JPH03504522A - 真空容器 - 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】 真空容器 技術分野 本発明は１一般的に半導体ウェーハ処理設備に関し。

特に主要な真空環境を汚染することなくウェーハの処理を可能にする主真空チェ ンバー内に配置された真空容器に関する。

背景技術 半導体ウェーハの製造において、１つの装置で複数の処理工程をなし得ることが 非常に望ましい、最近、ウェーハ上の前および後処理操作が真空環境からウェー ハを取り出すことによりしばしば行われる。このことは、このような前および後 処理工程が、ウェーハを加熱し、ウェーハの表面に捕らえられたガスを取り除く ことを要求するので必要なことである。

前および後処理操作が主要チェンバー内で行われていた。しかし、このような従 来技術の欠点、限界は半導体処理の真空の質に主要な真空チェンバー内で生じる 汚染により妥協せざるを得ないことである。前および後操作をなし得るため、そ の装置はさらに付加的チェンバーを有する。このような装置の欠点、限界は、こ のタイプの隔離を使用するときに、スルーブツトを限定しコストを上昇させるこ とである。

発明の概要 したがって１本発明の目的は、汚染されことなく真空チェンバー内で並行操作を なし得る装置を提供することである。さらに１本発明の目的はスループットを減 することなく処理のコストを節約できる装置を提供することである。

本発明に従い、内部にウェーハホルダーを有する主真空チェンバー内で半導体ウ ェーハを処理し得る装置は。

クラムシェル（ｃｌａｗ　５ｈｅｌｌ）のような装置を有する。そのクラムシェ ル装置はウェーハホルダーの上に配置される第１の部材、および第１の部材に面 するようにウェーハホルダーの下に配置される第２の部材を有する。第１の部材 および第２の部材はそれぞれ相（ｍａｔｉｎｇ）表面を有する。第１の部材およ び第２の部材は、その第１の部材および第２の部材のそれぞれの相表面が互いに 密封係合する閉位置と開位置との間で移動できる。閉位置にあるときクラムシェ ル装置は内部チェンバーを形成する。

クラムシェル装置が閉位置にあるとき、主チェンバーの外に内部チェンバーから ガスを排気する手段がさらに含まれる。

本発明の利点は複数の処理が１つの真空チェンバー内でなし得ることである。半 導体チップに対し広範囲に小さな形状寸法を利用するには、汚染の制御の全形式 を最大限活用することが要求された。クラムシェル装置は。

クラムシェルの内部と主真空チェンバーの残部との間のガス汚染の隔離を維持す る。クラムシェル装置は、非常に単純で、信頼できる低粒子ｉｎｉでこのような 隔離をなるという重要な利点を有する。また、その機構は伝導性のある僅かな空 間を必要とし、他の真空チェンバー内に取り付けられる。クラムシェル装置によ り主真空チェンバー内で高いスループットを維持できる。このことは分離し、隣 接したチェンバーがスループットを減する従来技術を越えた重要な利点を有する 。スループットを考慮することは、非常に高値な半導体処理設備の成果がその中 で処理し得るウェーハの数で評債されることから主要なポイントである。

本発明のこれらおよび他の目的、利点および特徴は。

当業者であれば、以下の好適実施例を添付図面および請求の範囲とともに読むこ とにより容易に明らかに成る。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の新規なりラムシェル装置を組み込んだ主真空チェンバーの概略 図である。

第２図は、第１図のクラムシェル装置の拡大図である。

第３図は、クラムシェル装置の他の実施例を示す。

実施例 主真空チェンバー１２を有する半導体処理設置１ｉ１１１０が図示されている。

処理設備１０は本発明の思想に基づいて主真空チェンバー１２内で半導体ウェー ハ１６の処理を可能にする装置１４を含む。

本発明の新規な装置１４は半導体ホルダー１８およびクラムシェル（ｃｌａｓ　 ５ｈｅｌｌ）のような装置２０を含む、クラムシェル装置２０は第１の部材２２ および第２の部材２４を含む、第１の部材２２および第２の部材２４は互いに向 かい合っている。第１の部材２２は相（ｍａｔｉｎｇ）表面２６を、第２の部材 ２４は対応する相表面２８を有する。以下で詳説するように、第１の部材および 第２の部材は、第２図に示す開位置と、開位置（矢印の方向に示す）との閏で互 いに移動可能である。ここでは、第１の部材２２の相表面２６は第２の部材２４ の相表面２８と密封的に係合する。クラムシェル装置２０が閉位置にあるとき、 内部チェンバー３０がそこに形成される。

