JPH0751754B2 - ウェーハを熱処理する装置 - Google Patents
ウェーハを熱処理する装置Info
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- JPH0751754B2 JPH0751754B2 JP61249783A JP24978386A JPH0751754B2 JP H0751754 B2 JPH0751754 B2 JP H0751754B2 JP 61249783 A JP61249783 A JP 61249783A JP 24978386 A JP24978386 A JP 24978386A JP H0751754 B2 JPH0751754 B2 JP H0751754B2
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- Japan
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- deposition
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- coating
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- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C14/50—Substrate holders
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
- C23C14/541—Heating or cooling of the substrates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
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- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
-
- H—ELECTRICITY
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- H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
- H01L21/67751—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber vertical transfer of a single workpiece
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- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68707—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は真空下での蒸着により薄い基板のコーテイング
を行なうことに関する。より具体的に、本発明の分野は
半導体ウエーハを金属化すること、及びこのようなウエ
ーハ金属化を個々的に且つ一連の連続的方法で実行する
方法である。半導体ウエーハ製作技術は過去10年間で急
速に発展してきている。個々のマイクロ回路デバイスは
次第に小型になつてきて、そのため所与の寸法のウエー
ハ上に乗せられるこの種デバイスの数を増加させてい
る。さらにその上、より径の大きいウエーハが使用され
るようになつている。数年前は２インチ（約5.1cm）径
のウエーハがありふれたもので、３インチ（約7.6cm）
径のウエーハは大きいものとみられていた。今日、大多
数のこの種デバイス製造は４インチ（約10.2cm）径のウ
エーハでなされ、５インチ（約12.7cm）ウエーハの広範
な使用もごく近い将来に見込まれている。デバイス寸法
の縮小は、ウエーハ寸法の増大と結びついて、個々のウ
エーハの経済価値を大いに増大させ、従つてこのような
ウエーハを改善された方法で処理し金属化する必要を増
大させる役を果している。
を行なうことに関する。より具体的に、本発明の分野は
半導体ウエーハを金属化すること、及びこのようなウエ
ーハ金属化を個々的に且つ一連の連続的方法で実行する
方法である。半導体ウエーハ製作技術は過去10年間で急
速に発展してきている。個々のマイクロ回路デバイスは
次第に小型になつてきて、そのため所与の寸法のウエー
ハ上に乗せられるこの種デバイスの数を増加させてい
る。さらにその上、より径の大きいウエーハが使用され
るようになつている。数年前は２インチ（約5.1cm）径
のウエーハがありふれたもので、３インチ（約7.6cm）
径のウエーハは大きいものとみられていた。今日、大多
数のこの種デバイス製造は４インチ（約10.2cm）径のウ
エーハでなされ、５インチ（約12.7cm）ウエーハの広範
な使用もごく近い将来に見込まれている。デバイス寸法
の縮小は、ウエーハ寸法の増大と結びついて、個々のウ
エーハの経済価値を大いに増大させ、従つてこのような
ウエーハを改善された方法で処理し金属化する必要を増
大させる役を果している。
大多数の半導体及びマイクロ回路製作技術は、高品質の
金属コーティングを半導体ウエーハ（この上にマイクロ
回路が形成される）の上に付着させることを要する。コ
ーティングが“高”品質であるべきかどうかは、もちろ
ん究局的にはそのウエーハからの最終的マイクロ回路デ
バイスの産出についての満足度、並びにそれらの用途、
例えば高度の軍事的又は工業的標準に合致させるか、又
はより低い消費者及び愛好家の標準にするか、で決めら
れるであろう。従つて定量化することは困難であるが、
一般的に次のことが認められている。
金属コーティングを半導体ウエーハ（この上にマイクロ
回路が形成される）の上に付着させることを要する。コ
ーティングが“高”品質であるべきかどうかは、もちろ
ん究局的にはそのウエーハからの最終的マイクロ回路デ
バイスの産出についての満足度、並びにそれらの用途、
例えば高度の軍事的又は工業的標準に合致させるか、又
はより低い消費者及び愛好家の標準にするか、で決めら
れるであろう。従つて定量化することは困難であるが、
一般的に次のことが認められている。
すなわち金属化の品質、及び従つて最終的な品質と産出
高とは、ウエーハの最上部の主たるプレーナ表面上の被
覆の均一度（“プレーナカバレージ”）、最終コーテイ
ングに取り込まれた汚染水準；デブル（debris）に起因
するキズの程度；対称性及び均質性すなわち“層状化”
（layering）がないこと及び膜内の汚染水準の分布の仕
方；ことにコーテイング付着工程中の温度の再現可能性
及び制御の度合；並びにステツプカバレージすなわち表
面の主たる平面部だけでなく、ステツプ、溝、くぼみ及
び隆起部などのようなマイクロ回路を形成する表面内の
諸特徴部の側部及び底部をも含めたコーテイングの連続
性及び一様性、などの因子の関数であろうということで
ある。
高とは、ウエーハの最上部の主たるプレーナ表面上の被
覆の均一度（“プレーナカバレージ”）、最終コーテイ
ングに取り込まれた汚染水準；デブル（debris）に起因
するキズの程度；対称性及び均質性すなわち“層状化”
（layering）がないこと及び膜内の汚染水準の分布の仕
方；ことにコーテイング付着工程中の温度の再現可能性
及び制御の度合；並びにステツプカバレージすなわち表
面の主たる平面部だけでなく、ステツプ、溝、くぼみ及
び隆起部などのようなマイクロ回路を形成する表面内の
諸特徴部の側部及び底部をも含めたコーテイングの連続
性及び一様性、などの因子の関数であろうということで
ある。
これら諸特質のうち或るものは他のものより実現困難
か、又はより要件が厳しいものであり、或いは実現のた
めには極めて専問的な処理工程を要すると考えられてい
る。例えば幾何学的形状の制約があるため、ステツプカ
バレージは特に充足するのが困難な要件であつた。ステ
ツプ及び溝の側壁は一般にウエーハの主平面の最上表面
に垂直であり、ウエーハの中心から内側にも外側にも向
いていることである。このような垂直表面、特に外側を
向いた面を、同時にプレーナ表面を被覆しながら、被覆
することは明らかに特に困難な問題であり、しかしそれ
でもこのような“ステツプカバレージ”は全体的金属化
の品質を決定する上で特に重要なものである。これまで
は、プレーナ表面被覆の所要均一性並びに適当なステツ
プカバレージを実現するには、ウエーハと蒸着源との間
にコーティング蒸着中相対運動を行なうことが必要であ
ると一般に考えられていた。しかし、このような運動は
いくつかの不利益を伴なう。特に、この運動のため装置
の種々の内部構造上にコーテイング材料の付着物を移動
させることなどによりデブリ発生の可能性が高いこと、
ウエーハへの機械的衝撃及び振動による損傷の可能性が
高いこと、並びにウエーハ上へ非対称且つ不均質に付着
層が生成することなどである（後にさらに説明する）。
当然のことながら、汚染水準は蒸着工程中の真空環境の
質の維持、及び蒸着速度に対する汚染分の濃度に依存す
る。こうして、“脱ガス”すなわちウエーハとこれに伴
なつてコーテイングチエンバへ導入されるウエーハ支持
体とからガス及び蒸気を排気することも同様に重要にな
る。
か、又はより要件が厳しいものであり、或いは実現のた
めには極めて専問的な処理工程を要すると考えられてい
る。例えば幾何学的形状の制約があるため、ステツプカ
バレージは特に充足するのが困難な要件であつた。ステ
ツプ及び溝の側壁は一般にウエーハの主平面の最上表面
に垂直であり、ウエーハの中心から内側にも外側にも向
いていることである。このような垂直表面、特に外側を
向いた面を、同時にプレーナ表面を被覆しながら、被覆
することは明らかに特に困難な問題であり、しかしそれ
でもこのような“ステツプカバレージ”は全体的金属化
の品質を決定する上で特に重要なものである。これまで
は、プレーナ表面被覆の所要均一性並びに適当なステツ
プカバレージを実現するには、ウエーハと蒸着源との間
にコーティング蒸着中相対運動を行なうことが必要であ
ると一般に考えられていた。しかし、このような運動は
いくつかの不利益を伴なう。特に、この運動のため装置
の種々の内部構造上にコーテイング材料の付着物を移動
させることなどによりデブリ発生の可能性が高いこと、
ウエーハへの機械的衝撃及び振動による損傷の可能性が
高いこと、並びにウエーハ上へ非対称且つ不均質に付着
層が生成することなどである（後にさらに説明する）。
当然のことながら、汚染水準は蒸着工程中の真空環境の
質の維持、及び蒸着速度に対する汚染分の濃度に依存す
る。こうして、“脱ガス”すなわちウエーハとこれに伴
なつてコーテイングチエンバへ導入されるウエーハ支持
体とからガス及び蒸気を排気することも同様に重要にな
る。
前記諸特質の１つ又はそれ以上を実現しようとした従来
技術のやり方、並びにコーテイングの質の前記指標を実
現することに付随する困難及び解決秘策をよく理解する
には、今日ウエーハの金属化に使用されている真空蒸着
システムの２つの主なタイプ、すなわちバツチ方式とロ
ードロツク（load lock）方式とを考察するとよい。典
型的なバツチ式装置は、ポンプステーシヨン、排気可能
なベルジヤー、このポンプステーシヨンとベルジヤーの
間の隔離弁、ヒートランプ、１つ又はそれ以上の蒸着
源、及び半導体ウエーハを保持してこれを蒸着源上方で
回転させる遊星取付具から成つている。蒸着サイクルの
始めに、隔離弁は閉じられ、ベルジヤーは開いている。
ウエーハは手でカセツトから遊星取付具へロードされる
（３インチ〔約7.6cm〕径のウエーハ75枚のロード〔loa
d〕が普通である）。ついで遊星取付具をベルジヤー内
に取付け、ベルジヤーを閉じ、装置を排気する。規定の
基底圧に達すると、ヒートランプからの放射エネルギー
の適用によつてウエーハをさらに脱ガスする。或る場合
にはウエーハは蒸着開始前にスパツタ−エツチングで清
浄化される。典型的なコーテイングは、連結金属化をも
たらすためウエーハ上にスパツタリングされたアルミニ
ウム又はアルミニウム合金である。所要のコーテイング
の均一性とステツプカバレージを実現するため、相対運
動が遊星取付具の回転によりもたらされる。蒸着の後、
ウエーハと装置は放冷され、隔離弁は閉じられ、ベルジ
ヤーは大気に通気され、ベルジヤーを開き、遊星取付具
は取外されて手でカセツトの中へアンロードされる。こ
れで典型的サイクルが完了し、約１時間かかる。
技術のやり方、並びにコーテイングの質の前記指標を実
現することに付随する困難及び解決秘策をよく理解する
には、今日ウエーハの金属化に使用されている真空蒸着
システムの２つの主なタイプ、すなわちバツチ方式とロ
ードロツク（load lock）方式とを考察するとよい。典
型的なバツチ式装置は、ポンプステーシヨン、排気可能
なベルジヤー、このポンプステーシヨンとベルジヤーの
間の隔離弁、ヒートランプ、１つ又はそれ以上の蒸着
源、及び半導体ウエーハを保持してこれを蒸着源上方で
回転させる遊星取付具から成つている。蒸着サイクルの
始めに、隔離弁は閉じられ、ベルジヤーは開いている。
ウエーハは手でカセツトから遊星取付具へロードされる
（３インチ〔約7.6cm〕径のウエーハ75枚のロード〔loa
d〕が普通である）。ついで遊星取付具をベルジヤー内
に取付け、ベルジヤーを閉じ、装置を排気する。規定の
基底圧に達すると、ヒートランプからの放射エネルギー
の適用によつてウエーハをさらに脱ガスする。或る場合
にはウエーハは蒸着開始前にスパツタ−エツチングで清
浄化される。典型的なコーテイングは、連結金属化をも
たらすためウエーハ上にスパツタリングされたアルミニ
ウム又はアルミニウム合金である。所要のコーテイング
の均一性とステツプカバレージを実現するため、相対運
動が遊星取付具の回転によりもたらされる。蒸着の後、
ウエーハと装置は放冷され、隔離弁は閉じられ、ベルジ
ヤーは大気に通気され、ベルジヤーを開き、遊星取付具
は取外されて手でカセツトの中へアンロードされる。こ
れで典型的サイクルが完了し、約１時間かかる。
このようなバツチ方式は今日半導体ウエーハを金属化す
るのに広く使用されてはいるけれども、その特質の或る
ものが限界と不利益をもたらしている。その１つとし
て、比較的大きなウエーハのバツチ全体が蒸着中に一部
又は全部失なわれる“危険”を本来的に有している。カ
セツトから遊星取付具への手によるウエーハのローデイ
ングは汚染と破断の大きな機会を与える。ローデイング
とアンローデイングのためベルジヤー内側の装置全体を
