JPH0547695A - 微細加工装置における排気方式 - Google Patents
微細加工装置における排気方式Info
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- JPH0547695A JPH0547695A JP22470091A JP22470091A JPH0547695A JP H0547695 A JPH0547695 A JP H0547695A JP 22470091 A JP22470091 A JP 22470091A JP 22470091 A JP22470091 A JP 22470091A JP H0547695 A JPH0547695 A JP H0547695A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B37/00—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
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- F04B37/08—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for evacuating by thermal means by condensing or freezing, e.g. cryogenic pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
［目的］プロセスチャンバにクライオポンプを付設する
微細加工装置においてクライオポンプを共用し、クライ
オポンプの使用台数を削減する。 ［構成］プロセスチャンバ１００は、第１の被排気室と
してゲートバルブ１１６を介してクライオポンプ１０６
の主吸気口（１２）に連通される。これにより、プロセ
スチャンバ１００は、クライオポンプ１０６によって、
イオン注入プロセスに適した清浄な超高真空、たとえば
１×１０-6程度に常時排気されている。ロードロック室
１０２，１０４は、配管１３０，１３２を介してロータ
リポンプ１１８に連通されるとともに、第２、第３の被
排気室として配管１３４，１３６を介してクライオポン
プ１０６の副吸気口（３６，３８）に連通される。クラ
イオポンプ１０６は、主排気口１２と連通するプロセス
チャンバ１００をプロセスに適した高真空状態（たとえ
ば１×１０-6mmTorr程度）に排気しながら、同時に、両
ロードロック室１０２，１０４を粗引き状態（たとえば
数１００mmTorr程度）から予備室として適正な高真空状
態（たとえば数１０mmTorr程度）まで真空引きする。
微細加工装置においてクライオポンプを共用し、クライ
オポンプの使用台数を削減する。 ［構成］プロセスチャンバ１００は、第１の被排気室と
してゲートバルブ１１６を介してクライオポンプ１０６
の主吸気口（１２）に連通される。これにより、プロセ
スチャンバ１００は、クライオポンプ１０６によって、
イオン注入プロセスに適した清浄な超高真空、たとえば
１×１０-6程度に常時排気されている。ロードロック室
１０２，１０４は、配管１３０，１３２を介してロータ
リポンプ１１８に連通されるとともに、第２、第３の被
排気室として配管１３４，１３６を介してクライオポン
プ１０６の副吸気口（３６，３８）に連通される。クラ
イオポンプ１０６は、主排気口１２と連通するプロセス
チャンバ１００をプロセスに適した高真空状態（たとえ
ば１×１０-6mmTorr程度）に排気しながら、同時に、両
ロードロック室１０２，１０４を粗引き状態（たとえば
数１００mmTorr程度）から予備室として適正な高真空状
態（たとえば数１０mmTorr程度）まで真空引きする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プロセスチャンバにロ
ードロック室を付設した微細加工装置における排気方式
に関する。
ードロック室を付設した微細加工装置における排気方式
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４に、従来の排気方式を用いたイオン
注入装置の構成を示す。この装置において、半導体ウエ
ハ２００は、ターンテーブル等のウエハ搬送機構（図示
せず）によりゲートバルブ２０２を介してロードロック
室２０４に搬入され、ロードロック室２０４内のハンド
アームによりゲートバルブ２０６を介してプロセスチャ
ンバ２０８内にロードされる。イオン注入プロセスの終
了した半導体ウエハ２００は、上記と反対の動作で、プ
ロセスチャンバ２０８よりロードロック室２０４を介し
て搬出される。
注入装置の構成を示す。この装置において、半導体ウエ
ハ２００は、ターンテーブル等のウエハ搬送機構（図示
せず）によりゲートバルブ２０２を介してロードロック
室２０４に搬入され、ロードロック室２０４内のハンド
アームによりゲートバルブ２０６を介してプロセスチャ
ンバ２０８内にロードされる。イオン注入プロセスの終
了した半導体ウエハ２００は、上記と反対の動作で、プ
ロセスチャンバ２０８よりロードロック室２０４を介し
て搬出される。
【０００３】プロセスチャンバ２０８は、ゲートバルブ
２１０を介してクライオポンプ２１２に連通され、常時
イオン注入プロセスに適した真空状態、たとえば１×１
０-6Torr程度の気圧に真空引きされている。
２１０を介してクライオポンプ２１２に連通され、常時
イオン注入プロセスに適した真空状態、たとえば１×１
０-6Torr程度の気圧に真空引きされている。
