JPH04221072A - マルチチャンバ型スパッタリング装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マルチチャンバ型スパ
ッタリング装置に関し、特に、セパレーションチャンバ
のメンテナンスのために設けられたプロセスチャンバ取
外し機構を改良したマルチチャンバ型スパッタリング装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のマルチチャンバ型スパッタリング
装置ではセパレーションチャンバのメンテナンスを考慮
して次のような構成を採用していた。第１の構成を図４
に示す。図４において１はセパレーションチャンバ、２
はロードロックチャンバ、３〜６はプロセスチャンバ（
これはモジュラーともいう）、複数の７は、セパレーシ
ョンチャンバ１と、ロードロックチャンバ２及びプロセ
スチャンバ３〜６のそれぞれとの間に配置されるゲート
バルブである。図示した構成を有する装置では、中央部
に位置するセパレーションチャンバ１のメンテナンスの
ため、セパレーションチャンバ１の周囲のプロセスチャ
ンバ配設可能箇所のすべてにプロセスチャンバを設けず
、１箇所については破線８に示すように空のスペースと
している。第２の構成としてセパレーションチャンバの
周囲のチャンバ配設可能箇所に空スペースを形成せず、
プロセスチャンバを設けるようにしたマルチチャンバ型
スパッタリング装置も存在する。このような構成の場合
には、複数のプロセスチャンバのいずれかに取出し機構
を設け、セパレーションチャンバをメンテナンスすると
きには取出し機構を駆動させてスペースを作るようにす
る。しかし、かかる構成の場合には、プロセスチャンバ
に設けられた排気機構における排気ポンプの配管及び電
気配線を外さないと取り出せないという構造上の制約を
受ける。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来のマルチ
チャンバ型スパッタリング装置の構成において、第１の
構成によれば、空のスペース８を確保しなければならな
い分、プロセスチャンバの個数が少なくなるという不具
合がある。また第２の構成によれば、プロセスチャンバ
を取り外す場合に、そのつど排気機構を停止することに
なり、取り外したプロセスチャンバを復旧させた後にお
いて、排気動作の立ち上げに長い時間を要するという不
具合がある。本発明の目的は、セパレーションチャンバ
の周囲のすべてのスペースに真空チャンバを備える前記
第２の構成において、セパレーションチャンバのメンテ
ナンスのためプロセスチャンバを取り外す場合に、各チ
ャンバの排気動作を停止させることなく取外し動作を行
うことができ、復旧後の排気立ち上げ動作を不要とした
マルチチャンバ型スパッタリング装置を提供することに
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係るマルチチャ
ンバ型スパッタリング装置は、セパレーションチャンバ
の全周囲に複数の真空チャンバを備える構成を有するも
のであり、複数の真空チャンバは１つのロードロックチ
ャンバと複数のプロセスチャンバとからなり、複数のプ
ロセスチャンバのいずれかに排気機構による排気動作を
維持したまま当該プロセスチャンバを引き出すプロセス
チャンバ取出し機構を設けたことを特徴とする。前記の
構成において、プロセスチャンバ取出し機構が回転構造
を有する取出し機構であり、この取出し機構の回転軸部
の近傍に排気機構の配管部及び電気配線部が配設される
ことを特徴とする。また、前記の各構成において、プロ
セスチャンバを引き出す際、セパレーションチャンバ及
びその他のプロセスチャンバを真空状態に保持するゲー
トバルブを備えたことを特徴とする。

【０００５】

【作用】本発明によるマルチチャンバ型スパッタリング
装置によれば、中央部に位置するセパレーションチャン
バに対してメンテナンスを行うため所定のプロセスチャ
ンバを取り出しても、当該プロセスチャンバの排気ポン
プ等による排気動作は継続して行われ、また取り外した
プロセスチャンバを元の位置に戻したときにも排気系の
排気動作立ち上げを行う必要がない。具体的構造として
好ましくは回転構造を有するプロセスチャンバ取出し機
構とし、その回転支点である回転軸部の近傍に回転式の
配管部及び電気配線部を配設することにより、回転動作
によりプロセスチャンバを取り出し、その際に排気機構
における排気ポンプの動作を継続させることができる。 更に、取り外されたプロセスチャンバ以外の真空チャン
バ、すなわち、セパレーションチャンバ及びその他の残
りのプロセスチャンバは、ゲートバルブで密閉状態にあ
り、それぞれの排気系の動作により引き続き真空状態に
保持される。

【０００６】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図１〜図３に基づ
いて説明する。図１は本発明に係るマルチチャンバ型ス
パッタリング装置のチャンバ構成を示す平面図、図２は
プロセスチャンバにおける排気機構の概略構成を示すシ
ステム図、第３図はプロセスチャンバ取出し機構と排気
機構の要部構造を示す図である。各図において前述の図
４で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号
を付す。

