JPH04230945A - ウエハの真空処理装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウエハの真空処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハに対して真空中内で例えば
イオン注入等の処理を行う場合、真空処理室内を真空引
きするには長い時間を要するため、予備真空室を介して
真空処理室内へのウエハの搬入、搬出を行い、真空処理
室内については真空雰囲気を維持するようにしている。

【０００３】従来真空処理室内にウエハを搬入、搬出す
る方法としては、 （１）大気中から予備真空室を介して真空処理室に至る
ウエハの傾斜案内手段と、真空処理室から別の予備真空
室を介して大気中に至る別の傾斜案内手段とを設け、ウ
エハの自重により前記傾斜案内手段を用いて順次下方に
案内する方法、 （２）特開昭５７−２０５９５５号公報に開示されてい
るように大気中、予備真空室内、真空処理室内に夫々搬
送ベルトを設け、これら搬送ベルト間で順次にウエハの
受け渡しを行う方法等が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら傾斜案内
手段を用いた上記（１）の方法では、搬送のための駆動
機構が不要であるという利点はあるが、ウエハにフォト
レジスト層を形成した場合、搬送途中でひっかかりを生
じて作業が中断することがあるし、またストッパにより
ウエハを停止させる際ウエハ端部の破壊等によりパーテ
ィクルが発生する等の問題がある。

【０００５】また搬送ベルトを用いた上記（２）の方法
では、次のような問題がある。即ち、予備真空室を所定
の真空度まで真空引きする場合、予備真空室に露出して
いる表面から吸着物質が飛散するため、予備真空室の容
積が大きい程、あるいは表面積が大きい程真空引きに要
する時間が長くなる。しかしながら上記の（２）の方法
の場合予備真空室内に搬送ベルト、ローラ、支持枠等の
機構が設置されるため、その分予備真空室の容積及び表
面積が大きくなって、予備真空室の真空引きに時間がか
かり、ウエハの搬送作業効率が低くなっている。

【０００６】本発明はこのような事情のもとになされた
ものであり、その目的は、ウエハの搬送を高い作業効率
で行うことのできる真空処理装置を提供することにある
。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、真空処理
室と外部との間に介在する予備真空室を備えた真空処理
装置において、外部と予備真空室との間でウエハを転送
するためのウエハ転送手段を外部に設けると共に、予備
真空室と真空処理室との間でウエハを移動するためのウ
エハ移動手段を真空処理室内に設けたことを特徴とする
。

【０００８】第２の発明は、真空処理室と外部との間に
介在する予備真空室を備えた真空処理装置において、真
空処理室の一部を予備真空室の下方に形成すると共に、
予備真空室と真空処理室との間でウエハが移動するため
の開口部を予備真空室の底面に形成し、上面にウエハ載
置部が設けられ、昇降動作によって前記開口部を開閉す
る蓋体と、前記真空処理室側に設けられ、前記蓋体を昇
降させる昇降機構とを有し、前記蓋体の昇降によってウ
エハが予備真空室と真空処理室との間を移動することを
特徴とする。

【０００９】

【作用】例えば外部からウエハを予備真空室内に搬入す
る場合、蓋体を上昇させておいて予備真空室の底面の開
口部を塞いでおき、外部から蓋体上の載置部にウエハを
転送して予備真空室内を真空引きする。次いで蓋体を降
下させ、ウエハを開口部を通じて真空処理室内に搬入す
る。即ちこの蓋体の開閉を利用してウエハを予備真空室
と真空処理室との間で移動させている。

【００１０】

【実施例】図１、図２は夫々本発明の実施例を示す概略
断面図及び概略平面図であり、この実施例では、真空処
理室１の両側に第１の予備真空室２及び第２の予備真空
室３が設置されると共に、外部には、図示しないウエハ
カセットと予備真空室２、３との間で、例えば進退動作
と水平面における回転動作との組み合わせによりウエハ
の転送を行う転送手段１０Ａ、１０Ｂが設置されている
。これら予備真空室２、３の構成は同一であるため、一
方の予備真空室２について説明すると、予備真空室２に
は外部（大気中）との間の気密を保持するゲートバルブ
２１が設けられ、これを開くことによりウエハが外部と
の間で転送手段１０Ａを介して搬出入される。