空気に曝すことは汚染の可能性を導き、真空ポンプが扱
わなければならない非常に大きな脱ガス負荷を加える
（ウエーハだけに帰せられる脱ガス面積は、脱ガスしな
ければならない全空気露曝面積の典型的に10％以下であ
る）。バツチ装置内でコーテイングされるべき多数ウエ
ーハについて大面積のカバレージを得るため、給源から
長い蒸着投射距離（典型的に６〜14インチ、すなわち約
15〜36cm）が必要とされる。これは低い蒸着率（典型的
に、スパツタ蒸着源につき600Å／分）をもたらし、そ
のため膜をバツクグランド・ガスとの反応により一層汚
染しやすくし、従つて排気された環境の質に一層感じや
すくさせる。ウエーハと装置の空気露曝面積との脱ガス
はヒートランプからの放射エネルギーの適用によつて促
進されるが、ウエーハは遊星取付具と不確実な熱接触に
あるから、その温度もまた不確実である。その上、加熱
源はスパツタ蒸着中は通常作動されえないから、ウエー
ハは予熱中に達した温度から制御不能な状態で冷却す
る。蒸着中のウエーハ温度の制御不能は、確実且つ再現
可能に達成されうる膜特性の或る特長を制限する。当
然、均一性とステツプカバレージとを実現するための遊
星取付具の機械的運動は、蒸着するコーティング材料の
粒子をウエーハ上以外の装置内のどこか他の場所へ移し
てしまい、そのためウエーハにデブリを付着させること
になり、良好なデバイスの産出を減ずることになる。
るのに広く使用されてはいるけれども、その特質の或る
ものが限界と不利益をもたらしている。その１つとし
て、比較的大きなウエーハのバツチ全体が蒸着中に一部
又は全部失なわれる“危険”を本来的に有している。カ
セツトから遊星取付具への手によるウエーハのローデイ
ングは汚染と破断の大きな機会を与える。ローデイング
とアンローデイングのためベルジヤー内側の装置全体を
空気に曝すことは汚染の可能性を導き、真空ポンプが扱
わなければならない非常に大きな脱ガス負荷を加える
（ウエーハだけに帰せられる脱ガス面積は、脱ガスしな
ければならない全空気露曝面積の典型的に10％以下であ
る）。バツチ装置内でコーテイングされるべき多数ウエ
ーハについて大面積のカバレージを得るため、給源から
長い蒸着投射距離（典型的に６〜14インチ、すなわち約
15〜36cm）が必要とされる。これは低い蒸着率（典型的
に、スパツタ蒸着源につき600Å／分）をもたらし、そ
のため膜をバツクグランド・ガスとの反応により一層汚
染しやすくし、従つて排気された環境の質に一層感じや
すくさせる。ウエーハと装置の空気露曝面積との脱ガス
はヒートランプからの放射エネルギーの適用によつて促
進されるが、ウエーハは遊星取付具と不確実な熱接触に
あるから、その温度もまた不確実である。その上、加熱
源はスパツタ蒸着中は通常作動されえないから、ウエー
ハは予熱中に達した温度から制御不能な状態で冷却す
る。蒸着中のウエーハ温度の制御不能は、確実且つ再現
可能に達成されうる膜特性の或る特長を制限する。当
然、均一性とステツプカバレージとを実現するための遊
星取付具の機械的運動は、蒸着するコーティング材料の
粒子をウエーハ上以外の装置内のどこか他の場所へ移し
てしまい、そのためウエーハにデブリを付着させること
になり、良好なデバイスの産出を減ずることになる。
典型的なロードロツク式装置は、ポンプステーシヨン、
排気可能な処理チエンバ、ポンプステーシヨンと処理チ
エンバの間の隔離弁、加熱ステーシヨン、蒸着源、ロー
ドロツク、及びプラテン搬送装置から成る。蒸着サイク
ルの開始時に、ウエーハは手でカセツトから金属プラテ
ン（12インチ×12インチ〔約30.5×30.5cm〕のプラテン
寸法が普通）にローデイングされ、このプラテンはつい
でウエーハがロードロツク及び処理チエンバを通つて周
回する間ウエーハの支持体（キヤリヤ）として働く。ロ
ードロツクを経て処理チエンバへ導入された後、プラテ
ンとウエーハは加熱ステーシヨンへ搬送され、そこで放
射エネルギーの適用によつてさらに脱ガスされる。加熱
ステーシヨンではスパツタ−エツチングによるウエーハ
の追加的清浄化も行なわれる。金属膜付着はプラテンと
ウエーハを蒸着源を通つて比較的緩速で並進させること
により実行される。この蒸着源は矩形状の侵食パターン
をもつた平面型マグネトロンタイプのスパツタリング源
でよく、侵食パターンの長辺寸法はプラテン幅よりも大
きいものである。数インチのスパツタ源内部でウエーハ
が通過する通路上方でスパツタ源を通過してプラテンを
動かすことにより比較的高い蒸着率（10,000Å／分）が
実現される。蒸着の後、プラテンとウエーハはロードロ
ツクへ戻され、そこでそれらは処理チエンバから大気へ
と戻される。ついでウエーハは手でカセツトへアンロー
デイングされる。これで典型的なサイクルが完了し、こ
れは典型的に10〜15分かかる。他のタイプのロードロツ
ク式装置においては、ウエーハが蒸着源をよぎつて回転
する環状プレートに取付けられる。各ウエーハは、十分
な厚みの皮膜が生成されるまで蒸着源の下を複数回通
る。
排気可能な処理チエンバ、ポンプステーシヨンと処理チ
エンバの間の隔離弁、加熱ステーシヨン、蒸着源、ロー
ドロツク、及びプラテン搬送装置から成る。蒸着サイク
ルの開始時に、ウエーハは手でカセツトから金属プラテ
ン（12インチ×12インチ〔約30.5×30.5cm〕のプラテン
寸法が普通）にローデイングされ、このプラテンはつい
でウエーハがロードロツク及び処理チエンバを通つて周
回する間ウエーハの支持体（キヤリヤ）として働く。ロ
ードロツクを経て処理チエンバへ導入された後、プラテ
ンとウエーハは加熱ステーシヨンへ搬送され、そこで放
射エネルギーの適用によつてさらに脱ガスされる。加熱
ステーシヨンではスパツタ−エツチングによるウエーハ
の追加的清浄化も行なわれる。金属膜付着はプラテンと
ウエーハを蒸着源を通つて比較的緩速で並進させること
により実行される。この蒸着源は矩形状の侵食パターン
をもつた平面型マグネトロンタイプのスパツタリング源
でよく、侵食パターンの長辺寸法はプラテン幅よりも大
きいものである。数インチのスパツタ源内部でウエーハ
が通過する通路上方でスパツタ源を通過してプラテンを
動かすことにより比較的高い蒸着率（10,000Å／分）が
実現される。蒸着の後、プラテンとウエーハはロードロ
ツクへ戻され、そこでそれらは処理チエンバから大気へ
と戻される。ついでウエーハは手でカセツトへアンロー
デイングされる。これで典型的なサイクルが完了し、こ
れは典型的に10〜15分かかる。他のタイプのロードロツ
ク式装置においては、ウエーハが蒸着源をよぎつて回転
する環状プレートに取付けられる。各ウエーハは、十分
な厚みの皮膜が生成されるまで蒸着源の下を複数回通
る。
上述のロードロツク式装置はバツチ式装置の欠点のいく
つかを克服したがすべてではない。主として重要な点
は、ロードロツクの使用により、処理チエンバの圧を大
気圧に上昇させることなく、プラテン上のウエーハを処
理チエンバへ出し入れできるということである。これは
蒸着前に脱ガスしなければならない空気露曝表面の大き
さを著しく減少させる。処理チエンバを周期的に大気圧
へ開放する必要はある（清浄化と蒸着ターゲツト交換の
ため）ものの、かような露曝の頻度はバツチ式に比較し
て著しく低い。
つかを克服したがすべてではない。主として重要な点
は、ロードロツクの使用により、処理チエンバの圧を大
気圧に上昇させることなく、プラテン上のウエーハを処
理チエンバへ出し入れできるということである。これは
蒸着前に脱ガスしなければならない空気露曝表面の大き
さを著しく減少させる。処理チエンバを周期的に大気圧
へ開放する必要はある（清浄化と蒸着ターゲツト交換の
ため）ものの、かような露曝の頻度はバツチ式に比較し
て著しく低い。
他の重要な要素は、“危険な”すなわちキズ又は処理の
失敗のために拒否されやすいウエーハ・ロードの寸法
が、ロードロツク式装置においては著しく小さい（上記
の例でバツチ式では３インチ（約7.6cm）ウエーハ75枚
に対し、第１のロードロツク式では３インチウエーハ16
枚である）ということである。ロード当りのウエーハの
数はロードロツク式装置について非常に小さいから、バ
ツチ式装置で要件とされる長い蒸着投射距離を採用する
必要はない。従つて、ウエーハと給源の間のより密な連
結により高蒸着率が達成されうる。
失敗のために拒否されやすいウエーハ・ロードの寸法
が、ロードロツク式装置においては著しく小さい（上記
の例でバツチ式では３インチ（約7.6cm）ウエーハ75枚
に対し、第１のロードロツク式では３インチウエーハ16
枚である）ということである。ロード当りのウエーハの
数はロードロツク式装置について非常に小さいから、バ
ツチ式装置で要件とされる長い蒸着投射距離を採用する
必要はない。従つて、ウエーハと給源の間のより密な連
結により高蒸着率が達成されうる。
ロードロツク式装置により与えられる利点にも拘らず、
なお多くの不利益及び欠点が残つている。バツチ式にお
いてもロードロツク式においてもウエーハは典型的に手
でプラテンとカセツトの間を移動され、汚染と破断の危
険を伴なう。ロードロツクの使用は処理チエンバの大気
の露出を回避するが、ウエーハを支持しているプラテン
は各ローデイング・アンローデイングサイクルで空気に
曝される。こうして、その表面もまた脱ガスされなけれ
ばならず、これは総脱ガス負荷をウエーハ自体だけのそ
れより遥かに増加させる。その上、プラテン上に堆積す
るスパツタリングされた付着物は、反復的な機械的衝撃
と空気への露出とにより強調され、フレークとデブリ生
成に導く。バツチ式の場合と同様、ウエーハはなおその
支持体と共に不確定な熱的状態にある。脱ガス中及び蒸
着中のウエーハ温度に対する制御は不適切なままであ
る。ウエーハ上に蒸着される膜はそのプラテン上の位
置、すなわちウエーハがアウトボード（outboard）であ
るか、インボード（inboard）であるか、蒸着源に近づ
いているか、又はそれから離れていくかに依存して種々
の態様で堆積するから、金属膜はウエーハ上に非対称な
様式で付着されていく。均一性とステツプカバレージを
実現するため蒸着中にプラテンを並進運動させることは
デブリとフレークの発生、従つてウエーハの汚染を強め
てしまう。或るロードロツク方式においては、対称性と
均質性は、ウエーハが蒸着源の下を複数回通るようにさ
せることによつて、さらに危うくされる。こうして、ウ
エーハが蒸着源から遠い領域で回転しているときは蒸着
率はほとんど無に近くなるから金属膜は“層状化”した
様式で蒸着される。このような領域での低い蒸着率はバ
ツクグランド・ガスを生長中の膜へとり込むことにより
汚染の危険を増大させ、蒸着率の不均一さの結果、存在
するかもしれない汚染分の分布の不均一さをもたらす。
なお多くの不利益及び欠点が残つている。バツチ式にお
いてもロードロツク式においてもウエーハは典型的に手
でプラテンとカセツトの間を移動され、汚染と破断の危
険を伴なう。ロードロツクの使用は処理チエンバの大気
の露出を回避するが、ウエーハを支持しているプラテン
は各ローデイング・アンローデイングサイクルで空気に
曝される。こうして、その表面もまた脱ガスされなけれ
ばならず、これは総脱ガス負荷をウエーハ自体だけのそ
れより遥かに増加させる。その上、プラテン上に堆積す
るスパツタリングされた付着物は、反復的な機械的衝撃
と空気への露出とにより強調され、フレークとデブリ生
成に導く。バツチ式の場合と同様、ウエーハはなおその
支持体と共に不確定な熱的状態にある。脱ガス中及び蒸
着中のウエーハ温度に対する制御は不適切なままであ
る。ウエーハ上に蒸着される膜はそのプラテン上の位
置、すなわちウエーハがアウトボード（outboard）であ
るか、インボード（inboard）であるか、蒸着源に近づ
いているか、又はそれから離れていくかに依存して種々
の態様で堆積するから、金属膜はウエーハ上に非対称な
様式で付着されていく。均一性とステツプカバレージを
実現するため蒸着中にプラテンを並進運動させることは
デブリとフレークの発生、従つてウエーハの汚染を強め
てしまう。或るロードロツク方式においては、対称性と
均質性は、ウエーハが蒸着源の下を複数回通るようにさ
せることによつて、さらに危うくされる。こうして、ウ
エーハが蒸着源から遠い領域で回転しているときは蒸着
率はほとんど無に近くなるから金属膜は“層状化”した
様式で蒸着される。このような領域での低い蒸着率はバ
ツクグランド・ガスを生長中の膜へとり込むことにより
汚染の危険を増大させ、蒸着率の不均一さの結果、存在
するかもしれない汚染分の分布の不均一さをもたらす。
ロードロツク方式においてはバツチ方式に比して一時に
処理されるウエーハの数が非常に少ないとしても、なお
相当数のウエーハが“危険”のままである。この観点か
ら、多数ウエーハは一連の連続的方式で個々に処理する
ことが最上ではあろうが、ローデイング及びアンローデ
イング中のロードロツクの適切な吸気、並びにウエーハ
脱ガス及びウエーハ支持体の脱ガスに要する時間、これ
に加えてウエーハを適切な態様に個々にコーティングす
るのに要する時間が、このような個々的処理の概念を、
各ロードにつき多数のウエーハを取扱うバツチ方式又は
ロードロツク方式と比較してこれまでは実施不能とさせ
てきた。同様に、デブリ発生の、従つて良好なマイクロ
回路デバイス産出の減少の防止、並びに摩耗及び機械的
衝撃と振動の危険の低下の観点からは、コーテイング蒸
着中にウエーハを静止に保つことが非常によいであろ
う。しかし、すでに見たように、これは通常蒸着源とウ
エーハとの間に相対運動を設定することを要するから、
適切な蒸着均一性及びステツプカバレージを得る必要性
と両立しないものと考えられてきた。さらに、各ロード
につき多数のウエーハをコーティングするバツチ又はロ
ードロツク方式に対比して、個々のウエーハを処理する
方式において再現可能性及びコーティング工程温度に対
しより大きい制御可能性を期待しうる根拠はなかつた。
処理されるウエーハの数が非常に少ないとしても、なお
相当数のウエーハが“危険”のままである。この観点か
ら、多数ウエーハは一連の連続的方式で個々に処理する
ことが最上ではあろうが、ローデイング及びアンローデ
イング中のロードロツクの適切な吸気、並びにウエーハ
脱ガス及びウエーハ支持体の脱ガスに要する時間、これ
に加えてウエーハを適切な態様に個々にコーティングす
るのに要する時間が、このような個々的処理の概念を、
各ロードにつき多数のウエーハを取扱うバツチ方式又は
ロードロツク方式と比較してこれまでは実施不能とさせ
てきた。同様に、デブリ発生の、従つて良好なマイクロ
