに伴
なってコーティングチェンバへ導入されるウェーハ支持
体とからガス及び蒸気を排気することも同様に重要にな
る。
質の維持、及び蒸着速度に対する汚染分の濃度に依存す
る。こうして、”脱ガス”すなわちウェーハとこれに伴
なってコーティングチェンバへ導入されるウェーハ支持
体とからガス及び蒸気を排気することも同様に重要にな
る。
前記詩特質の１つ又はそれ以上を実現しようとした従来
技術のや９方、並びにコーティングの質の前記指標を実
現することに付随する困難及び解決秘策をよく理解する
には、今日ウェーハの金属化に使用されている真空蒸着
システムの２つの主なタイグ、すなわちパッチ方式とロ
ードロック（ｌｏａｄ １ｏｃｋ ）方式とを考察する
とよい。典型的なパッチ式装置は、ポンプステーション
、排気可能なペルジャー このｙＪ？ングステーション
とペルツヤ−の間の隔離弁、ヒートラング、１つ又はそ
れ以上の蒸着源、及び半導体ウェーハを保持してこれを
蒸着源上方で回転させる遊星取付具から成っている。蒸
着サイクルの始めに、隔離弁は閉じられ、ペルジャーは
開いている。ウェーハは手でカセットから遊星取付具ヘ
ロードされる（３インチ〔約７．６ ｃｍ ］径のウェ
ーハ７５孜のロード［１ｏａｄ］が普通である）。つい
で遊星取付具をペルツヤ−内に取（＝Ｊけ、ペルツヤ−
を閉じ、装置を排気する。
技術のや９方、並びにコーティングの質の前記指標を実
現することに付随する困難及び解決秘策をよく理解する
には、今日ウェーハの金属化に使用されている真空蒸着
システムの２つの主なタイグ、すなわちパッチ方式とロ
ードロック（ｌｏａｄ １ｏｃｋ ）方式とを考察する
とよい。典型的なパッチ式装置は、ポンプステーション
、排気可能なペルジャー このｙＪ？ングステーション
とペルツヤ−の間の隔離弁、ヒートラング、１つ又はそ
れ以上の蒸着源、及び半導体ウェーハを保持してこれを
蒸着源上方で回転させる遊星取付具から成っている。蒸
着サイクルの始めに、隔離弁は閉じられ、ペルジャーは
開いている。ウェーハは手でカセットから遊星取付具ヘ
ロードされる（３インチ〔約７．６ ｃｍ ］径のウェ
ーハ７５孜のロード［１ｏａｄ］が普通である）。つい
で遊星取付具をペルツヤ−内に取（＝Ｊけ、ペルツヤ−
を閉じ、装置を排気する。
規定の基底圧に達すると、ヒートラングからの数対エネ
ルギーの適用によってウェーハをさらに脱Ｚ７スする。
ルギーの適用によってウェーハをさらに脱Ｚ７スする。
成る場合にはウェーハは蒸着開始前にスノｅツターエツ
チングで清浄化される。典型的なコーティングは、連結
金属化をもたらすためウェーハ上にス／Ｆツタリングさ
れたアルミニウム又はアルミ丹つム合金である。所要の
コーティングの均一性とステッグカバレーノを実現する
ため、相対運動が遊星取付具の回転によりもたらされる
。
チングで清浄化される。典型的なコーティングは、連結
金属化をもたらすためウェーハ上にス／Ｆツタリングさ
れたアルミニウム又はアルミ丹つム合金である。所要の
コーティングの均一性とステッグカバレーノを実現する
ため、相対運動が遊星取付具の回転によりもたらされる
。
蒸着の後、ウェーハと装置は放冷され、隔離弁は閉じら
れ、ペルジャーは大気に通気され、ペルジャーを開き、
遊星取付具は取外されて手でカセットの中へアンロード
される。これで典型的サイクルが完了し、約１時間かか
る。
れ、ペルジャーは大気に通気され、ペルジャーを開き、
遊星取付具は取外されて手でカセットの中へアンロード
される。これで典型的サイクルが完了し、約１時間かか
る。
このようなパッチ方式は今日半導体ウェーハを金属化す
るのに広く使用されてはいるけれども、その特質の成る
ものが限界と不利益をもたらしている。その１つとして
、比較的大きなウェーハのパッチ全体が蒸着中に一部又
は全部失なわれる１危険“を本来的に有している。カセ
ットから遊星取付具への手によるウェーハのローディン
グは汚染と破断の大きな機会を与える。ローディングと
アンローディングのためペルツヤ−内側の装置全体を空
気に曝すことはｒ５染の可能性を導き、真空、Ｊ？ング
が扱わなければならない非常に大きな脱ガス負荷を加え
る（ウェーハだけに帰せられる脱ガス面積は、脱ガスし
なければならない全空気露曝面積の典型的に１０％以下
である）。パッチ装置内でコーティングされるべき多数
ウェーハについて大面積のカバレージを得るため、給源
から長い蒸着投射距離（典型的に６〜１４インチ、すな
わち約１５〜３６ ｃｍ ）が必要とされる。これは低
い蒸着率（典型的に、ス・ゼッタ蒸着源につき６００Ｘ
／分）をもたらし、そのため膜をバックグランド・、／
７スとの反応によりー層汚染しやすくシ、従って排気さ
れた環境の質に一層感じやすくさせる。ウェーハと装置
の空気露曝面積との脱ノ！スばヒートランプからの放射
エネルギーの適用によって促進されるが、ウェーハは遊
星取付具と不確実な熱接触にあるから、その温度もまた
不確実である。その上、加熱源はス・ゼツタ蒸着中は通
常作動されえないから、ウェーハは予熱中に達した温度
から制御不能な状態で冷却する。蒸着中のウェーハ温度
のｆｌｉ制御不能は、Ｕｍ実且つ再現可能に達成されう
る膜特性の成る特長を制限する。当然、均一性とステッ
プカバレーノとを実現するための遊星取付具の槻１戒的
運動は、蒸着するコーティング材料の粒子をウェー・・
１以外の装置内のどこか他の場所へ移してし１い、その
ためウェーＩ・にデブリを付着させることになり、良好
なデバイスの産出を減することになる。
るのに広く使用されてはいるけれども、その特質の成る
ものが限界と不利益をもたらしている。その１つとして
、比較的大きなウェーハのパッチ全体が蒸着中に一部又
は全部失なわれる１危険“を本来的に有している。カセ
ットから遊星取付具への手によるウェーハのローディン
グは汚染と破断の大きな機会を与える。ローディングと
アンローディングのためペルツヤ−内側の装置全体を空
気に曝すことはｒ５染の可能性を導き、真空、Ｊ？ング
が扱わなければならない非常に大きな脱ガス負荷を加え
る（ウェーハだけに帰せられる脱ガス面積は、脱ガスし
なければならない全空気露曝面積の典型的に１０％以下
である）。パッチ装置内でコーティングされるべき多数
ウェーハについて大面積のカバレージを得るため、給源
から長い蒸着投射距離（典型的に６〜１４インチ、すな
わち約１５〜３６ ｃｍ ）が必要とされる。これは低
い蒸着率（典型的に、ス・ゼッタ蒸着源につき６００Ｘ
／分）をもたらし、そのため膜をバックグランド・、／
７スとの反応によりー層汚染しやすくシ、従って排気さ
れた環境の質に一層感じやすくさせる。ウェーハと装置
の空気露曝面積との脱ノ！スばヒートランプからの放射
エネルギーの適用によって促進されるが、ウェーハは遊
星取付具と不確実な熱接触にあるから、その温度もまた
不確実である。その上、加熱源はス・ゼツタ蒸着中は通
常作動されえないから、ウェーハは予熱中に達した温度
から制御不能な状態で冷却する。蒸着中のウェーハ温度
のｆｌｉ制御不能は、Ｕｍ実且つ再現可能に達成されう
る膜特性の成る特長を制限する。当然、均一性とステッ
プカバレーノとを実現するための遊星取付具の槻１戒的
運動は、蒸着するコーティング材料の粒子をウェー・・
１以外の装置内のどこか他の場所へ移してし１い、その
ためウェーＩ・にデブリを付着させることになり、良好
なデバイスの産出を減することになる。
典型的なロードロック式装置は、ポンフ０ステー／ヨン
、排気可能な処理チェンバ 、Ｉ？ングステーションと
処理チェンバの間の隔離弁、加熱ステージョン、蒸着源
、ロードロック、及びプラテン搬送装置から成る。蒸着
サイクルの開始時に１ウエーハは手でカセットから金Ｐ
Ａｆラテン（１２イ／チ×１２インチ〔約３０．５ Ｘ
３０．５ ｃｍ 、１のプラテン寸法が普通）にロー
ディングされ、このフ０ラテンはついでウェーハがロー
ドロック及び処理チェンバを通って周回する間ウェーハ
の支持体（キャリヤ）として働く。ロードロックを経て
処理チェンバへ導入された後、グラテンとウエーハは加
熱ステー７ヨンヘ搬送され、そこで放射エネルギーの適
用によってさらに脱ガスされる。加熱ステーションでは
スノぞツタ−エツチングによるウエーハの追加的清浄化
も行なわれる。金属膜付着はグラテンとウェーハを蒸着
源を通って比較的緩連で並進させることによう実行され
る。この蒸着源は矩形状の侵食／ぞターンをもった平面
型マグネトロンタイグのスノぞツタリング源でよく、侵
食ノぞターンの長辺寸法はグラテン幅よりも大きいもの
である。
、排気可能な処理チェンバ 、Ｉ？ングステーションと
処理チェンバの間の隔離弁、加熱ステージョン、蒸着源
、ロードロック、及びプラテン搬送装置から成る。蒸着
サイクルの開始時に１ウエーハは手でカセットから金Ｐ
Ａｆラテン（１２イ／チ×１２インチ〔約３０．５ Ｘ
３０．５ ｃｍ 、１のプラテン寸法が普通）にロー
ディングされ、このフ０ラテンはついでウェーハがロー
ドロック及び処理チェンバを通って周回する間ウェーハ
の支持体（キャリヤ）として働く。ロードロックを経て
処理チェンバへ導入された後、グラテンとウエーハは加
熱ステー７ヨンヘ搬送され、そこで放射エネルギーの適
用によってさらに脱ガスされる。加熱ステーションでは
スノぞツタ−エツチングによるウエーハの追加的清浄化
も行なわれる。金属膜付着はグラテンとウェーハを蒸着
源を通って比較的緩連で並進させることによう実行され
る。この蒸着源は矩形状の侵食／ぞターンをもった平面
型マグネトロンタイグのスノぞツタリング源でよく、侵
食ノぞターンの長辺寸法はグラテン幅よりも大きいもの
である。
数インチのスＡ？ツタ源内部でウエーハが通過する通路
上方でスノソツタ源を通過してグラテンを動かすことに
より比較的高い蒸着率（１０，０００Ｘ／分）が実現さ
れる。蒸着の後、プラテンとウエーハはロードロックへ
戻され、そこでそれらは処理チェンバから大気へと戻さ
れる。ついでウェーハは手でカセットヘアンローデイン
グされる。これで典型的なサイクルが完了し、これは典
型的に１０〜１５分かかる。他のタイツ０のロードロッ
ク式装置に釦いては、ウェーハが蒸着源をよぎって回転
する環状フ０レートに取付けられる。各ウエーハは、十
分な厚みの皮膜が生成される筐で蒸着源の下を複数回通
る。
上方でスノソツタ源を通過してグラテンを動かすことに
より比較的高い蒸着率（１０，０００Ｘ／分）が実現さ
れる。蒸着の後、プラテンとウエーハはロードロックへ
戻され、そこでそれらは処理チェンバから大気へと戻さ
れる。ついでウェーハは手でカセットヘアンローデイン
グされる。これで典型的なサイクルが完了し、これは典
型的に１０〜１５分かかる。他のタイツ０のロードロッ
ク式装置に釦いては、ウェーハが蒸着源をよぎって回転
する環状フ０レートに取付けられる。各ウエーハは、十
分な厚みの皮膜が生成される筐で蒸着源の下を複数回通
る。
１連のロードロック式装置はパッチ式装置の欠点のいく
つ熱を克服したがすべてではない。主として重要な点は
、ロードロックの使用により、処理チェンバの圧を大気
圧に上昇させることなく、フ０ラテン上のウエーノ為を
処理チェンバへ出し入れできるということである。これ
は蒸着前に脱ガスしなければならない空気露曝表面の大
きさを著しく減少させる。処理チェンバを周期的に大気
圧へ開放する必要はある（清浄化と蒸着ターゲット交換
のため）ものの、かような露曝の頻度はノ（ツチ式に比
較して著しく低い。
つ熱を克服したがすべてではない。主として重要な点は
、ロードロックの使用により、処理チェンバの圧を大気
圧に上昇させることなく、フ０ラテン上のウエーノ為を
処理チェンバへ出し入れできるということである。これ
は蒸着前に脱ガスしなければならない空気露曝表面の大
きさを著しく減少させる。処理チェンバを周期的に大気
圧へ開放する必要はある（清浄化と蒸着ターゲット交換
のため）ものの、かような露曝の頻度はノ（ツチ式に比
較して著しく低い。
他の重要な要素は、゛危険な”すなわちキズ又は処理の
失敗のために拒否されやすいウェーハ・ロードの寸法が
、ロードロック式装置に釦いては著しく小さい（上記の
例でパッチ式では３インチ（約７．６ ｃｍ ）ウェー
ハ７５枚に対し、第１のロードロック式では３インチウ
ェーハ１６枚である）ということである。ロード当りの
ウェーハの数はロードロツタ式装置について非常に小さ
いから、パッチ式装置で要件とされる長い蒸着投射距離
を採用する必要はな−。従って、ウェーハと給源の間の
より密な連結により高蒸着率が達成されうる。
失敗のために拒否されやすいウェーハ・ロードの寸法が
、ロードロック式装置に釦いては著しく小さい（上記の
例でパッチ式では３インチ（約７．６ ｃｍ ）ウェー
ハ７５枚に対し、第１のロードロック式では３インチウ
ェーハ１６枚である）ということである。ロード当りの
ウェーハの数はロードロツタ式装置について非常に小さ
いから、パッチ式装置で要件とされる長い蒸着投射距離
を採用する必要はな−。従って、ウェーハと給源の間の
より密な連結により高蒸着率が達成されうる。
ロードロック式装置により与えられる利点にも拘らず、
なお多くの不利益及び欠点が残っている。
なお多くの不利益及び欠点が残っている。
パッチ式にかいてもロードロック式に釦いてもウェーハ
は典型的に手でグラテンとカセットの間を移動され、汚
染と破断の危険を伴なう。ロードロックの使用は処理チ
ェンバの大気の露出を回避すルカ、ウェーハを支持して
いるグラテンは各ローディング・アンローディングサイ
クルで空気に曝される。こうして、その表面もまた脱ガ
スされなければならず、これは総脱ガス負荷をウェーハ
自体だけのそれよシ遥かに増加させる。その上、プラテ
ン上に地積するスパッタリングされた付着物は、反復的
な機械的衝撃と空気への露出とにより強調され、フレー
クとｒプリ生成に導く。パッチ式の場合と同様、ウェー
ハはな釦その支持体と共に不確定な熱的状態にある。脱
ガス中及び蒸着中のウェーハ温度に対する制御は不適切
な１寸である。ウェーハ上に蒸着される膜はそのプラテ
ン上の位置、すなわちウェーハがアウトｙｌ？−ド（ｏ
ｕｔｂｏａｒｄ）であるか、イン＋に一ド（ｉｎｌ）ｏ
ａｒｄ）であるか、蒸着源に近づいているか、又はそれ
から離れていくかに依存して種々の態様で堆積するから
、金属膜はウェー・・上に非対称な様式で付着されてい
く。均一性とステッグカパレーノを実現するため蒸着中
にプラテンを並進運動させることはアプリとフレークの
発生、従ってウェーハの汚染を強めてし１う。成るロー
ドロック方式に釦いては、対称性と均質性は、ウェーハ
が蒸着源の下を複数回通るようにさせることによって、
さらに危うくされる。
は典型的に手でグラテンとカセットの間を移動され、汚
染と破断の危険を伴なう。ロードロックの使用は処理チ
ェンバの大気の露出を回避すルカ、ウェーハを支持して
いるグラテンは各ローディング・アンローディングサイ
クルで空気に曝される。こうして、その表面もまた脱ガ
スされなければならず、これは総脱ガス負荷をウェーハ
自体だけのそれよシ遥かに増加させる。その上、プラテ
ン上に地積するスパッタリングされた付着物は、反復的
な機械的衝撃と空気への露出とにより強調され、フレー
クとｒプリ生成に導く。パッチ式の場合と同様、ウェー
ハはな釦その支持体と共に不確定な熱的状態にある。脱
ガス中及び蒸着中のウェーハ温度に対する制御は不適切
な１寸である。ウェーハ上に蒸着される膜はそのプラテ
ン上の位置、すなわちウェーハがアウトｙｌ？−ド（ｏ
ｕｔｂｏａｒｄ）であるか、イン＋に一ド（ｉｎｌ）ｏ
ａｒｄ）であるか、蒸着源に近づいているか、又はそれ
から離れていくかに依存して種々の態様で堆積するから
、金属膜はウェー・・上に非対称な様式で付着されてい
く。均一性とステッグカパレーノを実現するため蒸着中
にプラテンを並進運動させることはアプリとフレークの
発生、従ってウェーハの汚染を強めてし１う。成るロー
ドロック方式に釦いては、対称性と均質性は、ウェーハ
が蒸着源の下を複数回通るようにさせることによって、
さらに危うくされる。
こうして、ウェーハが蒸着源から遠い領域で回転してい
るときは蒸着率はほとんど無に近くなるから金属膜は”
層状化”した様式で蒸着される。このような領域での低
い蒸着率はノ（ツクグランド・ガスを生長中の膜へとシ
込むことにより汚染の危険を増大させ、蒸着率の不均一
さの結果、存在するかもしれない汚染分の分布の不均一
さをもたらす。
るときは蒸着率はほとんど無に近くなるから金属膜は”
層状化”した様式で蒸着される。このような領域での低
い蒸着率はノ（ツクグランド・ガスを生長中の膜へとシ
込むことにより汚染の危険を増大させ、蒸着率の不均一
さの結果、存在するかもしれない汚染分の分布の不均一
さをもたらす。
ロードロック方式にかいては・（ツチ方式に比して一時
に処理されるウエーハの数が非常に少ないとしても、な
か相当数のウエーハが゛危険“の１１である。この観点
から、多数ウエーハは一連の連続的方式で個々に処理す
ることが最上ではあろうが、ローディング及びアンロー
ディング中のロードロックの適切な吸気、並びにウエー
ハ脱ガス及びウエーハ支持体の脱ガスに要する時間、こ
れに加えてウエーハを適切な態様に個々にコーティング
するのに要する時間が、このような個々的処理の概念を
、各ロードにつき多数のウエーハを取扱うバッチ方式又
はロードロック方式と世較してこれまでは実施不能とさ
せてきた。同様に、デプリ発生の、従って良好なマイク
ロ回路デバイス度山の減少の防止、並びに摩耗及び機械
的衝撃と振動の危険の低下の観点からは、コーティング
蒸着中にウェーハを静止に保つことが非常によいであろ
う。しかし、すでに見たように、これは通常蒸着源とウ
ェーハとの間に相対運動を設定することを要するから、
適切な蒸着均一性及びステッグカバレーノを得る必要性
と両立しないものと考えられてきた。さらに、各ロード
につき多数のウェーハをコーティングするバッチ又はロ
ードロック方式に対比して、個々のウエーハを処理する
方式にｋいて再現可能性及びコーティング工程温度に対
しより大きい制御可能性を期待しうる根拠はなかった。
に処理されるウエーハの数が非常に少ないとしても、な
か相当数のウエーハが゛危険“の１１である。この観点
から、多数ウエーハは一連の連続的方式で個々に処理す
ることが最上ではあろうが、ローディング及びアンロー
ディング中のロードロックの適切な吸気、並びにウエー
ハ脱ガス及びウエーハ支持体の脱ガスに要する時間、こ
れに加えてウエーハを適切な態様に個々にコーティング
するのに要する時間が、このような個々的処理の概念を
、各ロードにつき多数のウエーハを取扱うバッチ方式又
はロードロック方式と世較してこれまでは実施不能とさ
せてきた。同様に、デプリ発生の、従って良好なマイク
ロ回路デバイス度山の減少の防止、並びに摩耗及び機械
的衝撃と振動の危険の低下の観点からは、コーティング
蒸着中にウェーハを静止に保つことが非常によいであろ
う。しかし、すでに見たように、これは通常蒸着源とウ
ェーハとの間に相対運動を設定することを要するから、
適切な蒸着均一性及びステッグカバレーノを得る必要性
と両立しないものと考えられてきた。さらに、各ロード
につき多数のウェーハをコーティングするバッチ又はロ
ードロック方式に対比して、個々のウエーハを処理する
方式にｋいて再現可能性及びコーティング工程温度に対
しより大きい制御可能性を期待しうる根拠はなかった。
った。
従って本発明の目的は、従来可能であったよシも高品質
のコーティングとしてウエーハを個々的に迅速にコーテ
ィングするために用いる基板を処理する装置を提供する
ことである。
のコーティングとしてウエーハを個々的に迅速にコーテ
ィングするために用いる基板を処理する装置を提供する
ことである。
本発明の関連した目的は、ステツブ力・ぐレージ、均一
性、対称性及び均質性、汚染レベル、アプリの損害、及
び再現可能性の総合的考察に関し優秀な品質の金属層を
蒸着させるために用いる基板処理装置を提供することで
ある。
性、対称性及び均質性、汚染レベル、アプリの損害、及
び再現可能性の総合的考察に関し優秀な品質の金属層を
蒸着させるために用いる基板処理装置を提供することで
ある。
同じく本発明の目的は、改良されたステッグカパレージ
及び良好な均一性でウェーＩ・を個々的に迅速にコーテ
ィングするための基板処理装置を提供することである。
及び良好な均一性でウェーＩ・を個々的に迅速にコーテ
ィングするための基板処理装置を提供することである。
さらに他の目的は、ウェーＩ・を個々的に加熱又は冷却
するための伝熱ステーションを提供することである。
するための伝熱ステーションを提供することである。
他の関連した目的は、ウェーＩ・を個々的に金属化する
が、なか高速である改良ロードロック装置を提供するこ
とである。
が、なか高速である改良ロードロック装置を提供するこ
とである。
さらに他の目的は、均−性及びステッグカパレージを含
めた強化された品質を伴なって生産ライン方式で半導体
ウエーハを個々的に金属化する改良ロードロック装置を
提供することである。
めた強化された品質を伴なって生産ライン方式で半導体
ウエーハを個々的に金属化する改良ロードロック装置を
提供することである。
関連した目的は、成る一時に釦ける処理に基づく危険の
あるウエーハの数を減少させたウエーハコーティング装
置を提供することである。
あるウエーハの数を減少させたウエーハコーティング装
置を提供することである。
他の関連した目的は、個々のウェーハについて同時に動
作する多数の加工ステージョンを備えた、一連の連続的
方式でウエーハに個々的に金属化又はその他の真空処理
