JPH05335406A

JPH05335406A - 基板格納装置

Info

Publication number: JPH05335406A
Application number: JP14188292A
Authority: JP
Inventors: Makoto Sasaki; 真佐々木; Eiji Horikoshi; 英二堀越; Motoaki Tani; 元昭谷; Shoichi Miyahara; 昭一宮原; Takashi Ito; 隆司伊藤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-06-03
Filing date: 1992-06-03
Publication date: 1993-12-17

Abstract

(57)【要約】【目的】基板格納装置に関し、塵埃と酸化雰囲気の影
響を抑制することを目的とする。【構成】真空チャンバ内に装着し、チャンバ内の気圧
変動により扉（７）が開閉する装置が、基板（９）を搭
載する格納部（８）と、この格納部（８）を挟持する扉
開閉部（10）と、格納部（８）を覆う扉（７）とからな
り、この扉（７）が扉開閉部（10）の内にある自動開閉
機構により格納部（８）の上をスライドするよう構成さ
れていることを特徴として基板格納装置（６）を構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は真空チャンバ内で処理基
板を格納する基板格納装置に関する。半導体集積回路や
薄膜集積回路などの製造には薄膜形成技術と写真蝕刻技
術（フォトリソグラフィ）が多用されている。

【０００２】こゝで、薄膜形成技術には真空蒸着やスパ
ッタなど高真空を利用して物理的に薄膜を形成する方法
と、気相成長など化学反応により被処理基板上に薄膜を
形成する方法とがあるが、本発明は前者に関するもので
ある。

【０００３】こゝで、LSI やVLSIなどの半導体集積回路
に例をとると、パターン形成されている配線の最小幅と
してサブミクロン(Sub-micron)が使用されていることか
ら、塵埃の影響は重大であり、空調設備と防塵設備の整
った無塵室で製造が行なわれているが、作業者がいる以
上、塵埃を無くすることは不可能である。

【０００４】本発明は基板を汚染された空気に触れずに
製造工程を進めるための基板格納装置に関するものであ
る。

【０００５】

【従来の技術】半導体集積回路の製造に例をとると、単
結晶インゴットより約500 μm の厚さにスライスした半
導体基板（ウエハ) は研磨，脱脂，洗浄などの処理を行
なって清浄化した後、処理工程に従ってロット単位ある
いは連続的に処理されるが、真空装置内で行なう、導体
層形成または絶縁層形成などの処理はウエハホルダに配
列してある複数の基板を注意深くチャンバ内に位置決め
し、真空排気して後、真空蒸着やスパッタなどの処理を
行い、処理が終わった後はチャンバ内に大気を導入して
大気圧とした後、基板をウエハホルダに戻し、次の処理
工程に移行させている。

【０００６】こゝで、半導体基板を一つの装置から次の
装置に移すにはなるべく自動化が図られているものゝ、
この各段階で大気に接するために塵埃による汚染と大気
中に存在する酸素( O₂）による酸化と、湿度による影響
が避けられない。

【０００７】そこで、作業室の防塵と湿度管理や作業者
の清潔さの保持などが製造歩留り向上のための重点項目
になっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】半導体集積回路を始め
とする半導体素子の製造に当たって、防塵，防湿は必須
事項であるが、これを達するためには半導体基板をそれ
ぞれの工程にかける際に、人手を要することなく処理す
ると共に、処理の終わった半導体基板は酸化や湿気など
の影響を受けない窒素（N₂) 雰囲気中などに保管できれ
ば理想的である。

【０００９】そこで、真空蒸着やスパッタなどの真空処
理において、半導体基板を真空処理を行なう場合にのみ
扉が開き、大気中では扉が閉じて中を無塵状態に保つこ
とが可能な基板格納装置を実用化することが課題であ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題は真空チャン
バ内に装着し、チャンバ内の気圧変動により扉が開閉す
る装置が、基板を搭載する格納部と、この格納部を挟持
する扉開閉部と、格納部を覆う扉とからなり、この扉が
扉開閉部内にある自動開閉機構により格納部の上をスラ
イドするよう構成し、また、扉開閉部内にある自動開閉
機構が、水平方向にスライドするピストンを設けたシリ
ンダーと、垂直方向にスライドするピストンを設けたシ
リンダーが、それぞれガイドレールを備えたスライダを
備えて直交配置されており、ピストンの駆動によりシリ
ンダーがガイドレールに沿ってスライドしつゝ扉を駆動
することを特徴として基板格納装置を構成することによ
り解決することができる。

【００１１】

【作用】図１は本発明の原理図である。すなわち、図１
は内部にピストン１を備えたシリンダ２の断面図であっ
て、シリンダー２の中はピストンリング３により気密封
止されており、また、シリンダー２の先端にはバルブ４
がある。

【００１２】すなわち、まず、バルブ４を開け、ピスト
ン１を引いて少量の空気５を吸引した状態でバルブ４を
閉じておく。（以上図１Ａ）次に、このシリンダー２を真空チャンバ内に設置して減
圧すると、空気５の膨張によりピストン１がシリンダー
２の中をスライドして飛び出し、また、真空チャンバの
真空を破るとピストンリング３は内側方向にスライドし
て元に戻り、シリンダ２内の内外圧が等しくなる。（以
上図１Ｂ）すなわち、本発明はシリンダー２のピストンリング３に
より区画されている空気５の量と真空度によりピストン
１の移動量が決まることから、真空処理を行なう真空度
により空気５の保持量を決め、真空処理する真空度で同
図（Ａ）に示すピストン１が同図（Ｂ）のようにスライ
ドさせるものであり、本発明はこのピストン１の先端に
扉をつけることにより自動開閉機構を構成するものであ
る。