回路デバイス産出の減少の防止、並びに摩耗及び機械的
衝撃と振動の危険の低下の観点からは、コーテイング蒸
着中にウエーハを静止に保つことが非常によいであろ
う。しかし、すでに見たように、これは通常蒸着源とウ
エーハとの間に相対運動を設定することを要するから、
適切な蒸着均一性及びステツプカバレージを得る必要性
と両立しないものと考えられてきた。さらに、各ロード
につき多数のウエーハをコーティングするバツチ又はロ
ードロツク方式に対比して、個々のウエーハを処理する
方式において再現可能性及びコーティング工程温度に対
しより大きい制御可能性を期待しうる根拠はなかつた。
従つて本発明の目的は、従来可能であつたよりも高品質
のコーティングとしてウエーハを個々的に迅速にコーテ
ィングするために用いる基板を処理する装置を提供する
ことである。
のコーティングとしてウエーハを個々的に迅速にコーテ
ィングするために用いる基板を処理する装置を提供する
ことである。
本発明の関連した目的は、ステツプカバレージ、均一
性、対称性及び均質性、汚染レベル、デブリの損害、及
び再現可能性の総合的考察に関し優秀な品質の金属層を
蒸着させるために用いる基板処理装置を提供することで
ある。
性、対称性及び均質性、汚染レベル、デブリの損害、及
び再現可能性の総合的考察に関し優秀な品質の金属層を
蒸着させるために用いる基板処理装置を提供することで
ある。
同じく本発明の目的は、改良されたステツプカバレージ
及び良好な均一性でウエーハを個々的に迅速にコーティ
ングするための基板処理装置を提供することである。
及び良好な均一性でウエーハを個々的に迅速にコーティ
ングするための基板処理装置を提供することである。
さらに他の目的は、ウエーハを個々的に加熱又は冷却す
るための伝熱ステーシヨンを提供し、その加熱によりウ
ェーハの脱ガスを促進し、且つ処理のサイクルを通して
再現可能に温度制御することにより所望の膜特性が得ら
れ、且つ冷却により早期にウェーハを除去可能とし、サ
イクルタイムを短くすることである。
るための伝熱ステーシヨンを提供し、その加熱によりウ
ェーハの脱ガスを促進し、且つ処理のサイクルを通して
再現可能に温度制御することにより所望の膜特性が得ら
れ、且つ冷却により早期にウェーハを除去可能とし、サ
イクルタイムを短くすることである。
他の関連した目的は、ウエーハを個々的に金属化する
が、なお高速である改良ロードロツク装置を提供するこ
とである。
が、なお高速である改良ロードロツク装置を提供するこ
とである。
さらに他の目的は、均一性及びステツプカバレージを含
めた強化された品質を伴なつて生産ライン方式で半導体
ウエーハを個々的に金属化する改良ロードロツク装置を
提供することである。
めた強化された品質を伴なつて生産ライン方式で半導体
ウエーハを個々的に金属化する改良ロードロツク装置を
提供することである。
関連した目的は、或る一時における処理に基づく危険の
あるウエーハの数を減少させたウエーハコーテイング装
置を提供することである。
あるウエーハの数を減少させたウエーハコーテイング装
置を提供することである。
他の関連した目的は、個々のウエーハについて同時に動
作する多数の加工ステーシヨンを備えた、一連の連続的
方式でウエーハに個々的に金属化又はその他の真空処理
を施す装置を提供することである。
作する多数の加工ステーシヨンを備えた、一連の連続的
方式でウエーハに個々的に金属化又はその他の真空処理
を施す装置を提供することである。
同じく関連した目的は、脱ガス負荷を減少させ、コーテ
イングのためウエーハをロードロツク装置へ導入するこ
とに起因する排気コーテイング環境への乱れを最小化す
ることである。
イングのためウエーハをロードロツク装置へ導入するこ
とに起因する排気コーテイング環境への乱れを最小化す
ることである。
さらに他の本発明の目的は、デブリの発生と、摩耗及び
汚染分の取り込みによる損害の可能性とを減少させるこ
とにより、ウエーハから続いて作られるマイクロ回路デ
バイスの産出高を改善することである。
汚染分の取り込みによる損害の可能性とを減少させるこ
とにより、ウエーハから続いて作られるマイクロ回路デ
バイスの産出高を改善することである。
さらに他の目的は、プラテン状のウエーハ支持体を使用
することなく種々の加工ステーシヨン間での搬送、及び
真空領域への出入を実行するロードロツク型装置を提供
することである。
することなく種々の加工ステーシヨン間での搬送、及び
真空領域への出入を実行するロードロツク型装置を提供
することである。
同じく関連した本発明の目的は、上述のようにプラテン
状ウエーハ支持体を使用せず、ローデイング及びアンロ
ーデイングが或るウエーハについて行なわれている間他
のものは処理されているロードロツク型装置を提供する
ことである。
状ウエーハ支持体を使用せず、ローデイング及びアンロ
ーデイングが或るウエーハについて行なわれている間他
のものは処理されているロードロツク型装置を提供する
ことである。
さらに他の関連した目的は、カセツトからのウエーハ自
動取扱いと両立しうる上記のような装置を提供すること
である。
動取扱いと両立しうる上記のような装置を提供すること
である。
同じく関連した目的はウエーハについて特にその温度を
全処理期間中を通じて改良制御する手段を提供すること
である。
全処理期間中を通じて改良制御する手段を提供すること
である。
さらに他の目的は信頼性、保守及び使用の容易さが改良
されている生産ラインで使用する装置を提供することで
ある。
されている生産ラインで使用する装置を提供することで
ある。
本発明の要説 本発明の目的はまた、制御された大気圧以下の環境内で
ウエーハを連続的に個々的に処理するための装置であつ
て、第１の壁部に第１の開口部とこれを閉鎖するドアと
を有する真空チエンバと、このチエンバの壁部に取付け
られ、第１開口部から離れたチエンバの少なくとも１個
の処理部位を形成する少なくとも１個のウエーハ処理手
段と、第１開口部と前記処理部位の間を動きうる前記チ
エンバ内の可動支持手段とを含む装置によつて満たされ
る。この支持手段は少なくとも２個の開口を備えてい
て、この開口を前記第１の開口部及び処理部位とそれぞ
れ整合させうるようにする第１の距離で隔てられてい
る。支持手段の開口の各々はウエーハを釈放可能に且つ
弾力的に把持するクリツプ手段を取付けている。この開
口はまたその開口の１つがチエンバの第１開口部に整合
したとき支持手段開口を締切るためのチエンバ内の閉鎖
手段を含んでおり、この閉鎖手段とチエンバはその間に
小さいロードロツク容積を画成し、ウエーハをクリツプ
手段にロード又はアンロードするためチエンバドアが開
けられた時支持手段開口を前記閉鎖手段がチエンバから
締切るものとする。このようにしてウエーハは制御され
た真空チエンバ内の雰囲気を最小限しか乱さずに真空チ
エンバ内に次々に連続して導入されることができ、ウエ
ーハは他のウエーハのローデイング及びアンローデイン
グが外部的ウエーハ支持手段を使わずにロードロツクで
なされている間に処理部位で個々的に処理される。もし
外部的支持手段が存在したらロードロツクとチエンバに
よつて除去されなければならないガス負荷が非常に増大
し、同様に汚染分の可能性も増大するであろう。さら
に、ロードロツク容積は単一ウエーハを入れるのに絶対
に必要なだけに最小化されているから、ロードロツク及
びチエンバについての吸気負荷の大きさも減少する。
ウエーハを連続的に個々的に処理するための装置であつ
て、第１の壁部に第１の開口部とこれを閉鎖するドアと
を有する真空チエンバと、このチエンバの壁部に取付け
られ、第１開口部から離れたチエンバの少なくとも１個
の処理部位を形成する少なくとも１個のウエーハ処理手
段と、第１開口部と前記処理部位の間を動きうる前記チ
エンバ内の可動支持手段とを含む装置によつて満たされ
る。この支持手段は少なくとも２個の開口を備えてい
て、この開口を前記第１の開口部及び処理部位とそれぞ
れ整合させうるようにする第１の距離で隔てられてい
る。支持手段の開口の各々はウエーハを釈放可能に且つ
弾力的に把持するクリツプ手段を取付けている。この開
口はまたその開口の１つがチエンバの第１開口部に整合
したとき支持手段開口を締切るためのチエンバ内の閉鎖
手段を含んでおり、この閉鎖手段とチエンバはその間に
小さいロードロツク容積を画成し、ウエーハをクリツプ
手段にロード又はアンロードするためチエンバドアが開
けられた時支持手段開口を前記閉鎖手段がチエンバから
締切るものとする。このようにしてウエーハは制御され
た真空チエンバ内の雰囲気を最小限しか乱さずに真空チ
エンバ内に次々に連続して導入されることができ、ウエ
ーハは他のウエーハのローデイング及びアンローデイン
グが外部的ウエーハ支持手段を使わずにロードロツクで
なされている間に処理部位で個々的に処理される。もし
外部的支持手段が存在したらロードロツクとチエンバに
よつて除去されなければならないガス負荷が非常に増大
し、同様に汚染分の可能性も増大するであろう。さら
に、ロードロツク容積は単一ウエーハを入れるのに絶対
に必要なだけに最小化されているから、ロードロツク及
びチエンバについての吸気負荷の大きさも減少する。
１つの好適実施態様において、可動支持手段は、自身の
軸線周囲に回転するように取付けたデイスク状の移送プ
レートの形に設けることができ、種々のウエーハ処理ス
テーシヨンは前記軸線の周りに対称的に配置される。ス
パツタリングステーシヨンのほか、このステーシヨンは
加熱又は冷却ステーシヨンであることもでき、例えば加
熱はクリツプ手段がウエーハをエツジで支えていてその
両面を処理できるからスパツタリング付着と反対側のウ
エーハ面に適用することができる。ウエーハ移送プレー
トはウエーハ上にデブリが蓄積するのをよりよく抑える
ため好適に垂直面内で回転する。完全にローデイングさ
れたとき、本装置は一時点で共に危険にあるウエーハの
数をそのウエーハ移送プレートに取付けられているもの
だけに限定し、またいくつかの処理作業を同時に遂行す
ること、例えば１つのウエーハのコーテイングを他のウ
エーハの加熱及びさらに他のウエーハのアンローデイン
グ及びローデイングと同時に行なうこと、を可能ならし
める。内部ウエーハクリツプ支持手段、薄いロードロツ
ク、及びウエーハの個々的処理の使用によつて、単純自
動ローデイングを含めた容易なローデイング及びアンロ
ーデイングが可能となる。１つの具体的態様において
は、垂直動作するブレード状昇降手段がウエーハをエツ
ジによりチエンバ入口の直近の点まで上昇させる。する
と、チエンバのドアに付設してある真空手段がウエーハ
の背面を捉え、これをドアが閉じた時クリツプ手段に押
し込むので、ロードロツクのローデイングとその密封が
同時になされる。コーテイングを施すべき多数ウエーハ
を含有しているコンベア被動カセツトから真空処理チエ
ンバへローデイングするための完全自動装置の詳細は米
国特許第4,311,427号（米国出願番号第106,342号。発明
者G.L.コード、R.H.シヨー及びM.A.ハツチンソン）に見
出される。同様に、ウエーハを真空チエンバ内で弾力的
に支持する手段、及びウエーハをチエンバ内の前記支持
手段にローデイング及びアンローデイングするのを助け
る付設手段の詳細は米国特許第4,306,731号（米国出願
番号第106,179号。発明者R.H.シヨー）に見出される。
軸線周囲に回転するように取付けたデイスク状の移送プ
レートの形に設けることができ、種々のウエーハ処理ス
テーシヨンは前記軸線の周りに対称的に配置される。ス
パツタリングステーシヨンのほか、このステーシヨンは
加熱又は冷却ステーシヨンであることもでき、例えば加
熱はクリツプ手段がウエーハをエツジで支えていてその
両面を処理できるからスパツタリング付着と反対側のウ
エーハ面に適用することができる。ウエーハ移送プレー
トはウエーハ上にデブリが蓄積するのをよりよく抑える
ため好適に垂直面内で回転する。完全にローデイングさ
れたとき、本装置は一時点で共に危険にあるウエーハの
数をそのウエーハ移送プレートに取付けられているもの
だけに限定し、またいくつかの処理作業を同時に遂行す
ること、例えば１つのウエーハのコーテイングを他のウ
エーハの加熱及びさらに他のウエーハのアンローデイン
グ及びローデイングと同時に行なうこと、を可能ならし
める。内部ウエーハクリツプ支持手段、薄いロードロツ
ク、及びウエーハの個々的処理の使用によつて、単純自
動ローデイングを含めた容易なローデイング及びアンロ
ーデイングが可能となる。１つの具体的態様において
は、垂直動作するブレード状昇降手段がウエーハをエツ
ジによりチエンバ入口の直近の点まで上昇させる。する
と、チエンバのドアに付設してある真空手段がウエーハ
の背面を捉え、これをドアが閉じた時クリツプ手段に押
し込むので、ロードロツクのローデイングとその密封が
同時になされる。コーテイングを施すべき多数ウエーハ
を含有しているコンベア被動カセツトから真空処理チエ
ンバへローデイングするための完全自動装置の詳細は米
国特許第4,311,427号（米国出願番号第106,342号。発明
者G.L.コード、R.H.シヨー及びM.A.ハツチンソン）に見
出される。同様に、ウエーハを真空チエンバ内で弾力的
に支持する手段、及びウエーハをチエンバ内の前記支持
手段にローデイング及びアンローデイングするのを助け
る付設手段の詳細は米国特許第4,306,731号（米国出願
番号第106,179号。発明者R.H.シヨー）に見出される。
実施例の詳細な説明 第１図に示されるウエーハコーテイング装置は、ほぼ円
筒形の真空処理チエンバ10を主として含み、チエンバ10
は５つの加工ステーシヨンを有する。加工ステーシヨン
のうち１つはロードロツク装置12から成り、もう１つは
コーテイングステーシヨン14から成る。チエンバ10内部
にあるコーテイング装置の残る他の要素は、第２図によ
り詳細に見ることができる。ロードロツク12内部のウエ
ーハ15、さらにコーテイングステーシヨン14におけるウ
エーハが示されている。更なる要素として、圧力プレー
ト16、ウエーハ支持体（キヤリヤ）プレート組立体18及
びクリツプ組立体20（第３図に最も良く示されている）
が含まれる。ウエーハは、クリツプ組立体により、ウエ
ーハ支持体プレート組立体18の内部に保持される。ドア
組立体22が、チエンバ10の入口開口部23を密封し、且
つ、今述べた要素と協働してチエンバロードロツク装置
12を形成する。ドア組立体22は、処理チエンバ10の主要
要素を完備する。カセツト式ロード／アンロード組立体
24並びにチエンバ及びロードロツク排気のための種々の