を施す装置を提供することである。
作する多数の加工ステージョンを備えた、一連の連続的
方式でウエーハに個々的に金属化又はその他の真空処理
を施す装置を提供することである。
同じく関連した目的は、脱ガス負荷を減少させ、コーテ
ィングのためウエーハをロードロック装置へ導入するこ
とに起因する排気コーティング環境への乱れを最小化す
ることである。
ィングのためウエーハをロードロック装置へ導入するこ
とに起因する排気コーティング環境への乱れを最小化す
ることである。
さらに他の本発明の目的は、アプリの発生と、摩耗及び
汚染分の取シ込みによる損害の可能性とを減少させるこ
とにより、ウェーＩ・から続いて作られるマイクロ回路
デバイスの度山高を改善することである。
汚染分の取シ込みによる損害の可能性とを減少させるこ
とにより、ウェーＩ・から続いて作られるマイクロ回路
デバイスの度山高を改善することである。
さらに他の目的は、グラテン状のウエーハ支持体を使用
することなく種々の加工ステージョン間での搬送、及び
真空領域への出入を実行するロードロック型装置を提供
することである。
することなく種々の加工ステージョン間での搬送、及び
真空領域への出入を実行するロードロック型装置を提供
することである。
同じく関連した本発明の目的は、上述党ようにプラテン
状つエーノ・支持体を使用せず、ローディング及びアン
ローディングが成るウェーハについて行なわれている間
他のものは処理されているロードロック型装置を提供す
ることである。
状つエーノ・支持体を使用せず、ローディング及びアン
ローディングが成るウェーハについて行なわれている間
他のものは処理されているロードロック型装置を提供す
ることである。
さらに他の関連した目的は、カセットからのウェーハ自
動取扱いと両立しうる上記のような装置を提供すること
である。
動取扱いと両立しうる上記のような装置を提供すること
である。
同じく関連した目的はウェーハについて特にその温度を
全処理期間中を通じて改良制御する手段を提供すること
である。
全処理期間中を通じて改良制御する手段を提供すること
である。
さらに他の目的は信頼性、保守及び使用の容易さが改良
されている生産ラインで使用する装置を提供することで
ある。
されている生産ラインで使用する装置を提供することで
ある。
本発明の製脱
本発明の目的はまた、制御された大気圧以下の環境内で
ウェーハを連続的に個々的に処理するための装置であっ
て、第１の壁部に第１の開口部とこれを閉鎖するドアと
を有する真空チェンバと、このチェンバの壁部に取付け
られ、第１開口部から離れたチェンバの少なくとも１個
の処理部位を形成する少なくとも１個のウェーハ処理手
段と、第１開口部と前記処理部位の間を動きうる前記チ
ェンバ内の可動支持手段とを含む装置によって満たされ
る。この支持手段は少なくとも２個の開口を備えていて
、この開口を前記第１の開口部及び処理部位とそれぞれ
整合させうるようにする第１の距離で隔てられている。
ウェーハを連続的に個々的に処理するための装置であっ
て、第１の壁部に第１の開口部とこれを閉鎖するドアと
を有する真空チェンバと、このチェンバの壁部に取付け
られ、第１開口部から離れたチェンバの少なくとも１個
の処理部位を形成する少なくとも１個のウェーハ処理手
段と、第１開口部と前記処理部位の間を動きうる前記チ
ェンバ内の可動支持手段とを含む装置によって満たされ
る。この支持手段は少なくとも２個の開口を備えていて
、この開口を前記第１の開口部及び処理部位とそれぞれ
整合させうるようにする第１の距離で隔てられている。
支持手段の開口の各々はウェーハを釈放可能に且つ弾力
的に把持するクリップ手段を取付けている。この開口は
またその開口の１つがチェンバの第１開口部に整合した
とき支持手段開口を締切るためのチェンバ内の閉鎖手段
を含んでに９、この閉鎖手段とチェンバはその間に小さ
いロードロック容積を画成し、ウェーハをクリップ手段
にロード又はアンロードするためチェンバドアが開けら
れた時支持手段開口を前記閉鎖手段がチェンバから締切
るものとする。このようにしてウェーハは制御された真
空チェンバ内の雰囲気を最小限しか乱さずに真空チェン
バ内に次々に連続して導入されることができ、ウェーハ
は仙のウェーハのローディング及びアンローディングが
外部的ウエーハ支持手段を使わずにロードロックでなさ
れている間に処理部位で個々的に処理される。もし外部
的支持手段が存在したらロードロックとチェンバによっ
て除去されなければならないガス負荷が非常に増大し、
同様に汚染分の可能性も増大するであろう。さらに、ロ
ードロック容積は単一ウエーハを入れるのに絶対に必要
なだけに最小化されているから、ロードロック及びチェ
ンバについての吸気負荷の大きさも減少する。
的に把持するクリップ手段を取付けている。この開口は
またその開口の１つがチェンバの第１開口部に整合した
とき支持手段開口を締切るためのチェンバ内の閉鎖手段
を含んでに９、この閉鎖手段とチェンバはその間に小さ
いロードロック容積を画成し、ウェーハをクリップ手段
にロード又はアンロードするためチェンバドアが開けら
れた時支持手段開口を前記閉鎖手段がチェンバから締切
るものとする。このようにしてウェーハは制御された真
空チェンバ内の雰囲気を最小限しか乱さずに真空チェン
バ内に次々に連続して導入されることができ、ウェーハ
は仙のウェーハのローディング及びアンローディングが
外部的ウエーハ支持手段を使わずにロードロックでなさ
れている間に処理部位で個々的に処理される。もし外部
的支持手段が存在したらロードロックとチェンバによっ
て除去されなければならないガス負荷が非常に増大し、
同様に汚染分の可能性も増大するであろう。さらに、ロ
ードロック容積は単一ウエーハを入れるのに絶対に必要
なだけに最小化されているから、ロードロック及びチェ
ンバについての吸気負荷の大きさも減少する。
１つの好適実施態様にふ・いて、可動支持手段は、自身
の軸線周囲に回転するように取付けたディスク状の移送
グレートの形に設けることができ、種々のウェーハ処理
ステーションは前記軸線の周りに対称的に配置される。
の軸線周囲に回転するように取付けたディスク状の移送
グレートの形に設けることができ、種々のウェーハ処理
ステーションは前記軸線の周りに対称的に配置される。
ス・ぞツタリングステーションのほか、このステーショ
ンは加熱又は冷却ステーションであることもでき、例え
ば加熱はクリップ手段がウエーハをエツジで支えていて
その両面を処理できるからス／ＩＦツタリング付着と反
対側のウエーハ面に適用することができる。ウェー／・
移送グレートはウエーハ上にアプリが蓄積するのをより
よく抑えるため好適に垂直面内で回転する。
ンは加熱又は冷却ステーションであることもでき、例え
ば加熱はクリップ手段がウエーハをエツジで支えていて
その両面を処理できるからス／ＩＦツタリング付着と反
対側のウエーハ面に適用することができる。ウェー／・
移送グレートはウエーハ上にアプリが蓄積するのをより
よく抑えるため好適に垂直面内で回転する。
完全にローディングされたとき、本装置は一時点で共に
危険にあるウェーハの数をそのウェーハ移送グレートに
取付けられているものだけに限定し、筐たいくつかの処
理作業を同時に遂行すること、例えば１つのウェーハの
コーティングを他のウェーハの加熱及びさらに他のウェ
ーハのアンローディング及びローディングと同時に行な
うこと、を可能ならしめる。内部ウェーハクリラフ０支
持手段、薄いロードロック、及びウェーハの個々的処理
の使用によって、単利自動ローディングを含めた容易な
ローディング及びアンローディングが可能となる。１つ
の具体的態様に釦いては、垂直動作するブレード状昇降
手段がウェーハをエツジにょシチェンバ入口の直近の点
１で上昇させる。すると、チェンバのドアに付設しであ
る真空手段がウェーハの背面を捉え、これをドアが閉じ
た時クリップ手段に押し込むので、ロードロックのロー
ディングとその密封が同時になされる。コーティングを
施すべき多数ウェーハを含有しているコンベア被＃（米
国出願番９号第１０６，３４２ 号。発明者Ｇ、Ｌ、コード、Ｒ，Ｈ，シ、ヨー及びＭ、
Ａ、ハッチンソン）に見出される。同様に、ウェーハを
真空チェンバ内でタトカ的に支持する手段、及びウェー
ハをチェンバ内の前記支持手段にローディング出頭番号
第１０６．．１７９号。発明者ＬＩ１．ショー）に見出
される。
危険にあるウェーハの数をそのウェーハ移送グレートに
取付けられているものだけに限定し、筐たいくつかの処
理作業を同時に遂行すること、例えば１つのウェーハの
コーティングを他のウェーハの加熱及びさらに他のウェ
ーハのアンローディング及びローディングと同時に行な
うこと、を可能ならしめる。内部ウェーハクリラフ０支
持手段、薄いロードロック、及びウェーハの個々的処理
の使用によって、単利自動ローディングを含めた容易な
ローディング及びアンローディングが可能となる。１つ
の具体的態様に釦いては、垂直動作するブレード状昇降
手段がウェーハをエツジにょシチェンバ入口の直近の点
１で上昇させる。すると、チェンバのドアに付設しであ
る真空手段がウェーハの背面を捉え、これをドアが閉じ
た時クリップ手段に押し込むので、ロードロックのロー
ディングとその密封が同時になされる。コーティングを
施すべき多数ウェーハを含有しているコンベア被＃（米
国出願番９号第１０６，３４２ 号。発明者Ｇ、Ｌ、コード、Ｒ，Ｈ，シ、ヨー及びＭ、
Ａ、ハッチンソン）に見出される。同様に、ウェーハを
真空チェンバ内でタトカ的に支持する手段、及びウェー
ハをチェンバ内の前記支持手段にローディング出頭番号
第１０６．．１７９号。発明者ＬＩ１．ショー）に見出
される。
実施例の詳細な説明
第１図に示されるウェーハコーティング装置は、はぼ円
筒形の真空処理チェンバ１０を主として含み、チェンバ
ＩＯは５つの加エステーショ／を有する。加工ステージ
ョンのうち１つはロードロック装置１２から成シ、もう
１つはコーティングステーション１４から成る。チェン
バ１０内部にあるコーティング装置の残る他の要素は、
第２図によう詳細に見ることができる。ロードロック１
２内部のつニー／・１５、さらにコーティングステーシ
ョン１４にかけるウェーハが示されている。更なる要素
として、圧力グレート１６、ウェーハ支持体（キャリヤ
）グレー°ト組立体１８及びクリラフ０ｍ立体２０（第
３図に最も良く示されている）が含１れる。ウエーノ）
は、クリラグ組立体により、ウェーハ支持体７″レート
組立体１８の内部に保持される。ドア組立体２２が、チ
ェンバ１００入ロ開ロ部２３を密封し、且つ、今述べた
要素と励動してチェンバロードロック装置工２を形成す
る。
筒形の真空処理チェンバ１０を主として含み、チェンバ
ＩＯは５つの加エステーショ／を有する。加工ステージ
ョンのうち１つはロードロック装置１２から成シ、もう
１つはコーティングステーション１４から成る。チェン
バ１０内部にあるコーティング装置の残る他の要素は、
第２図によう詳細に見ることができる。ロードロック１
２内部のつニー／・１５、さらにコーティングステーシ
ョン１４にかけるウェーハが示されている。更なる要素
として、圧力グレート１６、ウェーハ支持体（キャリヤ
）グレー°ト組立体１８及びクリラフ０ｍ立体２０（第
３図に最も良く示されている）が含１れる。ウエーノ）
は、クリラグ組立体により、ウェーハ支持体７″レート
組立体１８の内部に保持される。ドア組立体２２が、チ
ェンバ１００入ロ開ロ部２３を密封し、且つ、今述べた
要素と励動してチェンバロードロック装置工２を形成す
る。
ドア組立体２２は、処理チェンバ１０の主要要素ヲ完何
する。カセット弐ロード／アンロード組立体２４兼びに
チェンバ及びロードロック排気のための種々の付属真空
ポンダ２５と共にこれらの要素は全て、キャビネット２
６内にコンパクトに収容されている。
する。カセット弐ロード／アンロード組立体２４兼びに
チェンバ及びロードロック排気のための種々の付属真空
ポンダ２５と共にこれらの要素は全て、キャビネット２
６内にコンパクトに収容されている。
コーティング装置は好適には、ロードロック装置１２及
びコーティングステーション１４以外に他の数個の加工
ステージョンを含んでいる。詳しく言えば、ウェーハ加
熱ステーション２８、補助ステーション２９及びウェー
ハ冷却ステーション１３０である。全ての加工ステージ
ョンは、真空チェンバ１０の中実軸線３６から且つ互い
に横方向に等しく離間されている。ここでは５つのステ
ーションが設けられているけれども、よシ多数の又はよ
り少数のステーションのどちらの設計をとっても上い。
びコーティングステーション１４以外に他の数個の加工
ステージョンを含んでいる。詳しく言えば、ウェーハ加
熱ステーション２８、補助ステーション２９及びウェー
ハ冷却ステーション１３０である。全ての加工ステージ
ョンは、真空チェンバ１０の中実軸線３６から且つ互い
に横方向に等しく離間されている。ここでは５つのステ
ーションが設けられているけれども、よシ多数の又はよ
り少数のステーションのどちらの設計をとっても上い。
さらに少なくとも２つの空気ラム３０゜３Ｉが含１れ、
それらは圧力グレート１Ｇ及びウェーハ支持体グレート
組立体１８をチェンバｌＯの正面壁３２に対して駆動す
る機能を有する。更に支持体グレート組立体１８を中央
に取付けている支持体グレート駆動体３５を含む。支持
体ブレート組立体１８は、真空処理チェンバＩＯの中央
ＩＩＩＩ線３６に関して回転するように、正面壁３２と
ほぼ同径の円形である。
それらは圧力グレート１Ｇ及びウェーハ支持体グレート
組立体１８をチェンバｌＯの正面壁３２に対して駆動す
る機能を有する。更に支持体グレート組立体１８を中央
に取付けている支持体グレート駆動体３５を含む。支持
体ブレート組立体１８は、真空処理チェンバＩＯの中央
ＩＩＩＩ線３６に関して回転するように、正面壁３２と
ほぼ同径の円形である。
総説すれば、ウェーハが、個々に提供されてドア組立体
２２によりロードロック装置１２の中ヘロードされ、ウ
ェーハ支持体グレー）１８内部に入る。ウェーハは次に
、加工ステージョンの各々を順に通過する。そこでウェ
ー・・は、脱ガス及び／又はスフ４’ツターエツチ清浄
の完遂のため・に加熱され、コーティングされ、随意に
第２層をコーティングされ、冷却され、そして再びドア
組立体２２によるウェーハ支持体グレート組立体１８か
らの除去のためにロードロック装置１２へと戻る。大筐
かに説明した上述のような装置は、回転式のものであり
多重ステーションのものであるけれども、ロードロック
及びコーティング工程は、単一スチージョン若しくは２
重ステーション配置又は無回転若しくはインライン配列
のものにも同様に適用しうる。
２２によりロードロック装置１２の中ヘロードされ、ウ
ェーハ支持体グレー）１８内部に入る。ウェーハは次に
、加工ステージョンの各々を順に通過する。そこでウェ
ー・・は、脱ガス及び／又はスフ４’ツターエツチ清浄
の完遂のため・に加熱され、コーティングされ、随意に
第２層をコーティングされ、冷却され、そして再びドア
組立体２２によるウェーハ支持体グレート組立体１８か
らの除去のためにロードロック装置１２へと戻る。大筐
かに説明した上述のような装置は、回転式のものであり
多重ステーションのものであるけれども、ロードロック
及びコーティング工程は、単一スチージョン若しくは２
重ステーション配置又は無回転若しくはインライン配列
のものにも同様に適用しうる。
ここでウエーハの到着の視点から、よシ詳細に本装置を
説明する。ウエーハ１５がチェノ・（の排気環境に進入
するために通過しなければならないところのロードロッ
ク装置１２は、非常に重要で６る。第４〜６図が、ロー
ドロック１２の可動要素の作動を評価するのに特に重要
である。上で指摘したように、ロードロックは、処理チ
ェノｔ４の正面壁に対して閉位置にあるチェノ・ぐドア
組立体と駆動された位置にある圧力グレートとの間にあ
る要素のサンドイッチ配列である。ロードロックは、ウ
ェーハ支持体グレート組立体１８内部の円形開口３７の
周囲に作られ、円形開口３７はチェンバの内部に位置さ
れてロードロック１２に付設されたチェンバ人口２３の
ちょうど内側になる。
説明する。ウエーハ１５がチェノ・（の排気環境に進入
するために通過しなければならないところのロードロッ
ク装置１２は、非常に重要で６る。第４〜６図が、ロー
ドロック１２の可動要素の作動を評価するのに特に重要
である。上で指摘したように、ロードロックは、処理チ
ェノｔ４の正面壁に対して閉位置にあるチェノ・ぐドア
組立体と駆動された位置にある圧力グレートとの間にあ
る要素のサンドイッチ配列である。ロードロックは、ウ
ェーハ支持体グレート組立体１８内部の円形開口３７の
周囲に作られ、円形開口３７はチェンバの内部に位置さ
れてロードロック１２に付設されたチェンバ人口２３の
ちょうど内側になる。
支持体グレート組立体１８は、正面壁３２及び圧力グレ
ート１Ｇにほぼ平行である。圧力グレート１６はチェン
バの内部で支持体グレート組立体１８の後方に位置され
る。ウエーハ１５は、以下に記す手段によって、ロード
ロック内部で支持体グレート組立体内部にロードされ支
持される。成るウェーハ処理操作のためにチエソノ９１
０内部にもたらされうる制御された大気圧より低圧の環
境は、例えば、ス／Ｊ？ツターコーティング操作のため
にアルゴン又はその他の不活性ガスで２０ミクロン才で
である。この排気された環境のために、ドア２２が排気
環境を維持するために開いているときはいつでも、ロー
ドロック領域はチェノ／ぐ内部の他の領域から密封され
なければならない。圧力グレート１６が、チェンバ内部
からロードロック領域を分離させる機能を（以下に示す
ように、他の加工ステージョンに釦いても同時に数種の
他の機能をも）果す。処理チェンバの後方グレートに取
り付けられた空気ラム３０．３１が、圧力グレー）１Ｇ
及び支持体グレート組立体１８を正面壁３２に対して駆
動する。特に空気ラム３０がロードロック装置１２に同
心的に、圧力グレー）ＩＧへ適用されて、ロードロック
の密封を達成する。圧力グレートＩＧ及びチェンバ正面
壁３２がともに、チェンバ入口２３に同心的な円形１？
ターンに配置された０リング３８を備え、ロードロック
を形成する要素のサンドイッチ配列内の真空気密をもた
らす。
ート１Ｇにほぼ平行である。圧力グレート１６はチェン
バの内部で支持体グレート組立体１８の後方に位置され
る。ウエーハ１５は、以下に記す手段によって、ロード
ロック内部で支持体グレート組立体内部にロードされ支
持される。成るウェーハ処理操作のためにチエソノ９１
０内部にもたらされうる制御された大気圧より低圧の環
境は、例えば、ス／Ｊ？ツターコーティング操作のため
にアルゴン又はその他の不活性ガスで２０ミクロン才で
である。この排気された環境のために、ドア２２が排気
環境を維持するために開いているときはいつでも、ロー
ドロック領域はチェノ／ぐ内部の他の領域から密封され
なければならない。圧力グレート１６が、チェンバ内部
からロードロック領域を分離させる機能を（以下に示す
ように、他の加工ステージョンに釦いても同時に数種の
他の機能をも）果す。処理チェンバの後方グレートに取
り付けられた空気ラム３０．３１が、圧力グレー）１Ｇ
及び支持体グレート組立体１８を正面壁３２に対して駆
動する。特に空気ラム３０がロードロック装置１２に同
心的に、圧力グレー）ＩＧへ適用されて、ロードロック
の密封を達成する。圧力グレートＩＧ及びチェンバ正面
壁３２がともに、チェンバ入口２３に同心的な円形１？
ターンに配置された０リング３８を備え、ロードロック
を形成する要素のサンドイッチ配列内の真空気密をもた
らす。
チェンバ正面壁３２の外側表面に対して閉じた密封位置
にあり、且つ真空気密をもたらすため同心的０リノグ３
９を含むチェンバドア組立体２２が、完全なロードロッ
クを示している。つまり、圧力グレート１６は前方の前
進した位置にあり、支持体グレート組立体１８をチェン
バ正面壁３２に対して加圧し、開口３７を密封する。又
、ト°ア２２は閉鎖されチェンバ人口２３を密封して、
開口、３７についてロードロックを形成する。開口３７
．は、もはや１枚のウェーハを収容するのに必要な寸法
だけしかない。極めて薄く小さな体積のロード−ロック
が、最小の要素をもって画成され、その内４部にウェー
ハ１５を収容するのに必要な最小寸法で、ロー立ｊ−５
−を参照されたい。第５図は、後退し休止位置にある圧
力グレート１６と、チェンバ内部の支持体グレート組立
体内部にすでに固着されたウェーハとを示している。
にあり、且つ真空気密をもたらすため同心的０リノグ３
９を含むチェンバドア組立体２２が、完全なロードロッ
クを示している。つまり、圧力グレート１６は前方の前
進した位置にあり、支持体グレート組立体１８をチェン
バ正面壁３２に対して加圧し、開口３７を密封する。又
、ト°ア２２は閉鎖されチェンバ人口２３を密封して、
開口、３７についてロードロックを形成する。開口３７
．は、もはや１枚のウェーハを収容するのに必要な寸法
だけしかない。極めて薄く小さな体積のロード−ロック
が、最小の要素をもって画成され、その内４部にウェー
ハ１５を収容するのに必要な最小寸法で、ロー立ｊ−５
−を参照されたい。第５図は、後退し休止位置にある圧
力グレート１６と、チェンバ内部の支持体グレート組立
体内部にすでに固着されたウェーハとを示している。
この薄いロードロック構成と協働するものは、ウェー・
・支持体グレート組立体１８であり、それはチェンバＩ
Ｏ内部の加工ステージョンの数及び間隔に一致した例え