【０００４】ロードロック室２０４は、配管２１４を介
してロータリポンプ２１８に連通されるとともに、配管
２２０を介してクライオポンプ２２４に連通される。配
管２１４，２２０の途中にはそれぞれ電磁弁２１６，２
２２が設けられる。ロードロック室２０４は、半導体ウ
エハ２００を１枚ずつ搬入する度に室内を大気圧から数
１０mmTorr程度の気圧まで排気（真空引き）される。そ
の真空状態の下で、ロードロック室２０４内のハンドア
ームが半導体ウエハ２００をプロセスチャンバ２０８に
ロード／アンロードする。
してロータリポンプ２１８に連通されるとともに、配管
２２０を介してクライオポンプ２２４に連通される。配
管２１４，２２０の途中にはそれぞれ電磁弁２１６，２
２２が設けられる。ロードロック室２０４は、半導体ウ
エハ２００を１枚ずつ搬入する度に室内を大気圧から数
１０mmTorr程度の気圧まで排気（真空引き）される。そ
の真空状態の下で、ロードロック室２０４内のハンドア
ームが半導体ウエハ２００をプロセスチャンバ２０８に
ロード／アンロードする。
【０００５】ロードロック室２０４の真空引きを行うに
は、先ず電磁弁２２２をオフにしたまま電磁弁２１４を
オンにして、ロータリポンプ２１８によりロードロック
室２０４を数１００mmTorr程度まで粗引きする。通常、
真空度が約１００mmTorrを超えると、ロータリポンプか
ら被排気室へオイルの逆流が起こるので、数１００mmTo
rr程度に達したなら電磁弁２１６をオフにする。
は、先ず電磁弁２２２をオフにしたまま電磁弁２１４を
オンにして、ロータリポンプ２１８によりロードロック
室２０４を数１００mmTorr程度まで粗引きする。通常、
真空度が約１００mmTorrを超えると、ロータリポンプか
ら被排気室へオイルの逆流が起こるので、数１００mmTo
rr程度に達したなら電磁弁２１６をオフにする。
【０００６】次に、電磁弁２２２をオンにして、クライ
オポンプ２２４により、ロードロック室２０４を真空引
きする。この真空引きによってロードロック室２０４の
気圧を数１０mmTorr以上の高真空まで排気する。
オポンプ２２４により、ロードロック室２０４を真空引
きする。この真空引きによってロードロック室２０４の
気圧を数１０mmTorr以上の高真空まで排気する。
【０００７】このように、ロードロック室２０４におい
ては、最初にロータリポンプ２１８によって数１００mm
Torr程度まで粗い真空引き（粗引き）を行い、次にクラ
イオポンプ２２４によって目的の真空状態（数１０mmTo
rr程度）まで真空引きする。クライオポンプは、極度に
冷却した面に気体分子を凝結して排気する方式の真空ポ
ンプであるから、オイル等の逆流がなく、ロードロック
室２０４を清浄な高真空状態にすることができる。
ては、最初にロータリポンプ２１８によって数１００mm
Torr程度まで粗い真空引き（粗引き）を行い、次にクラ
イオポンプ２２４によって目的の真空状態（数１０mmTo
rr程度）まで真空引きする。クライオポンプは、極度に
冷却した面に気体分子を凝結して排気する方式の真空ポ
ンプであるから、オイル等の逆流がなく、ロードロック
室２０４を清浄な高真空状態にすることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
は、プロセスチャンバ２０８をクライオポンプ２１２に
よって常時イオン注入プロセスに適した高真空状態に排
気しつつ、ロードロック室２０４を定期的にロータリポ
ンプ２１８によって粗引きしたのちクライオポンプ２２
４によって適当な高真空状態まで真空引きしていた。す
なわち、プロセスチャンバ２０８に対してはそれ専用の
クライオポンプ２１２をあてがう一方、ロードロック室
２０４に対してはそれ専用のクライオポンプ２２４をあ
てがっており、計２台のクライオポンプを使用してい
た。
は、プロセスチャンバ２０８をクライオポンプ２１２に
よって常時イオン注入プロセスに適した高真空状態に排
気しつつ、ロードロック室２０４を定期的にロータリポ
ンプ２１８によって粗引きしたのちクライオポンプ２２
４によって適当な高真空状態まで真空引きしていた。す
なわち、プロセスチャンバ２０８に対してはそれ専用の
クライオポンプ２１２をあてがう一方、ロードロック室
２０４に対してはそれ専用のクライオポンプ２２４をあ
てがっており、計２台のクライオポンプを使用してい
た。
【０００９】上記の例はイオン注入装置に係るものであ
ったが、スパッタリング装置、蒸着装置、ＣＶＤ装置、
ＰＶＤ装置、エピタキシャル装置等の他の半導体製造装
置においても同様で、従来方式によれば、プロセスチャ
ンバとロードロック室とにそれぞれ専用のクライオポン
プを使用していた。したがって、半導体製造ライン全体
では多数のクライオポンプを必要とし、コスト・スペー
ス・メインテナンス等の面で問題であった。
ったが、スパッタリング装置、蒸着装置、ＣＶＤ装置、
ＰＶＤ装置、エピタキシャル装置等の他の半導体製造装
置においても同様で、従来方式によれば、プロセスチャ
ンバとロードロック室とにそれぞれ専用のクライオポン
プを使用していた。したがって、半導体製造ライン全体
では多数のクライオポンプを必要とし、コスト・スペー
ス・メインテナンス等の面で問題であった。
【００１０】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、プロセスチャンバにロードロック室を付
設する微細加工装置において、クライオポンプの使用台
数を少なくして、クライオポンプ関係のコスト・スペー
ス・メインテナンス等を改善する排気方式を提供するこ
とを目的とする。