付属真空ポンプ25と共にこれらの要素は全て、キヤビネ
ツト26内にコンパクトに収容されている。
筒形の真空処理チエンバ10を主として含み、チエンバ10
は５つの加工ステーシヨンを有する。加工ステーシヨン
のうち１つはロードロツク装置12から成り、もう１つは
コーテイングステーシヨン14から成る。チエンバ10内部
にあるコーテイング装置の残る他の要素は、第２図によ
り詳細に見ることができる。ロードロツク12内部のウエ
ーハ15、さらにコーテイングステーシヨン14におけるウ
エーハが示されている。更なる要素として、圧力プレー
ト16、ウエーハ支持体（キヤリヤ）プレート組立体18及
びクリツプ組立体20（第３図に最も良く示されている）
が含まれる。ウエーハは、クリツプ組立体により、ウエ
ーハ支持体プレート組立体18の内部に保持される。ドア
組立体22が、チエンバ10の入口開口部23を密封し、且
つ、今述べた要素と協働してチエンバロードロツク装置
12を形成する。ドア組立体22は、処理チエンバ10の主要
要素を完備する。カセツト式ロード／アンロード組立体
24並びにチエンバ及びロードロツク排気のための種々の
付属真空ポンプ25と共にこれらの要素は全て、キヤビネ
ツト26内にコンパクトに収容されている。
コーテイング装置は好適には、ロードロツク装置12及び
コーテイングステーシヨン14以外に他の数個の加工ステ
ーシヨンを含んでいる。詳しく言えば、ウエーハ加熱ス
テーシヨン28、補助ステーシヨン29及びウエーハ冷却ス
テーシヨン130である。全ての加工ステーシヨンは、真
空チエンバ10の中央軸線36から且つ互いに横方向に等し
く離間されている。ここでは５つのステーシヨンが設け
られているけれども、より多数の又はより少数のステー
シヨンのどちらの設計をとつてもよい。さらに少なくと
も２つの空気ラム30、31が含まれ、それらは圧力プレー
ト16及びウエーハ支持体プレート組立体18をチエンバ10
の正面壁32に対して駆動する機能を有する。更に支持体
プレート組立体18を中央に取付けている支持体プレート
駆動体35を含む。支持体プレート組立体18は、真空処理
チエンバ10の中央軸線36に関して回転するように、正面
壁32とほぼ同径の円形である。
コーテイングステーシヨン14以外に他の数個の加工ステ
ーシヨンを含んでいる。詳しく言えば、ウエーハ加熱ス
テーシヨン28、補助ステーシヨン29及びウエーハ冷却ス
テーシヨン130である。全ての加工ステーシヨンは、真
空チエンバ10の中央軸線36から且つ互いに横方向に等し
く離間されている。ここでは５つのステーシヨンが設け
られているけれども、より多数の又はより少数のステー
シヨンのどちらの設計をとつてもよい。さらに少なくと
も２つの空気ラム30、31が含まれ、それらは圧力プレー
ト16及びウエーハ支持体プレート組立体18をチエンバ10
の正面壁32に対して駆動する機能を有する。更に支持体
プレート組立体18を中央に取付けている支持体プレート
駆動体35を含む。支持体プレート組立体18は、真空処理
チエンバ10の中央軸線36に関して回転するように、正面
壁32とほぼ同径の円形である。
総説すれば、ウエーハが、個々に提供されてドア組立体
22によりロードロツク装置12の中へロードされ、ウエー
ハ支持体プレート18内部に入る。ウエーハは次に、加工
ステーシヨンの各々を順に通過する。そこでウエーハ
は、脱ガス及び／又はスパツターエツチ清浄の完遂のた
めに加熱され、コーテイングされ、随意に第２層をコー
テイングされ、冷却され、そして再びドア組立体22によ
るウエーハ支持体プレート組立体18からの除去のために
ロードロツク装置12へと戻る。大まかに説明した上述の
ような装置は、回転式のものであり多重ステーシヨンの
ものであるけれども、ロードロツク及びコーテイング工
程は、単一ステーシヨン若しくは２重ステーシヨン配置
又は無回転若しくはインライン配列のものにも同様に適
用しうる。
22によりロードロツク装置12の中へロードされ、ウエー
ハ支持体プレート18内部に入る。ウエーハは次に、加工
ステーシヨンの各々を順に通過する。そこでウエーハ
は、脱ガス及び／又はスパツターエツチ清浄の完遂のた
めに加熱され、コーテイングされ、随意に第２層をコー
テイングされ、冷却され、そして再びドア組立体22によ
るウエーハ支持体プレート組立体18からの除去のために
ロードロツク装置12へと戻る。大まかに説明した上述の
ような装置は、回転式のものであり多重ステーシヨンの
ものであるけれども、ロードロツク及びコーテイング工
程は、単一ステーシヨン若しくは２重ステーシヨン配置
又は無回転若しくはインライン配列のものにも同様に適
用しうる。
ここでウエーハの到着の視点から、より詳細に本装置を
説明する。ウエーハ15がチエンバの排気環境に進入する
ために通過しなければならないところのロードロツク装
置12は、非常に重要である。第４〜６図が、ロードロツ
ク12の可動要素の作動を評価するのに特に重要である。
上で指摘したように、ロードロツクは、処理チエンバの
正面壁に対して閉位置にあるチエンバドア組立体と駆動
された位置にある圧力プレートとの間にある要素のサン
ドイツチ配列である。ロードロツクは、ウエーハ支持体
プレート組立体18内部の円形開口37の周囲に作られ、円
形開口37はチエンバの内部に位置されてロードロツク12
に付設されたチエンバ入口23のちようど内側になる。支
持体プレート組立体18は、正面壁32及び圧力プレート16
にほぼ平行である。圧力プレート16はチエンバの内部で
支持体プレート組立体18の後方に位置される。ウエーハ
15は、以下に記す手段によつて、ロードロツク内部で支
持体プレート組立体内部にロードされ支持される。或る
ウエーハ処理操作のためにチエンバ10内部にもたらされ
うる制御された大気圧より低圧の環境は、例えば、スパ
ツターコーテイング操作のためにアルゴン又はその他の
不活性ガスで20ミクロンまでである。この排気された環
境のために、ドア22が排気環境を維持するために開いて
いるときはいつでも、ロードロツク領域はチエンバ内部
の他の領域から密封されなければならない。圧力プレー
ト16が、チエンバ内部からロードロツク領域を分離させ
る機能を（以下に示すように、他の加工ステーシヨンに
おいても同時に数種の他の機能をも）果す。処理チエン
バの後方プレートに取り付けられた空気ラム30、31が、
圧力プレート16及び支持体プレート組立体18を正面壁32
に対して駆動する。特に空気ラム30がロードロツク装置
12に同心的に、圧力プレート16へ適用されて、ロードロ
ツクの密封を達成する。圧力プレート16及びチエンバ正
面壁32がともに、チエンバ入口23に同心的な円形パター
ンに配置されたＯリング38を備え、ロードロツクを形成
する要素のサンドイツチ配列内の真空気密をもたらす。
チエンバ正面壁32の外側表面に対して閉じた密封位置に
あり、且つ真空気密をもたらすため同心的Ｏリング39を
含むチエンバドア組立体22が、外側大気からチエンバ入
口23を密封することによりロードロツクを完全なものに
する。第４図及び６図は、完全なロードロツクを示して
いる。つまり、圧力プレート16は前方の前進した位置に
あり、支持体プレート組立体18をチエンバ正面壁32に対
して加圧し、開口37を密封する。又、ドア22は閉鎖され
チエンバ入口23を密封して、開口37についてロードロツ
クを形成する。開口37は、もはや１枚のウエーハを収容
するのに必要な寸法だけしかない。極めて薄く小さな体
積のロードロツクが、最小の要素をもつて画成され、そ
の内部にウエーハ15を収容するのに必要な最小寸法であ
る事が理解されるであろう。ロードロツク装置の更に詳
細な点については、上述の米国特許第4,311,427号を参
照されたい。第５図は、後退し休止位置にある圧力プレ
ート16と、チエンバ内部の支持体プレート組立体内部に
すでに固着されたウエーハとを示している。
説明する。ウエーハ15がチエンバの排気環境に進入する
ために通過しなければならないところのロードロツク装
置12は、非常に重要である。第４〜６図が、ロードロツ
ク12の可動要素の作動を評価するのに特に重要である。
上で指摘したように、ロードロツクは、処理チエンバの
正面壁に対して閉位置にあるチエンバドア組立体と駆動
された位置にある圧力プレートとの間にある要素のサン
ドイツチ配列である。ロードロツクは、ウエーハ支持体
プレート組立体18内部の円形開口37の周囲に作られ、円
形開口37はチエンバの内部に位置されてロードロツク12
に付設されたチエンバ入口23のちようど内側になる。支
持体プレート組立体18は、正面壁32及び圧力プレート16
にほぼ平行である。圧力プレート16はチエンバの内部で
支持体プレート組立体18の後方に位置される。ウエーハ
15は、以下に記す手段によつて、ロードロツク内部で支
持体プレート組立体内部にロードされ支持される。或る
ウエーハ処理操作のためにチエンバ10内部にもたらされ
うる制御された大気圧より低圧の環境は、例えば、スパ
ツターコーテイング操作のためにアルゴン又はその他の
不活性ガスで20ミクロンまでである。この排気された環
境のために、ドア22が排気環境を維持するために開いて
いるときはいつでも、ロードロツク領域はチエンバ内部
の他の領域から密封されなければならない。圧力プレー
ト16が、チエンバ内部からロードロツク領域を分離させ
る機能を（以下に示すように、他の加工ステーシヨンに
おいても同時に数種の他の機能をも）果す。処理チエン
バの後方プレートに取り付けられた空気ラム30、31が、
圧力プレート16及び支持体プレート組立体18を正面壁32
に対して駆動する。特に空気ラム30がロードロツク装置
12に同心的に、圧力プレート16へ適用されて、ロードロ
ツクの密封を達成する。圧力プレート16及びチエンバ正
面壁32がともに、チエンバ入口23に同心的な円形パター
ンに配置されたＯリング38を備え、ロードロツクを形成
する要素のサンドイツチ配列内の真空気密をもたらす。
チエンバ正面壁32の外側表面に対して閉じた密封位置に
あり、且つ真空気密をもたらすため同心的Ｏリング39を
含むチエンバドア組立体22が、外側大気からチエンバ入
口23を密封することによりロードロツクを完全なものに
する。第４図及び６図は、完全なロードロツクを示して
いる。つまり、圧力プレート16は前方の前進した位置に
あり、支持体プレート組立体18をチエンバ正面壁32に対
して加圧し、開口37を密封する。又、ドア22は閉鎖され
チエンバ入口23を密封して、開口37についてロードロツ
クを形成する。開口37は、もはや１枚のウエーハを収容
するのに必要な寸法だけしかない。極めて薄く小さな体
積のロードロツクが、最小の要素をもつて画成され、そ
の内部にウエーハ15を収容するのに必要な最小寸法であ
る事が理解されるであろう。ロードロツク装置の更に詳
細な点については、上述の米国特許第4,311,427号を参
照されたい。第５図は、後退し休止位置にある圧力プレ
ート16と、チエンバ内部の支持体プレート組立体内部に
すでに固着されたウエーハとを示している。
この薄いロードロツク構成と協働するものは、ウエーハ
支持体プレート組立体18であり、それはチエンバ10内部
の加工ステーシヨンの数及び間隔に一致した例えば37
（第２図に最も良く図示されている）のような複数の円
形開口を含んでいる。その開口37はウエーハよりも大径
であり、互いに等しく離間し、処理チエンバの中心軸線
から等しい半径方向にその中心をもつ。前述のように加
工ステーシヨンも同様に離間されているので、ウエーハ
支持体プレート組立体18のどの開口も処理チエンバのど
の加工ステーシヨンとも整合し、他の開口も各々同様に
他の加工ステーシヨンの対応するものに整合する。従つ
て、ウエーハが支持体プレート18の開口の各々の内部に
固着されているならば、そのウエーハの各々は或る加工
ステーシヨンで個々に処理されることができ、同時に残
る他のステーシヨンで他のウエーハがそれぞれ処理され
うる。このようにして、１枚のウエーハが或る特定のス
テーシヨンで個別に処理され、しかもその同じ時間に他
の数枚のウエーハが残る他の加工ステーシヨンで他の操
作を受けることができる。詳しく言えば、１枚のウエー
ハがロードロツク12でアンロード及び／又はロードされ
ている間に、他のウエーハがコーテイングステーシヨン
14でコーテイングされることができ、一方では更に他の
ウエーハが加熱ステーシヨン28で加熱されることができ
る。支持体プレート駆動体35が断続的に作動して支持体
プレート組立体18を１つのステーシヨン分の距離だけ移
動させる。それにより、連続的にウエーハの各々を反時
計回りで処理ステーシヨンの各々へ順を追つて提供し、
終には或るウエーハがアンロードされるためにロードロ
ツクへと最終的に戻る。
支持体プレート組立体18であり、それはチエンバ10内部
の加工ステーシヨンの数及び間隔に一致した例えば37
（第２図に最も良く図示されている）のような複数の円
形開口を含んでいる。その開口37はウエーハよりも大径
であり、互いに等しく離間し、処理チエンバの中心軸線
から等しい半径方向にその中心をもつ。前述のように加
工ステーシヨンも同様に離間されているので、ウエーハ
支持体プレート組立体18のどの開口も処理チエンバのど
の加工ステーシヨンとも整合し、他の開口も各々同様に
他の加工ステーシヨンの対応するものに整合する。従つ
て、ウエーハが支持体プレート18の開口の各々の内部に
固着されているならば、そのウエーハの各々は或る加工
ステーシヨンで個々に処理されることができ、同時に残
る他のステーシヨンで他のウエーハがそれぞれ処理され
うる。このようにして、１枚のウエーハが或る特定のス
テーシヨンで個別に処理され、しかもその同じ時間に他
の数枚のウエーハが残る他の加工ステーシヨンで他の操
作を受けることができる。詳しく言えば、１枚のウエー
ハがロードロツク12でアンロード及び／又はロードされ
ている間に、他のウエーハがコーテイングステーシヨン
14でコーテイングされることができ、一方では更に他の
ウエーハが加熱ステーシヨン28で加熱されることができ
る。支持体プレート駆動体35が断続的に作動して支持体
プレート組立体18を１つのステーシヨン分の距離だけ移
動させる。それにより、連続的にウエーハの各々を反時
計回りで処理ステーシヨンの各々へ順を追つて提供し、
終には或るウエーハがアンロードされるためにロードロ
ツクへと最終的に戻る。
ウエーハは、上述のように加工ステーシヨンから加工ス
テーシヨンへと移送されるので、動き回ることによる機
械的な損傷又は摩耗を避けるように、且つ一般的に機械