ば３７（第２図に最も良く図示されている）のような複
数の円形開口を含んでいる。その開口３７はウェーハよ
りも大径であり、互いに等しく離間し、処理チェンバの
中心軸線から等しい半径方向にその中心をもつ。前連の
ように加エステーショ／も同様に離間されているので、
ウェーハ支持体ブレート 処理チェンバのどの加工ステージョンとも整合し、他の
開口も各々同様に他の加工ステーショ／の対応するもの
に整合する。従って、ウェーハが支持体グレー）１８の
開口の各々の内部に固着されているならば、そのウェー
ハの各々は成る加熱ステーションで個々に処理されるこ
とができ、同時に残る他のステーションで他のウエーハ
がそれぞれ処理されうる。このようにして、１枚のウェ
ーハが成る特定のステーションで個別に処理され、しか
もその同じ時間に他の数枚のウエーハが残る他の加工ス
テージョンで他の操作を受けることができる。詐しく言
えば、１枚のウエーハがロードロック１２でアンロード
及び／又はロードされている間に、他のウェーハがコー
ティングステーションＩ４でコーティングされることが
でき、一方では更に他のウェーハが加熱ステーション２
８で加熱されることができる。支持体グレート駆動体３
５が断続的に作動して支持体グレート組立体１８を１つ
のステーション分の距離だけ移動させる。それにより、
連続的にウェーハの各々を反時計圓りで処理ステーショ
ンの各々へ順を追って提供し、終には成るウェーハがア
ンロードされるためにロードロックへと最終的に戻る。
・支持体グレート組立体１８であり、それはチェンバＩ
Ｏ内部の加工ステージョンの数及び間隔に一致した例え
ば３７（第２図に最も良く図示されている）のような複
数の円形開口を含んでいる。その開口３７はウェーハよ
りも大径であり、互いに等しく離間し、処理チェンバの
中心軸線から等しい半径方向にその中心をもつ。前連の
ように加エステーショ／も同様に離間されているので、
ウェーハ支持体ブレート 処理チェンバのどの加工ステージョンとも整合し、他の
開口も各々同様に他の加工ステーショ／の対応するもの
に整合する。従って、ウェーハが支持体グレー）１８の
開口の各々の内部に固着されているならば、そのウェー
ハの各々は成る加熱ステーションで個々に処理されるこ
とができ、同時に残る他のステーションで他のウエーハ
がそれぞれ処理されうる。このようにして、１枚のウェ
ーハが成る特定のステーションで個別に処理され、しか
もその同じ時間に他の数枚のウエーハが残る他の加工ス
テージョンで他の操作を受けることができる。詐しく言
えば、１枚のウエーハがロードロック１２でアンロード
及び／又はロードされている間に、他のウェーハがコー
ティングステーションＩ４でコーティングされることが
でき、一方では更に他のウェーハが加熱ステーション２
８で加熱されることができる。支持体グレート駆動体３
５が断続的に作動して支持体グレート組立体１８を１つ
のステーション分の距離だけ移動させる。それにより、
連続的にウェーハの各々を反時計圓りで処理ステーショ
ンの各々へ順を追って提供し、終には成るウェーハがア
ンロードされるためにロードロックへと最終的に戻る。
ウェーハは、上述のように加工ステージョンから加工ス
テージョンへと移送されるので、動き回ることによる機
砿的な損傷又はＮ撰を避けるように、且つ一般的に機絨
的なショック、振動、摩擦から保護されるようにウェー
ハが支持体グレート組立体１８内部に支持されることが
重要である。
テージョンへと移送されるので、動き回ることによる機
砿的な損傷又はＮ撰を避けるように、且つ一般的に機絨
的なショック、振動、摩擦から保護されるようにウェー
ハが支持体グレート組立体１８内部に支持されることが
重要である。
この目的のため、ウェーハ支持体開口３７は、ウェーハ
及び１ｍのクリップ組立体２０の両方がその開口の周囲
内部に収容され且つ引っ込んだ位置にあシ支持体グレー
トに平行でありうるような、径をもち、それによりウェ
ーハを保護する。１組の薄くエツジに沿って作用するク
リップ組立体も又、薄いロードロック装置１２の形成に
とって重要であり、ウェーハを支持体グレート組立体（
８内部の直立位置にｒ’，１１１力的にエツジに沿って
支持する。エツノ作用りリッグ組立体の特に都合の良い
必非→に開示されている。４個のクリップ組立体２０の
１組が保持リング４１内部に取り付けられ、保持リング
４Ｉは、）０レ一ト開口３７の各々に同心的に、ディス
ク状円形ウェーハ支持体グレート・Ｉ２へと着脱町ＯＢ
に付設され、そして完全なウェーハ支持体プレート組立
体１８を形成する。この配列は、各円形開口３７の周縁
内部で離間した関係をもってｌ ＆［のクリラフ０組立
体２０を取付けている。保持リング４１は、Ｕ字形の断
面を有し、その内方及び外方周縁を画成するフランク４
６及び４７を有して、そしてクリップ組立体２０がこれ
らのフラ／）の内部に引っ込んでいる。４個のクリップ
組立体が開目３フ内 好適であるけれども、３個又は４個以上のクリッグ！Ｊ
１立体の使用も可能である。しかし、４個の組の方が３
個のものよシも大なる信頼性をもたらすと認められた。
及び１ｍのクリップ組立体２０の両方がその開口の周囲
内部に収容され且つ引っ込んだ位置にあシ支持体グレー
トに平行でありうるような、径をもち、それによりウェ
ーハを保護する。１組の薄くエツジに沿って作用するク
リップ組立体も又、薄いロードロック装置１２の形成に
とって重要であり、ウェーハを支持体グレート組立体（
８内部の直立位置にｒ’，１１１力的にエツジに沿って
支持する。エツノ作用りリッグ組立体の特に都合の良い
必非→に開示されている。４個のクリップ組立体２０の
１組が保持リング４１内部に取り付けられ、保持リング
４Ｉは、）０レ一ト開口３７の各々に同心的に、ディス
ク状円形ウェーハ支持体グレート・Ｉ２へと着脱町ＯＢ
に付設され、そして完全なウェーハ支持体プレート組立
体１８を形成する。この配列は、各円形開口３７の周縁
内部で離間した関係をもってｌ ＆［のクリラフ０組立
体２０を取付けている。保持リング４１は、Ｕ字形の断
面を有し、その内方及び外方周縁を画成するフランク４
６及び４７を有して、そしてクリップ組立体２０がこれ
らのフラ／）の内部に引っ込んでいる。４個のクリップ
組立体が開目３フ内 好適であるけれども、３個又は４個以上のクリッグ！Ｊ
１立体の使用も可能である。しかし、４個の組の方が３
個のものよシも大なる信頼性をもたらすと認められた。
第３図〜第８図のいずれにも示されているように、クリ
ップ組立体２０は．ほぼ長方形の断面を有するブロック
５０をそれぞれ含んでいる。グロック５０は、ウェーハ
の電気的分離が望１れるスパッターエッチなどの適用の
ために、絶縁物質で作られていてよい。伸長じたスゲリ
ングクリップ５３が、ブロック５０の周りを包み込む方
法で堅く係合している。各クリソｆ５３は、ブロック５
０と反対側の端に、弧状フィンガ一部分又は先端部５５
を含んでいる。先端部５５は、ウェー・・のエツジをし
つかり把持するのに適切な半径で湾！出している。ブロ
ック５０から延びているのは、平らな幹部５Ｇであり、
それはグレート開口３７で定義される平面に緊密に近接
して平行である平面の内部に展在する。一方、枝部５７
が、グレート開口３７の平面に向かって幹部５Ｇから傾
斜している。このクリップ組立体は、結果として、代表
的ウェーハ１５の径よシも幾分小さい径をもつ円形／ぞ
ターン（ウェーハ支持プレート４２の内部に展在する円
形７Ｆターン）上に置かれた複数の弧状先端部５５を形
成する。
ップ組立体２０は．ほぼ長方形の断面を有するブロック
５０をそれぞれ含んでいる。グロック５０は、ウェーハ
の電気的分離が望１れるスパッターエッチなどの適用の
ために、絶縁物質で作られていてよい。伸長じたスゲリ
ングクリップ５３が、ブロック５０の周りを包み込む方
法で堅く係合している。各クリソｆ５３は、ブロック５
０と反対側の端に、弧状フィンガ一部分又は先端部５５
を含んでいる。先端部５５は、ウェー・・のエツジをし
つかり把持するのに適切な半径で湾！出している。ブロ
ック５０から延びているのは、平らな幹部５Ｇであり、
それはグレート開口３７で定義される平面に緊密に近接
して平行である平面の内部に展在する。一方、枝部５７
が、グレート開口３７の平面に向かって幹部５Ｇから傾
斜している。このクリップ組立体は、結果として、代表
的ウェーハ１５の径よシも幾分小さい径をもつ円形／ぞ
ターン（ウェーハ支持プレート４２の内部に展在する円
形７Ｆターン）上に置かれた複数の弧状先端部５５を形
成する。
ロードロック１２へのウェーハ押入は、クリツ７°ｕ１
立体２０ヘウエーハのエツジ又は後面を単に押し込むこ
とにより手で達成されうる。しかしながらこの事は、先
端部５５内部にウエーハを受は入れるようクリップをい
くぶん押し広げるために、枝部５７に対するウェーハエ
ツノの摩擦を含む。
立体２０ヘウエーハのエツジ又は後面を単に押し込むこ
とにより手で達成されうる。しかしながらこの事は、先
端部５５内部にウエーハを受は入れるようクリップをい
くぶん押し広げるために、枝部５７に対するウェーハエ
ツノの摩擦を含む。
枝部どのそのような摩擦接触なしにウエーハを押入する
ために、クリック０は最初に少し広げられなければなら
ず、それからロードロックへの押入後ウェーハのエツジ
をじょうずにつかむ。ウェーハ押入及びクリップ拡張は
手で操作されうるけれども、より好適にはそのような手
操作、並びにそれに（、Ｊ、 、４＋Ｆする損傷、誤作
及び汚染の一連の付加危険を避けるべきである。チェン
バドア組立体２２は、その中心の軸方向に真空チャック
６０を備え、且つ周縁近傍には複数のクリップ作動手段
６２を備えている。これらの要素は、ウエーハカセ、ッ
ト式ロード／アンロード組立体２４とともに、ロードロ
ック１２のための自動化されたウエーハのローディング
及びアンローディング装置を形成し、ロードロック１２
はウェーハの全ての手動操作を排し、ローディング処理
を自動化する。
ために、クリック０は最初に少し広げられなければなら
ず、それからロードロックへの押入後ウェーハのエツジ
をじょうずにつかむ。ウェーハ押入及びクリップ拡張は
手で操作されうるけれども、より好適にはそのような手
操作、並びにそれに（、Ｊ、 、４＋Ｆする損傷、誤作
及び汚染の一連の付加危険を避けるべきである。チェン
バドア組立体２２は、その中心の軸方向に真空チャック
６０を備え、且つ周縁近傍には複数のクリップ作動手段
６２を備えている。これらの要素は、ウエーハカセ、ッ
ト式ロード／アンロード組立体２４とともに、ロードロ
ック１２のための自動化されたウエーハのローディング
及びアンローディング装置を形成し、ロードロック１２
はウェーハの全ての手動操作を排し、ローディング処理
を自動化する。
第１図及び第３図に見られるように、チェンバドア組立
体２２は、鉛直軸を有する高荷重ヒ／・）６３によりチ
ェンパエ０の正面壁３２に付設されて、第３図に示され
るような完全に開いた位置に寸で在来の方法で開閉され
る。その完全に開いた位置においては、ドア及びその内
側面６４は鉛直であシ、支持体グレート組立体１８及び
チェノ・（入口２３の表面に垂直である。真空チャック
６０は、軸方向に伸びてドアを中心で貫いているので、
その作動端はドアの内側面６４の一部を形成している。
体２２は、鉛直軸を有する高荷重ヒ／・）６３によりチ
ェンパエ０の正面壁３２に付設されて、第３図に示され
るような完全に開いた位置に寸で在来の方法で開閉され
る。その完全に開いた位置においては、ドア及びその内
側面６４は鉛直であシ、支持体グレート組立体１８及び
チェノ・（入口２３の表面に垂直である。真空チャック
６０は、軸方向に伸びてドアを中心で貫いているので、
その作動端はドアの内側面６４の一部を形成している。
真空チャック６０は、ドアの内側面のところで鉛直に設
置されたウェー／・と係合し、ドアが閉じるにつれ、真
空吸引によりウエーハを保持する。第４図に見られるよ
うに、真空チャックはドアの内側面から軸方向に伸長し
て、ウエーハをクリップ組立体２０との係合へと進める
。そこで真空チャックは後退し、ウェーハ（５はクリッ
プ組立体によりチェンバ内に保持され、処理を受け、支
持体グレート組立体Ｉ８の回転により順を追って種々な
加エステー／ヨンへと移動される。この好適実施例にふ
・いては、ドアの内側面６４へのウェーハの鉛直促供は
、以下に詳連するようなロード／アンロード組立体２４
により達成される。
置されたウェー／・と係合し、ドアが閉じるにつれ、真
空吸引によりウエーハを保持する。第４図に見られるよ
うに、真空チャックはドアの内側面から軸方向に伸長し
て、ウエーハをクリップ組立体２０との係合へと進める
。そこで真空チャックは後退し、ウェーハ（５はクリッ
プ組立体によりチェンバ内に保持され、処理を受け、支
持体グレート組立体Ｉ８の回転により順を追って種々な
加エステー／ヨンへと移動される。この好適実施例にふ
・いては、ドアの内側面６４へのウェーハの鉛直促供は
、以下に詳連するようなロード／アンロード組立体２４
により達成される。
ロードロック装置、ウェー・・支持体〕０レート組立体
１８及びドア組立体２２は、鉛直方向に限定される必要
はないことに注意すべきである。しかしながら、ウェー
ハの表面上に定着するアプリの女１」何なる可能性も除
去するためには、それが好適である。全ての加工ステー
７ヨンと同様に、本発明のクリップ組立体、支持グレー
ト及びロードロック装置は、もし水平方向であっても等
しく良好に機能する。事実、鉛直方向のウェーハカセッ
トのためのロード／アンロード組立体２４は鉛直操作の
ために意図されているけれども、ドア組立体２２を、鉛
直方向でウエーハを受は取シ水平平面内のロードロック
ヘウエーハをロードする方式にするのは、在来のチェン
バ壁に取付ける方法に適当に修正を加えることにょシ、
至って容易にできる。
１８及びドア組立体２２は、鉛直方向に限定される必要
はないことに注意すべきである。しかしながら、ウェー
ハの表面上に定着するアプリの女１」何なる可能性も除
去するためには、それが好適である。全ての加工ステー
７ヨンと同様に、本発明のクリップ組立体、支持グレー
ト及びロードロック装置は、もし水平方向であっても等
しく良好に機能する。事実、鉛直方向のウェーハカセッ
トのためのロード／アンロード組立体２４は鉛直操作の
ために意図されているけれども、ドア組立体２２を、鉛
直方向でウエーハを受は取シ水平平面内のロードロック
ヘウエーハをロードする方式にするのは、在来のチェン
バ壁に取付ける方法に適当に修正を加えることにょシ、
至って容易にできる。
前に連べたように、クリップの角度づけられた枝部５７
に対してウェーハを単に押すことに上るロードロック内
部のクリップ組立体２ｏへとウェーハをロードすること
を避けるのが好適である。
に対してウェーハを単に押すことに上るロードロック内
部のクリップ組立体２ｏへとウェーハをロードすること
を避けるのが好適である。
摩擦接触なしにウェーハを押入するために、クリップは
最初に少し拡張されねばならず、その後ロードロックへ
とウェーハの押入をしてウェーハのエツジをしっかりと
つかむようにする。この事は、ウェーハが真空チャック
６０により揮入される時に、前述のようにドア内部に取
付けられた４個のクリップ作動手段６２によって達成さ
れる。ドアが閉位置にある時にクリップ組立体２０の対
応するものを調整するように、各クリツノ作動手段６２
が取付けられる。第２図の下方に詳しく示されてを含ん
でいる。接触ピン ６Ｇは、／リンダー６５により推進されて、軸方向内部
及び外部へと移動する。ビン６Ｇはそれぞれ、ドアが閉
位置にあるときに、クリップの幹部５Ｇの１つを調整す
る。ドア２２が閉じると、ビン６Ｇはウェーハの押入に
先き立ち伸長する。或すは、ウェーハが取り外されるべ
き時にもビン６６は伸長する。ビン６６のそれに面した
クリップの幹部５６に対する圧力は、クリソゲを圧し、
先端部５５を後方及び外方に振れさせ、それにより、ク
リソゲを開放し、摩擦接触なしのウエーハの押入又は除
去を容易にする。
最初に少し拡張されねばならず、その後ロードロックへ
とウェーハの押入をしてウェーハのエツジをしっかりと
つかむようにする。この事は、ウェーハが真空チャック
６０により揮入される時に、前述のようにドア内部に取
付けられた４個のクリップ作動手段６２によって達成さ
れる。ドアが閉位置にある時にクリップ組立体２０の対
応するものを調整するように、各クリツノ作動手段６２
が取付けられる。第２図の下方に詳しく示されてを含ん
でいる。接触ピン ６Ｇは、／リンダー６５により推進されて、軸方向内部
及び外部へと移動する。ビン６Ｇはそれぞれ、ドアが閉
位置にあるときに、クリップの幹部５Ｇの１つを調整す
る。ドア２２が閉じると、ビン６Ｇはウェーハの押入に
先き立ち伸長する。或すは、ウェーハが取り外されるべ
き時にもビン６６は伸長する。ビン６６のそれに面した
クリップの幹部５６に対する圧力は、クリソゲを圧し、
先端部５５を後方及び外方に振れさせ、それにより、ク
リソゲを開放し、摩擦接触なしのウエーハの押入又は除
去を容易にする。
ウェーハ処理の完遂の後ウェーハのアンローディングの
際には、これらの操作は順序が逆になる。
際には、これらの操作は順序が逆になる。
真空チャック６０が再び伸長し、ウェー・・の背面に真
空を適用してウエーハと係合し、そして、クリラフ０作
動手段が再びクリソゲを解放するように働く。ドアが開
き、真空チャック６０は真空吸引によりビアの内側面上
にウエーハを保持して、ウェーハはロード／アンロード
組立体２４によりアノロードされる。
空を適用してウエーハと係合し、そして、クリラフ０作
動手段が再びクリソゲを解放するように働く。ドアが開
き、真空チャック６０は真空吸引によりビアの内側面上
にウエーハを保持して、ウェーハはロード／アンロード
組立体２４によりアノロードされる。
ドアが完全に開いた位置にある時には、ドア組立体２２
はロードロック装置Ｌ２への押入のためのウェーハを受
容するよう保たれる。一方ドアが開いていくときには、
ロードロック１２から仕上げられたウェーハを運搬し、
その後、ウェーハは真空チャックからアンロードされる
。ウェーハをローディングのためにドア組立体２２へ提
供する機能、又はアンローディングのためにドア組立体
２２から処理済ウェーハを除去するための機能は、カセ
ット式ロード／アンロード°組立体２４によって果され
る。ロード／アンロード組立体２４は、ウェーハ昇降組
立体６８及びウェーハカセット搬送組立体６９を含む。
はロードロック装置Ｌ２への押入のためのウェーハを受
容するよう保たれる。一方ドアが開いていくときには、
ロードロック１２から仕上げられたウェーハを運搬し、
その後、ウェーハは真空チャックからアンロードされる
。ウェーハをローディングのためにドア組立体２２へ提
供する機能、又はアンローディングのためにドア組立体
２２から処理済ウェーハを除去するための機能は、カセ
ット式ロード／アンロード°組立体２４によって果され
る。ロード／アンロード組立体２４は、ウェーハ昇降組
立体６８及びウェーハカセット搬送組立体６９を含む。
チェンバ人口２３の下方両佃に延在し、チェンバの壁３
２に付設されている（第３図参照）のが搬送組立体であ
る。搬送組立体６９は、第１図に示されるごとく右から
左へとウェーハのカセット７０を移動させる。協働する
ウェーハ昇降組立体６８は、カセットからドア組立体２
２の内側面６４内部の真空チャックの操作端へと、或い
は処理完遂後にはドアからカセットへとウェーハを個別
に昇降させる。
２に付設されている（第３図参照）のが搬送組立体であ
る。搬送組立体６９は、第１図に示されるごとく右から
左へとウェーハのカセット７０を移動させる。協働する
ウェーハ昇降組立体６８は、カセットからドア組立体２
２の内側面６４内部の真空チャックの操作端へと、或い
は処理完遂後にはドアからカセットへとウェーハを個別
に昇降させる。
搬送組立体６９は、ウェーハ処理チェンバ１゜の正面を
（１４切って水平縦軸方向に延在する離間した１ 、ｆ
、ｌｌの平行レール７２．７３を含む。そのレールはカ
セット７０を支持し搬送する。カセットの側壁がレール
を寸たぎ、搬送組立体を通過するレールに沿ってカセッ
トが摺動的に移動できるように、レール７２と７３の間
隔が決められる。カセット移動のための動力は、チェー
ン駆動手段７５によりもたらされる。チェーン駆動手段
７５ば、ローラーチェーンをレール７２の側に沿って移
動させる種々なガイド及びギア配列を含む。チェーンに
は、案内ビン７６が一定間隔で設けられている。案内ビ
ン７６は、レール７２に隣接したカセット壁７７の底部
の整合切欠に係合する。したがってカセットは、昇降組
立体６８に向けて又は遠ざかりチェーンと同じ速度で移
動される。ステッパーモータ手段８０が、チェーン手段
７５のための駆動動力源として設けられ、カセット移動
に正確な制御をもたらす。それによりカセット内部の各
々のどのウェーハも、ウェーハ昇降組立体６８との相互
作用のための位置にされ得る。在来の記憶手段が、ステ
ラ・ぞ−モータ手段８０及びウェーハ昇降組立体６８に
結合されて、カセット内部の各々のウェーハの位置決め
を記憶する。従って、処理チェンパエ０の中には更に数
枚のウエーハがロードされることができ、それに応じて
カセットは最初のウェーハがロードされてから数個の位
置だけ前進するようにできるけれども、仕上げられた最
初のウェーハが山でくる際には、ステラ・ぞ−モータを
必要な数のステツブだけ反転させて、仕上げられたウェ