【０００７】図１において、１は中央に位置するセパレ
ーションチャンバ、２はロードロックチャンバ３〜６，
９はプロセスチャンバ、複数の７はセパレーションチャ
ンバ１とプロセスチャンバ３〜６，９のそれぞれとの間
に配置されるゲートバルブである。プロセスチャンバ３
には、プロセスチャンバ３を回転して引き出す取出し機
構１０が設けられる。この取出し機構１０は、所定のス
ペースを有した回転軸部１０ａと、回転軸部に１０ａに
固定され且つプロセスチャンバ３を支持するアーム部１
０ｂとからなる。取出し機構部１０の回転軸部１０ａに
は図示しないモータ等の駆動装置が設けられ、回転軸部
１０ａは回転支点として機能し、図１中反時計回りに回
転動作を行ってプロセスチャンバ３をセパレーションチ
ャンバ１から分離し、引き出す。図１において破線で示
したプロセスチャンバ３の位置は引き出した状態のチャ
ンバ位置を示している。なおプロセスチャンバ３の引出
しは手動による人力で行うこともできる。

【０００８】ところで図２に示すように、プロセスチャ
ンバ３〜６，９のそれぞれには排気機構が付設されてい
る。これはプロセスチャンバの内部を所要レベルの真空
状態に保持するためである。このことは、セパレーショ
ンチャンバ１及びロードロックチャンバ２などの真空チ
ャンバであっても同じである。かかる排気機構は、例え
ば荒引き用のロータリバルブ１１とこれに関連する配管
１１ａ及びバルブ類１１ｂと、高真空状態を発生させる
ためのクライオポンプ１２とこれに関連する配管１３及
びコンプレッサ１４から構成される。クライオポンプ１
２や排気配管等はプロセスチャンバの下部に固設され、
当該チャンバと一体的に配設されている。このようにし
て、プロセスチャンバ等の真空チャンバにおいて、排気
機構は一体的に組み付けられている。

【０００９】そこで、前述のプロセスチャンバ３の取出
し機構１０では、プロセスチャンバ３に配設された排気
機構の排気用配管及び排気ポンプや制御系を動作させる
ための給電用電気配線を、回転軸部１０の近傍に形成さ
れたスペースを利用して配設するようにしている。当該
配管における固定側部分と回転側部分との接続部では、
配管の気密性を保持したまま配管を回転できる回転機構
を備え、また電気配線では配線回転機構を備える。回転
機構の一例を示すと、図３の如くなる。

【００１０】図３においてプロセスチャンバ２はその下
部にアーム部１０ｂを固定し、アーム部１０ｂの一端は
回転軸部１０ａの上端に取り付けれている。プロセスチ
ャンバ２の下部に排気チャンバ１５が設けられこの排気
チャンバ１５にクライオポンプ１２が固設され且つ荒引
き用の配管１１ａが接続されている。またクライオポン
プ１２からも配管１３が引き出される。前記の回転軸部
１０ａは支持台１６に固設され、支持台１６は基台１７
に固設される。プロセスチャンバ３は、回転軸部１０ａ
及びアーム部１０ｂからなる取出し機構１０の他、プロ
セスチャンバ３の回転引出し動作に伴ってプロセスチャ
ンバ３を支持しながら一緒に移動する支柱２２によって
支持されている。この支柱２２は、下部にローラを設け
、基台１７のレール上を移動することができる。支持台
１６の下部にスペースが形成され、このスペースに配管
回転機構及び配線回転機構が配設される。図３において
１８及び１９は配管回転機構で、これらの配管回転機構
１８，１９は回転軸部１０ａと同一軸線上に配置され、
それぞれ、固定部１８ａ，１９ａと回転部１８ｂ，１９
ｂからなっている。２０は配管回転機構１８，１９を上
段及び下段の位置で配置する取付け台である。かかる配
管回転機構において、配管１１ａは回転部１８ｂに接続
され、配管１３は回転部１９ｂに接続される。また配管
回転機構１８，１９の固定部１８ａ，１９からは更に配
管２０，２１が引き出される。配管回転機構１８では配
管１１ａと配管２０とがシール性を保って回転自在に接
続され、同様に配管回転機構１９では配管１３と配管２
１とが接続される。なお配線回転機構については図示さ
れていないが、配管回転機構の近傍に配設される。 配線回転機構は配管回転機構ほどスペースをとるもので
はない。以上の構成において、回転取出し機構１０の回
転動作でプロセスチャンバ３を引き出した時、排気機構
の配管１１ａ，１３等も回転するが、この回転で支持台
１６に接触することはない。また配管１１ａ及び１３は
配管回転機構１８，１９の作用により滑らかに回転する
ことができる。