効なシヨツク、振動、摩擦から保護されるようにウエー
ハが支持体プレート組立体18内部に支持されることが重
要である。この目的のため、ウエーハ支持体開口37は、
ウエーハ及び１組のクリツプ組立体20の両方がその開口
の周囲内部に収容され且つ引つ込んだ位置にあり支持体
プレートに平行でありうるような、径をもち、それによ
りウエーハを保護する。１組の薄くエツジに沿つて作用
するクリツプ組立体も又、薄いロードロツク装置12の形
成にとつて重要であり、ウエーハを支持体プレート組立
体18内部の直立位置に弾力的にエツジに沿つて支持す
る。エツジ作用クリツプ組立体の特に都合の良い形態が
第４図〜第８図に断面で示されている。その詳細は、前
述の米国特許第4,306,731号に開示されている。４個の
クリツプ組立体20の１組が保持リング41内部に取り付け
られ、保持リング41は、プレート開口37の各々に同心的
に、デイスク状円形ウエーハ支持体プレート42へと着脱
可能に付設され、そして完全なウエーハ支持体プレート
組立体18を形成する。この配列は、各円形開口37の周縁
内部で離間した関係をもつて１組のクリツプ組立体20を
取付けている。保持リング41は、Ｕ字形の断面を有し、
その内方及び外方周縁を画成するフランジ46及び47を有
して、そしてクリツプ組立体20がこれらのフランジの内
部に引つ込んでいる。４個のクリツプ組立体が開口37内
部に用いられるのが好適であるけれども、３個又は４個
以上のクリツプ組立体の使用も可能である。しかし、４
個の組の方が３個のものよりも大なる信頼性をもたらす
と認められた。
テーシヨンへと移送されるので、動き回ることによる機
械的な損傷又は摩耗を避けるように、且つ一般的に機械
効なシヨツク、振動、摩擦から保護されるようにウエー
ハが支持体プレート組立体18内部に支持されることが重
要である。この目的のため、ウエーハ支持体開口37は、
ウエーハ及び１組のクリツプ組立体20の両方がその開口
の周囲内部に収容され且つ引つ込んだ位置にあり支持体
プレートに平行でありうるような、径をもち、それによ
りウエーハを保護する。１組の薄くエツジに沿つて作用
するクリツプ組立体も又、薄いロードロツク装置12の形
成にとつて重要であり、ウエーハを支持体プレート組立
体18内部の直立位置に弾力的にエツジに沿つて支持す
る。エツジ作用クリツプ組立体の特に都合の良い形態が
第４図〜第８図に断面で示されている。その詳細は、前
述の米国特許第4,306,731号に開示されている。４個の
クリツプ組立体20の１組が保持リング41内部に取り付け
られ、保持リング41は、プレート開口37の各々に同心的
に、デイスク状円形ウエーハ支持体プレート42へと着脱
可能に付設され、そして完全なウエーハ支持体プレート
組立体18を形成する。この配列は、各円形開口37の周縁
内部で離間した関係をもつて１組のクリツプ組立体20を
取付けている。保持リング41は、Ｕ字形の断面を有し、
その内方及び外方周縁を画成するフランジ46及び47を有
して、そしてクリツプ組立体20がこれらのフランジの内
部に引つ込んでいる。４個のクリツプ組立体が開口37内
部に用いられるのが好適であるけれども、３個又は４個
以上のクリツプ組立体の使用も可能である。しかし、４
個の組の方が３個のものよりも大なる信頼性をもたらす
と認められた。
第３図〜第８図のいずれにも示されているように、クリ
ツプ組立体20は、ほぼ長方形の断面を有するブロツク50
をそれぞれ含んでいる。ブロツク50は、ウエーハの電気
的分離が望まれるスパツターエツチなどの適用のため
に、絶縁物質で作られていてよい。伸長したスプリング
クリツプ53が、ブロツク50の周りを包み込む方法で堅く
係合している。各クリツプ53は、ブロツク50と反対側の
端に、弧状フインガー部分又は先端部55を含んでいる。
先端部55は、ウエーハのエツジをしつかり把持するのに
適切な半径で湾曲している。ブロツク50から延びている
のは、平らな幹部56であり、それはプレート開口37で定
義される平面に緊密に近接して平行である平面の内部に
展在する。一方、枝部57が、プレート開口37の平面に向
かつて幹部56から傾斜している。このクリツプ組立体
は、結果として、代表的ウエーハ15の径よりも幾分小さ
い径をもつ円形パターン（ウエーハ支持プレート42の内
部に展在する円形パターン）上に置かれた複数の弧状先
端部55を形成する。
ツプ組立体20は、ほぼ長方形の断面を有するブロツク50
をそれぞれ含んでいる。ブロツク50は、ウエーハの電気
的分離が望まれるスパツターエツチなどの適用のため
に、絶縁物質で作られていてよい。伸長したスプリング
クリツプ53が、ブロツク50の周りを包み込む方法で堅く
係合している。各クリツプ53は、ブロツク50と反対側の
端に、弧状フインガー部分又は先端部55を含んでいる。
先端部55は、ウエーハのエツジをしつかり把持するのに
適切な半径で湾曲している。ブロツク50から延びている
のは、平らな幹部56であり、それはプレート開口37で定
義される平面に緊密に近接して平行である平面の内部に
展在する。一方、枝部57が、プレート開口37の平面に向
かつて幹部56から傾斜している。このクリツプ組立体
は、結果として、代表的ウエーハ15の径よりも幾分小さ
い径をもつ円形パターン（ウエーハ支持プレート42の内
部に展在する円形パターン）上に置かれた複数の弧状先
端部55を形成する。
ロードロツク12へのウエーハ挿入は、クリツプ組立体20
へウエーハのエツジ又は後面を単に押し込むことにより
手で達成されうる。しかしながらこの事は、先端部55内
部にウエーハを受け入れるようクリツプをいくぶん押し
広げるために、枝部57に対するウエーハエツジの摩擦を
含む。枝部とのそのような摩擦接触なしにウエーハを挿
入するために、クリツプは最初に少し広げられなければ
ならず、それからロードロツクへの挿入後ウエーハのエ
ツジをじようずにつかむ。ウエーハ挿入及びクリツプ拡
張は手で操作されうるけれども、より好適にはそのよう
な手操作、並びにそれに付帯する損傷、誤作及び汚染の
一連の付加危険を避けるべきである。チエンバドア組立
体22は、その中心の軸方向に真空チヤツク60を備え、且
つ周縁近傍には複数のクリツプ作動手段62を備えてい
る。これらの要素は、ウエーハカセツト式ロード／アン
ロード組立体24とともに、ロードロツク12のための自動
化されたウエーハのローデイング及びアンローデイング
装置を形成し、ロードロツク12はウエーハの全ての手動
操作を排し、ローデイング処理を自動化する。
へウエーハのエツジ又は後面を単に押し込むことにより
手で達成されうる。しかしながらこの事は、先端部55内
部にウエーハを受け入れるようクリツプをいくぶん押し
広げるために、枝部57に対するウエーハエツジの摩擦を
含む。枝部とのそのような摩擦接触なしにウエーハを挿
入するために、クリツプは最初に少し広げられなければ
ならず、それからロードロツクへの挿入後ウエーハのエ
ツジをじようずにつかむ。ウエーハ挿入及びクリツプ拡
張は手で操作されうるけれども、より好適にはそのよう
な手操作、並びにそれに付帯する損傷、誤作及び汚染の
一連の付加危険を避けるべきである。チエンバドア組立
体22は、その中心の軸方向に真空チヤツク60を備え、且
つ周縁近傍には複数のクリツプ作動手段62を備えてい
る。これらの要素は、ウエーハカセツト式ロード／アン
ロード組立体24とともに、ロードロツク12のための自動
化されたウエーハのローデイング及びアンローデイング
装置を形成し、ロードロツク12はウエーハの全ての手動
操作を排し、ローデイング処理を自動化する。
第１図及び第３図に見られるように、チエンバドア組立
体22は、鉛直軸を有する高荷重ヒンジ63によりチエンバ
10の正面壁32に付設されて、第３図に示されるような完
全に開いた位置にまで在来の方法で開閉される。その完
全に開いた位置においては、ドア及びその内側面64は鉛
直であり、支持体プレート組立体18及びチエンバ入口23
の表面に垂直である。真空チヤツク60は、軸方向に伸び
てドアを中心で貫いているので、その作動端はドアの内
側面64の一部を形成している。真空チヤツク60は、ドア
の内側面のところで鉛直に設置されたウエーハと係合
し、ドアが閉じるにつれ、真空吸引によりウエーハを保
持する。第４図に見られるように、真空チヤツクはドア
の内側面から軸方向に伸長して、ウエーハをクリツプ組
立体20との係合へと進める。そこで真空チヤツクは後退
し、ウエーハ15はクリツプ組立体によりチエンバ内に保
持され、処理を受け、支持体プレート組立体18の回転に
より順を追つて種々な加工ステーシヨンへと移動され
る。この好適実施例においては、ドアの内側面64へのウ
エーハの鉛直提供は、以下に詳述するようなロード／ア
ンロード組立体24により達成される。
体22は、鉛直軸を有する高荷重ヒンジ63によりチエンバ
10の正面壁32に付設されて、第３図に示されるような完
全に開いた位置にまで在来の方法で開閉される。その完
全に開いた位置においては、ドア及びその内側面64は鉛
直であり、支持体プレート組立体18及びチエンバ入口23
の表面に垂直である。真空チヤツク60は、軸方向に伸び
てドアを中心で貫いているので、その作動端はドアの内
側面64の一部を形成している。真空チヤツク60は、ドア
の内側面のところで鉛直に設置されたウエーハと係合
し、ドアが閉じるにつれ、真空吸引によりウエーハを保
持する。第４図に見られるように、真空チヤツクはドア
の内側面から軸方向に伸長して、ウエーハをクリツプ組
立体20との係合へと進める。そこで真空チヤツクは後退
し、ウエーハ15はクリツプ組立体によりチエンバ内に保
持され、処理を受け、支持体プレート組立体18の回転に
より順を追つて種々な加工ステーシヨンへと移動され
る。この好適実施例においては、ドアの内側面64へのウ
エーハの鉛直提供は、以下に詳述するようなロード／ア
ンロード組立体24により達成される。
ロードロツク装置、ウエーハ支持体プレート組立体18及
びドア組立体22は、鉛直方向に限定される必要はないこ
とに注意すべきである。しかしながら、ウエーハの表面
上に定着するデブリの如何なる可能性も除去するために
は、それが好適である。全ての加工ステーシヨンと同様
に、本発明のクリツプ組立体、支持プレート及びロード
ロツク装置は、もし水平方向であつても等しく良好に機
能する。事実、鉛直方向のウエーハカセツトのためのロ
ード／アンロード組立体24は鉛直操作のために意図され
ているけれども、ドア組立体22を、鉛直方向でウエーハ
を受け取り水平平面内のロードロツクへウエーハをロー
ドする方式にするのは、在来のチエンバ壁に取付ける方
法に適当に修正を加えることにより、至つて容易にでき
る。
びドア組立体22は、鉛直方向に限定される必要はないこ
とに注意すべきである。しかしながら、ウエーハの表面
上に定着するデブリの如何なる可能性も除去するために
は、それが好適である。全ての加工ステーシヨンと同様
に、本発明のクリツプ組立体、支持プレート及びロード
ロツク装置は、もし水平方向であつても等しく良好に機
能する。事実、鉛直方向のウエーハカセツトのためのロ
ード／アンロード組立体24は鉛直操作のために意図され
ているけれども、ドア組立体22を、鉛直方向でウエーハ
を受け取り水平平面内のロードロツクへウエーハをロー
ドする方式にするのは、在来のチエンバ壁に取付ける方
法に適当に修正を加えることにより、至つて容易にでき
る。
前に述べたように、クリツプの角度づけられた枝部57に
対してウエーハを単に押すことによるロードロツク内部
のクリツプ組立体20へとウエーハをロードすることを避
けるのが好適である。摩擦接触なしにウエーハを挿入す
るために、クリツプは最初に少し拡張されねばならず、
その後ロードロツクへとウエーハの挿入をしてウエーハ
のエツジをしつかりとつかむようにする。この事は、ウ
エーハが真空チヤツク60により挿入される時に、前述の
ようにドア内部に取付けられた４個のクリツプ作動手段
62によつて達成される。ドアが閉位置にある時にクリツ
プ組立体20の対応するものを調整するように、各クリツ
プ作動手段62が取付けられる。第２図の下方に詳しく示
されているクリツプ作動手段62の各々は、エアシリンダ
65及び接触ピン66を含んでいる。接触ピン66は、シリン
ダー65により推進されて、軸方向内部及び外部へと移動
する。ピン66はそれぞれ、ドアが閉位置にあるときに、
クリツプの幹部56の１つを調整する。ドア22が閉じる
と、ピン66はウエーハの挿入に先き立ち伸長する。或い
は、ウエーハが取り外されるべき時にもピン66は伸長す
る。ピン66のそれに面したクリツプの幹部56に対する圧
力は、クリツプを圧し、先端部55を後方及び外方に振れ
させ、それにより、クリツプを開放し、摩擦接触なしの
ウエーハの挿入又は除去を容易にする。
対してウエーハを単に押すことによるロードロツク内部
のクリツプ組立体20へとウエーハをロードすることを避
けるのが好適である。摩擦接触なしにウエーハを挿入す
るために、クリツプは最初に少し拡張されねばならず、
その後ロードロツクへとウエーハの挿入をしてウエーハ
のエツジをしつかりとつかむようにする。この事は、ウ
エーハが真空チヤツク60により挿入される時に、前述の
ようにドア内部に取付けられた４個のクリツプ作動手段
62によつて達成される。ドアが閉位置にある時にクリツ
プ組立体20の対応するものを調整するように、各クリツ
プ作動手段62が取付けられる。第２図の下方に詳しく示
されているクリツプ作動手段62の各々は、エアシリンダ
65及び接触ピン66を含んでいる。接触ピン66は、シリン
ダー65により推進されて、軸方向内部及び外部へと移動
する。ピン66はそれぞれ、ドアが閉位置にあるときに、
クリツプの幹部56の１つを調整する。ドア22が閉じる
と、ピン66はウエーハの挿入に先き立ち伸長する。或い
は、ウエーハが取り外されるべき時にもピン66は伸長す
る。ピン66のそれに面したクリツプの幹部56に対する圧
力は、クリツプを圧し、先端部55を後方及び外方に振れ
させ、それにより、クリツプを開放し、摩擦接触なしの
ウエーハの挿入又は除去を容易にする。
ウエーハ処理の完遂の後ウエーハのアンローデイングの
際には、これらの操作は順序が逆になる。真空チヤツク
60が再び伸長し、ウエーハの背面に真空を適用してウエ
ーハと係合し、そして、クリツプ作動手段が再びクリツ
プを解放するように働く。ドアが開き、真空チヤツク60
は真空吸引によりドアの内側面上にウエーハを保持し
て、ウエーハはロード／アンロード組立体24によりアン