ーハを元の位置に戻し、次にローディング機能を続行す
るために再び前進した位置をとるようにしてもよい。
（１４切って水平縦軸方向に延在する離間した１ 、ｆ
、ｌｌの平行レール７２．７３を含む。そのレールはカ
セット７０を支持し搬送する。カセットの側壁がレール
を寸たぎ、搬送組立体を通過するレールに沿ってカセッ
トが摺動的に移動できるように、レール７２と７３の間
隔が決められる。カセット移動のための動力は、チェー
ン駆動手段７５によりもたらされる。チェーン駆動手段
７５ば、ローラーチェーンをレール７２の側に沿って移
動させる種々なガイド及びギア配列を含む。チェーンに
は、案内ビン７６が一定間隔で設けられている。案内ビ
ン７６は、レール７２に隣接したカセット壁７７の底部
の整合切欠に係合する。したがってカセットは、昇降組
立体６８に向けて又は遠ざかりチェーンと同じ速度で移
動される。ステッパーモータ手段８０が、チェーン手段
７５のための駆動動力源として設けられ、カセット移動
に正確な制御をもたらす。それによりカセット内部の各
々のどのウェーハも、ウェーハ昇降組立体６８との相互
作用のための位置にされ得る。在来の記憶手段が、ステ
ラ・ぞ−モータ手段８０及びウェーハ昇降組立体６８に
結合されて、カセット内部の各々のウェーハの位置決め
を記憶する。従って、処理チェンパエ０の中には更に数
枚のウエーハがロードされることができ、それに応じて
カセットは最初のウェーハがロードされてから数個の位
置だけ前進するようにできるけれども、仕上げられた最
初のウェーハが山でくる際には、ステラ・ぞ−モータを
必要な数のステツブだけ反転させて、仕上げられたウェ
ーハを元の位置に戻し、次にローディング機能を続行す
るために再び前進した位置をとるようにしてもよい。
カセット７０は、離間、対面、整合且つ平行な関係にし
た複数のウェーハを支持する。カセット７０は、その底
の大部分と頂部とがおいていて、ウェーハの上下に通路
がちる。溝、ステツブ及びその他のマイクロ回路成分を
形成した特徴を備えたウェーハの正面が、開いたドア２
２の内側面６４に面せず、ウェーハの背面がドア組立体
に向かって面するように、ウェーハはロードされなけれ
ばならない。この事は、真空チャック６０がウェーハと
係合するときに、デリケートなマイクロ回路を含むウェ
ーハの正面との接触がないことを保証する。又処理チエ
／パｌＯ内部の処理装置に関して正規に方向づけられる
ように、ロードロック１２への押入にあたりウェーハが
正規の位置にあることを保証する。
た複数のウェーハを支持する。カセット７０は、その底
の大部分と頂部とがおいていて、ウェーハの上下に通路
がちる。溝、ステツブ及びその他のマイクロ回路成分を
形成した特徴を備えたウェーハの正面が、開いたドア２
２の内側面６４に面せず、ウェーハの背面がドア組立体
に向かって面するように、ウェーハはロードされなけれ
ばならない。この事は、真空チャック６０がウェーハと
係合するときに、デリケートなマイクロ回路を含むウェ
ーハの正面との接触がないことを保証する。又処理チエ
／パｌＯ内部の処理装置に関して正規に方向づけられる
ように、ロードロック１２への押入にあたりウェーハが
正規の位置にあることを保証する。
ウェーハ昇降組立体６８は、チェンバ人口２３の下刃左
側に位置され（第３図参照）、上方案内グレート８２、
ブレード状昇降部材８３及びブレード状部材８３の下方
端に連結した作動シリンダ８４を含んでいる。ブレード
状昇降部材８３は、レール７２と７３との間で搬送組立
体６９と直角をなして、ドア２２の内側面６４へ向けて
の上下移動のために案内されている。開位置にあるドア
の内側面の直下で案内グレート８２内にある案内スロッ
ト８５が、ブレード８３の上方での案内をもたらし、他
方、搬送組立体から下方に作動７す８３の１１αは、レ
ール７２と７３との間隔よりも小さく、同様にレール７
２及び７３をまたぐカセット７０の主要壁間の間隔よシ
も小さい。ブレード８３は又、カセット７０に保持され
た隣接ウェーハ間の距離よジも薄い。
側に位置され（第３図参照）、上方案内グレート８２、
ブレード状昇降部材８３及びブレード状部材８３の下方
端に連結した作動シリンダ８４を含んでいる。ブレード
状昇降部材８３は、レール７２と７３との間で搬送組立
体６９と直角をなして、ドア２２の内側面６４へ向けて
の上下移動のために案内されている。開位置にあるドア
の内側面の直下で案内グレート８２内にある案内スロッ
ト８５が、ブレード８３の上方での案内をもたらし、他
方、搬送組立体から下方に作動７す８３の１１αは、レ
ール７２と７３との間隔よりも小さく、同様にレール７
２及び７３をまたぐカセット７０の主要壁間の間隔よシ
も小さい。ブレード８３は又、カセット７０に保持され
た隣接ウェーハ間の距離よジも薄い。
ブレード状部材８３には更に、ウエーハのカーブに整合
する工う形状づけられた弧状上方端８７が設けられ、こ
の弧状端には、ウエーハの厚みに整合しそのエラ・ノを
保持するための溝が設けられている。故に昇降ブレード
状部材８３は、案内レール７２と７３との間を通過し、
搬送組立体及びカセットと直角に交差し、そしてステツ
・ぞ−モータ手段８０及びチェーン駆動手段７５がカセ
ット及びウエーハをブレードの通路上に設定する。図か
られかるように、カセットは、下方からウェーハへの入
路があり、昇降ブレード８３が完全にカセットを通過で
きるように、作られている。。従って、ステラ／４’−
モータ手段８０及びチェーン手段７５が、カセット及び
ウェーハをブレードの通路上に設定すると、ブレード８
３が搬送レールの間を上方に移動してその上方端８７の
ｆｆ／Ｊの内部でウェーハと下方から係合し、そして開
位置にあるチェンバドア２２の内側面６４にごく接近し
同心的な設定の位置に１でウェーハを上方にもち上げる
。
する工う形状づけられた弧状上方端８７が設けられ、こ
の弧状端には、ウエーハの厚みに整合しそのエラ・ノを
保持するための溝が設けられている。故に昇降ブレード
状部材８３は、案内レール７２と７３との間を通過し、
搬送組立体及びカセットと直角に交差し、そしてステツ
・ぞ−モータ手段８０及びチェーン駆動手段７５がカセ
ット及びウエーハをブレードの通路上に設定する。図か
られかるように、カセットは、下方からウェーハへの入
路があり、昇降ブレード８３が完全にカセットを通過で
きるように、作られている。。従って、ステラ／４’−
モータ手段８０及びチェーン手段７５が、カセット及び
ウェーハをブレードの通路上に設定すると、ブレード８
３が搬送レールの間を上方に移動してその上方端８７の
ｆｆ／Ｊの内部でウェーハと下方から係合し、そして開
位置にあるチェンバドア２２の内側面６４にごく接近し
同心的な設定の位置に１でウェーハを上方にもち上げる
。
ウェーハは鉛直方向なので、ブレードのｍをつけられた
端８７内にしっかりと、しかし穏やかで固定的にウェー
ハを保持することを重力が助ける。
端８７内にしっかりと、しかし穏やかで固定的にウェー
ハを保持することを重力が助ける。
デリケートなマイクロ回路が形成されているウェーハの
デリケートな正面との接触が、ウェーハが水平力１ｊｊ
Ｊにある時の典型的な自動化操作の場合でない限り、実
質上完全に避けられる。それによりウェーハへの損傷又
は摩擦の危険が非常に減少される。
デリケートな正面との接触が、ウェーハが水平力１ｊｊ
Ｊにある時の典型的な自動化操作の場合でない限り、実
質上完全に避けられる。それによりウェーハへの損傷又
は摩擦の危険が非常に減少される。
ウェーハがドア２２のところに到着すると、真空チャッ
ク６０が吸着によりウエーハとその背面で係合し、そし
て昇降ブレード８３が案内スロット８５及びカセットを
通過して搬送組立体６９の下方の点１で下陣する。次に
ドア２２がチャック６０により保持されたウエーハとと
もに閉じて、それにより、そのウエーノ〜はロードロッ
ク装置１２の中ヘロードされ、チェンバ人口２３がチェ
ンノＺ１０内部の処理のために１連のようにすみやかに
密封される。ウエーハ１５に対する処理の完遂に先き立
ち、更に別のウエーハが支持体フ０レート１８の開口３
７の他のものにロードされてもよく、その場合には、ス
テツｉＪ？−モータ及びチェーン駆動は、ウェーハ位置
１つ分だけカセットをステップさせ、次のウエーハを真
にグレード８３上の位置に移動させる。そこでプレート
°８３が上昇して、次のこのウエーハを開いたドア１で
上方に移動させる動作をくり返し、真空チャックは再び
ロードロックへの押入のためにこのウエーハと係合する
。
ク６０が吸着によりウエーハとその背面で係合し、そし
て昇降ブレード８３が案内スロット８５及びカセットを
通過して搬送組立体６９の下方の点１で下陣する。次に
ドア２２がチャック６０により保持されたウエーハとと
もに閉じて、それにより、そのウエーノ〜はロードロッ
ク装置１２の中ヘロードされ、チェンバ人口２３がチェ
ンノＺ１０内部の処理のために１連のようにすみやかに
密封される。ウエーハ１５に対する処理の完遂に先き立
ち、更に別のウエーハが支持体フ０レート１８の開口３
７の他のものにロードされてもよく、その場合には、ス
テツｉＪ？−モータ及びチェーン駆動は、ウェーハ位置
１つ分だけカセットをステップさせ、次のウエーハを真
にグレード８３上の位置に移動させる。そこでプレート
°８３が上昇して、次のこのウエーハを開いたドア１で
上方に移動させる動作をくり返し、真空チャックは再び
ロードロックへの押入のためにこのウエーハと係合する
。
一方、各ステーションを順に回転することによる元のウ
エーハ１５に対する処理が完了すると、そのウェーハは
再びロードロック１２にやってくる。
エーハ１５に対する処理が完了すると、そのウェーハは
再びロードロック１２にやってくる。
そして真空チャック６０は、ドアが未だ閉位置にある時
に、ウエーハの背面へと再び伸長し、同時にシリンダ作
動手段６２がシリンダを弱めさせ、ウェーハからクリッ
プ０を離脱させて、チャック６゜によるウェーハの除去
を可能にする。ドアが開かれるとウェーハは、再びブレ
ード８３の通路上に位置される。他方、ステラ・ゼーモ
ータ手段８ｏ及びチェーン手段７５がカセットを後退さ
せて、ウェーハ１５の元の位置はブレード通路上に存置
されるようにする。次にブレード８３が、搬送レール７
２．７３及びスロット８５を通過して上方に上刃し、ウ
ェー・・１５の下方エツジに係合する。
に、ウエーハの背面へと再び伸長し、同時にシリンダ作
動手段６２がシリンダを弱めさせ、ウェーハからクリッ
プ０を離脱させて、チャック６゜によるウェーハの除去
を可能にする。ドアが開かれるとウェーハは、再びブレ
ード８３の通路上に位置される。他方、ステラ・ゼーモ
ータ手段８ｏ及びチェーン手段７５がカセットを後退さ
せて、ウェーハ１５の元の位置はブレード通路上に存置
されるようにする。次にブレード８３が、搬送レール７
２．７３及びスロット８５を通過して上方に上刃し、ウ
ェー・・１５の下方エツジに係合する。
そしてチャック６０がウェーハを釈放して、ブレード８
３はウェーハをカセット内部の元の位置へと下降させ戻
すことができる。カセットは次に、順次に処理されるべ
き次のウェーハの位置１で前進される。
３はウェーハをカセット内部の元の位置へと下降させ戻
すことができる。カセットは次に、順次に処理されるべ
き次のウェーハの位置１で前進される。
昇降組立体６９による個々のウェーハの上昇及びロード
ロックへのローディングに先き立ち、ウェーハの種型方
向づけを保証する事が望まれ、そのため各ウェーハの弦
を横切る通常の案内フラット部９１がカセットの下方に
整列する事が望ましい。このようにすると、ウエーハの
各々が、チェンバ内部の処理装置に関して同一位置を示
すことが保証される。更に、その案内フラットが特定の
予め定められた位置にある事を確認するということは、
支持体グレート組立体１８内部のクリップ組立体２０が
正常に機能し、且つ円形のエツジ部分の代わりにはから
ずもウェーハのフラット部と係合する事はないというこ
とを保証する。そのような標Ａｔ方向を保証するために
、対向する１組のローラ９０が設けられ、それらはレー
ル７２と７３に沿ってその間に縦方向に延在し、ローラ
の軸線はともにレールに平行になっている。そのローラ
９０は、昇降組立体６８の位置の直前のカセットの通路
に位置され、それにより、ウエーハの方向づけは、昇降
組立体への到着に先き立って完遂される。カセットがロ
ーラ上を通過するとき、それらローラは上昇され、互い
に反対方向に（−は時計方向、他は反時計方向というよ
うに）連続的に駆動され、且りウエーハの円形エツジに
軽く接触する。
ロックへのローディングに先き立ち、ウェーハの種型方
向づけを保証する事が望まれ、そのため各ウェーハの弦
を横切る通常の案内フラット部９１がカセットの下方に
整列する事が望ましい。このようにすると、ウエーハの
各々が、チェンバ内部の処理装置に関して同一位置を示
すことが保証される。更に、その案内フラットが特定の
予め定められた位置にある事を確認するということは、
支持体グレート組立体１８内部のクリップ組立体２０が
正常に機能し、且つ円形のエツジ部分の代わりにはから
ずもウェーハのフラット部と係合する事はないというこ
とを保証する。そのような標Ａｔ方向を保証するために
、対向する１組のローラ９０が設けられ、それらはレー
ル７２と７３に沿ってその間に縦方向に延在し、ローラ
の軸線はともにレールに平行になっている。そのローラ
９０は、昇降組立体６８の位置の直前のカセットの通路
に位置され、それにより、ウエーハの方向づけは、昇降
組立体への到着に先き立って完遂される。カセットがロ
ーラ上を通過するとき、それらローラは上昇され、互い
に反対方向に（−は時計方向、他は反時計方向というよ
うに）連続的に駆動され、且りウエーハの円形エツジに
軽く接触する。
動くロー２９０との接触が、カセット内部のウエーハを
回転させる効果を有し、終には各ウェーハの案内フラッ
ト部９１は動くロー２と接する位置に落着く。ローラと
の接触が減少し、ウェーハが全て、その案内フラット部
が下方に面して整合する位置になると、ローラ９０は下
方に引っ込む。
回転させる効果を有し、終には各ウェーハの案内フラッ
ト部９１は動くロー２と接する位置に落着く。ローラと
の接触が減少し、ウェーハが全て、その案内フラット部
が下方に面して整合する位置になると、ローラ９０は下
方に引っ込む。
込む。
上述したように、ドア２２が開位置にあるときにはいつ
でも、チェンバの排気された内部環境を大気圧から防護
するために、圧力グレート１Ｇが支持体ブレート１８及
び正面壁３２に対して駆動される。圧力グレートとウェ
ーハ支持体グレートとの位置関係を第４図及び第５図に
詳細に示している。第４図は、ロードロック装置１２を
形成する要素の前述のサンドインチ配列を示している。
でも、チェンバの排気された内部環境を大気圧から防護
するために、圧力グレート１Ｇが支持体ブレート１８及
び正面壁３２に対して駆動される。圧力グレートとウェ
ーハ支持体グレートとの位置関係を第４図及び第５図に
詳細に示している。第４図は、ロードロック装置１２を
形成する要素の前述のサンドインチ配列を示している。
第５図は、圧力グレートが引っ込んだ位置にあるときの
それらの要素の位置関係を示している。１／と第４図は
、クリップを拡げた後ウェーハがクリラフ６組立体２０
へ押入され、クリップ作動手段６２の接触ビン６Ｇが少
しだけ伸長している時の、真空チャック６０の伸長した
位置を示している。−方第５図に訃いては、クリップ作
動手段の接触ビンが引っ込み、同じに真空チャックも引
っ込んでいて、ウェーハは今やウェーハ支持体グレー）
＋Ｉ［ｌ立体１８内に固着的に取（＝Ｊけられている
。圧力グレートＩＯが後退すると、ウェーハは引き続く
処理ステーションへ回転される準備が整う。第６図に釦
いて、真空チャックは後退した位置にあるけれども、そ
の真空吸引は作動していて、ウェーハはチェンバドア２
２の内側面６４に対する位置に示されている。これは、
もちろん、ウェーハのロードロックからの除去に先立ち
、ウェーハがクリップ組立体２０から引き出された直後
の、ロードロックの要素及びウェーハの位置を示してい
る。
それらの要素の位置関係を示している。１／と第４図は
、クリップを拡げた後ウェーハがクリラフ６組立体２０
へ押入され、クリップ作動手段６２の接触ビン６Ｇが少
しだけ伸長している時の、真空チャック６０の伸長した
位置を示している。−方第５図に訃いては、クリップ作
動手段の接触ビンが引っ込み、同じに真空チャックも引
っ込んでいて、ウェーハは今やウェーハ支持体グレー）
＋Ｉ［ｌ立体１８内に固着的に取（＝Ｊけられている
。圧力グレートＩＯが後退すると、ウェーハは引き続く
処理ステーションへ回転される準備が整う。第６図に釦
いて、真空チャックは後退した位置にあるけれども、そ
の真空吸引は作動していて、ウェーハはチェンバドア２
２の内側面６４に対する位置に示されている。これは、
もちろん、ウェーハのロードロックからの除去に先立ち
、ウェーハがクリップ組立体２０から引き出された直後
の、ロードロックの要素及びウェーハの位置を示してい
る。
それは又、ドアが閉じられた直後の、真空チャックがウ
ェーハ支持組立体の開口内部の位置へとウェーハを未だ
前進させていないときの、それらの要素の位置を示して
いるとも言える。クリップ内部にウェーハを収容させる
ためにクリップを拡げるように押す事に先立ち、クリッ
プ作動手段の接触ビンがクリップに接しているところが
示されている。
ェーハ支持組立体の開口内部の位置へとウェーハを未だ
前進させていないときの、それらの要素の位置を示して
いるとも言える。クリップ内部にウェーハを収容させる
ためにクリップを拡げるように押す事に先立ち、クリッ
プ作動手段の接触ビンがクリップに接しているところが
示されている。
ウェーハＩ５のロードロックへのローディングが完了す
ると、ロードロックは荒く排気されて、１分以内の継続
する周期の間に、成るレベルにまで下がる。そのレベル
はチェンバよりも低く排気された良好な程度であシ、第
５図に示されるように圧カフ″レートが後退した時にチ
ェンバ環境を砿知できる程には妨害はしない。そしてウ
ェー・・１５は、次の加工ステージョンへと回転する。
ると、ロードロックは荒く排気されて、１分以内の継続
する周期の間に、成るレベルにまで下がる。そのレベル
はチェンバよりも低く排気された良好な程度であシ、第
５図に示されるように圧カフ″レートが後退した時にチ
ェンバ環境を砿知できる程には妨害はしない。そしてウ
ェー・・１５は、次の加工ステージョンへと回転する。
ロードロックの排気はこのように短い時間で効果的にな
されうる。その理由は、ロードロックはチェンバに比し
て容積が小さい（ウェーハ自身を包含するのに必要欠く
べからざるものだけ）ことにある。
されうる。その理由は、ロードロックはチェンバに比し
て容積が小さい（ウェーハ自身を包含するのに必要欠く
べからざるものだけ）ことにある。
短い時間でロードロックが排気される理由として更に次
の事がある。つ咬り、ロードロック領域の外部からもた
らされる付属支持装置を使用せず、又チェンバ内部でウ
ェーハを支持するクリップ組立体の面積は、いずれにし
てもウェーハに比べて小さいので、ロードロック内に導
入される脱ノ！ス負荷は必要欠くべかざるウェーハ表面
自身だけである事である。この事は、フラナンその他の
外部からの支持物がロードロック内に導入されるところ
の従来技術装置の状態と対比されるべきである。
の事がある。つ咬り、ロードロック領域の外部からもた
らされる付属支持装置を使用せず、又チェンバ内部でウ
ェーハを支持するクリップ組立体の面積は、いずれにし
てもウェーハに比べて小さいので、ロードロック内に導
入される脱ノ！ス負荷は必要欠くべかざるウェーハ表面
自身だけである事である。この事は、フラナンその他の
外部からの支持物がロードロック内に導入されるところ
の従来技術装置の状態と対比されるべきである。
そのような支持物は、ガス吸気負荷に非常に大きく寄与
してしはう十分な面積を有する。もちろん、外部から導
入されるそのような支持物がないことは、汚染の危険を
低下させるのに著しく寄与する。
してしはう十分な面積を有する。もちろん、外部から導
入されるそのような支持物がないことは、汚染の危険を
低下させるのに著しく寄与する。
本発明にふ−いては、大気（又は、よシ好適には乾燥し
た窒素で包筐れたローディング環境）に曝されたロード
ロック領域の圧力グレート部分は、ウェーハとともには
回転せず、他の加工ステージョンから離れているローデ
ィングステーション位置にその１オ残り、更に蒸着中に
はチェンバ環境から密封される。
た窒素で包筐れたローディング環境）に曝されたロード
ロック領域の圧力グレート部分は、ウェーハとともには
回転せず、他の加工ステージョンから離れているローデ
ィングステーション位置にその１オ残り、更に蒸着中に
はチェンバ環境から密封される。
ウェーハがロードロックステーション１２ヘロードされ
及び／又はアンロードされている間、圧力グレー）ＩＧ
は第４図のよ゛うなその作動的前進位置にあう、それに
より、支持体プレート組立体１８がチェンバの正面壁３
２に対して押しつけられ、圧力グレートは同時に他のス
テーションにあるウェーハを押圧して、それらのステー
ションにＬ−ｋｆる処理装置に接触又は接近させてウェ
ーハを加工状態にする。例えば、ロードロックステーシ
ョン１２０次のステーションであるウェーハ加熱ステー
ション２８に釦いて、ウェーハの脱ガスを促進するため