されたもので、プロセスチャンバにロードロック室を付
設する微細加工装置において、クライオポンプの使用台
数を少なくして、クライオポンプ関係のコスト・スペー
ス・メインテナンス等を改善する排気方式を提供するこ
とを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の排気方式は、真空下で所定のプロセスを行
うためのプロセスチャンバと、真空下で前記プロセスチ
ャンバへ被処理基板をロードまたはアンロードするため
のロードロック室とを備えた微細加工装置における排気
方式であって、主吸気口と副吸気口とを有するクライオ
ポンプの前記主吸気口に前記プロセスチャンバを連通せ
しめるとともに、前記クライオポンプの前記副吸気口に
前記ロードロック室を連通せしめてなる構成とした。
め、本発明の排気方式は、真空下で所定のプロセスを行
うためのプロセスチャンバと、真空下で前記プロセスチ
ャンバへ被処理基板をロードまたはアンロードするため
のロードロック室とを備えた微細加工装置における排気
方式であって、主吸気口と副吸気口とを有するクライオ
ポンプの前記主吸気口に前記プロセスチャンバを連通せ
しめるとともに、前記クライオポンプの前記副吸気口に
前記ロードロック室を連通せしめてなる構成とした。
【００１２】
【作用】プロセスチャンバは、クライオポンプの主吸気
口に連通されることにより、クライオポンプの比較的大
きな冷却能力によって常時真空引きされる。一方、ロー
ドロック室は、クライオポンプの副吸気口に連通され、
たとえばロータリポンプで所定の真空度まで粗引きした
後、クライオポンプの比較的小さな冷却能力によって一
時的に真空引きされる。一般に、プロセスチャンバに対
してロードロック室の容積は無視できるほど小さいの
で、プロセスチャンバの排気中にロードロック室の真空
引きを同時に行っても、クライオポンプの冷却能力は低
下しない。このようにして、本発明によれば、プロセス
チャンバとロードロック室とで１台のクライオポンプを
共用することができる。
口に連通されることにより、クライオポンプの比較的大
きな冷却能力によって常時真空引きされる。一方、ロー
ドロック室は、クライオポンプの副吸気口に連通され、
たとえばロータリポンプで所定の真空度まで粗引きした
後、クライオポンプの比較的小さな冷却能力によって一
時的に真空引きされる。一般に、プロセスチャンバに対
してロードロック室の容積は無視できるほど小さいの
で、プロセスチャンバの排気中にロードロック室の真空
引きを同時に行っても、クライオポンプの冷却能力は低
下しない。このようにして、本発明によれば、プロセス
チャンバとロードロック室とで１台のクライオポンプを
共用することができる。
【００１３】
【実施例】先ず、図２および図３につき本実施例による
クライオポンプを説明する。このクライオポンプのケー
ス１０はステンレス製で円筒状の側面を有し、その上端
側は開放して開口１２をなし、下端側は底板１４により
閉塞されている。開口１２は、主吸気口を形成し、ゲー
トバルプ（図示せず）等を介して第１の被排気室（図示
せず）に接続される。この主吸気口１２の周りには、本
クライオポンプを第１の被排気室に取付固定するための
フランジ１６がケース１０と一体的に形成されている。
クライオポンプを説明する。このクライオポンプのケー
ス１０はステンレス製で円筒状の側面を有し、その上端
側は開放して開口１２をなし、下端側は底板１４により
閉塞されている。開口１２は、主吸気口を形成し、ゲー
トバルプ（図示せず）等を介して第１の被排気室（図示
せず）に接続される。この主吸気口１２の周りには、本
クライオポンプを第１の被排気室に取付固定するための
フランジ１６がケース１０と一体的に形成されている。
【００１４】ケース１０の内側において、ケース底板１
４の中央部に冷凍シリンダ１８が立設され、この冷凍シ
リンダ１８の上部に、熱伝導率の高い材質、たとえばア
ルミニウムからなる第１および第２の凝結部２０，２２
が配設される。
４の中央部に冷凍シリンダ１８が立設され、この冷凍シ
リンダ１８の上部に、熱伝導率の高い材質、たとえばア
ルミニウムからなる第１および第２の凝結部２０，２２
が配設される。
【００１５】第１の凝結部２０は、ほぼカップ状の形体
を有し、主吸気口１２に向かって、つまりカップ開口を
主吸気口１２に向けて冷凍シリンダ１８に取付される。
第１の凝結部２０とケース１０との間には断熱用の隙間
２４が設けられる。第２の凝結部２２は、第１の凝結部
２０よりも径の小さい円筒体で、第１の凝結部２０の内
側で冷凍シリンダ１８に取付される。この第２の凝結部
２２の表面には、水素・酸素・アルゴン等の気体分子を
効果的に吸着するための活性炭が接着されている。主吸
気口１２には、気体の逆流を防止するための複数の環状
笠形バッフル１５が同心円状に配設される。
を有し、主吸気口１２に向かって、つまりカップ開口を
主吸気口１２に向けて冷凍シリンダ１８に取付される。
第１の凝結部２０とケース１０との間には断熱用の隙間
２４が設けられる。第２の凝結部２２は、第１の凝結部
２０よりも径の小さい円筒体で、第１の凝結部２０の内
側で冷凍シリンダ１８に取付される。この第２の凝結部
２２の表面には、水素・酸素・アルゴン等の気体分子を
効果的に吸着するための活性炭が接着されている。主吸
気口１２には、気体の逆流を防止するための複数の環状
笠形バッフル１５が同心円状に配設される。
【００１６】冷凍シリンダ１８の下端はケース底板１４
の開口を介して冷凍機２６に接続されている。この冷凍
機２６は、高圧ポート２８よりコンプレッサ（図示せ
ず）からの高圧ヘリウムを受け取り、その入力した高圧