【００１１】そして前記真空処理室１の一部は、予備真
空室２の下方に位置し（予備真空室３についても同じ）
、予備真空室２の底面には、真空処理室１との間でウエ
ハＷを搬出入するための搬出入口（開口部）２２が形成
されている。この搬出入口２２の下方側には、当該搬出
入口２２を開閉するための内部ゲートとしての蓋体２３
が設けられており、この蓋体２３は、例えば油圧装置や
空気圧装置等の駆動機構２４をベローズ２５内に収納し
てなる昇降手段４により昇降されて上限位置にて前記搬
出入口２２を塞ぎ、これにより真空処理室１との間の気
密を保持する。前記蓋体２３の上面には、ウエハの寸法
に応じて交換可能なウエハ載置部としてのウエハプラテ
ン２６が設けられ、このウエハプラテン２６の上面にウ
エハＷが載置される。この場合プラテンを用いず蓋体２
３の上にウエハを直接載置するようにしても良い。

【００１２】なお図１において、第２の予備真空室３に
関する部分においても第１の予備真空室２に関する部分
と同一の符号を付してある。

【００１３】前記真空処理室１の中央部には、イオン注
入部５が設置されており、このイオン注入部５は、ウエ
ハを直接載置し、ウエハの寸法に応じて交換可能なウエ
ハプラテン５１と、このプラテン５１を支持する支持台
５２と、プラテン５１上のウエハを押さえるためのウエ
ハ押え部５３と、支持台５２を回動させて、ウエハを起
立した状態のイオン注入位置または水平状態の搬送位置
とするための水平な回動軸５４とを有している。

【００１４】前記回動軸５４は、磁気シールドベアリン
グ５５等を介して真空処理室１の外部に設けた駆動手段
５６により駆動される。前記支持台５２の内部には、イ
オン注入により発生した熱を吸収するように冷媒が循環
するようになっており、冷媒はパイプ５７を介して支持
台５２内を循環する。

【００１５】また前記ウエハ押え部５３は、軸５８を介
して駆動装置５７により制御され、回動軸５４を中心と
して回動して開閉される。なお図中ＩＢはイオンの飛来
方向を示す。前記真空処理室１内には、第１の予備真空
室２から降下したウエハをイオン注入部５の搬送位置（
水平状態時のプラテン５１上の位置）まで搬送すると共
に、当該搬送位置にあるウエハを第２の予備真空室３の
下方位置まで搬送するウエハ搬送手段Ｍが配設されてい
る。この搬送手段Ｍは、所定距離（プラテン２６、５１
上の載置領域の離間距離）だけ水平方向に離れた２枚の
ウエハの例えば図中左側周縁部を夫々同時に保持するよ
うに、互に平行に連結された２本の保持アーム６１、６
２を備えた第１の保持部６と、前記２枚のウエハの例え
ば図中右側周縁部を夫々同時に保持するように、互に並
行に連結された２本の保持アーム７１、７２を備えた第
２の保持部７とを有し、これら保持部６、７は、夫々同
期動作する駆動源８１、８２により、例えばステッピン
グモータ、あるいはブラシレスＤＣモータ等によりベル
ト等を介して、上述のウエハの搬送を行うに必要な距離
だけ左右方向に移動する。

【００１６】なお前記各保持アーム６１、６２、７１、
７２は、図１に示すように断面が略Ｌ字状となっており
、従って対応する一対のアームを閉じたとき、ウエハを
挟持しかつ保持することができるが、アームの動作を適
当に制御することによってウエハを挟持せず、単に保持
することもできる。

【００１７】次に上述実施例の作用について説明する。 今ウエハ転送手段１０Ａにより図示しないカセットから
ウエハＷが取り出されたとすると、第１の予備真空室２
のゲートバルブ２１を開き、前記転送手段１０Ａにより
前記ウエハを予備真空室２内のプラテン２６上に転送す
る。ゲートバルブ２１を開く際には、予備真空室２内に
例えば窒素ガスを封入してから大気圧に解放される。

【００１８】次にゲートバルブ２１を閉じた後（図１の
状態）予備真空室２内を例えば１０−２Ｔｏｒｒ程度ま
で真空引きにし、昇降手段４を駆動して蓋体２３を降下
させ、プラテン２６上のウエハを搬出入口２２を介して
真空処理室１内に搬入する。（図３の状態）。なお真空
処理室１は常時真空引きされて例えば１０−６Ｔｏｒｒ
程度の真空度に維持されている。

【００１９】そして予めウエハ搬送手段Ｍのアーム６２
、７２を蓋体２３の通路の左右両側に夫々位置させてお
き、図４の左側に示すようにアーム６２、７２を閉じて
ウエハの左右周縁部を保持する。この状態からウエハを
搬送するためには、アーム６２、７２をウエハに対して
相対的に上昇させればよく、例えばアーム６２、７２を
上昇させるようにしてもよいが図４の右側に示すように
昇降手段４により蓋体２３を若干降下させるようにして
もよい。