にウェーハ加熱手段が設けられる。・第７図に示される
ウェーハ加熱手段９２は、ウェーハよりもいくらか小径
の円筒形支持部材９３がら成シ、加熱素子９４として例
えばセラミックディスクを含んでいる。セラミックディ
スクの中には抵抗線が埋設されて、セラミックディスク
の表面は、制御可能に加熱されその平坦表面にわたって
ほぼ−様な温度にされる。ウェーハ加熱手段９２は、処
理チェンバの正面ｉ３２上に取付けられそこの密封され
た開口内にあって、その要素の加熱表面はチェンバ正面
壁３２の平面かられずかに突き出ている。圧力グレート
１６が弛緩状態にあるときは、チェンバの正面壁に対す
る圧カフ０レートの位置は十分に間隔があり、加熱表面
は支持体プレート又はその内部のウェーハに接近してい
ない。しかしながら、圧力グレート１Ｇが作動的前進位
置にあるときは、ウェーハ支持体グレート４２はチェン
バの正面壁３２に対して加圧され、それにょシ、加熱表
面と加熱ステーションに設定されたウェーハとの間隔は
非常に接近する。しかし第７図に見られるように、加熱
表面に接触する程近づくわけではない。
及び／又はアンロードされている間、圧力グレー）ＩＧ
は第４図のよ゛うなその作動的前進位置にあう、それに
より、支持体プレート組立体１８がチェンバの正面壁３
２に対して押しつけられ、圧力グレートは同時に他のス
テーションにあるウェーハを押圧して、それらのステー
ションにＬ−ｋｆる処理装置に接触又は接近させてウェ
ーハを加工状態にする。例えば、ロードロックステーシ
ョン１２０次のステーションであるウェーハ加熱ステー
ション２８に釦いて、ウェーハの脱ガスを促進するため
にウェーハ加熱手段が設けられる。・第７図に示される
ウェーハ加熱手段９２は、ウェーハよりもいくらか小径
の円筒形支持部材９３がら成シ、加熱素子９４として例
えばセラミックディスクを含んでいる。セラミックディ
スクの中には抵抗線が埋設されて、セラミックディスク
の表面は、制御可能に加熱されその平坦表面にわたって
ほぼ−様な温度にされる。ウェーハ加熱手段９２は、処
理チェンバの正面ｉ３２上に取付けられそこの密封され
た開口内にあって、その要素の加熱表面はチェンバ正面
壁３２の平面かられずかに突き出ている。圧力グレート
１６が弛緩状態にあるときは、チェンバの正面壁に対す
る圧カフ０レートの位置は十分に間隔があり、加熱表面
は支持体プレート又はその内部のウェーハに接近してい
ない。しかしながら、圧力グレート１Ｇが作動的前進位
置にあるときは、ウェーハ支持体グレート４２はチェン
バの正面壁３２に対して加圧され、それにょシ、加熱表
面と加熱ステーションに設定されたウェーハとの間隔は
非常に接近する。しかし第７図に見られるように、加熱
表面に接触する程近づくわけではない。
直空環境に訃いては、伝熱の主要機構は輻射によるもの
である。半導体デバイス製造におりて広く用いられるＰ
−ドーグシリコンウェーハは、赤外放射に対して真に透
過的である。その結果として、本発明の装置にトいて要
求される短い脱ガス周期の間にウェーハ脱ガス速度の増
大を促進させるのに効果を示すためには、ウェーハの温
度上昇率は低すぎる。そこでウェーハがウェーハ加熱ス
テーション２８にあるときは停留していることから、ガ
ス伝熱を利用することにより加熱素子９４からウェーハ
１５への熱の移送率を増大させる事が都合よい。この事
は、ス・９ツタ−蒸着源の操作のため使用されるアルゴ
ンガスの微量を、第７図に示された中央・ぞイブ１１４
を通して直接に加熱素子９４とウェーハＩ５との間の空
間に導入することにより達成される。アルゴン原子が温
度の高い表面と低い表面とに交互に衝突することの結果
として、伝熱が遂行される。伝熱の所望の高率を達成す
るために、アルゴンを約ｌＯＯかも１０００ミクロンの
範囲内の圧力で、加熱ステーション２８へ導入する事が
必要である。その圧力は、約１０ミクロンである主チェ
ンバ内の正規のアルゴン圧力よりも１次から２次のオー
ダで大きい。
である。半導体デバイス製造におりて広く用いられるＰ
−ドーグシリコンウェーハは、赤外放射に対して真に透
過的である。その結果として、本発明の装置にトいて要
求される短い脱ガス周期の間にウェーハ脱ガス速度の増
大を促進させるのに効果を示すためには、ウェーハの温
度上昇率は低すぎる。そこでウェーハがウェーハ加熱ス
テーション２８にあるときは停留していることから、ガ
ス伝熱を利用することにより加熱素子９４からウェーハ
１５への熱の移送率を増大させる事が都合よい。この事
は、ス・９ツタ−蒸着源の操作のため使用されるアルゴ
ンガスの微量を、第７図に示された中央・ぞイブ１１４
を通して直接に加熱素子９４とウェーハＩ５との間の空
間に導入することにより達成される。アルゴン原子が温
度の高い表面と低い表面とに交互に衝突することの結果
として、伝熱が遂行される。伝熱の所望の高率を達成す
るために、アルゴンを約ｌＯＯかも１０００ミクロンの
範囲内の圧力で、加熱ステーション２８へ導入する事が
必要である。その圧力は、約１０ミクロンである主チェ
ンバ内の正規のアルゴン圧力よりも１次から２次のオー
ダで大きい。
ウェーハ加熱部材９２は受板９８をも含み、口筒形支持
部材９３が受板９８に付設されている。
部材９３が受板９８に付設されている。
受板９８とチェンバ正面壁３２との真空気密がＯリング
１１５によってもたらされる。加熱素子９４内で発生さ
れた熱の結果として生ずる過熱によるＱ ＩＪング１１
５の真空気密特性の劣化を避けるために、受板９８を通
過して出入りするコノジット９６及び９７が設けられて
、冷却剤を受板に流入及び流出するようにして、０リン
グ１１５の気密状態を維持することができる。
１１５によってもたらされる。加熱素子９４内で発生さ
れた熱の結果として生ずる過熱によるＱ ＩＪング１１
５の真空気密特性の劣化を避けるために、受板９８を通
過して出入りするコノジット９６及び９７が設けられて
、冷却剤を受板に流入及び流出するようにして、０リン
グ１１５の気密状態を維持することができる。
成る応用例に釦いては、当業者によく知られた方法を用
いる力１（線周波ス／Ｊ’ツタ−エツチングの手段によ
り、加熱ステーションでウェーハを加熱及び冷却をする
ことが望１れるであろう。本発明の装置において要する
短周期の時間内で無線周波スパッターエッチ操作を演す
ると、要求される無線周波電力の適用はウェーハ温度を
不必要な又は受容できないレベルに１で上昇させるかも
知れない。
いる力１（線周波ス／Ｊ’ツタ−エツチングの手段によ
り、加熱ステーションでウェーハを加熱及び冷却をする
ことが望１れるであろう。本発明の装置において要する
短周期の時間内で無線周波スパッターエッチ操作を演す
ると、要求される無線周波電力の適用はウェーハ温度を
不必要な又は受容できないレベルに１で上昇させるかも
知れない。
この問題は、再びガス伝熱の使用を通して軽減されるで
あろう。この時は、ウェーハから冷却されたヒートシン
クへと熱の移送がある。
あろう。この時は、ウェーハから冷却されたヒートシン
クへと熱の移送がある。
第８図に示された適切なウェーハ冷却手段ｌＩ８が、受
板１２０に取付けられた円筒形のヒートシンク部材１１
９から成っている。受板１２０とチェンバ正面壁３２と
の間の真空気密が、０リング１２１によりもたらされる
。ヒートシンク１１９の温度を適切な低い値に維持する
ために、受板１２０ヒートシンク１１９に流入及び流出
させるようにする。それによって、ヒートシンク１１９
の温度を所望のレベルに維持することができる。ヒート
シンク部材１１９は、圧カフ０レート１６が作動的前進
位置にあるときにウェーハ１５に緊密に接近し接触はし
ない平坦な表面１２５を有している。
板１２０に取付けられた円筒形のヒートシンク部材１１
９から成っている。受板１２０とチェンバ正面壁３２と
の間の真空気密が、０リング１２１によりもたらされる
。ヒートシンク１１９の温度を適切な低い値に維持する
ために、受板１２０ヒートシンク１１９に流入及び流出
させるようにする。それによって、ヒートシンク１１９
の温度を所望のレベルに維持することができる。ヒート
シンク部材１１９は、圧カフ０レート１６が作動的前進
位置にあるときにウェーハ１５に緊密に接近し接触はし
ない平坦な表面１２５を有している。
第８図に示されるように中央・ぞイブ１２６が設けられ
て、ス・ぞツタ−蒸着源の操作のために使用されるアル
ゴンガスの微量を、ヒートシンク１１９とウェーハエ５
との間の空間に直接に導入させることができる。アルゴ
ンガスのそのような導入は、ウェーハ１５からヒートシ
ンク１１９への伝熱率を増大させることにょシ、冷却率
を増大する。この事は、第７図に関連して前に述べたよ
うな加熱ステーション２８の場合にネ・ける、加熱素子
９４からウェーハ１５への伝熱の率が増大されたことと
同様である。
て、ス・ぞツタ−蒸着源の操作のために使用されるアル
ゴンガスの微量を、ヒートシンク１１９とウェーハエ５
との間の空間に直接に導入させることができる。アルゴ
ンガスのそのような導入は、ウェーハ１５からヒートシ
ンク１１９への伝熱率を増大させることにょシ、冷却率
を増大する。この事は、第７図に関連して前に述べたよ
うな加熱ステーション２８の場合にネ・ける、加熱素子
９４からウェーハ１５への伝熱の率が増大されたことと
同様である。
ウェーハが前進される次のステーションは、コーティン
グステーション１４であシ、それはチェンバの背面（又
は後方）７°レート９９に取付けられている（第９図）
。圧力グレー）１６内部に円形の開口１０１が設けられ
て、支持体グレート組立体Ｉ８によりコーティングステ
ーションへト進められてきたウェーハのスノＪ？ツタリ
ング源に、よるコーティングがその間口１ｏｌを通して
可能になる。シャッター１０２が設けられて、支持体グ
レート組立体の回転中ウェーハがコーティングステーシ
ョンに存置されていないときに、コーティング４４料が
ブロックされうる。第９図は、コーティングステーショ
ン１４にむける要素の関係をより詳細に示している。第
９図の配置が示しているのは、チェンバの正面壁３２に
対してウェーハ支持体プレート１８を押しつけるための
作動的前進位置にある圧力プレートによる移動に先立っ
た配置に釦ける要素であるという事に注意すべきである
。
グステーション１４であシ、それはチェンバの背面（又
は後方）７°レート９９に取付けられている（第９図）
。圧力グレー）１６内部に円形の開口１０１が設けられ
て、支持体グレート組立体Ｉ８によりコーティングステ
ーションへト進められてきたウェーハのスノＪ？ツタリ
ング源に、よるコーティングがその間口１ｏｌを通して
可能になる。シャッター１０２が設けられて、支持体グ
レート組立体の回転中ウェーハがコーティングステーシ
ョンに存置されていないときに、コーティング４４料が
ブロックされうる。第９図は、コーティングステーショ
ン１４にむける要素の関係をより詳細に示している。第
９図の配置が示しているのは、チェンバの正面壁３２に
対してウェーハ支持体プレート１８を押しつけるための
作動的前進位置にある圧力プレートによる移動に先立っ
た配置に釦ける要素であるという事に注意すべきである
。
したがってコーティング中のウェーハの位置は、第９図
で示された休止位置よシも正面壁に接近し、ウェーハ１
５はス／ＩＰツタリング源１００に関して同心的に固定
された安定な静止状態に保持される。
で示された休止位置よシも正面壁に接近し、ウェーハ１
５はス／ＩＰツタリング源１００に関して同心的に固定
された安定な静止状態に保持される。
ウェーハのエツジによりスバッタリングをする仕方、及
び個々にウェーハをコーティングする仕方の大きな利益
は、今や明らかである。金属コーティングがウェーハの
正面壁に蒸着されることでスパッタリング工程が、更に
そのウェーハを加熱させ、従って最も悪いときにそのウ
ェーハの脱ガスを増加させることは公知である。しかし
、ス・ぞツタリング源１００と結果として迅速なコーテ
ィング蒸着率（はぼ毎分当り１０，０００オングストロ
ーム）を有するウエーハとの間の密な連結、低水型の汚
染（たとえば、外部ウェー／・支持物がないため、そし
て脱ガスの生成物をウエーハ正面の直前の環境に加える
いかなる隣接したウェーハがないため）、そして後方脱
ノｆスの生成物ガスパッタリング源を取り囲むシールド
構造物上にむそらくほどんど突きあたるだろうという事
、これらすべての寄与が、従来の形状と比較してウエー
ハの正面上への終了する脱ノ！スのために汚染の集中を
非常に低下させる。初期のパッチ式及び他のロードロッ
ク装置に釦いては、相互に隣接した多数のウェーハが、
グラテン上に支持されるのであろうし、佃々のシールド
に対して許されるスパッタ源からウェーハへの幾何学的
な面での利点を有することはないであろう。そのシール
ドとは、汚染生成物とコーティング材料とが、ここで示
された形状のように・ウェーハ表面上においてよシもむ
しろ優先的に結合することである。
び個々にウェーハをコーティングする仕方の大きな利益
は、今や明らかである。金属コーティングがウェーハの
正面壁に蒸着されることでスパッタリング工程が、更に
そのウェーハを加熱させ、従って最も悪いときにそのウ
ェーハの脱ガスを増加させることは公知である。しかし
、ス・ぞツタリング源１００と結果として迅速なコーテ
ィング蒸着率（はぼ毎分当り１０，０００オングストロ
ーム）を有するウエーハとの間の密な連結、低水型の汚
染（たとえば、外部ウェー／・支持物がないため、そし
て脱ガスの生成物をウエーハ正面の直前の環境に加える
いかなる隣接したウェーハがないため）、そして後方脱
ノｆスの生成物ガスパッタリング源を取り囲むシールド
構造物上にむそらくほどんど突きあたるだろうという事
、これらすべての寄与が、従来の形状と比較してウエー
ハの正面上への終了する脱ノ！スのために汚染の集中を
非常に低下させる。初期のパッチ式及び他のロードロッ
ク装置に釦いては、相互に隣接した多数のウェーハが、
グラテン上に支持されるのであろうし、佃々のシールド
に対して許されるスパッタ源からウェーハへの幾何学的
な面での利点を有することはないであろう。そのシール
ドとは、汚染生成物とコーティング材料とが、ここで示
された形状のように・ウェーハ表面上においてよシもむ
しろ優先的に結合することである。
更に他の利益は、個々のウェー／・の金属化が鉛直方向
のウェーハによって遂行されること、そして更にその金
属化がむこなわれてもウェー／・は静止しているという
ことから生じる。いかなるｒグリ、又は特別な成分が本
装置にあられれたとしても、鉛直になったウエーハ表面
上にこのような成分の到着する機会は、ウエーハが水平
方向に向いている場合と比較して非常に減少することは
明らかである。金属化の間に、チェンバ内のすべての運
動が休止することは、機械的運動、衝撃又は振動があら
れれないということである。この運動、衝撃又は振動は
、例えば浮遊する金属材料をウェーハ支持構造物、シー
ルド及び他のこのような表面から移動させることにより
デプリ発生を増進させる傾向をもつものである。加えて
、本装置に釦いては、シールド、その他の構造物上に生
成したこのような浮遊によるコーティング上の応力は、
繰シ返して空気に露曝されることがないこと、処理期間
中に運動を止めさせる必要性により機械的ひずみを減ら
すこと、さらに装置のいろいろな部分を動かさないこと
により減少させられる。ウェーハを支持するクリラグ組
立体の非常に小さな構造物は、通常の動作中に空気に自
らでさえも露曝しない。なぜならば、ロードロックは、
水蒸気−支承用空気ではなく、乾燥した窒素ガスの環境
の中で通常に作動されるからである。
のウェーハによって遂行されること、そして更にその金
属化がむこなわれてもウェー／・は静止しているという
ことから生じる。いかなるｒグリ、又は特別な成分が本
装置にあられれたとしても、鉛直になったウエーハ表面
上にこのような成分の到着する機会は、ウエーハが水平
方向に向いている場合と比較して非常に減少することは
明らかである。金属化の間に、チェンバ内のすべての運
動が休止することは、機械的運動、衝撃又は振動があら
れれないということである。この運動、衝撃又は振動は
、例えば浮遊する金属材料をウェーハ支持構造物、シー
ルド及び他のこのような表面から移動させることにより
デプリ発生を増進させる傾向をもつものである。加えて
、本装置に釦いては、シールド、その他の構造物上に生
成したこのような浮遊によるコーティング上の応力は、
繰シ返して空気に露曝されることがないこと、処理期間
中に運動を止めさせる必要性により機械的ひずみを減ら
すこと、さらに装置のいろいろな部分を動かさないこと
により減少させられる。ウェーハを支持するクリラグ組
立体の非常に小さな構造物は、通常の動作中に空気に自
らでさえも露曝しない。なぜならば、ロードロックは、
水蒸気−支承用空気ではなく、乾燥した窒素ガスの環境
の中で通常に作動されるからである。
密接に連結したウェーハとスノＪ？ツタリング源との関
係、及びその静止の特色は、付着された膜の所望の特徴
及び均一性に対して付加的ではあるが都合のよいものを
含んでいる。ウェーハ表面上のある点での付着の局在率
は、半径位置及びウェーハ表面の地形状、つ筐り、その
付着の位置の表面が平らかどうか、又はステツブ若しく
は溝の側壁若しくは底部、又は側壁の内側若しくは外側
に向くことに依存する。。このことについては、以下で
更ニ記述する。ウェーハガスフ９ツタリング源に関して
静止状態にあるから、各点での蒸着が、蒸着物全体にわ
たって、時間的に変化する割合で進められるのではなく
、一定の割合で進められる（蒸着源に一定の出力を印加
すると仮定している）。
係、及びその静止の特色は、付着された膜の所望の特徴
及び均一性に対して付加的ではあるが都合のよいものを
含んでいる。ウェーハ表面上のある点での付着の局在率
は、半径位置及びウェーハ表面の地形状、つ筐り、その
付着の位置の表面が平らかどうか、又はステツブ若しく
は溝の側壁若しくは底部、又は側壁の内側若しくは外側
に向くことに依存する。。このことについては、以下で
更ニ記述する。ウェーハガスフ９ツタリング源に関して
静止状態にあるから、各点での蒸着が、蒸着物全体にわ
たって、時間的に変化する割合で進められるのではなく
、一定の割合で進められる（蒸着源に一定の出力を印加
すると仮定している）。
従って、いろいろな点での蒸着の厚さ及び表面の地形状
は、同心的に設置された蒸着源及びウェーハを通る共通
軸のまわシで径方向に対称となる。
は、同心的に設置された蒸着源及びウェーハを通る共通
軸のまわシで径方向に対称となる。
更に、前述で暗示したように、コーティングの中に取り
込１れた汚染の水準が、汚染バックグランド・ガス（酸
素のようなガス）の分子及びスパッタコーティング材料
（アルミニウムのような材料）の原子のウエーハ表１面
での相対的な到着率に依存スる。汚染バックグランドガ
スの分圧が一定の割合で蒸着している間に一定して残っ
ているならばコーティングの中に取シ込１れた局所的汚
染水増は、蒸着された膜の厚さ全体にわたって均一とな
る。
込１れた汚染の水準が、汚染バックグランド・ガス（酸
素のようなガス）の分子及びスパッタコーティング材料
（アルミニウムのような材料）の原子のウエーハ表１面
での相対的な到着率に依存スる。汚染バックグランドガ
スの分圧が一定の割合で蒸着している間に一定して残っ
ているならばコーティングの中に取シ込１れた局所的汚
染水増は、蒸着された膜の厚さ全体にわたって均一とな
る。
対照的に、このような状況は、蒸着源に関するウェーハ
の運動よシ蒸着期間の間に時間と共に変化する蒸着率と
なる従来技術によるロードロック装置に釦いては得られ
なかった。このようなウェーハの運動は、膜成長期間中
にコーティングの中に取り込筐れた汚染水準を不均一に
し、逆にウェーハから良い半導体の産出に影響を釦よぼ
す。ウェー・・が何度も蒸着源を通過させられる従来技
術による装置の場合に、金属膜は層状に蒸着され、望ん
でいない層状になった汚染水準の形状に順に至ってし１
う。
の運動よシ蒸着期間の間に時間と共に変化する蒸着率と
なる従来技術によるロードロック装置に釦いては得られ
なかった。このようなウェーハの運動は、膜成長期間中
にコーティングの中に取り込筐れた汚染水準を不均一に
し、逆にウェーハから良い半導体の産出に影響を釦よぼ
す。ウェー・・が何度も蒸着源を通過させられる従来技
術による装置の場合に、金属膜は層状に蒸着され、望ん
でいない層状になった汚染水準の形状に順に至ってし１
う。
ここで、第９図に示されたスフぞツタリング源１００の
詐論に戻ると、そこでのｈｋ出端がリング形状ターケ９
ツ）１１２を含んでいることがわかるであろう。そのタ
ーピットは第９図は破線にして略示的に示されているが
、第１０図では略示化された断面図の中でよシ詳しく示
されている。このようなスフぞツタリング源の一例が、
１９７８年７月１１日発行の米国特許第４，１００，０
５５号に几０Ｍ、レイニーによる“ス・ぞツタリング装
置に対するターケ°ット形状”の中に詳細に開示されて
いる。このようなス・ぞツタリング源がまた、登録商標
ＭＳ−Ｇｕｎ”の下でパリアン・アソシエイツ・インコ
ーホレイデッドによ！Ｊ ｆＪＪ造され、商業化されて
いる。このようなス／Ｊ？ツタコーティング源が磁気的
に閉じ込められたガス吐出に利用され、またアルゴンガ
スの大気圧以下の内部ガス環境も必要とされている。
詐論に戻ると、そこでのｈｋ出端がリング形状ターケ９
ツ）１１２を含んでいることがわかるであろう。そのタ
ーピットは第９図は破線にして略示的に示されているが