ヘリウムをコンデンサにより凝縮したのち、エパポレー
タにより蒸発（断熱膨張）させ、極低温の冷気を発生す
る。エパポレータで低圧のガスに変じたヘリウムは、低
圧ポート３０よりコンプレッサ側へ送出される。
の開口を介して冷凍機２６に接続されている。この冷凍
機２６は、高圧ポート２８よりコンプレッサ（図示せ
ず）からの高圧ヘリウムを受け取り、その入力した高圧
ヘリウムをコンデンサにより凝縮したのち、エパポレー
タにより蒸発（断熱膨張）させ、極低温の冷気を発生す
る。エパポレータで低圧のガスに変じたヘリウムは、低
圧ポート３０よりコンプレッサ側へ送出される。
【００１７】冷凍機２６で発生した極低温の冷気は、冷
凍シリンダ１８を介して第１および第２の凝結部２０，
２２に伝えられる。これにより、第１の凝結部２０およ
びバッフル１５の表面はたとえば４０゜Ｋまで冷却さ
れ、第２の凝結部２２の表面はたとえば１５゜Ｋまで冷
却される。
凍シリンダ１８を介して第１および第２の凝結部２０，
２２に伝えられる。これにより、第１の凝結部２０およ
びバッフル１５の表面はたとえば４０゜Ｋまで冷却さ
れ、第２の凝結部２２の表面はたとえば１５゜Ｋまで冷
却される。
【００１８】両凝結部２０，２２に溜った気体分子を排
出するには、本クライオポンプを各被排出室から遮断し
た状態の下で、パージポート３２より中性ガス、たとえ
ば窒素ガスＮ2 をケース１０内に供給して、室内をベン
トする。このベントにより、両凝結部２０，２２の表面
から気体分子が蒸発し、アウトポート３４より中性ガス
と一緒に外へ排気される。
出するには、本クライオポンプを各被排出室から遮断し
た状態の下で、パージポート３２より中性ガス、たとえ
ば窒素ガスＮ2 をケース１０内に供給して、室内をベン
トする。このベントにより、両凝結部２０，２２の表面
から気体分子が蒸発し、アウトポート３４より中性ガス
と一緒に外へ排気される。
【００１９】本クライオポンプでは、ケース１０の下端
部の側面に相対向する２つの吸気ポート３６，３８が設
けられる。これらの吸気ポート３６，３８は、副吸気口
であって、それぞれ配管（図示せず）を介して第２およ
び第３の被排気室（図示せず）に連通される。
部の側面に相対向する２つの吸気ポート３６，３８が設
けられる。これらの吸気ポート３６，３８は、副吸気口
であって、それぞれ配管（図示せず）を介して第２およ
び第３の被排気室（図示せず）に連通される。
【００２０】そして、ケース１０内においては、第１の
凝結部２０と一体に、その底板２０ａより垂直にケース
下端側へ向かって延長する第３の凝結部４０が設けられ
る。この第３の凝結部４０は、第１の凝結部２０と同径
の外側円筒凝結部４２と、この外側円筒凝結部４０より
も径の小さい内側円筒凝結部４４とからなる。これら外
側および内側円筒凝結部４２，４４の表面は、第１の凝
結部２０の表面とほぼ同じ温度（４０゜Ｋ）まで冷却さ
れる。
凝結部２０と一体に、その底板２０ａより垂直にケース
下端側へ向かって延長する第３の凝結部４０が設けられ
る。この第３の凝結部４０は、第１の凝結部２０と同径
の外側円筒凝結部４２と、この外側円筒凝結部４０より
も径の小さい内側円筒凝結部４４とからなる。これら外
側および内側円筒凝結部４２，４４の表面は、第１の凝
結部２０の表面とほぼ同じ温度（４０゜Ｋ）まで冷却さ
れる。
【００２１】また、第３の凝結部４０の下方にて、ケー
ス１０の内側面に環状の水平支持板４６が取付固定さ
れ、この水平支持板４６に、外側円筒凝結部４２と内側
円筒凝結部４４との間に介在する外側円筒ラビリンス板
４８と、内側円筒凝結部４４と冷凍シリンダ１８との間
に介在する内側円筒ラビリンス板５０とが立設される。
さらに、第１の凝結部２０の底板２０ａの外周部には円
周方向に多数の通気孔５２が穿孔される。
ス１０の内側面に環状の水平支持板４６が取付固定さ
れ、この水平支持板４６に、外側円筒凝結部４２と内側
円筒凝結部４４との間に介在する外側円筒ラビリンス板
４８と、内側円筒凝結部４４と冷凍シリンダ１８との間
に介在する内側円筒ラビリンス板５０とが立設される。
さらに、第１の凝結部２０の底板２０ａの外周部には円
周方向に多数の通気孔５２が穿孔される。
【００２２】かかる構成のクライオポンプにおいて、第
１の被排気室からの気体は、主吸気口１２よりバッフル
１５および第１の凝結部２０の内側へ流入し、ここで、
水蒸気はバッフル１５の表面および第１の凝結部２０の
内側面（４０゜Ｋ）で凍結排気され、水素・酸素・アル
ゴン等は第２の凝結部２２の表面（１５゜Ｋ）で凍結な
いし吸着排気される。また、第１の凝結部２０とケース
１０との隙間２４に入り込んだ水蒸気は第１の凝結部２
０の外側面（４０゜Ｋ）で凍結排気される。
１の被排気室からの気体は、主吸気口１２よりバッフル
１５および第１の凝結部２０の内側へ流入し、ここで、
水蒸気はバッフル１５の表面および第１の凝結部２０の
内側面（４０゜Ｋ）で凍結排気され、水素・酸素・アル
ゴン等は第２の凝結部２２の表面（１５゜Ｋ）で凍結な
いし吸着排気される。また、第１の凝結部２０とケース
１０との隙間２４に入り込んだ水蒸気は第１の凝結部２
０の外側面（４０゜Ｋ）で凍結排気される。
【００２３】一方、吸気ポート３６，３８よりケース１
０内に流入した第２，第３の被排気室からの気体分子
は、第３の凝結部４０の外側および内側円筒凝結部４
２，４４と外側および内側円筒ラビリンス板４８，５０
とで画成されるラビリンス５４に入り、このラビリンス
５４内で水蒸気が内側円筒凝結部４４の内側・外側面
（４０゜Ｋ）および外側円筒凝結部４２の内側面（４０
゜Ｋ）で凍結排気される。また、水素・酸素・アルゴン