ロードされる。
際には、これらの操作は順序が逆になる。真空チヤツク
60が再び伸長し、ウエーハの背面に真空を適用してウエ
ーハと係合し、そして、クリツプ作動手段が再びクリツ
プを解放するように働く。ドアが開き、真空チヤツク60
は真空吸引によりドアの内側面上にウエーハを保持し
て、ウエーハはロード／アンロード組立体24によりアン
ロードされる。
ドアが完全に開いた位置にある時には、ドア組立体22は
ロードロツク装置12への挿入のためのウエーハを受容す
るよう保たれる。一方ドアが開いていくときには、ロー
ドロツク12から仕上げられたウエーハを運搬し、その
後、ウエーハは真空チヤツクからアンロードされる。ウ
エーハをローデイングのためにドア組立体22へ提供する
機能、又はアンローデイングのためにドア組立体22から
処理済ウエーハを除去するための機能は、カセツト式ロ
ード／アンロード組立体24によつて果される。ロード／
アンロード組立体24は、ウエーハ昇降組立体68及びウエ
ーハカセツト搬送組立体69を含む。チエンバ入口23の下
方両側に延在し、チエンバの壁32に付設されている（第
３図参照）のが搬送組立体である。搬送組立体69は、第
１図に示されるごとく右から左へとウエーハのカセツト
70を移動させる。協働するウエーハ昇降組立体68は、カ
セツトからドア組立体22の内側面64の内部の真空チヤツ
クの操作端へと、或いは処理完遂後にはドアからカセツ
トとウエーハを個別に昇降させる。
ロードロツク装置12への挿入のためのウエーハを受容す
るよう保たれる。一方ドアが開いていくときには、ロー
ドロツク12から仕上げられたウエーハを運搬し、その
後、ウエーハは真空チヤツクからアンロードされる。ウ
エーハをローデイングのためにドア組立体22へ提供する
機能、又はアンローデイングのためにドア組立体22から
処理済ウエーハを除去するための機能は、カセツト式ロ
ード／アンロード組立体24によつて果される。ロード／
アンロード組立体24は、ウエーハ昇降組立体68及びウエ
ーハカセツト搬送組立体69を含む。チエンバ入口23の下
方両側に延在し、チエンバの壁32に付設されている（第
３図参照）のが搬送組立体である。搬送組立体69は、第
１図に示されるごとく右から左へとウエーハのカセツト
70を移動させる。協働するウエーハ昇降組立体68は、カ
セツトからドア組立体22の内側面64の内部の真空チヤツ
クの操作端へと、或いは処理完遂後にはドアからカセツ
トとウエーハを個別に昇降させる。
搬送組立体69は、ウエーハ処理チエンバ10の正面を横切
つて水平軸方向に延在する離間した１組の平行レール7
2、73を含む。そのレールはカセツト70を支持し搬送す
る。カセツトの側壁がレールをまたぎ、搬送組立体を通
過するレールに沿つてカセツトが摺動的に移動できるよ
うに、レール72と73の間隔が決められる。カセツト移動
のための動力は、チエーン駆動手段75によりもたらされ
る。チエーン駆動手段75は、ローラーチエーンをレール
72の側に沿つて移動させる種々なガイド及びギア配列を
含む。チエーンには、案内ピン76が一定間隔で設けられ
ている。案内ピン76は、レール72に隣接したカセツト壁
77の底部の整合切欠に係合する。したがつてカセツト
は、昇降組立体68に向けて又は遠ざかりチエーンと同じ
速度で移動される。ステツパーモータ手段80が、チエー
ン手段75のための駆動動力源として設けられ、カセツト
移動に正確な制御をもたらす。それによりカセツト内部
の各々のどのウエーハも、ウエーハ昇降組立体68との相
互作用のための位置にされ得る。在来の記憶手段が、ス
テツパーモータ手段80及びウエーハ昇降組立体68に結合
されて、カセツト内部の各々のウエーハの位置決めを記
憶する。従つて、処理チエンバ10の中には更に数枚のウ
エーハがロードされることができ、それに応じてカセツ
トは最初のウエーハがロードされてから数個の位置だけ
前進するようにできるけれども、仕上げられた最初のウ
エーハが出てくる際には、ステツパーモータを必要な数
のステツプだけ反転させて、仕上げられたウエーハを元
の位置に戻し、次にローデイング機能を続行するために
再び前進した位置をとるようにしてもよい。
つて水平軸方向に延在する離間した１組の平行レール7
2、73を含む。そのレールはカセツト70を支持し搬送す
る。カセツトの側壁がレールをまたぎ、搬送組立体を通
過するレールに沿つてカセツトが摺動的に移動できるよ
うに、レール72と73の間隔が決められる。カセツト移動
のための動力は、チエーン駆動手段75によりもたらされ
る。チエーン駆動手段75は、ローラーチエーンをレール
72の側に沿つて移動させる種々なガイド及びギア配列を
含む。チエーンには、案内ピン76が一定間隔で設けられ
ている。案内ピン76は、レール72に隣接したカセツト壁
77の底部の整合切欠に係合する。したがつてカセツト
は、昇降組立体68に向けて又は遠ざかりチエーンと同じ
速度で移動される。ステツパーモータ手段80が、チエー
ン手段75のための駆動動力源として設けられ、カセツト
移動に正確な制御をもたらす。それによりカセツト内部
の各々のどのウエーハも、ウエーハ昇降組立体68との相
互作用のための位置にされ得る。在来の記憶手段が、ス
テツパーモータ手段80及びウエーハ昇降組立体68に結合
されて、カセツト内部の各々のウエーハの位置決めを記
憶する。従つて、処理チエンバ10の中には更に数枚のウ
エーハがロードされることができ、それに応じてカセツ
トは最初のウエーハがロードされてから数個の位置だけ
前進するようにできるけれども、仕上げられた最初のウ
エーハが出てくる際には、ステツパーモータを必要な数
のステツプだけ反転させて、仕上げられたウエーハを元
の位置に戻し、次にローデイング機能を続行するために
再び前進した位置をとるようにしてもよい。
カセツト70は、離間、対面、整合且つ平行な関係にした
複数のウエーハを支持する。カセツト70は、その底の大
部分と頂部とがあいていて、ウエーハの上下に通路があ
る。溝、ステツプ及びその他のマイクロ回路成分を形成
した特徴を備えたウエーハの正面が、開いたドア22の内
側面64に面せず、ウエーハの背面がドア組立体に向かつ
て面するように、ウエーハはロードされなければならな
い。この事は、真空チヤツク60がウエーハと係合すると
きに、デリケートなマイクロ回路を含むウエーハの正面
との接触がないことを保証する。又処理チエンバ10内部
の処理装置に関して正規に方向づけられるように、ロー
ドロツク12への挿入にあたりウエーハが正規の位置にあ
ることを保証する。
複数のウエーハを支持する。カセツト70は、その底の大
部分と頂部とがあいていて、ウエーハの上下に通路があ
る。溝、ステツプ及びその他のマイクロ回路成分を形成
した特徴を備えたウエーハの正面が、開いたドア22の内
側面64に面せず、ウエーハの背面がドア組立体に向かつ
て面するように、ウエーハはロードされなければならな
い。この事は、真空チヤツク60がウエーハと係合すると
きに、デリケートなマイクロ回路を含むウエーハの正面
との接触がないことを保証する。又処理チエンバ10内部
の処理装置に関して正規に方向づけられるように、ロー
ドロツク12への挿入にあたりウエーハが正規の位置にあ
ることを保証する。
ウエーハ昇降組立体68は、チエンバ入口23の下方左側に
位置され（第３図参照）、上方案内プレート82、ブレー
ド状昇降部材83及びブレード状部材83の下方端に連結し
た作動シリンダ84を含んでいる。ブレード状昇降部材83
は、レール72と73との間で搬送組立体69と直角をなし
て、ドア22の内側面64へ向けての上下移動のために案内
されている。開位置にあるドアの内側面の直下で案内プ
レート82内にある案内スロツト85が、ブレード83の上方
での案内をもたらし、他方、搬送組立体から下方に作動
シリンダへ向けて伸長した鉛直案内部材86が鉛直路にお
いてブレード83の保持を助ける。ブレード83の幅は、レ
ール72と73との間隔よりも小さく、同様にレール72及び
73をまたぐカセツト70の主要壁間の間隔よりも小さい。
ブレード83は又、カセツト70に保持された隣接ウエーハ
間の距離よりも薄い。
位置され（第３図参照）、上方案内プレート82、ブレー
ド状昇降部材83及びブレード状部材83の下方端に連結し
た作動シリンダ84を含んでいる。ブレード状昇降部材83
は、レール72と73との間で搬送組立体69と直角をなし
て、ドア22の内側面64へ向けての上下移動のために案内
されている。開位置にあるドアの内側面の直下で案内プ
レート82内にある案内スロツト85が、ブレード83の上方
での案内をもたらし、他方、搬送組立体から下方に作動
シリンダへ向けて伸長した鉛直案内部材86が鉛直路にお
いてブレード83の保持を助ける。ブレード83の幅は、レ
ール72と73との間隔よりも小さく、同様にレール72及び
73をまたぐカセツト70の主要壁間の間隔よりも小さい。
ブレード83は又、カセツト70に保持された隣接ウエーハ
間の距離よりも薄い。
ブレード状部材83には更に、ウエーハのカーブに整合す
るよう形状づけられた弧状上方端87が設けられ、この弧
状端には、ウエーハの厚みに整合しそのエツジを保持す
るための溝が設けられている。故に昇降ブレード状部材
83は、案内レール72と73との間を通過し、搬送組立体及
びカセツトと直角に交差し、そしてステツパーモータ手
段80及びチエーン駆動手段75がカセツト及びウエーハを
ブレードの通路上に設定する。図からわかるように、カ
セツトは、下方からウエーハへの入路があり、昇降ブレ
ード83が完全にカセツトを通過できるように、作られて
いる。従つて、ステツパーモータ手段80及びチエーン手
段75が、カセツト及びウエーハをブレードの通路上に設
定すると、ブレード83が搬送レールの間を上方に移動し
てその上方端87の溝の内部でウエーハと下方から係合
し、そして開位置にあるチエンバドア22の内側面64にご
く接近し同心的な設定の位置にまでウエーハを上方にも
ち上げる。ウエーハは鉛直方向なので、ブレードの溝を
つけられた端87内にしつかりと、しかし穏やかで固定的
にウエーハを保持することを重力が助ける。デリケート
なマイクロ回路が形成されているウエーハのデリケート
な正面との接触が、ウエーハが水平方向にある時の典型
的な自動化操作の場合でない限り、実質上完全に避けら
れる。それによりウエーハへの損傷又は摩擦の危険が非
常に減少される。
るよう形状づけられた弧状上方端87が設けられ、この弧
状端には、ウエーハの厚みに整合しそのエツジを保持す
るための溝が設けられている。故に昇降ブレード状部材
83は、案内レール72と73との間を通過し、搬送組立体及
びカセツトと直角に交差し、そしてステツパーモータ手
段80及びチエーン駆動手段75がカセツト及びウエーハを
ブレードの通路上に設定する。図からわかるように、カ
セツトは、下方からウエーハへの入路があり、昇降ブレ
ード83が完全にカセツトを通過できるように、作られて
いる。従つて、ステツパーモータ手段80及びチエーン手
段75が、カセツト及びウエーハをブレードの通路上に設
定すると、ブレード83が搬送レールの間を上方に移動し
てその上方端87の溝の内部でウエーハと下方から係合
し、そして開位置にあるチエンバドア22の内側面64にご
く接近し同心的な設定の位置にまでウエーハを上方にも
ち上げる。ウエーハは鉛直方向なので、ブレードの溝を
つけられた端87内にしつかりと、しかし穏やかで固定的
にウエーハを保持することを重力が助ける。デリケート
なマイクロ回路が形成されているウエーハのデリケート
な正面との接触が、ウエーハが水平方向にある時の典型
的な自動化操作の場合でない限り、実質上完全に避けら
れる。それによりウエーハへの損傷又は摩擦の危険が非
常に減少される。
ウエーハがドア22のところに到着すると、真空チヤツク
60が吸着によりウエーハとその背面で係合し、そして昇
降ブレード83が案内スロツト85及びカセツトを通過して
搬送組立体69の下方の点まで下降する。次にドア22がチ
ヤツク60により保持されたウエーハとともに閉じて、そ
れにより、そのウエーハはロードロツク装置12の中へロ
ードされ、チエンバ入口23がチエンバ10内部の処理のた
めに上述のようにすみやかに密封される。ウエーハ15に
対する処理の完遂に先き立ち、更に別のウエーハが支持
体プレート18の開口37の他のものにロードされてもよ
く、その場合には、ステツパーモータ及びチエーンク駆
動は、ウエーハ位置１つ分だけカセツトをステツプさ
せ、次のウエーハを真にブレード83上の位置に移動させ
る。そこでブレード83が上昇して、次のこのウエーハを
開いたドアまで上方に移動させる動作をくり返し、真空
チヤツクは再びロードロツクへの挿入のためにこのウエ
ーハと係合する。一方、各ステーシヨンを順に回転する
ことによる元のウエーハ15に対する処理が完了すると、
そのウエーハは再びロードロツク12にやつてくる。そし
て真空チヤツク60は、ドアが未だ閉位置にある時に、ウ
エーハの背面へと再び伸長し、同時にクリツプ作動手段
62がクリツプを弱めさせ、ウエーハからクリツプを離脱
させて、チヤツク60によるウエーハの除去を可能にす
る。ドアが開かれるとウエーハは、再びブレード83の通
路上に位置される。他方、ステツパーモータ手段80及び
チエーン手段75がカセツトを後退させて、ウエーハ15の
元の位置はブレード通路上に存置されるようにする。次
にブレード83が、搬送レール72、73及びスロツト85を通
過して上方に上昇し、ウエーハ15の下方エツジに係合す
る。そしてチヤツク60がウエーハを釈放して、ブレード
83はウエーハをカセツト内部の元の位置へと下降させ戻
すことができる。カセツトは次に、順次に処理されるべ
き次のウエーハの位置まで前進される。
60が吸着によりウエーハとその背面で係合し、そして昇
降ブレード83が案内スロツト85及びカセツトを通過して
搬送組立体69の下方の点まで下降する。次にドア22がチ
ヤツク60により保持されたウエーハとともに閉じて、そ
れにより、そのウエーハはロードロツク装置12の中へロ
ードされ、チエンバ入口23がチエンバ10内部の処理のた
めに上述のようにすみやかに密封される。ウエーハ15に
対する処理の完遂に先き立ち、更に別のウエーハが支持
体プレート18の開口37の他のものにロードされてもよ
く、その場合には、ステツパーモータ及びチエーンク駆
動は、ウエーハ位置１つ分だけカセツトをステツプさ
せ、次のウエーハを真にブレード83上の位置に移動させ
る。そこでブレード83が上昇して、次のこのウエーハを
開いたドアまで上方に移動させる動作をくり返し、真空