【００１３】次に、図２は本発明に係る基板格納装置６
の斜視図であって、同図（Ａ）は扉７を閉じた状態、ま
た、同図（Ｂ）は扉７を開け、格納部８に基板９を載置
した状態を示しており、この場合、図１に示した自動開
閉機構は格納部８を挟んで設けられている扉開閉部10の
中に備えられている。

【００１４】

【実施例】図３は本発明に係る自動開閉機構の実施例を
示す断面図である。すなわち、真空チャンバ内の蒸着源
に対向した位置に基板格納装置を設置し、少なくとも蒸
着を行なう真空度で扉７が全開するようにする。

【００１５】こゝで、扉７は摩擦を無くするために水平
方向のみでなく、垂直方向に浮上しながら水平方向にス
ライドすにようにした。そのためには、扉７に接続して
水平方向と垂直方向にスライドするピストンをもつ二個
のシリンダーを備える。

【００１６】すなわち、扉７を水平方向にスライドさせ
るためにシリンダー12の中のピストン13の先端と扉７の
端部を固定するのは勿論、シリンダー12の下側にガイド
レール14をもつスライダー15を設け、固定軸16を中心と
してシリンダー12が上下に移動可能に構成した。

【００１７】また、扉７を垂直方向にスライドさせるた
めにシリンダー17の中のピストン18の先端と扉７の下端
を固定するのは勿論、シリンダー17の片側にガイドレー
ル19をもつスライダー20を設け、固定軸16を中心として
シリンダーが左右に移動可能に構成した。（以上同図
Ａ）そして、この機構を真空チャンバ内において減圧する
と、二つのシリンダ12,17の中にあるピストンリング３
が平衡を保つために移動するが、この際、固定軸16によ
りシリンダー12は固定されているためにピストン13のみ
がスライドし、一方、シリンダー17は水平方向に移動し
ながら、ピストン18が上方にスライドして扉７が浮き上
がる。

【００１８】この状態で、真空蒸着などの真空処理が行
なわれ、処理が終わって真空度を低めるか或いは真空を
破ると、ピストン13,18 は再びシリンダー12,17 内にス
ライドして扉７が閉じる。（以上同図Ｂ）このような方
法をとることにより摩擦を伴うことなく扉７の開閉を行
なうことができる。

【００１９】なお、更にスムーズに扉７の開閉を行なう
には図４に示すように、扉７に固定軸22,23 を設け、こ
の固定軸22,23 をガイドレール24,25 を備えた案内板26
に沿ってスライドするようにすればよい。（同図Ａ→
Ｂ）

【００２０】

【発明の効果】本発明に係る自動開閉機構を備えた基板
格納装置を用いることにより塵埃による汚染を抑制する
ことができる。

【００２１】また、基板および真空処理により形成した
薄膜の酸化を抑制するにはチャンバ内の真空を破る際に
空気に代わってN₂などの不活性ガスを用いれば格納部の
雰囲気を非酸化性とすることができ、O₂や湿気を遮断す
ることができる。

【００２２】また、真空処理の際に基板加熱が必要とす
る場合は基板格納装置を構成する格納部の中にヒータを
内蔵させて形成し、蒸着源に対向してセットする機構部
にコネクタを設けて回路接続すれば、外部操作により基
板加熱を行なうことが可能になる。

【００２３】以上のように本発明の実施により塵埃と酸
化性雰囲気の影響を極力抑制して薄膜の形成を行なうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明に係る基板格納装置の斜視図である。

【図３】自動開閉機構の実施例の断面図である。

【図４】基板スライド機構の正面図である。

【符号の説明】

１，13, 18 ピストン２，12, 17 スライダー３ピストンリング５空気６基板格納装置７扉８格納部 10 扉開閉部 14, 19, 24, 25 ガイドレール 15, 20 スライダー 16, 22, 23 固定軸 26 案内板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮原昭一神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者伊藤隆司神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空チャンバ内に装着し、該チャンバ内
の気圧変動により扉（７）が開閉する装置が、基板
（９）を搭載する格納部（８）と、該格納部（８）を挟
持する扉開閉部（10）と、前記格納部（８）を覆う扉
（７）とからなり、該扉（７）が扉開閉部（10）の内に
ある自動開閉機構により格納部（８）の上をスライドす
るよう構成されていることを特徴とする基板格納装置
（６）。
【請求項２】扉開閉部（10）の内にある自動開閉機構
が、水平方向にスライドするピストン(13)を設けたシリ
ンダー(12)と、垂直方向にスライドするピストン(18)を
設けたシリンダー(17)が、それぞれガイドレール(14),
(19)を備えたスライダ(15),(20)を備えて直交配置され
ており、前記ピストン(13),(18)の駆動により前記シリ
ンダー(17)がガイドレール(14),(19)に沿ってスライド
しつゝ扉（７）を駆動することを特徴とする請求項１記
載の基板格納装置（６）。