等は、ラビリンス５４から通気孔５２を通って第１の凝
結部２０の内側に入り、第２の凝結部２２の表面（１５
゜Ｋ）で凍結ないし吸着排気される。なお、ラビリンス
５４で排気しきれない水蒸気は、通気孔５２より第１の
凝結部２０の内側へ入り込み、あるいはラビリンス５４
を通り抜けて第１の凝結部２０とケース１０との隙間２
４へ入り込み、第１の凝結部２０の内側面あるいは外側
面で凍結排気される。
０内に流入した第２，第３の被排気室からの気体分子
は、第３の凝結部４０の外側および内側円筒凝結部４
２，４４と外側および内側円筒ラビリンス板４８，５０
とで画成されるラビリンス５４に入り、このラビリンス
５４内で水蒸気が内側円筒凝結部４４の内側・外側面
（４０゜Ｋ）および外側円筒凝結部４２の内側面（４０
゜Ｋ）で凍結排気される。また、水素・酸素・アルゴン
等は、ラビリンス５４から通気孔５２を通って第１の凝
結部２０の内側に入り、第２の凝結部２２の表面（１５
゜Ｋ）で凍結ないし吸着排気される。なお、ラビリンス
５４で排気しきれない水蒸気は、通気孔５２より第１の
凝結部２０の内側へ入り込み、あるいはラビリンス５４
を通り抜けて第１の凝結部２０とケース１０との隙間２
４へ入り込み、第１の凝結部２０の内側面あるいは外側
面で凍結排気される。
【００２４】このように、本実施例のクライオポンプに
おいては、第１の被排気室からの気体をほぼカップ状の
第１の凝結部２０の内側に入れて、水蒸気を第１の凝結
部２０およびバッフル１５で凝結排気するとともに、水
素・酸素・アルゴン等を第２の凝結部２２で凝結排気す
る一方、第２および第３の被排気室からの気体を第１の
凝結部２０の裏側に第３の凝結部４０とラビリンス板４
８，５０とで形成されたラビリンス５４に入れて（導い
て）、水蒸気を第３の凝結部４０で凝結排気するととも
に、水素・酸素・アルゴン等を第１の凝結部２０の底板
に設けた通気孔５２を介してさらに第１の凝結部２０の
内側へ導いて第２の凝結部２２により凝結排気するよう
にした。これによって、第１、第２および第３の被排気
室を同時に、たとえば１×１０-9 Toor 程度の清浄な超
真空状態に排気（真空引き）することができる。
おいては、第１の被排気室からの気体をほぼカップ状の
第１の凝結部２０の内側に入れて、水蒸気を第１の凝結
部２０およびバッフル１５で凝結排気するとともに、水
素・酸素・アルゴン等を第２の凝結部２２で凝結排気す
る一方、第２および第３の被排気室からの気体を第１の
凝結部２０の裏側に第３の凝結部４０とラビリンス板４
８，５０とで形成されたラビリンス５４に入れて（導い
て）、水蒸気を第３の凝結部４０で凝結排気するととも
に、水素・酸素・アルゴン等を第１の凝結部２０の底板
に設けた通気孔５２を介してさらに第１の凝結部２０の
内側へ導いて第２の凝結部２２により凝結排気するよう
にした。これによって、第１、第２および第３の被排気
室を同時に、たとえば１×１０-9 Toor 程度の清浄な超
真空状態に排気（真空引き）することができる。
【００２５】特に、本実施例のクライオポンプにおい
て、第３の凝結部４０は、ラビリンス５４の作用により
気体分子と接する有効面積が大きく、比較的小さなサイ
ズでも効果的に水蒸気を排気することができる。また、
第１の凝結部２０の底板に設けた通気孔５２より第２お
よび第３の被排気室からの水素・酸素・アルゴン等を第
２の凝結部２２へ導くようにしたので、全被排気室の排
気に対して第２の凝結部２２が共用されている。
て、第３の凝結部４０は、ラビリンス５４の作用により
気体分子と接する有効面積が大きく、比較的小さなサイ
ズでも効果的に水蒸気を排気することができる。また、
第１の凝結部２０の底板に設けた通気孔５２より第２お
よび第３の被排気室からの水素・酸素・アルゴン等を第
２の凝結部２２へ導くようにしたので、全被排気室の排
気に対して第２の凝結部２２が共用されている。
【００２６】図３は、一変形例によるクライオポンプの
構造を示す。この変形例において、上述した実施例と異
なる点は、副吸気口として吸気ポート６０，６２をケー
ス１０の底板１４に取付したこと、第３の凝結部を第１
の凝結部２０と同径の１つの円筒凝結部６４で構成し、
１つの円筒ラビリンス板６６でラビリンス６８を構成し
たこと、吸気ポート６０，６２からの水素・酸素・アル
ゴン等を第２の凝結部２２側へ導くための手段を設けて
いないことである。
構造を示す。この変形例において、上述した実施例と異
なる点は、副吸気口として吸気ポート６０，６２をケー
ス１０の底板１４に取付したこと、第３の凝結部を第１
の凝結部２０と同径の１つの円筒凝結部６４で構成し、
１つの円筒ラビリンス板６６でラビリンス６８を構成し
たこと、吸気ポート６０，６２からの水素・酸素・アル
ゴン等を第２の凝結部２２側へ導くための手段を設けて
いないことである。
【００２７】このように、副吸気口は、主吸気口１２と
は反対側のケース端部付近で任意の位置に設けることが
可能である。また、副吸気口の個数は２つに限定される
ものではなく、もちろん１つでも可能であり、あるいは
３つ以上設けてもよい。またラビリンス手段は、第３の
凝結部に対する気体分子の接触面積を増やすようなもの
であればよく、任意の構造を選択することができる。
は反対側のケース端部付近で任意の位置に設けることが
可能である。また、副吸気口の個数は２つに限定される
ものではなく、もちろん１つでも可能であり、あるいは
３つ以上設けてもよい。またラビリンス手段は、第３の
凝結部に対する気体分子の接触面積を増やすようなもの
であればよく、任意の構造を選択することができる。