チヤツクは再びロードロツクへの挿入のためにこのウエ
ーハと係合する。一方、各ステーシヨンを順に回転する
ことによる元のウエーハ15に対する処理が完了すると、
そのウエーハは再びロードロツク12にやつてくる。そし
て真空チヤツク60は、ドアが未だ閉位置にある時に、ウ
エーハの背面へと再び伸長し、同時にクリツプ作動手段
62がクリツプを弱めさせ、ウエーハからクリツプを離脱
させて、チヤツク60によるウエーハの除去を可能にす
る。ドアが開かれるとウエーハは、再びブレード83の通
路上に位置される。他方、ステツパーモータ手段80及び
チエーン手段75がカセツトを後退させて、ウエーハ15の
元の位置はブレード通路上に存置されるようにする。次
にブレード83が、搬送レール72、73及びスロツト85を通
過して上方に上昇し、ウエーハ15の下方エツジに係合す
る。そしてチヤツク60がウエーハを釈放して、ブレード
83はウエーハをカセツト内部の元の位置へと下降させ戻
すことができる。カセツトは次に、順次に処理されるべ
き次のウエーハの位置まで前進される。
昇降組立体69による個々のウエーハの上昇及びロードロ
ツクへのローデイングに先き立ち、ウエーハの標準方向
づけを保証する事が望まれ、そのため各ウエーハの弦を
横切る通常の案内フラツト部91がカセツトの下方に整列
する事が望ましい。このようにすると、ウエーハの各々
が、チエンバ内部の処理装置に関して同一位置を示すこ
とが保証される。更に、その案内フラツトが特定の予め
定められた位置にある事を確認するということは、支持
体プレート組立体18内部のクリツプ組立体20が正常に機
能し、且つ円形のエツジ部分の代わりにはからずもウエ
ーハのフラツト部と係合する事はないということを保証
する。そのような標準方向を保証するために、対向する
１組のローラ90が設けられ、それらはレール72と73に沿
つてその間に縦方向に延在し、ローラの軸線はともにレ
ールに平行になつている。そのローラ90は、昇降組立体
68の位置の直前のカセツトの通路に位置され、それによ
り、ウエーハの方向づけは、昇降組立体への到着に先き
立つて完遂される。カセツトがローラ上を通過すると
き、それらローラは上昇され、互いに反対方向に（−は
時計方向、他は反時計方向というように）連続的に駆動
され、且つウエーハの円形エツジに軽く接触する。動く
ローラ90との接触が、カセツト内部のウエーハを回転さ
せる効果を有し、終には各ウエーハの案内フラツト部91
は動くローラと接する位置に落着く。ローラとの接触が
減少し、ウエーハが全て、その案内フラツト部が下方に
面して整合する位置になると、ローラ90は下方に引つ込
む。
ツクへのローデイングに先き立ち、ウエーハの標準方向
づけを保証する事が望まれ、そのため各ウエーハの弦を
横切る通常の案内フラツト部91がカセツトの下方に整列
する事が望ましい。このようにすると、ウエーハの各々
が、チエンバ内部の処理装置に関して同一位置を示すこ
とが保証される。更に、その案内フラツトが特定の予め
定められた位置にある事を確認するということは、支持
体プレート組立体18内部のクリツプ組立体20が正常に機
能し、且つ円形のエツジ部分の代わりにはからずもウエ
ーハのフラツト部と係合する事はないということを保証
する。そのような標準方向を保証するために、対向する
１組のローラ90が設けられ、それらはレール72と73に沿
つてその間に縦方向に延在し、ローラの軸線はともにレ
ールに平行になつている。そのローラ90は、昇降組立体
68の位置の直前のカセツトの通路に位置され、それによ
り、ウエーハの方向づけは、昇降組立体への到着に先き
立つて完遂される。カセツトがローラ上を通過すると
き、それらローラは上昇され、互いに反対方向に（−は
時計方向、他は反時計方向というように）連続的に駆動
され、且つウエーハの円形エツジに軽く接触する。動く
ローラ90との接触が、カセツト内部のウエーハを回転さ
せる効果を有し、終には各ウエーハの案内フラツト部91
は動くローラと接する位置に落着く。ローラとの接触が
減少し、ウエーハが全て、その案内フラツト部が下方に
面して整合する位置になると、ローラ90は下方に引つ込
む。
上述したように、ドア22が開位置にあるときにはいつで
も、チエンバの排気された内部環境を大気圧から防護す
るために、圧力プレート16が支持体プレート18及び正面
壁32に対して駆動される。圧力プレートとウエーハ支持
体プレートとの位置関係を第４図及び第５図に詳細に示
している。第４図は、ロードロツク装置12を形成する要
素の前述のサンドイツチ配列を示している。第５図は、
圧力プレートが引つ込んだ位置にあるときのそれらの要
素の位置関係を示している。また第４図は、クリツプを
拡げた後ウエーハがクリツプ組立体20へ挿入され、クリ
ツプ作動手段62の接触ピン66が少しだけ伸長している時
の、真空チヤツク60の伸長した位置を示している。一方
第５図においては、クリツプ作動手段の接触ピンが引つ
込み、同じに真空チヤツクも引つ込んでいて、ウエーハ
は今やウエーハ支持体プレート組立体18内に固着的に取
付けられている。圧力プレート16が後退すると、ウエー
ハは引き続く処理ステーシヨンへ回転される準備が整
う。第６図において、真空チヤツクは後退した位置にあ
るけれども、その真空吸引は作動していて、ウエーハは
チエンバドア22の内側面64に対する位置に示されてい
る。これは、もちろん、ウエーハのロードロツクからの
除去に先立ち、ウエーハがクリツプ組立体20から引き出
された直後の、ロードロツクの要素及びウエーハの位置
を示している。それは又、ドアが閉じられた直後の、真
空チヤツクがウエーハ支持組立体の開口内部の位置へと
ウエーハを未だ前進させていないときの、それらの要素
の位置を示しているとも言える。クリツプ内部にウエー
ハを収容させるためにクリツプを拡げるように押す事に
先立ち、クリツプ作動手段の接触ピンがクリツプに接し
ているところが示されている。
も、チエンバの排気された内部環境を大気圧から防護す
るために、圧力プレート16が支持体プレート18及び正面
壁32に対して駆動される。圧力プレートとウエーハ支持
体プレートとの位置関係を第４図及び第５図に詳細に示
している。第４図は、ロードロツク装置12を形成する要
素の前述のサンドイツチ配列を示している。第５図は、
圧力プレートが引つ込んだ位置にあるときのそれらの要
素の位置関係を示している。また第４図は、クリツプを
拡げた後ウエーハがクリツプ組立体20へ挿入され、クリ
ツプ作動手段62の接触ピン66が少しだけ伸長している時
の、真空チヤツク60の伸長した位置を示している。一方
第５図においては、クリツプ作動手段の接触ピンが引つ
込み、同じに真空チヤツクも引つ込んでいて、ウエーハ
は今やウエーハ支持体プレート組立体18内に固着的に取
付けられている。圧力プレート16が後退すると、ウエー
ハは引き続く処理ステーシヨンへ回転される準備が整
う。第６図において、真空チヤツクは後退した位置にあ
るけれども、その真空吸引は作動していて、ウエーハは
チエンバドア22の内側面64に対する位置に示されてい
る。これは、もちろん、ウエーハのロードロツクからの
除去に先立ち、ウエーハがクリツプ組立体20から引き出
された直後の、ロードロツクの要素及びウエーハの位置
を示している。それは又、ドアが閉じられた直後の、真
空チヤツクがウエーハ支持組立体の開口内部の位置へと
ウエーハを未だ前進させていないときの、それらの要素
の位置を示しているとも言える。クリツプ内部にウエー
ハを収容させるためにクリツプを拡げるように押す事に
先立ち、クリツプ作動手段の接触ピンがクリツプに接し
ているところが示されている。
ウエーハ15のロードロツクへのローデイングが完了する
と、ロードロツクは荒く排気されて、１分以内の継続す
る周期の間に、或るレベルにまで下がる。そのレベルは
チエンバよりも低く排気された良好な程度であり、第５
図に示されるように圧力プレートが後退した時にチエン
バ環境を感知できる程には妨害はしない。そしてウエー
ハ15は、次の加工ステーシヨンへと回転する。ロードロ
ツクの排気はこのように短い時間で効果的になされう
る。その理由は、ロードロツクはチエンバに比して容積
が小さい（ウエーハ自身を包含するのに必要欠くべから
ざるものだけ）ことにある。短い時間でロードロツクが
排気される理由として更に次の事がある。つまり、ロー
ドロツク領域の外部からもたらされる付属支持装置を使
用せず、又チエンバ内部でウエーハを支持するクリツプ
組立体の面積は、いずれにしてもウエーハに比べて小さ
いので、ロードロツク内に導入される脱ガス負荷は必要
に欠くべかざるウエーハ表面自身だけである事である。
この事は、プラテンその他の外部からの支持物がロード
ロツク内に導入されるところの従来技術装置の状態と対
比されるべきである。そのような支持物は、ガス吸気負
荷に非常に大きく寄与してしまう十分な面積を有する。
もちろん、外部から導入されるそのような支持物がない
ことは、汚染の危険を低下させるのに著しく寄与する。
本発明においては、大気（又は、より好適には乾燥した
窒素で包まれたローデイング環境）に曝されたロードロ
ツク領域の圧力プレート部分は、ウエーハとともには回
転せず、他の加工ステーシヨンから離れているローデイ
ングステーシヨン位置にそのまま残り、更に蒸着中には
チエンバ環境から密封される。
と、ロードロツクは荒く排気されて、１分以内の継続す
る周期の間に、或るレベルにまで下がる。そのレベルは
チエンバよりも低く排気された良好な程度であり、第５
図に示されるように圧力プレートが後退した時にチエン
バ環境を感知できる程には妨害はしない。そしてウエー
ハ15は、次の加工ステーシヨンへと回転する。ロードロ
ツクの排気はこのように短い時間で効果的になされう
る。その理由は、ロードロツクはチエンバに比して容積
が小さい（ウエーハ自身を包含するのに必要欠くべから
ざるものだけ）ことにある。短い時間でロードロツクが
排気される理由として更に次の事がある。つまり、ロー
ドロツク領域の外部からもたらされる付属支持装置を使
用せず、又チエンバ内部でウエーハを支持するクリツプ
組立体の面積は、いずれにしてもウエーハに比べて小さ
いので、ロードロツク内に導入される脱ガス負荷は必要
に欠くべかざるウエーハ表面自身だけである事である。
この事は、プラテンその他の外部からの支持物がロード
ロツク内に導入されるところの従来技術装置の状態と対
比されるべきである。そのような支持物は、ガス吸気負
荷に非常に大きく寄与してしまう十分な面積を有する。
もちろん、外部から導入されるそのような支持物がない
ことは、汚染の危険を低下させるのに著しく寄与する。
本発明においては、大気（又は、より好適には乾燥した
窒素で包まれたローデイング環境）に曝されたロードロ
ツク領域の圧力プレート部分は、ウエーハとともには回
転せず、他の加工ステーシヨンから離れているローデイ
ングステーシヨン位置にそのまま残り、更に蒸着中には
チエンバ環境から密封される。
ウエーハがロードロツクステーシヨン12へロードされ及
び／又はアンロードされている間、圧力プレート16は第
４図のようなその作動的前進位置にあり、それにより、
支持体プレート組立体18がチエンバの正面壁32に対して
押しつけられ、圧力プレートは同時に他のステーシヨン
にあるウエーハを押圧して、それらのステーシヨンにお
ける処理装置に接触又は接近させてウエーハを加工状態
にする。例えば、ロードロツクステーシヨン12の次のス
テーシヨンであるウエーハ加熱ステーシヨン28におい
て、ウエーハの脱ガスを促進するためにウエーハ加熱手
段が設けられる。第７図に示されるウエーハ加熱手段92
は、ウエーハよりもいくらか小径の円筒形支持部材93か
ら成り、加熱素子94として例えばセラミツクデイスクを
含んでいる。セラミツクデイスクの中には抵抗線が埋設
されて、セラミツクデイスクの表面は、制御可能に加熱
されその平坦表面にわたつてほぼ一様な温度にされる。
ウエーハ加熱手段92は、処理チエンバの正面壁32上に取
付けられそこの密封された開口内にあつて、その要素の
加熱表面はチエンバ正面壁32の平面からわずかに突き出
ている。圧力プレート16が弛緩状態にあるときは、チエ
ンバの正面壁に対する圧力プレートの位置は十分に間隔
があり、加熱表面は支持体プレート又はその内部のウエ
ーハに接近していない。しかしながら、圧力プレート16
が作動的前進位置にあるときは、ウエーハ支持体プレー
ト42はチエンバの正面壁32に対して加圧され、それによ
り、加熱表面と加熱ステーシヨンに設定されたウエーハ
との間隔は非常に接近する。しかし第７図に見られるよ
うに、加熱表面に接触する程近づくわけではない。
び／又はアンロードされている間、圧力プレート16は第
４図のようなその作動的前進位置にあり、それにより、
支持体プレート組立体18がチエンバの正面壁32に対して
押しつけられ、圧力プレートは同時に他のステーシヨン
にあるウエーハを押圧して、それらのステーシヨンにお
ける処理装置に接触又は接近させてウエーハを加工状態
にする。例えば、ロードロツクステーシヨン12の次のス
テーシヨンであるウエーハ加熱ステーシヨン28におい
て、ウエーハの脱ガスを促進するためにウエーハ加熱手
段が設けられる。第７図に示されるウエーハ加熱手段92
は、ウエーハよりもいくらか小径の円筒形支持部材93か
ら成り、加熱素子94として例えばセラミツクデイスクを
含んでいる。セラミツクデイスクの中には抵抗線が埋設
されて、セラミツクデイスクの表面は、制御可能に加熱
されその平坦表面にわたつてほぼ一様な温度にされる。
ウエーハ加熱手段92は、処理チエンバの正面壁32上に取
付けられそこの密封された開口内にあつて、その要素の
加熱表面はチエンバ正面壁32の平面からわずかに突き出
ている。圧力プレート16が弛緩状態にあるときは、チエ
ンバの正面壁に対する圧力プレートの位置は十分に間隔
があり、加熱表面は支持体プレート又はその内部のウエ
ーハに接近していない。しかしながら、圧力プレート16
が作動的前進位置にあるときは、ウエーハ支持体プレー
ト42はチエンバの正面壁32に対して加圧され、それによ
り、加熱表面と加熱ステーシヨンに設定されたウエーハ
との間隔は非常に接近する。しかし第７図に見られるよ
うに、加熱表面に接触する程近づくわけではない。
真空環境においては、伝熱の主要機構は輻射によるもの
である。半導体デバイス製造において広く用いられるＰ
−ドープシリコンウエーハは、赤外放射に対して真に透
過的である。その結果として、本発明の装置において要
求される短い脱ガス周期の間にウエーハ脱ガス速度の増