第２図に良く示しであるように、第２の部材２４の相表面２８はチャネル３２を 有する。０リング３４がチャネル３２内に配置されている。各相表面２６．２８ が互いに係合するとき、０リングにより密封シールが達成される。シールはここ で示すようにエラストマーであるｒ１３要はなく、金属あるいは低コンダクタン スシールであってもよい。

本発明の一実施例おいて、クラムシェル装置２０の第１の部材は半導体処理設備 １０の土壁３８の内部表面３６に取り付は得る。このとき、第２の部材２４はピ ストン４０上の第１の部材に関して相対移動可能に取り付けられる。ピストン４ ０は半導体処理設備１０の底壁４２を貫通して伸びている。ピストンは、在来の 空気的、水圧的、あるいは電気的な外部アクチュエイターに連結され得る。ベロ ー４４は主要チェンバー１２に汚染物が進入するのを防止する。

本発明の一実施例でのウェーハホルダー１８は複数のビン４６である。３つのビ ン４６は三脚台のように使用される。ビン４６はピストン４０の穴４８内に収納 されている。ピストン４６はまた。在来の外部アクチュエイターに連結され得る 。また、ベロー５０がピストン４０の底面５２と底壁４２との間で密封的に係合 される。底面５２もまた。ビン４６が収納される穴を有する。

クラムシェル装置２０が主真空チェンバー１２内にあるので、ロードアーム５４ がクラムシェル装置２０内にウェーハをロードおよびアンロードするために備え られている。クラムシェル装置２０はロード動作が為される前は常に開放されて いる。ロード動作は、ロードアーム５４の上にウェーハ１６を持ち上げてなされ る。ウェーハ１６がロードアーム５４から離れると、ロードアーム５４は、ビン ４６が持ち上げ位置にある間、引き込む。

ロードアーム５４の形状は、ビン４６を妨げることなく引き込むことができるも のでなければならない、ロードアーム５４は、クラムシェル装置２０からウェー ハを回収するために、逆の動作をなして戻ってくる。

クラムシェル装置２０に入る前に、ビン４６はウェーハ１６を持ち上げる。ロー ドアーム５４がビン４６またはウェーハ１６と接触することなくクラムシェル装 置２０内に伸張し得る。ロードアーム５４の伸張が完了したとき、ビンは下降し 、ロードアーム５４を通過し、ウェーハ１６をロードアーム５４上に残す、ロー ドアーム５４は、主真空チェンバー１２内の真空環境下で為される動作とともに ウェーハ１６を次の目的地へと連続して移動させる。

クラムシェル装置ｆ２０は特に、２つの半導体処ＦＪ操作に供される。第１の操 作は、ウェーハ１６の表面上に形成される不純物からガスを取り除くなめに、ウ ェーハ１６を加熱することを含む前処理である。第３図に示すように、光学的に 透明な窓５６が第１の部材２２に密封的にシールされ、ウェーハ１６を加熱する ために光学的輻射を＄５６を通して向けることができる。閉鎖してクラムシェル 装置からガスを排気するため、継ぎ半管５８が第１の部材２２内で、上ｌ！３８ を通過するように取り付けられている。継ぎ半管５８は内部チェンバー３０と連 通する開口６０を有する。継ぎ半管５８は主真空チェンバー１２の外部にある真 空ポンプ（図示せず）に連結されている。

後処理操作が、閉鎖されたクラムシェル装置２０内のウェーハを冷却するために 必要である。ウェーハ１６を冷却するため、ビン４６はクラムシェル装置２０が 閉鎖されたままで下降し、ウェーハ１６が第２の部材２４の表面６２に位置する 。継ぎ半管６４が、アルゴンのような不活性ガスを内部チェンバー３０内に導入 するために土壁３８を貫通して第１の部材２２に設けられている。