【００２８】また、半導体製造装置におけるロードロッ
ク室のように、主に水蒸気を排気する目的でクライオポ
ンプを使用する場合もある。そのような場合は、第３の
凝結部だけで間に合う。したがって、この変形例のよう
に、副吸気口からの水素・酸素・アルゴン等を第２の凝
結部側へ導くための通気孔を省略することも可能であ
る。また、第２の凝結部の構造は、上記実施例・変形例
のような円筒形に限定されず、たとえば笠状の板体を一
定間隔で多数重ね配置したものでもよい。
ク室のように、主に水蒸気を排気する目的でクライオポ
ンプを使用する場合もある。そのような場合は、第３の
凝結部だけで間に合う。したがって、この変形例のよう
に、副吸気口からの水素・酸素・アルゴン等を第２の凝
結部側へ導くための通気孔を省略することも可能であ
る。また、第２の凝結部の構造は、上記実施例・変形例
のような円筒形に限定されず、たとえば笠状の板体を一
定間隔で多数重ね配置したものでもよい。
【００２９】次に、図１につき、本発明による排気方式
をイオン注入装置に適用した実施例を説明する。このイ
オン注入装置において、１００はイオン注入を行うプロ
セスチャンバ、１０２，１０４はロードロック室、１０
６は上記実施例によるクライオポンプ、１０８〜１１６
はゲートバルブ、１１８はロータリポンプ、１２２〜１
２８は電磁弁、１３０〜１３６は配管である。
をイオン注入装置に適用した実施例を説明する。このイ
オン注入装置において、１００はイオン注入を行うプロ
セスチャンバ、１０２，１０４はロードロック室、１０
６は上記実施例によるクライオポンプ、１０８〜１１６
はゲートバルブ、１１８はロータリポンプ、１２２〜１
２８は電磁弁、１３０〜１３６は配管である。
【００３０】半導体ウエハ３００は、ターンテーブル等
のウエハ搬送機構（図示せず）によりゲートバルブ１０
８を介してロードロック室１０２に搬入され、ロードロ
ック室１０２内のハンドアームによりゲートバルブ１１
０を介してプロセスチャンバ１００内にロードされる。
同様にして、ロードロック室１０４側からも半導体ウエ
ハ３００がプロセスチャンバ１００内にロードされるよ
うになっている。イオン注入プロセスの終了した半導体
ウエハ３００は、上記と反対の動作で、ハンドアームに
よりプロセスチャンバ１００よりロードロック室１０
２，１０４にアンロードされ、次いでロードロック室１
０２，１０４から外へ搬出される。
のウエハ搬送機構（図示せず）によりゲートバルブ１０
８を介してロードロック室１０２に搬入され、ロードロ
ック室１０２内のハンドアームによりゲートバルブ１１
０を介してプロセスチャンバ１００内にロードされる。
同様にして、ロードロック室１０４側からも半導体ウエ
ハ３００がプロセスチャンバ１００内にロードされるよ
うになっている。イオン注入プロセスの終了した半導体
ウエハ３００は、上記と反対の動作で、ハンドアームに
よりプロセスチャンバ１００よりロードロック室１０
２，１０４にアンロードされ、次いでロードロック室１
０２，１０４から外へ搬出される。
【００３１】プロセスチャンバ１００は、第１の被排気
室としてゲートバルブ１１６を介してクライオポンプ１
０６の主吸気口（１２）に連通される。これにより、プ
ロセスチャンバ１００は、クライオポンプ１０６によっ
て、イオン注入プロセスに適した清浄な超高真空、たと
えば１×１０-6程度に常時排気されている。
室としてゲートバルブ１１６を介してクライオポンプ１
０６の主吸気口（１２）に連通される。これにより、プ
ロセスチャンバ１００は、クライオポンプ１０６によっ
て、イオン注入プロセスに適した清浄な超高真空、たと
えば１×１０-6程度に常時排気されている。
【００３２】ロードロック室１０２，１０４は、配管１
３０，１３２を介してロータリポンプ１１８に連通され
るとともに、第２、第３の被排気室として配管１３４，
１３６を介してクライオポンプ１０６の副吸気口（３
６，３８）に連通される。各ロードロック室１０２，１
０４は、半導体ウエハ３００を１枚ずつ搬入する度に室
内を大気圧から数１０mmTorr程度の高真空に排気（真空
引き）されなければならない。
３０，１３２を介してロータリポンプ１１８に連通され
るとともに、第２、第３の被排気室として配管１３４，
１３６を介してクライオポンプ１０６の副吸気口（３
６，３８）に連通される。各ロードロック室１０２，１
０４は、半導体ウエハ３００を１枚ずつ搬入する度に室
内を大気圧から数１０mmTorr程度の高真空に排気（真空
引き）されなければならない。
【００３３】この真空引きを行うため、先ず電磁弁１２
２，１２８をオンにして、ロータリポンプ１１８により
各ロードロック室１０２，１０４を数１００mmTorr程度
まで粗引きする。通常、真空度が約１００mmTorrを超え
ると、ロータリポンプから被排気室へオイルの逆流が起
こるので、数１００mmTorr程度に達したならば電磁弁１
２２，１２８をオフにする。
２，１２８をオンにして、ロータリポンプ１１８により
各ロードロック室１０２，１０４を数１００mmTorr程度
まで粗引きする。通常、真空度が約１００mmTorrを超え
ると、ロータリポンプから被排気室へオイルの逆流が起
こるので、数１００mmTorr程度に達したならば電磁弁１
２２，１２８をオフにする。
【００３４】次に、電磁弁１２４，１２６をオンにし
て、クライオポンプ１０６により、両ロードロック室１
０２，１０４を真空引きする。ロータリポンプ１１８に
よる粗引きによって各ロードロック室１０２，１０４内
には殆ど水蒸気しか残留していないので、通気孔（５
２）無しの図２の変形例のようなポンプ構造のもので