、第１０図では略示化された断面図の中でよシ詳しく示
されている。このようなスフぞツタリング源の一例が、
１９７８年７月１１日発行の米国特許第４，１００，０
５５号に几０Ｍ、レイニーによる“ス・ぞツタリング装
置に対するターケ°ット形状”の中に詳細に開示されて
いる。このようなス・ぞツタリング源がまた、登録商標
ＭＳ−Ｇｕｎ”の下でパリアン・アソシエイツ・インコ
ーホレイデッドによ！Ｊ ｆＪＪ造され、商業化されて
いる。このようなス／Ｊ？ツタコーティング源が磁気的
に閉じ込められたガス吐出に利用され、またアルゴンガ
スの大気圧以下の内部ガス環境も必要とされている。
リング形状ターケ９ットを含む他のスパッタリング源は
オた、例えば平面型マグネトロン源として使用すること
もできる。
オた、例えば平面型マグネトロン源として使用すること
もできる。
ガス吐出からの正電荷イオンは５−Ｇｕｎターケ９ツ１
−１１２に衝突する。そのイオンは、望み通シ蒸着され
るコーティング用のスパッタリング源の材料、たとえば
アルミニウムから作られる。従って、その給源の材料は
、その給源から外に向って、ターピットからスパッタリ
ングをかこされる。そのスフソツターコーティング処理
は、真空チェンバｌＯの大気圧以下で制御された環境の
下でかとなわれる。その中での主要なガスは、通常では
アルゴンであって、ガス吐出を助けるために非常に低圧
にして故意に導入されている。そのガス吐出を助けるた
めに必要なアルゴン圧は．ほぼ２〜２，０ミクロンの範
囲でアシ、以下で記述するようにコーティングの品質に
影響を与えることがわかった。このような吐出を助ける
のに必要なアルゴンが、いろいろなウェーハ処理ステー
ションに故意に導入されたアルゴンから都合よく移るこ
とが知られている。このことについて、以下でウェーハ
加熱ステーション２８及びウェーハ冷却手段１１８と関
連して記述する。
−１１２に衝突する。そのイオンは、望み通シ蒸着され
るコーティング用のスパッタリング源の材料、たとえば
アルミニウムから作られる。従って、その給源の材料は
、その給源から外に向って、ターピットからスパッタリ
ングをかこされる。そのスフソツターコーティング処理
は、真空チェンバｌＯの大気圧以下で制御された環境の
下でかとなわれる。その中での主要なガスは、通常では
アルゴンであって、ガス吐出を助けるために非常に低圧
にして故意に導入されている。そのガス吐出を助けるた
めに必要なアルゴン圧は．ほぼ２〜２，０ミクロンの範
囲でアシ、以下で記述するようにコーティングの品質に
影響を与えることがわかった。このような吐出を助ける
のに必要なアルゴンが、いろいろなウェーハ処理ステー
ションに故意に導入されたアルゴンから都合よく移るこ
とが知られている。このことについて、以下でウェーハ
加熱ステーション２８及びウェーハ冷却手段１１８と関
連して記述する。
第９及び第１０図かられかるように、スパッタリング源
１００は、内径及び外径を有し、それらを連結した形状
であって、平均して約３０度だけ内側にほぼ倒立した円
錐形状を有するリング形状給源としてもよい。実際上、
ターケ０ット１１２の形状がターケ°ットの寿命にわた
って侵食されるだろうから、”円錐″という言葉は近似
的に表わしたものとわかるであろう。第１Ｏ図では、典
型的な新しいターピットの形状とターピットの寿命の終
り１で同じターピットの形状の両方が重ね合せに図示さ
れている。さらに、多くのいろいろな形状か可能である
。例えば、上に記載した米国特許第４，１００，０５５
号を参照。更に、例えば平面型マグネトロンのようない
くつかの有用なリング形状給源は、このようなほぼ円錐
形状ではない。
１００は、内径及び外径を有し、それらを連結した形状
であって、平均して約３０度だけ内側にほぼ倒立した円
錐形状を有するリング形状給源としてもよい。実際上、
ターケ０ット１１２の形状がターケ°ットの寿命にわた
って侵食されるだろうから、”円錐″という言葉は近似
的に表わしたものとわかるであろう。第１Ｏ図では、典
型的な新しいターピットの形状とターピットの寿命の終
り１で同じターピットの形状の両方が重ね合せに図示さ
れている。さらに、多くのいろいろな形状か可能である
。例えば、上に記載した米国特許第４，１００，０５５
号を参照。更に、例えば平面型マグネトロンのようない
くつかの有用なリング形状給源は、このようなほぼ円錐
形状ではない。
このような侵食にかかわらず、ターケ０ット１１２から
発する重要な微量の材料は、依然として給源の軸線に向
って内側に方向付けされている。加えて、外に向くこと
になるターピットのよシ侵食された底部からのいくらか
の材料は、実際に侵食された側壁によってさえぎられる
だろう。その側壁では、大体内側に向って再ス・ぞツタ
リングが釦こるかもしれない。従って、ターピットの侵
食があったとしても、スパッタリング１００は、リング
形状給源と同様に作動すると特性化させられるし、有効
にほぼ倒立した円錐形状となりうる。はぼ倒立した円錐
形状がブレーナの形状よシも、給源からス・ぞツタされ
た材料をよシ効率よく利用できるようになると信じられ
る。このことは、ス／４’ツタされた飼料の大部分が、
シールド上に無用に蒸着されるかわシにウエーハ上に蒸
着された大部分から成る円錐の形状のため．ほぼ内側に
向けられるためだと信じられる。
発する重要な微量の材料は、依然として給源の軸線に向
って内側に方向付けされている。加えて、外に向くこと
になるターピットのよシ侵食された底部からのいくらか
の材料は、実際に侵食された側壁によってさえぎられる
だろう。その側壁では、大体内側に向って再ス・ぞツタ
リングが釦こるかもしれない。従って、ターピットの侵
食があったとしても、スパッタリング１００は、リング
形状給源と同様に作動すると特性化させられるし、有効
にほぼ倒立した円錐形状となりうる。はぼ倒立した円錐
形状がブレーナの形状よシも、給源からス・ぞツタされ
た材料をよシ効率よく利用できるようになると信じられ
る。このことは、ス／４’ツタされた飼料の大部分が、
シールド上に無用に蒸着されるかわシにウエーハ上に蒸
着された大部分から成る円錐の形状のため．ほぼ内側に
向けられるためだと信じられる。
第９図でわかるように、ウェー／・Ｌ５は、前述したよ
うにコーティングの間に給源１００に関して同心で静止
的に固定され且つ平行な関係に保たれている。そのウェ
ーハは、クリラグ組立体２゜によって比較的薄しウェー
ハ支持体グレートａ立体１８の内にり１１力的に支持さ
れてｂる。このような関係は、第１０図の略示的図でよ
り分解的に示すしている。この図は、有効給源ターケ゛
ノドーウェーハ間隔Ｘ１ コーティングされたウェーハ
にそってその中心から測った半径位置「を定義するのに
役立てるものである。これらの量を定義する際給源Ｐ１
１の有効平面を同一のものとみることが有益である。こ
の有効平面は、基準平面となるものであって、この基準
平面とは、ターケ°ットの寿命の終りすでにこの基準平
面の上下に釦ける侵食された材料の量が等しくなるよう
な平面基準である。
うにコーティングの間に給源１００に関して同心で静止
的に固定され且つ平行な関係に保たれている。そのウェ
ーハは、クリラグ組立体２゜によって比較的薄しウェー
ハ支持体グレートａ立体１８の内にり１１力的に支持さ
れてｂる。このような関係は、第１０図の略示的図でよ
り分解的に示すしている。この図は、有効給源ターケ゛
ノドーウェーハ間隔Ｘ１ コーティングされたウェーハ
にそってその中心から測った半径位置「を定義するのに
役立てるものである。これらの量を定義する際給源Ｐ１
１の有効平面を同一のものとみることが有益である。こ
の有効平面は、基準平面となるものであって、この基準
平面とは、ターケ°ットの寿命の終りすでにこの基準平
面の上下に釦ける侵食された材料の量が等しくなるよう
な平面基準である。
ｔた、有効給源直径Ｄｓを定義することも有益である。
この有効給源直径は、ターグツトの寿命の終りオでに、
その直径の外側で侵食された利；料の量がその直径の内
側で侵食されたその量と等しくなるような直径である。
その直径の外側で侵食された利；料の量がその直径の内
側で侵食されたその量と等しくなるような直径である。
従って、Ｘは、解析的に言うと、ウェーハと平面Ｐ、と
の間の距離である。商業的に役に立つような典型的なス
フソツタリング源１００を、ｗＩｏ図で示されているよ
うに、実際的に、ターケ°ットの外直径及び内直径をそ
れぞれ５．１５インチ（１３，１ａｎ）及び２，１２イ
ンチ（５，４ｃ１ｎ）とし、ターケ９ットの高さを０．
８８イ／チ（２，２４ｃ！ｎ）とすることができる。従
って、図に示された侵食・ぞターンに対しては、その有
効給源直径は、商業的な給源に対して約４．６インチ（
１１，７ｏｎ）である。同様に、給源の有効平面Ｐ３が
侵食されていないターグツトの頂端の下方に約０．５イ
ンチ（１，２７ｃｙｎ）の所にあることがわかるであろ
う。
の間の距離である。商業的に役に立つような典型的なス
フソツタリング源１００を、ｗＩｏ図で示されているよ
うに、実際的に、ターケ°ットの外直径及び内直径をそ
れぞれ５．１５インチ（１３，１ａｎ）及び２，１２イ
ンチ（５，４ｃ１ｎ）とし、ターケ９ットの高さを０．
８８イ／チ（２，２４ｃ！ｎ）とすることができる。従
って、図に示された侵食・ぞターンに対しては、その有
効給源直径は、商業的な給源に対して約４．６インチ（
１１，７ｏｎ）である。同様に、給源の有効平面Ｐ３が
侵食されていないターグツトの頂端の下方に約０．５イ
ンチ（１，２７ｃｙｎ）の所にあることがわかるであろ
う。
意外にも、非常に良いプレーナの均−性及びよシ優れた
ステップカバレージを有した半導体のプレーナが可能で
あるけれども、蒸着期間中に給源１００に関して図示さ
れているように静止的にウェーハを保ち続けること、そ
してこのようなコーティングが、特定の幾イδ１学的及
び位置的１’Ｊ約が観測され、適切な内部ガス環境及び
圧力が保たれる限シ．ほぼ１分という比較的短い蒸着時
間内にかとないうろことがわかったであろう。非常によ
い均−性及び優れたステップカバレージを得るためのこ
れら必須条件は、期待されうるこれらの因子についての
改良の程度はもちろん、第１１−１５図でグラフにょシ
説明されている。ここで使用され、図の中にもある”均
一性″という用語が、均一性がウェーハの中心での厚さ
と考えられる半径位置に訃ける厚さの割合であることは
わかるであろう。従って、例により、均一性はウェーハ
の中心の厚さを１と規格化する。
ステップカバレージを有した半導体のプレーナが可能で
あるけれども、蒸着期間中に給源１００に関して図示さ
れているように静止的にウェーハを保ち続けること、そ
してこのようなコーティングが、特定の幾イδ１学的及
び位置的１’Ｊ約が観測され、適切な内部ガス環境及び
圧力が保たれる限シ．ほぼ１分という比較的短い蒸着時
間内にかとないうろことがわかったであろう。非常によ
い均−性及び優れたステップカバレージを得るためのこ
れら必須条件は、期待されうるこれらの因子についての
改良の程度はもちろん、第１１−１５図でグラフにょシ
説明されている。ここで使用され、図の中にもある”均
一性″という用語が、均一性がウェーハの中心での厚さ
と考えられる半径位置に訃ける厚さの割合であることは
わかるであろう。従って、例により、均一性はウェーハ
の中心の厚さを１と規格化する。
第１１及び第１２図では、半径位置１インチの関数とし
てウェーハ１５の主要な最上のプレーナ表面上への蒸着
の厚さの均一性を図示している。
てウェーハ１５の主要な最上のプレーナ表面上への蒸着
の厚さの均一性を図示している。
この均一性は前述したように規格化された相対的Ｊ１１
１定である。第１１図では、４つのＩＩＩＪ線が示され
、各々は、給源からウェーハ１での距離Ｘがそれぞれ２
．３．４そして５インチを取ったときのものである。第
Ｉ２図では、両均−性の他線は、給源からウェーハまで
の距離Ｘが４インチであるときのものである。しかし、
一方は２ミクロン圧のアルゴンの環境に対してであり、
他方は１０ミクａン圧のアルゴンの環境に対してである
。
１定である。第１１図では、４つのＩＩＩＪ線が示され
、各々は、給源からウェーハ１での距離Ｘがそれぞれ２
．３．４そして５インチを取ったときのものである。第
Ｉ２図では、両均−性の他線は、給源からウェーハまで
の距離Ｘが４インチであるときのものである。しかし、
一方は２ミクロン圧のアルゴンの環境に対してであり、
他方は１０ミクａン圧のアルゴンの環境に対してである
。
第１１図では、ウェー／・１５のフ０レーナ表面全体の
蒸着の均一性が、有効給源直径Ｄ３がウェーハの直径Ｄ
ｗＪニジも大きい限シ、給源とウェーハの間の相対的な
運肋がなくても非常に良いという驚くべき結果が示され
ている。特に、第１１図によって示されているように、
プレーナカバレージの均一性は、（ａ）及び（ｂ）であ
る限り±１５％よシもよい。
蒸着の均一性が、有効給源直径Ｄ３がウェーハの直径Ｄ
ｗＪニジも大きい限シ、給源とウェーハの間の相対的な
運肋がなくても非常に良いという驚くべき結果が示され
ている。特に、第１１図によって示されているように、
プレーナカバレージの均一性は、（ａ）及び（ｂ）であ
る限り±１５％よシもよい。
ここで、（ａ）とは、Ｘがほぼ０．４ＤＩＩから１．
Ｉ Ｄ、の範囲内であること（Ｄ、＝４．６インチに対
してＸ＝２インチから５インチ）。（ｂ）とは、ウェー
ハの最大直径ＤＷ ｍ１ｌＫが約０．９０Ｉ！よシ小さ
いこと（又は、つ工−ハの直径の半分に等しいｒの値、
有効直径り。
Ｉ Ｄ、の範囲内であること（Ｄ、＝４．６インチに対
してＸ＝２インチから５インチ）。（ｂ）とは、ウェー
ハの最大直径ＤＷ ｍ１ｌＫが約０．９０Ｉ！よシ小さ
いこと（又は、つ工−ハの直径の半分に等しいｒの値、
有効直径り。
＝４，６インチの給源に対しては約２．１インチ）。
よりよい誤差でさえウェーハ直径のある範囲全体にわた
ってその誤差の上限の中に示されている。
ってその誤差の上限の中に示されている。
たとえば、約０．Ｇ５Ｊでものウェーハ直径対給源直径
の比の範囲全体にわたって（約１．５インチ１でもの半
径位置ｒで）、均一性は±８．８％よりもよい。挾言す
れば、３．０インチ（７，６３ａｎ ）のウェーハの直
径全体にわたり、４．６インチ（１１，７４ｃｎ１）の
有効給源を有し、３ミクロンアルゴン圧の環境と仮定す
ると、プレーナ均一性は、給源からウェー・・１での間
隔Ｘが０．４Ｄ、から１．ＩＤ、の範囲内に選んだにも
かかわらず±０．８％よりもよい。
の比の範囲全体にわたって（約１．５インチ１でもの半
径位置ｒで）、均一性は±８．８％よりもよい。挾言す
れば、３．０インチ（７，６３ａｎ ）のウェーハの直
径全体にわたり、４．６インチ（１１，７４ｃｎ１）の
有効給源を有し、３ミクロンアルゴン圧の環境と仮定す
ると、プレーナ均一性は、給源からウェー・・１での間
隔Ｘが０．４Ｄ、から１．ＩＤ、の範囲内に選んだにも
かかわらず±０．８％よりもよい。
給源からウエーハ１での間隔Ｘをほぼ０．４ ＤＢから
０．９Ｄ、−ｊでの範囲と限ることにより、プレーナ均
一性は、史に第１１図でわかるように、±５％よりもよ
く改良されている。
０．９Ｄ、−ｊでの範囲と限ることにより、プレーナ均
一性は、史に第１１図でわかるように、±５％よりもよ
く改良されている。
前述のプレーナ均一性の数値は、蒸着が遂行された環境
のアルゴンの圧力により影響を受けるであろうが、しか
し前記の駕〈べき均一性の結果は、それにもかかわらず
持続している。とりわけ圧力因子の影響を考えると、第
１２図は、次の２つの条件の下でＸ＝４インチの給源か
らウエーハ１での距離及び５インチの外円の直径の給源
（有効給源直径Ｄｓ＝ ４． Ｇイ／チに対して）とい
う模範的な場合に対して伺が起こる熱を示している。１
つの条件は、２ミクロン圧のアルコ゛ンの環境、他方は
１０ミクロン圧のアルゴンの環境。２ミクロン圧のアル
ゴンで、±１０％の均一性がほぼ４．３インチ（Ｉｏ、
９ｏｎ）の最大ウエーハ直径（はぼ２．２インチ（５，
６Ｃｒｎ）の半径位置）まで得られることがわかるであ
ろう。アルゴン圧を１０ミクロンまで上げると、同じ±
１０％の均一性を保つための最大直径は．ほぼ３．６イ
ンチ（はぼ１．８インチの半径位置）に均１Ｇ多だけ減
少することになる。かわって、直径３．０インチのウエ
ーハに対して、均一性が２ミクロンのアルゴン圧に対し
て約±４％であり、１０ミクロンのアルゴン圧に対して
ほぼ±７％になシ、共に多くの半導体ウエーハの応用に
対してより優れた結果であるとわかるであろう。
のアルゴンの圧力により影響を受けるであろうが、しか
し前記の駕〈べき均一性の結果は、それにもかかわらず
持続している。とりわけ圧力因子の影響を考えると、第
１２図は、次の２つの条件の下でＸ＝４インチの給源か
らウエーハ１での距離及び５インチの外円の直径の給源
（有効給源直径Ｄｓ＝ ４． Ｇイ／チに対して）とい
う模範的な場合に対して伺が起こる熱を示している。１
つの条件は、２ミクロン圧のアルコ゛ンの環境、他方は
１０ミクロン圧のアルゴンの環境。２ミクロン圧のアル
ゴンで、±１０％の均一性がほぼ４．３インチ（Ｉｏ、
９ｏｎ）の最大ウエーハ直径（はぼ２．２インチ（５，
６Ｃｒｎ）の半径位置）まで得られることがわかるであ
ろう。アルゴン圧を１０ミクロンまで上げると、同じ±
１０％の均一性を保つための最大直径は．ほぼ３．６イ
ンチ（はぼ１．８インチの半径位置）に均１Ｇ多だけ減
少することになる。かわって、直径３．０インチのウエ
ーハに対して、均一性が２ミクロンのアルゴン圧に対し
て約±４％であり、１０ミクロンのアルゴン圧に対して
ほぼ±７％になシ、共に多くの半導体ウエーハの応用に
対してより優れた結果であるとわかるであろう。
第１５図では、更にアルゴン環境の圧力の影響が示され
ている。この図で、給源−ウエーハ間隔４インチに対し
て、グレーナカパレージが２つの半径位置、一方が１．
５インチ（３，８１ｃｔｎ）で他方が２．０インチに対
してアルゴン圧のミクロ、ン単位の関数として示されて
いる。期待通り、最も内側の半径位置は最も高い均一性
を示している。しかしこれら両回線は、アルゴン圧全体
にわたって同様に変化している。０ミクロンから５ミク
ロンまで、その変化が円半径位置とも最も急激であると
わかるであろう。しかし、５ミクロンから１５ミクロン
１で、均一性の変化は、両方とも数ｔＪ？−セントのオ
ーダで非常に小さい。従って、プレーナ均一性が、５ミ
クロンから１５ミクロン筐での間の中でアルコ゛ン圧の
変化に非常に敏感でなく、このことが以下で詳細に説り
」されるように、ステラフ０カバレーノを最適化する際
に重要になり、アルゴン圧の変化により、よυ大きな影
響を受けるという驚くべき事実であることがわかるであ
ろう。
ている。この図で、給源−ウエーハ間隔４インチに対し
て、グレーナカパレージが２つの半径位置、一方が１．
５インチ（３，８１ｃｔｎ）で他方が２．０インチに対
してアルゴン圧のミクロ、ン単位の関数として示されて
いる。期待通り、最も内側の半径位置は最も高い均一性
を示している。しかしこれら両回線は、アルゴン圧全体
にわたって同様に変化している。０ミクロンから５ミク
ロンまで、その変化が円半径位置とも最も急激であると
わかるであろう。しかし、５ミクロンから１５ミクロン
１で、均一性の変化は、両方とも数ｔＪ？−セントのオ
ーダで非常に小さい。従って、プレーナ均一性が、５ミ
クロンから１５ミクロン筐での間の中でアルコ゛ン圧の
変化に非常に敏感でなく、このことが以下で詳細に説り
」されるように、ステラフ０カバレーノを最適化する際
に重要になり、アルゴン圧の変化により、よυ大きな影
響を受けるという驚くべき事実であることがわかるであ
ろう。
十分に満足のいくコーティングを得るために、ウェー／
・１５の主要なブレーナ表面内の溝及びスデッグのよう
な特長部の側壁が十分にコーティングされること、すな
わち、よい６ステツグカバレーノ”が与えられることが
肝要である。側壁がウェーハの主要なプレーナ表面にほ
ぼ垂直になる表面どして形成されてもよい。走査用電子
マイクロスコープが、特殊な応用面で実現されたステツ
ブカバレージの十分さを少なくとも実質的に評価するた
めの主要な道具として半導体デノ々イス業者により使用
されている。
・１５の主要なブレーナ表面内の溝及びスデッグのよう
な特長部の側壁が十分にコーティングされること、すな
わち、よい６ステツグカバレーノ”が与えられることが
肝要である。側壁がウェーハの主要なプレーナ表面にほ
ぼ垂直になる表面どして形成されてもよい。走査用電子
マイクロスコープが、特殊な応用面で実現されたステツ
ブカバレージの十分さを少なくとも実質的に評価するた
めの主要な道具として半導体デノ々イス業者により使用
されている。
従来技術では、十分な均−性及びステッグカ・ぐレージ
を得るために蒸着源に関してウエーハの相対的な連動の
必要性が、広範囲な経験により教えられ、公知となって
いる。１．Ａ、プレツク、 Ｄ、Ｂ。
を得るために蒸着源に関してウエーハの相対的な連動の
必要性が、広範囲な経験により教えられ、公知となって
いる。１．Ａ、プレツク、 Ｄ、Ｂ。
フレイザーとＳ、Ｅ、ハツズコーの６コンピユータシユ
ミレーシヨン及び電子マイクロスコーグによるＡｔステ
ップカバレージの最適化″ツヤーナル・オブ・バキュー
ム・サイエンテイフイク・テクノロジー１５巻１３−１
５ペー：）（１月−２月、１９７８）の最近の記事で、
金属フィルム蒸着のコンピュータシュミレーションと、
遊星取付具の加わった電子ビーム蒸発源、すなわち加熱