【００１１】以上の構成によれば、セパレーションチャ
ンバ１に対してメンテナンスを行う場合に、ゲートバル
ブ７を閉じた状態で回転取出し機構１０を動作させて、
プロセスチャンバ３をセパレーションチャンバ１から分
離し、取出す。このとき、プロセスチャンバ３の排気機
構の配管や電気配線の配置状態は、回転軸部１０ａの近
傍において、取り外すことなく保持され、排気及び給電
を継続できるので、当該排気機構の排気動作を停止させ
ることなくプロセスチャンバ３の取出しを行うことがで
きる。また、プロセスチャンバ３の取出しの際、セパレ
ーションチャンバ１及びその他のプロセスチャンバ４〜
６，９の内部は、それぞれの排気機構の排気動作及び各
ゲートバルブ７により、真空状態に保持されている。

【００１２】また前記回転取出し機構１０には、前述の
如く、排気用配管の回転機構１８，１９と給電用電気配
線の回転機構（図示せず）が設けられ、配管及び配線が
滑らかに移動し、プロセスチャンバ３が回転して引き出
される場合に一切の配管及び配線の取外しを行わなくと
もよく、簡単にプロセスチャンバ３の引出し及び復旧を
行うことができる。

【００１３】前記実施例では、セパレーションチャンバ
１のメンテナンスを行うためのプロセスチャンバ３の取
出し機構１０を回転式で構成したが、これに限定される
ものではなく、排気ポンプの動作を保持したままプロセ
スチャンバを引き出すという同様な機能を実現できるも
のであれば、任意な構成を採用することができる。また
セパレーションチャンバのメンテナンスを行うため取出
す真空チャンバはプロセスチャンバに限定されるもので
はない。

【００１４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、マルチチャンバ型スパッタリング装置において
、プロセスチャンバ等の排気機構の動作を停止させるこ
となく、当該プロセスチャンバを取り出すことができ、
このため復旧後の排気動作の立ち上げのための時間が不
要となり、取り出したプロセスチャンバの真空立ち上げ
を短時間で行うことができ、動作効率を高めることがで
きる。従来の如くチャンバの排気ポンプを停止させた後
に排気ポンプを再び立ち上げたときには２〜３時間の時
間を要するが、本発明の場合には排気ポンプを停止させ
ないため、この時間は全く不要となる。また本発明によ
れば、かかる構成によって、セパレーションチャンバの
全周囲に処理用真空チャンバを設けることができ、スペ
ースの利用効率を向上することができる。更に、プロセ
スチャンバの取外し時、排気系の配管及び電気配線を一
切取り外さないので、取外し及び復旧が容易となり、セ
パレーションチャンバのメンテナンス性が向上する。併
せて復旧後の配管リークテストも不要となる。加えて、
取り出したプロセスチャンバ以外のプロセスチャンバ、
及びセパレーションチャンバは、ゲートバルブによって
、真空状態を継続できるので、処理に都合がよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマルチチャンバ型スパッタリング
装置のチャンバ構成を示す平面図である。

【図２】プロセスチャンバにおける排気機構の概略構成
を示すシステム図である。

【図３】プロセスチャンバ取出し機構と排気機構の要部
構造を示す図である。

【図４】従来のマルチチャンバ型スパッタリング装置の
チャンバ構成を示す平面図である。

【符号の説明】 １　　　　　　　　　　セパレーションチャンバ２　　
　　　　　　　　ロードロックチャンバ３〜６，９　　
　　プロセスチャンバ ７　　　　　　　　　　ゲートバルブ １０　　　　　　　　プロセスチャンバ取出し機構１１
　　　　　　　　ロータリポンプ １２　　　　　　　　クライオポンプ １１ａ，１３　　　　配管 １８，１９　　　　　　配管回転機構

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　セパレーションチャンバの全周囲に複
   数の真空チャンバを備えたマルチチャンバ型スパッタリ
   ング装置において、前記複数の真空チャンバは１つのロ
   ードロックチャンバと複数のプロセスチャンバとからな
   り、前記複数のプロセスチャンバのいずれかに排気機構
   による排気動作を維持したまま当該プロセスチャンバを
   引き出すプロセスチャンバ取出し機構を設けたことを特
   徴とするマルチチャンバ型スパッタリング装置。
2. 【請求項２】　　請求項１記載のマルチチャンバ型スパ
   ッタリング装置において、前記プロセスチャンバ取出し
   機構は回転構造を有する取出し機構であり、この取出し
   機構の回転軸部の近傍に前記排気機構の配管部及び電気
   配線部が配設されることを特徴とするマルチチャンバ型
   スパッタリング装置。
3. 【請求項３】　　請求項１又は２記載のマルチチャンバ
   型スパッタリング装置において、前記プロセスチャンバ
   を引き出す際、前記セパレーションチャンバ及びその他
   の前記プロセスチャンバを真空状態に保持するゲートバ
   ルブを備えたことを特徴とするマルチチャンバ型スパッ
   タリング装置。