も、使用可能である。このクライオポンプ１０６による
真空引きによって各ロードロック室１０２，１０４の気
圧を数１０mmTorr以上の高真空に排気する。
て、クライオポンプ１０６により、両ロードロック室１
０２，１０４を真空引きする。ロータリポンプ１１８に
よる粗引きによって各ロードロック室１０２，１０４内
には殆ど水蒸気しか残留していないので、通気孔（５
２）無しの図２の変形例のようなポンプ構造のもので
も、使用可能である。このクライオポンプ１０６による
真空引きによって各ロードロック室１０２，１０４の気
圧を数１０mmTorr以上の高真空に排気する。
【００３５】両ロードロック室１０２，１０４の真空引
きを行っている間も、クライオポンプ１０６は、プロセ
スチャンバ１００の排気を継続して行う。つまり、クラ
イオポンプ１０６は、主排気口１２と連通するプロセス
チャンバ１００をプロセスに適した高真空状態（たとえ
ば１×１０-6mmTorr程度）に排気しながら、同時に、両
ロードロック室１０２，１０４を粗引き状態（たとえば
数１００mmTorr）から予備室として適正な高真空状態
（たとえば数１０mmTorr以上の高真空状態）まで真空引
きする。
きを行っている間も、クライオポンプ１０６は、プロセ
スチャンバ１００の排気を継続して行う。つまり、クラ
イオポンプ１０６は、主排気口１２と連通するプロセス
チャンバ１００をプロセスに適した高真空状態（たとえ
ば１×１０-6mmTorr程度）に排気しながら、同時に、両
ロードロック室１０２，１０４を粗引き状態（たとえば
数１００mmTorr）から予備室として適正な高真空状態
（たとえば数１０mmTorr以上の高真空状態）まで真空引
きする。
【００３６】なお、このイオン注入装置において、プロ
セスチャンバ１００の容積はたとえば１００リットル程
度であるのに対し、各ロードロック室１０２，１０４の
容積はたとえば０．３リットル程度であるから、プロセ
スチャンバ１００の排気に両ロードロック室１０２，１
０４の排気が加わっても、クライオポンプ１０６の排気
能力には殆ど影響しない。
セスチャンバ１００の容積はたとえば１００リットル程
度であるのに対し、各ロードロック室１０２，１０４の
容積はたとえば０．３リットル程度であるから、プロセ
スチャンバ１００の排気に両ロードロック室１０２，１
０４の排気が加わっても、クライオポンプ１０６の排気
能力には殆ど影響しない。
【００３７】以上のように、本実施例の排気方式によれ
ば、プロセスチャンバ１００と２つのロードロック室１
０２，１０４に対し、１台のクライオポンプ１０６で対
応することが可能である。また、イオン注入装置のほか
にも、スパッタリング装置、蒸着装置、ＣＶＤ装置、Ｐ
ＶＤ装置、エピタキシャル装置等の各種半導体製造装置
でロードロック室が一般的に使用されており、それら各
種の装置にも本発明の排気方式を適用することができ
る。そうした場合は、半導体製造ライン全体で、クライ
オポンプの使用台数が大幅に減少し、コスト低減はもち
ろんのこと、作業スペースの増床や配管の節約がはから
れ、クライオポンプに関する管理・保守の手間が半減す
る等の利点が得られる。
ば、プロセスチャンバ１００と２つのロードロック室１
０２，１０４に対し、１台のクライオポンプ１０６で対
応することが可能である。また、イオン注入装置のほか
にも、スパッタリング装置、蒸着装置、ＣＶＤ装置、Ｐ
ＶＤ装置、エピタキシャル装置等の各種半導体製造装置
でロードロック室が一般的に使用されており、それら各
種の装置にも本発明の排気方式を適用することができ
る。そうした場合は、半導体製造ライン全体で、クライ
オポンプの使用台数が大幅に減少し、コスト低減はもち
ろんのこと、作業スペースの増床や配管の節約がはから
れ、クライオポンプに関する管理・保守の手間が半減す
る等の利点が得られる。
【００３８】
【発明の効果】以上のように、本発明の排気方式によれ
ば、主吸気口と副吸気口とを有するクライオポンプを使
用し、その主吸気口にはプロセスチャンバを連通せし
め、その副吸気口にはロードロック室を連通せしめ、こ
のクライオポンプによってプロセスチャンバの排気を行
いながら同時にロードロック室の真空引きを行うように
したので、１台のクライオポンプを共用することができ
る。したがって、たとえば、半導体製造ライン全体で
は、クライオポンプの使用台数を大幅に削減することが
でき、コスト・作業スペース・メンテナンス等の面で大
なる利点が得られる。
ば、主吸気口と副吸気口とを有するクライオポンプを使
用し、その主吸気口にはプロセスチャンバを連通せし
め、その副吸気口にはロードロック室を連通せしめ、こ
のクライオポンプによってプロセスチャンバの排気を行
いながら同時にロードロック室の真空引きを行うように
したので、１台のクライオポンプを共用することができ
る。したがって、たとえば、半導体製造ライン全体で
は、クライオポンプの使用台数を大幅に削減することが
でき、コスト・作業スペース・メンテナンス等の面で大
なる利点が得られる。
【図１】本発明の一実施例による排気方式を適用したイ
オン注入装置の構成を示すブロック図である。
オン注入装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の排気方式で使用するための一実施例に
よるクライオポンプの構造を示す略断面図である。
よるクライオポンプの構造を示す略断面図である。
【図３】本発明の排気方式で使用するための一変形例に
よるクライオポンプの構造を示す略断面図である。
よるクライオポンプの構造を示す略断面図である。