されない基板上の蒸着で得られた実際の膜ステッグカノ
Ｚレージの走査用電子マイクロスコープ（Ｓ Ｉ（Ｍ
）フォトグラフィの間にすぐれた一致のあることがレポ
ートされている。その文献の中で使用された給源は小面
積熱蒸発源であるけれども、本発明の装置にむいては、
リング形状スパッタリング源１１２が使用され、更にこ
の給源は静止的で、密に連結されてかり、その文献で調
べられた幾イ５ｊ学的考察は全く直接的にあられれてい
る。本発明のような給源によるいろいろな表面上の蒸着
は、その文献のような同心的に位置付けされた小面積給
源からよりもよくあるべきであろうとも、その文献で調
べられた考察は、リング形状給源の直径に関して実際的
に興味のあるウェーハの大きさに対して、十分なシャド
ウィングがウェーハの多くにわたっての十分なステツブ
カバレージの可能性に重大な疑いを釦こさせることを決
して示していない。しかし、驚くべきことに、本発明に
釦いて、非常に高品質なステツブカバレージは、実際実
現できる。第１１及び第１２図と関連して前述し、グレ
ーナカ・ぐレージの非常に良い均一性を生じさせた多く
の形状は寸だ良いステツブカバレージをトとなうけれど
も、給源−ウエーハの間隔の範囲及び値、並びにウェー
ハと給源の直径の関連はそれぞれ同一化され、コーティ
ングの環境に対するアルゴン圧の範囲及び値を有するよ
うにこのようなカバレージに依然としてよシよい品質を
与える。
ミレーシヨン及び電子マイクロスコーグによるＡｔステ
ップカバレージの最適化″ツヤーナル・オブ・バキュー
ム・サイエンテイフイク・テクノロジー１５巻１３−１
５ペー：）（１月−２月、１９７８）の最近の記事で、
金属フィルム蒸着のコンピュータシュミレーションと、
遊星取付具の加わった電子ビーム蒸発源、すなわち加熱
されない基板上の蒸着で得られた実際の膜ステッグカノ
Ｚレージの走査用電子マイクロスコープ（Ｓ Ｉ（Ｍ
）フォトグラフィの間にすぐれた一致のあることがレポ
ートされている。その文献の中で使用された給源は小面
積熱蒸発源であるけれども、本発明の装置にむいては、
リング形状スパッタリング源１１２が使用され、更にこ
の給源は静止的で、密に連結されてかり、その文献で調
べられた幾イ５ｊ学的考察は全く直接的にあられれてい
る。本発明のような給源によるいろいろな表面上の蒸着
は、その文献のような同心的に位置付けされた小面積給
源からよりもよくあるべきであろうとも、その文献で調
べられた考察は、リング形状給源の直径に関して実際的
に興味のあるウェーハの大きさに対して、十分なシャド
ウィングがウェーハの多くにわたっての十分なステツブ
カバレージの可能性に重大な疑いを釦こさせることを決
して示していない。しかし、驚くべきことに、本発明に
釦いて、非常に高品質なステツブカバレージは、実際実
現できる。第１１及び第１２図と関連して前述し、グレ
ーナカ・ぐレージの非常に良い均一性を生じさせた多く
の形状は寸だ良いステツブカバレージをトとなうけれど
も、給源−ウエーハの間隔の範囲及び値、並びにウェー
ハと給源の直径の関連はそれぞれ同一化され、コーティ
ングの環境に対するアルゴン圧の範囲及び値を有するよ
うにこのようなカバレージに依然としてよシよい品質を
与える。
第１３及び第１４図は、これら最適化ノやラメータを定
義するのに助けとなり、半径位置の関数として側壁カバ
レージの厚さの測定値をグラフにしである。各半径位置
でのすべては、その半径位置でのブレーナ表面上に得ら
れるであろう蒸着の厚さに規格化される。物理的に、こ
のことは、ウェーハに形成されｎ４がウエーハの中心に
向くのと、ウェーハの中心から外へ向くのと両面を含む
側壁を有してもよいからである。驚く筐でもなく、それ
ら両面がほぼ同じ半径位置にあるにもかかわらず、外側
に向いた側面は、内側に向いた側面よシも著しく薄い蒸
着がトこなわれる。この事は、第Ｉ３及び第１４図に表
わされている。図では、水平１ｉ１＋の左側は、外に向
いた側壁に対する半径位置に対応し、その右側は、内側
に向いた側壁に対する半径位置に対応している。ブレー
ナ表面カバレージのノぞ−七ンテーノとして側壁カバレ
ージを垂直！ｔｉｌｌにとシ、且つ前述したように規格
化しであることが更にわかるであろう。両グラフとも、
アルゴン３ミクロン圧及びアルゴン１０ミクロン圧を示
している。第１３図は、給源一基板距離４インチに対し
てであシ、第１４図は、給源一基板距離３インチに対し
てである。
義するのに助けとなり、半径位置の関数として側壁カバ
レージの厚さの測定値をグラフにしである。各半径位置
でのすべては、その半径位置でのブレーナ表面上に得ら
れるであろう蒸着の厚さに規格化される。物理的に、こ
のことは、ウェーハに形成されｎ４がウエーハの中心に
向くのと、ウェーハの中心から外へ向くのと両面を含む
側壁を有してもよいからである。驚く筐でもなく、それ
ら両面がほぼ同じ半径位置にあるにもかかわらず、外側
に向いた側面は、内側に向いた側面よシも著しく薄い蒸
着がトこなわれる。この事は、第Ｉ３及び第１４図に表
わされている。図では、水平１ｉ１＋の左側は、外に向
いた側壁に対する半径位置に対応し、その右側は、内側
に向いた側壁に対する半径位置に対応している。ブレー
ナ表面カバレージのノぞ−七ンテーノとして側壁カバレ
ージを垂直！ｔｉｌｌにとシ、且つ前述したように規格
化しであることが更にわかるであろう。両グラフとも、
アルゴン３ミクロン圧及びアルゴン１０ミクロン圧を示
している。第１３図は、給源一基板距離４インチに対し
てであシ、第１４図は、給源一基板距離３インチに対し
てである。
それら曲線からすぐに明らかなように、更に思いがけな
い事実が、外向きの側壁をコートするのにより困難な側
壁カバレージが３ミクロンから１０ミクロンの範囲のア
ルゴン大気の圧力を上昇させてドラマチックに改良され
たことの中に表われている。このことは、給源−ウエー
ハの間隔の範囲に対して、たとえば、Ｘ＝３及びＸ＝４
の両方に正しい。第１４図（Ｘ＝３インチ）で、側壁カ
バレージは、たとえば、半径位置２．０インチ（直径４
インチのウェーハの縁に対応する）で４多弱からほぼ１
２％１で、そして直径３インチのウェーハの縁で１５％
から２０多に増加する。第１３図（Ｘ＝４インチ）から
れかるように、側壁力・ぐレージは、３インチウエーハ
の縁でほぼ９多からほぼ１７％に増加する。筐た、同様
の一般的な給源−ウェーハ距離及び良いフ０レーナカパ
レーノとなるように見出されたウエーハと給源との間の
同種の関係が１゛た、特に外側と内側に面した壁の改良
のあるカバレージで、ブレーナ表面カバレージの均一性
をひどく下げない範囲内で増加したアルコ゛ン圧の有益
な効果が考えられるようなときに、良い側壁カバレージ
になることもわかるであろう。
い事実が、外向きの側壁をコートするのにより困難な側
壁カバレージが３ミクロンから１０ミクロンの範囲のア
ルゴン大気の圧力を上昇させてドラマチックに改良され
たことの中に表われている。このことは、給源−ウエー
ハの間隔の範囲に対して、たとえば、Ｘ＝３及びＸ＝４
の両方に正しい。第１４図（Ｘ＝３インチ）で、側壁カ
バレージは、たとえば、半径位置２．０インチ（直径４
インチのウェーハの縁に対応する）で４多弱からほぼ１
２％１で、そして直径３インチのウェーハの縁で１５％
から２０多に増加する。第１３図（Ｘ＝４インチ）から
れかるように、側壁力・ぐレージは、３インチウエーハ
の縁でほぼ９多からほぼ１７％に増加する。筐た、同様
の一般的な給源−ウェーハ距離及び良いフ０レーナカパ
レーノとなるように見出されたウエーハと給源との間の
同種の関係が１゛た、特に外側と内側に面した壁の改良
のあるカバレージで、ブレーナ表面カバレージの均一性
をひどく下げない範囲内で増加したアルコ゛ン圧の有益
な効果が考えられるようなときに、良い側壁カバレージ
になることもわかるであろう。
更に、これら−数的な／ぞラメータの中で、よく特別な
範囲が、最も改良された側壁カバレージに対して興味深
いものである。特に、給源−ウェーハ距離Ｘが０．４Ｄ
ｓから０．９ Ｄ、 （すなわち、有効給源半径り、＝
４．６インチとするとＸ＝２−５インチ及びほぼ０．７
０３（又は、有効給源半径り、＝４．６インチとすると
Ｄｗ＝ ３．２インチ＝ ８．１３ ｃｍ ’ｊで）以
内のウェーハ直径に対して、フ０レーナ蒸着の均一性が
士ｌＯ％よシもよいばかりか、最小の側壁カバレージが
少なくともブレーナカバレージのＩＯ優で、アルゴン圧
が１０ミクロンの近傍に保ってｂる限シではもつとよい
。前述以内の範囲は依然としてより有用である。たとえ
ば、第１３及び第１４図（給源−ウエーハ距ｌ１ｉＩＸ
＝３インチ）でわかったように、側壁カバレージが３イ
ンチのウェーハの縁の外のプレーナカバレージの少なく
とも２０％で、Ｘ２４インチでは側壁カバレージは同じ
場合に少なくとも１７％である。
範囲が、最も改良された側壁カバレージに対して興味深
いものである。特に、給源−ウェーハ距離Ｘが０．４Ｄ
ｓから０．９ Ｄ、 （すなわち、有効給源半径り、＝
４．６インチとするとＸ＝２−５インチ及びほぼ０．７
０３（又は、有効給源半径り、＝４．６インチとすると
Ｄｗ＝ ３．２インチ＝ ８．１３ ｃｍ ’ｊで）以
内のウェーハ直径に対して、フ０レーナ蒸着の均一性が
士ｌＯ％よシもよいばかりか、最小の側壁カバレージが
少なくともブレーナカバレージのＩＯ優で、アルゴン圧
が１０ミクロンの近傍に保ってｂる限シではもつとよい
。前述以内の範囲は依然としてより有用である。たとえ
ば、第１３及び第１４図（給源−ウエーハ距ｌ１ｉＩＸ
＝３インチ）でわかったように、側壁カバレージが３イ
ンチのウェーハの縁の外のプレーナカバレージの少なく
とも２０％で、Ｘ２４インチでは側壁カバレージは同じ
場合に少なくとも１７％である。
模範的な結果のセットを１０ミクロンのコーティングの
間のアルゴン圧及び０．４Ｄｓから０．９０゜の範囲の
給源一基板距離に対する上記のデータから、下記の通υ
表にできる。
間のアルゴン圧及び０．４Ｄｓから０．９０゜の範囲の
給源一基板距離に対する上記のデータから、下記の通υ
表にできる。
表 ル
−ジの均一性 カバレージ 板の最大直径（Ｄｗ
ｍａｘ ）±２０％よりもよい −ＤＷ ｍａＸ ”
４．２インチ＝０．９Ｄ。
ｍａｘ ）±２０％よりもよい −ＤＷ ｍａＸ ”
４．２インチ＝０．９Ｄ。
±１０優よりもよい
１０％以上はる
かによい
ＤＷ ｍ１ＬＸ
＝３．２インチ
＝０．７Ｄｓ
同様の結果が４インチ及び５インチの直径のウェーハに
対して得られる。従つＸ、たとえば、士ＩＯ％よシもよ
い均−性及び１０％よりもはるかによい側壁カバレージ
に対して、最小有効給源半径Ｄｓは、４インチの直径の
ウエーハに対して５．フインチ（１４，５ｃｍ ）に、
そして５インチの直径のウェーハに対して７．１インチ
（１８，ＯＣｒｎ）にほぼ等しい。
対して得られる。従つＸ、たとえば、士ＩＯ％よシもよ
い均−性及び１０％よりもはるかによい側壁カバレージ
に対して、最小有効給源半径Ｄｓは、４インチの直径の
ウエーハに対して５．フインチ（１４，５ｃｍ ）に、
そして５インチの直径のウェーハに対して７．１インチ
（１８，ＯＣｒｎ）にほぼ等しい。
増加するアルゴン圧の環境の側壁カバレージにふ・ける
Ｂ １ｌｌｌｌされた改良点のいくつかは、給源とウェ
ーハ間の空間に局在するスパッタリングされた原子とア
ルゴンノｆスの原子との間の衝突の結果から生ずると信
じられている。従って、ス・ぞツタリングされた原子は
、蒸着の視線から影となった領域内の角のまわシ及び縁
にわたっである”散乱１ｆス”である。８ｇＭフォトグ
ラフィーは、ｌＯ０ミフロンアルコ゛ンを使用して得ら
れたステップカバレージが、たとえば３ミクロンアルゴ
ン圧を使用して得られたものより十分によいことを本当
に示している。
Ｂ １ｌｌｌｌされた改良点のいくつかは、給源とウェ
ーハ間の空間に局在するスパッタリングされた原子とア
ルゴンノｆスの原子との間の衝突の結果から生ずると信
じられている。従って、ス・ぞツタリングされた原子は
、蒸着の視線から影となった領域内の角のまわシ及び縁
にわたっである”散乱１ｆス”である。８ｇＭフォトグ
ラフィーは、ｌＯ０ミフロンアルコ゛ンを使用して得ら
れたステップカバレージが、たとえば３ミクロンアルゴ
ン圧を使用して得られたものより十分によいことを本当
に示している。
ステップカバレージが、アルミニウム蒸着の間、基板を
３００℃に近い温度に加熱することにより改良をち−こ
ないうることば、更に知られている（たどえば、上述で
参照したプレツク等による文献を参照）。この有益な結
果は、膜の成長している間、アルミニウム原子の上昇し
た温度で増長した可動性から生じる。本発明の装置で使
用された密に連結した給源及び静止状態の給源−ウェー
ハの関連をもって、コーティング中に、高い蒸着率が実
現でき、たとえば、毎分１０，０ＯＯＸで、かなシの熱
が発生する。たとえば、ウェーハ表面に到着するスパッ
タリングされた原子の運動エネルギーに加えてアルミニ
ウムの凝結の熱は、上記蒸着率でＩ ｃｕｔ当りほぼ０
．２ワツトである。１分の蒸着のサイクルの間、典型的
な半導体ウエーハに生じた温度は、２００℃はどである
。従って、本発明の装置内のこの密に連結して且つ静止
的な形状の蒸着の間のウェーハの温度のこのような上昇
が、ステップカバレージに有益な程度にアルミニウムの
移転を起こすのに助けとなるだろう。更に、熱の付加的
応用面として、ステップカバレージ金改良しつる。しか
し、これらの実現性の利益を十分に受けるためにコーテ
ィングされたウェーハにむらのない熱の厳密に制御され
た応用の実現性は、いオオで実行できなかった。従来技
術の装置では、ウェーハは、ウェーハ支持体ｆ１乍造と
の熱的接触が不確実である。ウェーハと給源との間の密
接な結合は、法則というよりむしろ例外であった。さら
に−枚のウェーハに対する蒸着率は非常に高くはなかっ
た。処理の間中、ウェーハ温度全体の制御は所望するも
のを多く放置することになった。
３００℃に近い温度に加熱することにより改良をち−こ
ないうることば、更に知られている（たどえば、上述で
参照したプレツク等による文献を参照）。この有益な結
果は、膜の成長している間、アルミニウム原子の上昇し
た温度で増長した可動性から生じる。本発明の装置で使
用された密に連結した給源及び静止状態の給源−ウェー
ハの関連をもって、コーティング中に、高い蒸着率が実
現でき、たとえば、毎分１０，０ＯＯＸで、かなシの熱
が発生する。たとえば、ウェーハ表面に到着するスパッ
タリングされた原子の運動エネルギーに加えてアルミニ
ウムの凝結の熱は、上記蒸着率でＩ ｃｕｔ当りほぼ０
．２ワツトである。１分の蒸着のサイクルの間、典型的
な半導体ウエーハに生じた温度は、２００℃はどである
。従って、本発明の装置内のこの密に連結して且つ静止
的な形状の蒸着の間のウェーハの温度のこのような上昇
が、ステップカバレージに有益な程度にアルミニウムの
移転を起こすのに助けとなるだろう。更に、熱の付加的
応用面として、ステップカバレージ金改良しつる。しか
し、これらの実現性の利益を十分に受けるためにコーテ
ィングされたウェーハにむらのない熱の厳密に制御され
た応用の実現性は、いオオで実行できなかった。従来技
術の装置では、ウェーハは、ウェーハ支持体ｆ１乍造と
の熱的接触が不確実である。ウェーハと給源との間の密
接な結合は、法則というよりむしろ例外であった。さら
に−枚のウェーハに対する蒸着率は非常に高くはなかっ
た。処理の間中、ウェーハ温度全体の制御は所望するも
のを多く放置することになった。
対照的に、本発明の装置では、ウェーハは個々的方式で
操作されている。加えて、ウェーハは静止的に保たれる
が、いろいろな処理ステーションにあるし、そこでは密
に連結している（ロードロックステーションを除いて）
。更に、ウエーハがエツジにより支持されているので、
ウエーハの両面は処理するのに対して接近可能である。
操作されている。加えて、ウェーハは静止的に保たれる
が、いろいろな処理ステーションにあるし、そこでは密
に連結している（ロードロックステーションを除いて）
。更に、ウエーハがエツジにより支持されているので、
ウエーハの両面は処理するのに対して接近可能である。
このような特長の１つの帰結として、各処理ステーショ
ンに個々的にウェーハの温度を制御するために９２のよ
うな手段を設けることが今や可能になった。
ンに個々的にウェーハの温度を制御するために９２のよ
うな手段を設けることが今や可能になった。
特に、本発明の温度制御は、ウエーハ加熱ステーンヨン
２８及びウェーハ冷却手段１１８と連係して前述したノ
！ス伝熱手段により上述のように成し遂げられる。これ
らの手段は、前述したようなウェーハの背面の後の空間
に微量のアルゴンガス（スパッタリング蒸着給源の作動
に対して少なくとも必要とされるだけの分量）を導入す
ることにより、Ｊノ＋気環境の下でウェーハを加熱又は
冷却するという問題を解決する。このようなウエーハ加
熱又は冷却手段は、どこかの場所、たとえばコーティン
グステーションに使用することもできるだろう。
２８及びウェーハ冷却手段１１８と連係して前述したノ
！ス伝熱手段により上述のように成し遂げられる。これ
らの手段は、前述したようなウェーハの背面の後の空間
に微量のアルゴンガス（スパッタリング蒸着給源の作動
に対して少なくとも必要とされるだけの分量）を導入す
ることにより、Ｊノ＋気環境の下でウェーハを加熱又は
冷却するという問題を解決する。このようなウエーハ加
熱又は冷却手段は、どこかの場所、たとえばコーティン
グステーションに使用することもできるだろう。
ステップカバレージだけでなく、反射性、抵抗性のよう
ないろいろな膜の性状、及び接触抵抗が処理の間中、ウ
エーハ温度によって影響を受けることは知られている。
ないろいろな膜の性状、及び接触抵抗が処理の間中、ウ
エーハ温度によって影響を受けることは知られている。
両立的且つ再現可能に得るために、所望の膜の特質の特
別なセットとして、ウェーハ温度を処理のサイクルを通
して再現可能に制御することが必要である。従って、本
発明の装置は、処理のサイクルを通してウエーハ温度制
御によるステップカバレージを有する所望の膜特性の特
殊なセットを矛盾なく且つ再現可能に得るための手段を
備えている。
別なセットとして、ウェーハ温度を処理のサイクルを通
して再現可能に制御することが必要である。従って、本
発明の装置は、処理のサイクルを通してウエーハ温度制
御によるステップカバレージを有する所望の膜特性の特
殊なセットを矛盾なく且つ再現可能に得るための手段を
備えている。
もう−度、第１図を参照すると、ウエーハ１５が進めら
れた次のステーションは、第２コーテイングステーシヨ
ン１２８である。いくつかの応用例として、２つの異な
った金属片がウエーハ１５に順々に続けて蒸着させるの
に必要となう、第１の金属片は第１コーテイングステー
シヨン１４で蒸着させ、第２の金属片は第２コーテイン
グステーシヨン１２８で蒸着させる。−片の金属だけが
使用されると、第２コーテイングステーシヨン１２８は
動作せず放置されることになる。かわって、コーティン
グステーション１２８は、リング形状ターケ９ット１１
２の置き換えの間の時間を２倍にすることで、ス・七ツ
タリング源の金属片の量を２倍に利用するように使用し
てもよい。両コーティングステーションを同時に作動さ
せてもよい。たとえば各ステーションを通常の蒸着率の
半分で作動させる。もちろん、かわｂに、１つのコーテ
ィングステーションだけを、たとえば、ターゲットの寿
命の終シがやってくるまで作動させてもよい。
れた次のステーションは、第２コーテイングステーシヨ
ン１２８である。いくつかの応用例として、２つの異な
った金属片がウエーハ１５に順々に続けて蒸着させるの
に必要となう、第１の金属片は第１コーテイングステー
シヨン１４で蒸着させ、第２の金属片は第２コーテイン
グステーシヨン１２８で蒸着させる。−片の金属だけが
使用されると、第２コーテイングステーシヨン１２８は
動作せず放置されることになる。かわって、コーティン
グステーション１２８は、リング形状ターケ９ット１１
２の置き換えの間の時間を２倍にすることで、ス・七ツ
タリング源の金属片の量を２倍に利用するように使用し
てもよい。両コーティングステーションを同時に作動さ
せてもよい。たとえば各ステーションを通常の蒸着率の
半分で作動させる。もちろん、かわｂに、１つのコーテ
ィングステーションだけを、たとえば、ターゲットの寿
命の終シがやってくるまで作動させてもよい。
その場合には、その蒸着の負荷は、他のコーティングス
テーションに移ることになろう。
テーションに移ることになろう。
ウェーハ１５が進められる次のステーションは、冷却ス
テーション１３０である。ウェーハが冷却ステーション
に到着したとき、そのウエーハ温度がさほど高くないな
らば、標準的な放射熱の移動で、冷却サイクルの終り１
でに真空環境からウェー・・を力１（事に取り除くこと
ができる温度に、そのウェーハ温度を下げるのに十分で
あろう。十分な冷却がＪｊｋ射だけで成し遂げられない
ならば、その１！１題は、ｒｆススフツタ−エツチング
の間中の加熱ステーションでのウエーハの冷却と関連的
に前述したように、第８因のウエーハ冷却手段１１８の
使用により軽減できるであろう。再びもう一度、冷却ス
テーション１３０で、この時に）！ス伝熱を使用するこ
とで、本発明の装置で要求された短いサイクルタイムを
威し遂げる際に重要な役割を果たすであろう。
テーション１３０である。ウェーハが冷却ステーション
に到着したとき、そのウエーハ温度がさほど高くないな
