JPH04276074A - 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】本発明はロードロック方式をとる
真空処理装置の改良に関する。ＩＣ，ＬＳＩなどの半導
体素子は薄膜形成技術，　写真蝕刻技術（　フォトリソ
グラフィ）　，　不純物注入技術などを用いて製造され
ている。

【０００２】こゝで、薄膜形成技術には真空蒸着法やス
パッタ法のような物理的方法と気相成長法（　略称ＣＶ
Ｄ　法）　やメッキ法のような化学的方法とがあり、そ
れぞれ用途に応じて使い分けられている。

【０００３】なお、真空蒸着法やスパッタ法のような物
理的方法を用いて薄膜を形成するには高真空に排気した
環境において処理を行うことが必要である。また、処理
にはバッチで行う方法とインラインで行う方法とがある
が、量産工程においては殆どのものがインライン方式を
採って行われている。

【０００４】

【従来の技術】薄膜形成をインライン方式により行うに
は、被処理物を予めロードロック室（真空予備室）に入
れ、排気系を用いて真空排気した後、薄膜形成を行う真
空チャンバに移行させ、処理が終わった後は再び元のロ
ードロック室に戻して取り出すか、或いは被処理物を隣
接して設けられている別のロードロック室に移行させて
取り出している。

【０００５】以下、被処理物を半導体基板（略してウエ
ハ）として説明する。図３は前者の方法をとる真空処理
装置の構成を示す断面図であって、ロードロック室１は
ゲートバルブ３によって真空チャンバ２と接している。

【０００６】先ず、同図（Ａ）に示すようにロードロッ
ク室１にあるハッチ４を開けてウエハ５を搬送アーム６
に位置決めした後、ハッチ４を閉め、真空ポンプ７によ
りロードロック室１を真空排気する。

【０００７】一方、真空チャンバ２の中には蒸着装置な
ど図示を省略した薄膜形成機構の他に主排気ポンプ（例
えばターボポンプ）８と補助排気ポンプ（例えば油回転
ポンプ）９からなる排気系が設けられており、高真空に
まで排気されている。

【０００８】次に、ロードロック室１に設けられている
真空計１１により測定してロードロック室１が所定の真
空度にまで排気されると、同図（Ｂ）に示すようにゲー
トバルブ３を開け、搬送アーム６を真空チャンバ２に搬
送し、ウエハ５を真空チャンバ２の中にあり図示を省略
したウエハ保持機構に受渡した後は再びロードロック室
１に戻してゲートバルブ３を閉め、真空計１２により測
定して必要とする真空度にまで排気した後は真空蒸着や
スパッタなど必要とする真空処理を行っている。

【０００９】そして、真空処理が終わった後はゲートバ
ルブ３を開けて搬送アーム６を真空チャンバ２まで移動
してウエハ５を受取り、再びロードロック室１にまで移
動し、ゲートバルブ３を閉めた後、ロードロック室１の
中を大気圧に戻すことによりウエハ５の取り出しが行わ
れている。

【００１０】こゝで、真空処理装置の稼働に当たっては
、ロードロック室１と真空チャンバ２との間には圧力差
が存在しており、これが原因でゲートバルブ３の開放に
当たって装置内の底部に残留しているダスト（塵埃）が
舞い上がり、これがウエハ５に付着して製造歩留りを低
下させている。

【００１１】すなわち、真空処理装置は無塵室に設けて
あり、また装置内は定期的に清掃して極力無塵化に努め
ているが、装置内で機械的な動作が行われるために多少
なりともダストの発生が避けられず、装置内に残留して
いる。

【００１２】そこで、従来はロードロック室１と真空チ
ャンバ２に設けてある真空計１１，１２より両室の差圧
がなるべく少なくなるようにロードロック室１の真空度
を調節して後、ゲートバルブ３の開閉を行っていたが、
ダストの付着を抑制することは困難であった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ロードロック方式をと
る真空処理装置においてはロードロック室と真空チャン
バとをゲートバルブにより開閉してウエハの搬送と真空
処理とが行われているが、ロードロック室と真空チャン
バの真空度がぞれぞれ異なるために、開放の際に圧力差
により気流が発生し、これにより装置底部にあるダスト
が舞い上がり、ウエハに付着して製造歩留りを低下させ
ていることが問題で、この解決が課題である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の課題はゲートバル
ブを介してロードロック室と真空チャンバとが接して設
けられている真空装置において、両室をつなぐバイパス
機構を設けたことを特徴として真空処理装置を構成する
ことにより解決することができる。