ガスは冷媒として使用される。もちろん、過度のガスは継ぎ半管５８を通して排 気され得る。継ぎ半管６４はまた。内部チェンバー３０と連通ずる開口６６を有 する。

継ぎ半管は、主要チェンバー１２の外部にあるガス源（図示せず）に連結されて いる。ガスを分散させるために。

バッファ６８が、内部チェンバー３０内で、そこに導入されたガスを分散させる ため開口６６に近接して設けられている。

ウェーハをさらに冷却するために、第２の部材２４はまた水ジャケット７０を含 んでもよく、水ジャケットを通して冷媒が吸い上げることができる。水ジャケッ ト７０は主真空チェンバー１２の外にある冷媒源（図示せず）に至る導管７２に 連結されている。ガス伝導冷却操作の結果、ガスがクラムシェル装置の外へ吸い 出される。りラムシェル外２０の内部が適切な圧力であるとき、主真空チェンバ ー１２の内側で開き、ウェーハ１６が取り出される。

これまで、主真空チェンバーを汚染することなく、半導体ウェーハ上に処理作用 をなしうる装置を説明してきた。当業者であれば、上述してきた実施例から本発 明の思想から逸脱することなくいろいろな目的、および使用をなし得るであろう 、したがって９本発明は請求の範囲に限定される。

国際調査報告 Ｉ″′″″″″″ＩＡ″８″−Ｋゴ／３頭１０５９９４

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．主真空チェンバー内で半導体ウェーハの処理を行う装置であって， ウェーハホルダーと， 該ウェーハホルダーの上に位置する第１の部材，および，該第１の部材に向かい 合うように前記ウェーハホルダーの下に位置する第２の部材を含むクラムシェル 装置であって，前記第１および第２のウェーハホルダーがそれぞれ相表面を有し ，前記第１および第２のウェーハホルダーが開位置と，前記第１の部材の前記相 表面が前記第２の相表面と密封的に係合する閉位置との間で移動可能で，当該ク ラムシェル装置が閉位置にあるとき内部チェンバーを形成するところのクラムシ ェル装置と， 該クラムシェル装置が閉位置にあるとき，前記主チェンバーの外へガスを前記内 部チェンバーから排気する手段と， から成る装置。
2. ２．請求の範囲第１項に記載の装置であって，前記第１および第２の部材の１つ の前記相表面はチャネルおよび該チャネル内に配置されるＯリングを含む，とこ ろの装置。
3. ３．請求の範囲第１項に記載の装置あって，さらに，前記クラムシェル装置が閉 位置にあるとき前記ウェーハを冷却する手段を有する，ところの装置。
4. ４．請求の範囲第３に記載の装置あって，前記冷却手段は， 前記ウェーハが前記第２の部材の内表面と接触するように前記内部チェンバー内 に前記ウェーハホルダーを配置する手段，および 前記第２の部材内に冷媒を導入する手段，を含む，ところの装置。
5. ５．請求の範囲第３項に記載の装置であって，前記冷却手段は，前記クラムシェ ル装置が閉位置にあるとき，前記内部チェンバー内にガスを導入する手段を含み ，前記ガスは前記排気手段により排気されるところの装置。
6. ６．請求の範囲第５項に記載の装置であって，前記導入手段は，前記第１の部材 に設けられ，前記内部チェンバーに連通する開口を有する継ぎ手管を含み，該継 ぎ手管が前記真空チェンバーの外にあるガス源に連結される，ところの装置。
7. ７．請求の範囲第６項に記載の装置であって，前記導入手段は，前記内部チェン バー内に導入される前記ガスを分散させるため，前記内部チェンバー内で前記開 口に近接して配置されるバッフルをさらに含む，ところの装置。
8. ８．請求の範囲第１項に記載の装置であって，前記第１の部材が密封的に取り付 けられた光学的に透明な窓を有し，光学的輻射を前記窓を通して前記ウェーハに 向けられる，ところの装置。
9. ９．請求の範囲第１項に記載の装置であって，前記排気装置が，前記第１の部材 に設けられ，前記内部チェンバーに連通する開口を有する継ぎ手管を含み，前記 継ぎ手管が前記真空チェンバーの外にある真空ポンプに連結される，ところの装 置。
10. １０．請求の範囲第１項に記載の装置であって，前記ウェーハホルダーが 複数の垂直なピン，および前記第２の部材を貫通する複数の開口を有し， 前記ピンのそれぞれが前記開口のそれぞれに配置され，前記ピンが上昇位置と下 降位置との間で移動可能で，前記ウェーハが，前記ピンが前記下降位置にあると きに前記第２の部材と接触する，ところの装置。