【図４】従来の排気方式を適用したイオン注入装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
１０ ケース １２ 主吸気口 ３６ 副吸気口 ３８ 副吸気口 ６０ 副吸気口 ６２ 副吸気口 １００ プロセスチャンバ １０２ ロードロック室 １０４ ロードロック室 １０６ クライオポンプ １２４ 電磁弁 １２６ 電磁弁 １３４ 配管 １３６ 配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/205 7454−4Ｍ 21/302 Ｂ 7353−4Ｍ
Claims (1)
- 【請求項１】 真空下で所定のプロセスを行うためのプ
ロセスチャンバと、真空下で前記プロセスチャンバへ被
処理基板をロードまたはアンロードするためのロードロ
ック室とを備えた微細加工装置における排気方式であっ
て、 主吸気口と副吸気口とを有するクライオポンプの前記主
吸気口に前記プロセスチャンバを連通せしめるととも
に、前記クライオポンプの前記副吸気口に前記ロードロ
ック室を連通せしめてなることを特徴とする排気方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22470091A JP3200668B2 (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | クライオポンプ及び微細加工装置における排気方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22470091A JP3200668B2 (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | クライオポンプ及び微細加工装置における排気方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0547695A true JPH0547695A (ja) | 1993-02-26 |
| JP3200668B2 JP3200668B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=16817876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22470091A Expired - Fee Related JP3200668B2 (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | クライオポンプ及び微細加工装置における排気方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3200668B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6251192B1 (en) | 1998-02-18 | 2001-06-26 | Ebara Corporation | Vacuum exhaust system |
| JP2007311815A (ja) * | 2007-07-09 | 2007-11-29 | Ulvac Kuraio Kk | イオン注入方法 |
| US20140165908A1 (en) * | 2012-12-13 | 2014-06-19 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Transfer chamber and method of using a transfer chamber |
-
1991
- 1991-08-09 JP JP22470091A patent/JP3200668B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6251192B1 (en) | 1998-02-18 | 2001-06-26 | Ebara Corporation | Vacuum exhaust system |
| JP2007311815A (ja) * | 2007-07-09 | 2007-11-29 | Ulvac Kuraio Kk | イオン注入方法 |
| US20140165908A1 (en) * | 2012-12-13 | 2014-06-19 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Transfer chamber and method of using a transfer chamber |
| WO2014093527A1 (en) * | 2012-12-13 | 2014-06-19 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Transfer chamber and method of using transfer chamber |
| US10446710B2 (en) * | 2012-12-13 | 2019-10-15 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Transfer chamber and method of using a transfer chamber |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3200668B2 (ja) | 2001-08-20 |
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