らば、標準的な放射熱の移動で、冷却サイクルの終り１
でに真空環境からウェー・・を力１（事に取り除くこと
ができる温度に、そのウェーハ温度を下げるのに十分で
あろう。十分な冷却がＪｊｋ射だけで成し遂げられない
ならば、その１！１題は、ｒｆススフツタ−エツチング
の間中の加熱ステーションでのウエーハの冷却と関連的
に前述したように、第８因のウエーハ冷却手段１１８の
使用により軽減できるであろう。再びもう一度、冷却ス
テーション１３０で、この時に）！ス伝熱を使用するこ
とで、本発明の装置で要求された短いサイクルタイムを
威し遂げる際に重要な役割を果たすであろう。
ウェーハ１５が進められる最終ステーションは、ロー１
７ ロックステー７ヨン１２である。そこから、ロード
／アンロードロック組立体手段２４により、ウェーハは
取シ除かれ元のカセット７０の同じスロットに戻される
。完全なロード／アンロード作動は、前に詳論された。
７ ロックステー７ヨン１２である。そこから、ロード
／アンロードロック組立体手段２４により、ウェーハは
取シ除かれ元のカセット７０の同じスロットに戻される
。完全なロード／アンロード作動は、前に詳論された。
この本発明の装置の好適実施例は、加熱、コーティング
、冷却などをするための多数の処理ステーション、及ヒ
スチージョンカラステーションへ個々的方式でウエーハ
を搬送するためのウエーハ支持体ダレート組立体１８を
含んでいる。蒸着源に関して密に連結し、静止的なウエ
ーハを令するという１枚のウエーハの概念の中に多くの
有益な特色がある。
、冷却などをするための多数の処理ステーション、及ヒ
スチージョンカラステーションへ個々的方式でウエーハ
を搬送するためのウエーハ支持体ダレート組立体１８を
含んでいる。蒸着源に関して密に連結し、静止的なウエ
ーハを令するという１枚のウエーハの概念の中に多くの
有益な特色がある。
ある応用に対して、他の実施例では、ウエーハ又は基板
が処理の間中にロードロックドアに固定され保持される
ため、ウエーハ支持体グレート組立体がない装置が含ｌ
れる。ロードロックの高度に真空な側のｒ−ト弁がウエ
ーハと蒸着源の間の連絡用に設けられる。たとえば、典
型的な動作では、ウエーハロードとウエーハ加熱（又は
、かわシにｒｆススフツタ−エツチングを利用）、スｚ
Ｚツタリング源からの蒸着、ウェーハ冷却及びウェーハ
アンロードといった工程が含１れよう。ガス伝熱は、加
熱及び冷却を促進するために、そして蒸着の間・〉エー
ハ温度の制御をかとなうために都合よく使用されよう。
が処理の間中にロードロックドアに固定され保持される
ため、ウエーハ支持体グレート組立体がない装置が含ｌ
れる。ロードロックの高度に真空な側のｒ−ト弁がウエ
ーハと蒸着源の間の連絡用に設けられる。たとえば、典
型的な動作では、ウエーハロードとウエーハ加熱（又は
、かわシにｒｆススフツタ−エツチングを利用）、スｚ
Ｚツタリング源からの蒸着、ウェーハ冷却及びウェーハ
アンロードといった工程が含１れよう。ガス伝熱は、加
熱及び冷却を促進するために、そして蒸着の間・〉エー
ハ温度の制御をかとなうために都合よく使用されよう。
この実施例の装置は、その好適実施例の可転性及び高度
生産率の能力に多小欠けるけれども、その装置は、本来
的な単軸性と信頼性、真空装置の内側にウェーハ搬送機
がないこと、及び危険な状態にあるウエーハロードがそ
れ以上減らすことのできない最小限度の１枚であること
を含むいくつかの興味をひく特色を有している。
生産率の能力に多小欠けるけれども、その装置は、本来
的な単軸性と信頼性、真空装置の内側にウェーハ搬送機
がないこと、及び危険な状態にあるウエーハロードがそ
れ以上減らすことのできない最小限度の１枚であること
を含むいくつかの興味をひく特色を有している。
本発明の好適実施例に釦いて、ウェーハはチェンバドア
２２の内側の面で鉛直に存置され、そこでは、ウェーハ
は真空チャック６０によって係合される。真空チャック
６０及びクリラグ作動手段６２はチェンバドア２２の中
に取付けられる。チェンバドア２２ば、ロードロック装
置１２の外側ドアである。
２２の内側の面で鉛直に存置され、そこでは、ウェーハ
は真空チャック６０によって係合される。真空チャック
６０及びクリラグ作動手段６２はチェンバドア２２の中
に取付けられる。チェンバドア２２ば、ロードロック装
置１２の外側ドアである。
他の応用例に釦いて、ウェー／・ロード／アンロード手
段を真空密封手段から分離させることが望ましいだるう
。従って、他の実施例の１つは、ウェーハロード／アン
ロード手段がウェー／Ｘをウェーハ支持体グレート組立
体１８の中にローディングしたあと引込み、そのときに
は分離したＯリングで密封されたドアが、ロードロック
に対して外側の密封をかとなうための位置に移動させら
れるものである。
段を真空密封手段から分離させることが望ましいだるう
。従って、他の実施例の１つは、ウェーハロード／アン
ロード手段がウェー／Ｘをウェーハ支持体グレート組立
体１８の中にローディングしたあと引込み、そのときに
は分離したＯリングで密封されたドアが、ロードロック
に対して外側の密封をかとなうための位置に移動させら
れるものである。
第１図は本発明が用いられるウエーハコーティング装置
全体の一部を切欠いた斜視図で、主たる円筒状処理チェ
ンバ チェノ／Ｊへのロードロック入口に訃けるドア構
成、及び処理チェノ・ぐの残りの４つの加工ステージョ
ンを、ウエーハカセットのロード／アンロード組立体の
部分と共に示す。 第２図は第１図の処理チェノ・ぐの一部切欠き斜視図で
、ロードロックとスフぞツタ・コーティングステーショ
ンをより詳細に示す。 第３図は第１図のカセット・ロード／アンロード組立体
の斜視図で、その鉛直に配向されたウェーハのカセット
及び処理チエンノくのドア組立体とのＶＪ、働の仕方、
並びにウエーハがそれらの間を移送されてチェンバのロ
ードロックに入る様子を示す。 第４図は第１〜３図のドアとロードロックの断面図で（
第１図で４−６と４−６とで示した切断部に相当。第５
．６図にかいて同じ）、ドア組立体が１枚のウエーハを
ロードロックに取りつける方法、及びロードロックが処
理チエ／ツクの残部から密閉される方法を示す。 第５図は第４図と同様な断面図で、ウエーハのローディ
ングが完了した時点のロードロック諸部品の相幻位置を
示す。 第６図は第４．５図と同様な断面図で、ウェーハを内部
ウエーハ支持組立体から引き出した直後でドアを開ける
前、或いはローディングのためト０アを閉じた直後でウ
エーハを内部ウエーハ支持組立体ヘローデイングする前
、のウエーハとロードロック請部品の位置を示す。 第７図は第１図７−７線に３ける断面図で、第１図の処
理チェンバ内のウエーハ加熱ステーションを示す。 第８図は第１図８−８線に釦ける断面図で、第１図のウ
ェーハ処理チェンバ内のウエーノ為冷却ステーションを
示す。 第９図は第１図９−９線にかける断面図で、第１．２図
（７）ウェーハスパッタリングステーションを示す。 第１０図は第９図のウエーハとスｔＪ？ツタリング源タ
ーケ９ットの部分の略示断面図で、これら要素の空間的
関係、相対的位置づけ及び寸法を示す。 第１１図は、種々のウエーハ−スフぞツタリング源の間
隔（Ｘ）について、第９及び１０図のスＡ’ツタリング
源によりウエーハの主たるブレーナ表面上に蒸着される
厚みの均一性をウェー７・上の半径位置の関数として示
すグラフである。 第１２図は第１１図と同様であるが、１つだけのウニー
ハースＩＪ？ツタリング源間隔についてのグラフで、１
つの凹線はアルゴン２ミクロン圧の蒸着環境、他の曲線
はアルゴン１０ミクロン圧の蒸着環境についてのもので
ある。 第１３図は、ス・ぞツタリング源−ウェーハ間隔４イン
チ（約１０．１６ｃｍ）について、ウェーハ表面内の溝
の側壁（ウェーハの中心に関し外を向いた側壁と内を向
いた側壁の両方）のコーティングカバレージ厚をウェー
ハ上の半径位置の関数として表わしたグラフで、１つの
曲線はアルボッ１０ミクロン圧、他はアルゴン３ミクロ
ン圧でとったものである。 第１４図は第１３図と同様であるが、スフソツタリング
源−ウエーハ間隔が３インチ（約７．６２（Ｆ７１）で
ある場合のグラフである。 第１５図はグレーナカパレージの均一性をコーティング
環境のアルゴン圧の関数として表わしたグラフで、１つ
の曲線は半径位置１．５インチ（約３．８１ｏｎ）につ
いて、他の曲線は半径位置２．０インチ（約５．０８ｃ
１ｎ）についてのものである。 主要符号の説明 １０・・・真空処理チェンバ １２・・・ロードロック Ｉ４・・・コーティングステーション ５・・・ウェーハ ６・・・圧力グレート ８・・・ウェーハ支持体グレート組立体０・・・クリッ
プ組立体 ２・・・ドア組立体 ３・・・チェンバ入口 ４・・・カセット式ロード／アンロード組立体８・・・
ウェーハ加熱ステーション ２・・・正面壁（正面グレート） ５・・・支持体グレート駆動体 ２・・・クリラグ作動手段 ３・・・高荷重ヒンジ ６・・・接触ピン ８・・・ウェーハ昇降組立体 ９・・・ウェーハカセット搬送組立体 ０・・・ウェーハカセット ６・・・案内ピン ３・・・ブレード状昇降部材 １・・・案内フラット部 ４・・・加熱素子 ９ （００ ０１ １２ ３０ ・・・背面（後方）グレート ・・・スパツタリ／グ源 ・・・円形開口 ・・・リング形状ターグツト ・・・ウェーハ冷却ステーション
全体の一部を切欠いた斜視図で、主たる円筒状処理チェ
ンバ チェノ／Ｊへのロードロック入口に訃けるドア構
成、及び処理チェノ・ぐの残りの４つの加工ステージョ
ンを、ウエーハカセットのロード／アンロード組立体の
部分と共に示す。 第２図は第１図の処理チェノ・ぐの一部切欠き斜視図で
、ロードロックとスフぞツタ・コーティングステーショ
ンをより詳細に示す。 第３図は第１図のカセット・ロード／アンロード組立体
の斜視図で、その鉛直に配向されたウェーハのカセット
及び処理チエンノくのドア組立体とのＶＪ、働の仕方、
並びにウエーハがそれらの間を移送されてチェンバのロ
ードロックに入る様子を示す。 第４図は第１〜３図のドアとロードロックの断面図で（
第１図で４−６と４−６とで示した切断部に相当。第５
．６図にかいて同じ）、ドア組立体が１枚のウエーハを
ロードロックに取りつける方法、及びロードロックが処
理チエ／ツクの残部から密閉される方法を示す。 第５図は第４図と同様な断面図で、ウエーハのローディ
ングが完了した時点のロードロック諸部品の相幻位置を
示す。 第６図は第４．５図と同様な断面図で、ウェーハを内部
ウエーハ支持組立体から引き出した直後でドアを開ける
前、或いはローディングのためト０アを閉じた直後でウ
エーハを内部ウエーハ支持組立体ヘローデイングする前
、のウエーハとロードロック請部品の位置を示す。 第７図は第１図７−７線に３ける断面図で、第１図の処
理チェンバ内のウエーハ加熱ステーションを示す。 第８図は第１図８−８線に釦ける断面図で、第１図のウ
ェーハ処理チェンバ内のウエーノ為冷却ステーションを
示す。 第９図は第１図９−９線にかける断面図で、第１．２図
（７）ウェーハスパッタリングステーションを示す。 第１０図は第９図のウエーハとスｔＪ？ツタリング源タ
ーケ９ットの部分の略示断面図で、これら要素の空間的
関係、相対的位置づけ及び寸法を示す。 第１１図は、種々のウエーハ−スフぞツタリング源の間
隔（Ｘ）について、第９及び１０図のスＡ’ツタリング
源によりウエーハの主たるブレーナ表面上に蒸着される
厚みの均一性をウェー７・上の半径位置の関数として示
すグラフである。 第１２図は第１１図と同様であるが、１つだけのウニー
ハースＩＪ？ツタリング源間隔についてのグラフで、１
つの凹線はアルゴン２ミクロン圧の蒸着環境、他の曲線
はアルゴン１０ミクロン圧の蒸着環境についてのもので
ある。 第１３図は、ス・ぞツタリング源−ウェーハ間隔４イン
チ（約１０．１６ｃｍ）について、ウェーハ表面内の溝
の側壁（ウェーハの中心に関し外を向いた側壁と内を向
いた側壁の両方）のコーティングカバレージ厚をウェー
ハ上の半径位置の関数として表わしたグラフで、１つの
曲線はアルボッ１０ミクロン圧、他はアルゴン３ミクロ
ン圧でとったものである。 第１４図は第１３図と同様であるが、スフソツタリング
源−ウエーハ間隔が３インチ（約７．６２（Ｆ７１）で
ある場合のグラフである。 第１５図はグレーナカパレージの均一性をコーティング
環境のアルゴン圧の関数として表わしたグラフで、１つ
の曲線は半径位置１．５インチ（約３．８１ｏｎ）につ
いて、他の曲線は半径位置２．０インチ（約５．０８ｃ
１ｎ）についてのものである。 主要符号の説明 １０・・・真空処理チェンバ １２・・・ロードロック Ｉ４・・・コーティングステーション ５・・・ウェーハ ６・・・圧力グレート ８・・・ウェーハ支持体グレート組立体０・・・クリッ
プ組立体 ２・・・ドア組立体 ３・・・チェンバ入口 ４・・・カセット式ロード／アンロード組立体８・・・
ウェーハ加熱ステーション ２・・・正面壁（正面グレート） ５・・・支持体グレート駆動体 ２・・・クリラグ作動手段 ３・・・高荷重ヒンジ ６・・・接触ピン ８・・・ウェーハ昇降組立体 ９・・・ウェーハカセット搬送組立体 ０・・・ウェーハカセット ６・・・案内ピン ３・・・ブレード状昇降部材 １・・・案内フラット部 ４・・・加熱素子 ９ （００ ０１ １２ ３０ ・・・背面（後方）グレート ・・・スパツタリ／グ源 ・・・円形開口 ・・・リング形状ターグツト ・・・ウェーハ冷却ステーション
Claims (6)
- １．ほぼ完全に接近可能な面を備えている基板を処理期
間中静止に保持している真空型処理チエンバ内で、該基
板を個々的に加熱又は冷却するための伝熱ステーシヨン
であつて： 前記基板の面と同程度の面積の表面を有し且つ前記基板
の面の外形に実質的に整合する外形を有する支持手段で
あつて、前記表面の温度を制御するための手段をも含む
支持手段；並びに前記基板の面と前記支持手段の前記表
面との間を近接した所定の間隔に維持するための手段；
から成り、 前記支持手段は、前記間隔にガスを流入させるための開
口手段を含み、以つて前記ガスが前記基板の面と前記支
持手段の前記表面との間で一方から他方へと熱を移送さ
せ主としてガス伝導により前記基板を加熱又は冷却する
ようにした、 ところの伝熱ステーシヨン。 - ２．特許請求の範囲第１項に記載された伝熱ステーシヨ
ンであつて： 前記表面の温度を制御するための手段が加熱手段から成
り、それによつて前記開口手段を通つて送向された前記
ガスが加熱され、ついで前記基板をガス伝導によつて平
均に加熱する、ところの伝熱ステーシヨン。 - ３．特許請求の範囲第２項に記載された伝熱ステーシヨ
ンであつて： 前記表面が、内部に電気抵抗線を分散させたセラミツク
素子の表面である、 ところの伝熱ステーシヨン。 - ４．特許請求の範囲第１項に記載された伝熱ステーシヨ
ンであつて： 前記支持手段が前記表面の近傍まで延びるコンジツト手
段を備えており、これにより冷却剤が流動してガス伝導
により前記表面を冷却し前記基板を平均に冷却する、 ところの伝熱ステーシヨン。 - ５．特許請求の範囲第１項に記載された伝熱ステーシヨ
ンであつて： 前記開口手段が前記支持手段の前記表面内の中心に軸方
向に位置づけられている、 ところの伝熱ステーシヨン。 - ６．特許請求の範囲第１項に記載された伝熱ステーシヨ
ンであつて： 前記基板が半導体ウエーハであり； 前記処理チエンバが前記ウエーハの処理に用いられるガ
スを収容するようにされていて；前記間隔にガスを流入
するための前記手段が、充分な圧力でガスを流通させて
前記間隔から前記チエンバへと漏出させ； 且つ前記伝熱ガスが前記ウエーハの処理に用いられるガ
スと同じタイプのガスである； ところの伝熱ステーシヨン。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US106,343 | 1979-12-21 | ||
| US06/106,343 US4756815A (en) | 1979-12-21 | 1979-12-21 | Wafer coating system |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61249783A Division JPH0751754B2 (ja) | 1979-12-21 | 1986-10-22 | ウェーハを熱処理する装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03177572A true JPH03177572A (ja) | 1991-08-01 |
| JPH0633457B2 JPH0633457B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=22310901
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17904880A Granted JPS56103442A (en) | 1979-12-21 | 1980-12-19 | Wafer coating device |
| JP59049397A Granted JPS59197145A (ja) | 1979-12-21 | 1984-03-16 | ウエ−ハ処理装置 |
| JP61238189A Granted JPS62122118A (ja) | 1979-12-21 | 1986-10-08 | 半導体移動装置 |
| JP61249783A Expired - Lifetime JPH0751754B2 (ja) | 1979-12-21 | 1986-10-22 | ウェーハを熱処理する装置 |
| JP62134792A Granted JPS6386868A (ja) | 1979-12-21 | 1987-05-29 | ウェ−ハ処理装置 |
| JP62134794A Granted JPS6386869A (ja) | 1979-12-21 | 1987-05-29 | ウェ−ハ処理装置 |
| JP62134793A Pending JPS63114969A (ja) | 1979-12-21 | 1987-05-29 | ウェ−ハ処理装置 |
| JP62134791A Granted JPS6386867A (ja) | 1979-12-21 | 1987-05-29 | ウェ−ハ処理装置 |
| JP62134795A Granted JPS6386870A (ja) | 1979-12-21 | 1987-05-29 | ウェ−ハ輸送装置 |
| JP2247640A Expired - Lifetime JPH0633457B2 (ja) | 1979-12-21 | 1990-09-19 | ウェーハを熱処理する装置 |
Family Applications Before (9)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17904880A Granted JPS56103442A (en) | 1979-12-21 | 1980-12-19 | Wafer coating device |
| JP59049397A Granted JPS59197145A (ja) | 1979-12-21 | 1984-03-16 | ウエ−ハ処理装置 |
| JP61238189A Granted JPS62122118A (ja) | 1979-12-21 | 1986-10-08 | 半導体移動装置 |
| JP61249783A Expired - Lifetime JPH0751754B2 (ja) | 1979-12-21 | 1986-10-22 | ウェーハを熱処理する装置 |
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| JP62134794A Granted JPS6386869A (ja) | 1979-12-21 | 1987-05-29 | ウェ−ハ処理装置 |
| JP62134793A Pending JPS63114969A (ja) | 1979-12-21 | 1987-05-29 | ウェ−ハ処理装置 |
| JP62134791A Granted JPS6386867A (ja) | 1979-12-21 | 1987-05-29 | ウェ−ハ処理装置 |
| JP62134795A Granted JPS6386870A (ja) | 1979-12-21 | 1987-05-29 | ウェ−ハ輸送装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4756815A (ja) |
| JP (10) | JPS56103442A (ja) |
| CH (2) | CH652148A5 (ja) |
| DE (2) | DE3047441A1 (ja) |
| FR (1) | FR2475579B1 (ja) |
| GB (5) | GB2066300B (ja) |
| IT (1) | IT1206086B (ja) |
| NL (3) | NL194253B (ja) |
Families Citing this family (66)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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