【００１５】

【作用】本発明はロードロック室と真空チャンバとを結
んでバイパス機構を設けるもので、このバイパスを通る
際の空気抵抗により急激な気流の発生を抑制するもので
ある。

【００１６】従来、ゲートバルブの開閉は空気圧または
電動アクチュエータを用い、急激に行われており、また
搬送アームに乗せて搬送するウエハの径も６インチまた
は８インチと大きいために、ロードロック室と真空チャ
ンバとの間に差圧が存在すると瞬間的な気流が発生して
ダストの舞い上がりが生じている。

【００１７】図１は本発明の原理図であって、ロードロ
ック室１と真空チャンバ２とをスローリークバルブ１４
を備えたバイパス機構１５により連絡するものである。 なお、真空チャンバ２に較べ、ロードロック室１の真空
度は良くないが、差圧が大きい場合、バイパス機構１５
のスローリークバルブ１４を開くとロードロック室１の
空気が真空チャンバ２へ移行して乱流を生じ易い。

【００１８】そこで、真空チャンバ２の中にバイパス機
構１５に続いて層流素子を設けておけば、吹き出す気流
の拡がりを抑えることができ、これにより真空チャンバ
２の底に残留しているダストの舞い上がりを防ぐことが
できる。

【００１９】すなわち、本発明に係る真空処理装置は従
来のようにロードロック室１と真空チャンバ２との差圧
が少なくなるように排気した状態で、先ずバイパス機構
１５のスローリークバルブ１４を開き、差圧を無くした
状態でゲートバルブ３を開くことによりダストの舞い上
がりを防ぐものである。

【００２０】

【実施例】図２は本発明に係る真空処理装置の構成図で
あって、バイパス機構をスローリークバルブ１４で形成
すると共に、金属製の層流素子１６をバイパス機構の真
空チャンバ２の開口部に設けた。

【００２１】また、ウエハ５としては６インチ径のシリ
コン（Ｓｉ）　ウエハを用いた。先ず、補助排気ポンプ
（　油回転ポンプ）９と主排気ポンプ（ターボポンプ）
８を動作させて真空チャンバ２を排気しておく。

【００２２】この段階では装置のゲートバルブ３は閉じ
られている。次に、ロードロック室１のハッチ４を開け
てウエハ５を搬送アーム６に搭載した後、ハッチ５を閉
め、補助排気ポンプ（油回転ポンプ）１７で荒引きを行
い、真空計１１（　ピラニゲージ）　が０を示した段階
で主排気ポンプ（ターボポンプ）１８を動作させた。

【００２３】そうして、主排気ポンプ（ターボポンプ）
１８がノーマル回転になり、ロードロック室１の真空度
が１０−４　ｔｏｒｒ　以下になった状態で逆流防止バ
ルブ１９を閉め、スローリークバルブ１４を暫くの間だ
け開け、差圧が無くなった状態でゲートバルブ３を開き
、その後は従来のようにウエハ５を真空チャンバ２に搬
送して真空処理を行い、処理終了後はウエハを再びロー
ドロック室１に移して取り出した。

【００２４】このような方法をとることによりダストを
付着せることなく真空処理を行うことができた。

【００２５】

【発明の効果】本発明に係る真空処理装置の使用により
被処理物へのダストの付着を極力抑制することができる
。

【００２６】なお、以上の説明においてバイパス機構を
ロードロック室と真空チャンバとの間に設けたが、この
バイパス機構をゲートバルブ自体に設けても差支えない
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明を実施した真空処理装置の構成図である
。

【図３】従来の真空処理装置の構成と動作を示す断面図
である。

【符号の説明】

１　　　　　　ロードロック室 ２　　　　　　真空チャンバ ３　　　　　　ゲートバルブ ８　　　　　　主排気ポンプ ９　　　　　　補助排気ポンプ １１，１２　　　真空計 １４　　　　　　スローリークバルブ １５　　　　　　バイパス機構 １６　　　　　　層流素子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ゲートバルブ（３）を介してロードロ
   ック室（１）と真空チャンバ（２）とが接して設けられ
   ている真空装置において、両室をつなぐバイパス機構（
   １５）を設けたことを特徴とする真空処理装置。
2. 【請求項２】　　前記のバイパス機構（１５）が設けら
   れている真空チャンバ（２）に層流素子（１６）を設け
   たことを特徴とする請求項１記載の真空処理装置。