【００２０】その後アーム６２、７２によりウエハをイ
オン注入部５のプラテン５１上に搬送し、このとき保持
部６、７が上下動しない構造である場合には、例えば回
動軸５４によりプラテン５１を昇降させてアーム６２、
７２からプラテン５１への受け渡しを行えばよい。また
このときウエハ押え部５３は開いた状態になっており、
ウエハがプラテン５１上に載置されると、ウエハ押え部
５３が閉じてウエハを押え、駆動装置５６により支持台
５２を回動させてウエハをイオン注入位置とした後真空
処理であるイオン注入処理を行なう。

【００２１】更にウエハを搬入位置（プラテン５１が水
平な状態）に戻した後ウエハ押え部５３を解放するが、
このときまでにアーム６２、７２（保持部６、７）を図
１の位置まで戻しておくと共に、次のウエハを第１の予
備真空室２側のプラテン２６上に載置して図１に示す状
態にしておき、アーム６２、７２によりプラテン２６上
のウエハＷ１（図２参照）を、またアーム６１、７１に
よりプラテン５２上のウエハＷ２（図２参照）を夫々保
持して左方側に移動し、夫々プラテン５２及び第２の予
備真空室３側のプラテン２６上に同時に搬送する。この
直後に保持部６、７を右方側に移動して図２に示す位置
に設定し、その後予備真空室２、３における各蓋体２６
を上昇させて予備真空室２、３と真空処理室１との間の
搬入出口２２を閉じる。しかる後第２の予備真空室３内
を例えば窒素ガス等の雰囲気としてからゲート２１を開
き、処理済みのウエハを転送手段１０Ｂにより外部に取
り出す。

【００２２】以上において、アーム（６１、７１）、（
６２、７２）の開閉については、保持部６、７を互に逆
方向に移動させることによって行われ、ウエハの搬送に
ついては、保持部６、７を同方向に移動させることによ
って行われる。

【００２３】ここで上述実施例では予備真空室を２つに
設けて、一方から真空処理室内にウエハを搬入し、他方
から搬出させているが、本発明では、予備真空室が１個
であってもよいし、また枚葉式の処理に限ることなく、
予備真空室内に複数枚のウエハを載置し、一括してこれ
らを真空処理室内に搬入するようにしてもよい。

【００２４】

【発明の効果】第１の発明によれば、真空処理室、予備
真空室間のウエハの移動を真空処理室側の移動手段によ
り行い、外部、予備真空室間のウエハの転送を外部側の
転送手段により行っているため、予備真空室内にはウエ
ハを搬送するための機構を設けなくて済み、この結果予
備真空室の容積、表面積を小さくすることができる。こ
のため予備真空室の真空引き短時間で行うことができ、
ウエハの真空処理を高い作業効率で実施できる。

【００２５】また第２の発明によれば、予備真空室の内
部ゲートに相当する蓋体の上に直接またはプラテン等を
介してウエハを載置し、この蓋体の開閉を利用してウエ
ハを予備真空室と真空処理室との間で搬送するようにし
ているため、予備真空室内に移動手段専用の部材を挿脱
しなくてよいから、第１の発明を簡単な構成で実施でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す概略断面図である。

【図２】本発明の実施例を示す概略平面図である。

【図３】本発明の実施例を示す概略断面図である。

【図４】アームによるウエハの保持の様子を示す説明図
である。

【符号の説明】

１　　　　　　真空処理室 ２、３　　予備真空室 ２３　　　　蓋体 ４　　　　　　昇降手段 ５　　　　　　イオン注入部 ６、７　　保持部 ６１、７１、６２、７２　　保持アームＷ　　　　　　
ウエハ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空処理室と外部との間に介在する予備真空室を
   備えた真空処理装置において、外部と予備真空室との間
   でウエハを転送するためのウエハ転送手段を外部に設け
   ると共に、予備真空室と真空処理室との間でウエハを移
   動するためのウエハ移動手段を真空処理室内に設けたこ
   とを特徴とするウエハの真空処理装置。
2. （２）真空処理室と外部との間に介在する予備真空室を
   備えた真空処理装置において、真空処理室の一部を予備
   真空室の下方に形成すると共に、予備真空室と真空処理
   室との間でウエハが移動するための開口部を予備真空室
   の底面に形成し、上面にウエハ載置部が設けられ、昇降
   動作によって前記開口部を開閉する蓋体と、前記真空処
   理室側に設けられ、前記蓋体を昇降させる昇降機構とを
   有し、前記蓋体の昇降によってウエハが予備真空室と真
   空処理室との間を移動することを特徴とするウエハの真
   空処理装置。