大を促進させるのに効果を示すためには、ウエーハの温
度上昇率は低すぎる。そこでウエーハがウエーハ加熱ス
テーシヨン28にあるときは停留していることから、ガス
伝熱を利用することにより加熱素子94からウエーハ15へ
の熱の移送率を増大させる事が都合よい。この事は、ス
パツター蒸着源の操作のため使用されるアルゴンガスの
微量を、第７図に示された中央パイプ114を通して直接
に加熱素子94とウエーハ15との間の空間に導入すること
により達成される。アルゴン原子が温度の高い表面と低
い表面とに交互に衝突することの結果として、伝熱が遂
行される。伝熱の所望の高率を達成するために、アルゴ
ンを約100から1000ミリトルの範囲内の圧力で、加熱ス
テーシヨン28へ導入する事が必要である。その圧力は、
約10ミリトルである主チエンバ内の正規のアルゴン圧力
よりも１次から２次のオーダで大きい。
である。半導体デバイス製造において広く用いられるＰ
−ドープシリコンウエーハは、赤外放射に対して真に透
過的である。その結果として、本発明の装置において要
求される短い脱ガス周期の間にウエーハ脱ガス速度の増
大を促進させるのに効果を示すためには、ウエーハの温
度上昇率は低すぎる。そこでウエーハがウエーハ加熱ス
テーシヨン28にあるときは停留していることから、ガス
伝熱を利用することにより加熱素子94からウエーハ15へ
の熱の移送率を増大させる事が都合よい。この事は、ス
パツター蒸着源の操作のため使用されるアルゴンガスの
微量を、第７図に示された中央パイプ114を通して直接
に加熱素子94とウエーハ15との間の空間に導入すること
により達成される。アルゴン原子が温度の高い表面と低
い表面とに交互に衝突することの結果として、伝熱が遂
行される。伝熱の所望の高率を達成するために、アルゴ
ンを約100から1000ミリトルの範囲内の圧力で、加熱ス
テーシヨン28へ導入する事が必要である。その圧力は、
約10ミリトルである主チエンバ内の正規のアルゴン圧力
よりも１次から２次のオーダで大きい。
ウエーハ加熱部材92は受板98をも含み、円筒形支持部材
93が受板98に付設されている。受板98とチエンバ正面壁
32との真空気密がＯリング115によつてもたらされる。
加熱素子94内で発生された熱の結果として生ずる過熱に
よるＯリング115の真空気密特性の劣化を避けるため
に、受板98が通過して出入りするコンジツト96及び97が
設けられて、冷却剤を受板に流入及び流出するようにし
て、Ｏリング115の気密状態を維持することができる。
93が受板98に付設されている。受板98とチエンバ正面壁
32との真空気密がＯリング115によつてもたらされる。
加熱素子94内で発生された熱の結果として生ずる過熱に
よるＯリング115の真空気密特性の劣化を避けるため
に、受板98が通過して出入りするコンジツト96及び97が
設けられて、冷却剤を受板に流入及び流出するようにし
て、Ｏリング115の気密状態を維持することができる。
或る応用例においては、当業者によく知られた方法を用
いる無線周波スパツターエツチングの手段により、加熱
ステーシヨンでウエーハを加熱及び冷却することが望ま
れるであろう。本発明の装置において要する短周期の時
間内で無線周波スパツターエツチ操作を演ずると、要求
される無線周波電力の適用はウエーハ温度を不必要な又
は受容できないレベルにまで上昇させるかも知れない。
この問題は、再びガス伝熱の使用を通して軽減されるで
あろう。この時は、ウエーハから冷却されたヒートシン
クへと熱の移送がある。
いる無線周波スパツターエツチングの手段により、加熱
ステーシヨンでウエーハを加熱及び冷却することが望ま
れるであろう。本発明の装置において要する短周期の時
間内で無線周波スパツターエツチ操作を演ずると、要求
される無線周波電力の適用はウエーハ温度を不必要な又
は受容できないレベルにまで上昇させるかも知れない。
この問題は、再びガス伝熱の使用を通して軽減されるで
あろう。この時は、ウエーハから冷却されたヒートシン
クへと熱の移送がある。
第８図に示された適切なウエーハ冷却手段118が、受板1
20に取付けられた円筒形のヒートシンク部材119から成
つている。受板120とチエンバ正面壁32との間の真空気
密が、Ｏリング121によりもたらされる。ヒートシンク1
19の温度を適切な低い値に維持するために、受板120を
通過してヒートシンク119に出入りするコンジツト128及
び129が設けられて、冷却剤をヒートシンク119に流入及
び流出させるようにする。それによつて、ヒートシンク
119の温度を所望のレベルに維持することができる。ヒ
ートシンク部材119は、圧力プレート16が作動的前進位
置にあるときにウエーハ15に緊密に接近し接触はしない
平坦な表面125を有している。第８図に示されるように
中央パイプ126が設けられて、スパツター蒸着源の操作
のために使用されるアルゴンガスの微量を、ヒートシン
ク119とウエーハ15との間の空間に直接に導入させるこ
とができる。アルゴンガスのそのような導入は、ウエー
ハ15からヒートシンク119への伝熱率を増大させること
により、冷却率を増大する。この事は、第７図に関達し
て前に述べたような加熱ステーシヨン28の場合におけ
る、加熱素子94からウエーハ15への伝熱の率が増大され
たことと同様である。
20に取付けられた円筒形のヒートシンク部材119から成
つている。受板120とチエンバ正面壁32との間の真空気
密が、Ｏリング121によりもたらされる。ヒートシンク1
19の温度を適切な低い値に維持するために、受板120を
通過してヒートシンク119に出入りするコンジツト128及
び129が設けられて、冷却剤をヒートシンク119に流入及
び流出させるようにする。それによつて、ヒートシンク
119の温度を所望のレベルに維持することができる。ヒ
ートシンク部材119は、圧力プレート16が作動的前進位
置にあるときにウエーハ15に緊密に接近し接触はしない
平坦な表面125を有している。第８図に示されるように
中央パイプ126が設けられて、スパツター蒸着源の操作
のために使用されるアルゴンガスの微量を、ヒートシン
ク119とウエーハ15との間の空間に直接に導入させるこ
とができる。アルゴンガスのそのような導入は、ウエー
ハ15からヒートシンク119への伝熱率を増大させること
により、冷却率を増大する。この事は、第７図に関達し
て前に述べたような加熱ステーシヨン28の場合におけ
る、加熱素子94からウエーハ15への伝熱の率が増大され
たことと同様である。
ウエーハが前進される次のステーシヨンは、コーテイン
グステーシヨン14であり、それはチエンバの背面（又は
後方）プレート99に取付けられている（第９図）。圧力
プレート16内部に円形の開口101が設けられて、支持体
プレート組立体18によりコーテイングステーシヨンへと
進められてきたウエーハのスパツタリング源によるコー
テイングがその開口101を通して可能になる。シヤツタ
ー102が設けられて、支持体プレート組立体の回転中ウ
エーハがコーテイングステーシヨンに存置されていない
ときに、コーテイング材料がブロツクされうる。第９図
は、コーテイングステーシヨン14における要素の関係を
より詳細に示している。第９図の配置が示しているの
は、チエンバの正面壁32に対してウエーハ支持体プレー
ト18を押しつけるための作動的前進位置にある圧力プレ
ートによる移動に先立つた配置における要素であるとい
う事に注意すべきである。したがつてコーティング中の
ウエーハの位置は、第９図で示された休止位置よりも正
面壁に接近し、ウエーハ15はスパツタリング源100に関
して同心的に固定された安定な静止状態に保持される。
グステーシヨン14であり、それはチエンバの背面（又は
後方）プレート99に取付けられている（第９図）。圧力
プレート16内部に円形の開口101が設けられて、支持体
プレート組立体18によりコーテイングステーシヨンへと
進められてきたウエーハのスパツタリング源によるコー
テイングがその開口101を通して可能になる。シヤツタ
ー102が設けられて、支持体プレート組立体の回転中ウ
エーハがコーテイングステーシヨンに存置されていない
ときに、コーテイング材料がブロツクされうる。第９図
は、コーテイングステーシヨン14における要素の関係を
より詳細に示している。第９図の配置が示しているの
は、チエンバの正面壁32に対してウエーハ支持体プレー
ト18を押しつけるための作動的前進位置にある圧力プレ
ートによる移動に先立つた配置における要素であるとい
う事に注意すべきである。したがつてコーティング中の
ウエーハの位置は、第９図で示された休止位置よりも正
面壁に接近し、ウエーハ15はスパツタリング源100に関
して同心的に固定された安定な静止状態に保持される。
ウエーハのエツジによりスパツタリングをする仕方、及
び個々にウエーハをコーテイングする仕方の大きな利益
は、今や明らかである。金属コーテイングがウエーハの
正面壁に蒸着されることでスパツタリング工程が、更に
そのウエーハを加熱させ、従つて最も悪いときにそのウ
エーハの脱ガスを増加させることは公知である。しか
し、スパツタリング源100と結果として迅速なコーテイ
ング蒸着率（ほぼ毎分当り10,000オングストローム）を
有するウエーハとの間の密な連結、低水準の汚染（たと
えば、外部ウエーハ支持物がないため、そして脱ガスの
生成物をウエーハ正面の直前の環境に加えるいかなる隣
接したウエーハがないため）、そして後方脱ガスの生成
物がスパツタリング源を取り囲むシールド構造物上にお
そらくほとんど突きあたるだろうという事、これらすべ
ての寄与が、従来の形状と比較してウエーハの正面上へ
の終了する脱ガスのために汚染の集中を非常に低下させ
る。初期のバツチ式及び他のロードロツク装置において
は、相互に隣接した多数のウエーハが、プラテン上に支
持されるのであろうし、個々のシールドに対して許され
るスパツタ源からウエーハへの幾何学的な面での利点を
有することはないであろう。そのシールドとは、汚染生
成物とコーテイング材料とが、ここで示された形状のよ
うにウエーハ表面上においてよりもむしろ優先的に結合
することである。
び個々にウエーハをコーテイングする仕方の大きな利益
は、今や明らかである。金属コーテイングがウエーハの
正面壁に蒸着されることでスパツタリング工程が、更に
そのウエーハを加熱させ、従つて最も悪いときにそのウ
エーハの脱ガスを増加させることは公知である。しか
し、スパツタリング源100と結果として迅速なコーテイ
ング蒸着率（ほぼ毎分当り10,000オングストローム）を
有するウエーハとの間の密な連結、低水準の汚染（たと
えば、外部ウエーハ支持物がないため、そして脱ガスの
生成物をウエーハ正面の直前の環境に加えるいかなる隣
接したウエーハがないため）、そして後方脱ガスの生成
物がスパツタリング源を取り囲むシールド構造物上にお
そらくほとんど突きあたるだろうという事、これらすべ
ての寄与が、従来の形状と比較してウエーハの正面上へ
の終了する脱ガスのために汚染の集中を非常に低下させ
る。初期のバツチ式及び他のロードロツク装置において
は、相互に隣接した多数のウエーハが、プラテン上に支
持されるのであろうし、個々のシールドに対して許され
るスパツタ源からウエーハへの幾何学的な面での利点を
有することはないであろう。そのシールドとは、汚染生
成物とコーテイング材料とが、ここで示された形状のよ
うにウエーハ表面上においてよりもむしろ優先的に結合
することである。
更に他の利益は、個々のウエーハの金属化が鉛直方向の
ウエーハによつて遂行されること、そして更にその金属
化がおこなわれてもウエーハは静止しているということ
から生じる。いかなるデブリ、又は特別な成分が本装置
にあらわれたとしても、鉛直になつたウエーハ表面上に
このような成分の到着する機会は、ウエーハが水平方向
に向いている場合と比較して非常に減少することは明ら
かである。金属化の間に、チエンバ内のすべての運動が
休止することは、機械的運動、衝撃又は振動があらわれ
ないということである。この運動、衝撃又は振動は、例
えば浮遊する金属材料をウエーハ支持構造物、シールド
及び他のこのような表面から移動させることによりデブ
リ発生を増進させる傾向をもつものである。加えて、本
装置においては、シールド、その他の構造物上に生成し
たこのような浮遊によるコーテイング上の応力は、繰り
返して空気に露曝されることがないこと、処理期間中に
運動を止めさせる必要性により機械的ひずみを減らすこ
と、さらに装置のいろいろな部分を動かさないことによ
り減少させられる。ウエーハを支持するクリツプ組立体
の非常に小さな構造物は、通常の動作中に空気に自らで
さえも露曝しない。なぜならば、ロードロツクは、水蒸
気−支承用空気ではなく、乾燥した窒素ガスの環境の中
で通常に作動されるからである。
ウエーハによつて遂行されること、そして更にその金属
化がおこなわれてもウエーハは静止しているということ
から生じる。いかなるデブリ、又は特別な成分が本装置
にあらわれたとしても、鉛直になつたウエーハ表面上に
このような成分の到着する機会は、ウエーハが水平方向
に向いている場合と比較して非常に減少することは明ら
かである。金属化の間に、チエンバ内のすべての運動が
休止することは、機械的運動、衝撃又は振動があらわれ
ないということである。この運動、衝撃又は振動は、例
えば浮遊する金属材料をウエーハ支持構造物、シールド
及び他のこのような表面から移動させることによりデブ
リ発生を増進させる傾向をもつものである。加えて、本
装置においては、シールド、その他の構造物上に生成し
たこのような浮遊によるコーテイング上の応力は、繰り
返して空気に露曝されることがないこと、処理期間中に
運動を止めさせる必要性により機械的ひずみを減らすこ
と、さらに装置のいろいろな部分を動かさないことによ
り減少させられる。ウエーハを支持するクリツプ組立体
の非常に小さな構造物は、通常の動作中に空気に自らで
さえも露曝しない。なぜならば、ロードロツクは、水蒸
気−支承用空気ではなく、乾燥した窒素ガスの環境の中
で通常に作動されるからである。
密接に連結したウエーハとスパツタリング源との関係、
及びその静止の特色は、付着された膜の所望の特徴及び
均一性に対して付加的ではあるが都合のよいものを含ん
でいる。ウエーハ表面上のある点での付着の局在率は、
半径位置及びウエーハ表面の地形状、つまり、その付着
の位置の表面が平らかどうか、又はステツプ若しくは溝
の側壁若しくは底部、又は側壁の内側若しくは外側に向
くことに依存する。このことについては、以下で更に記
述する。ウエーハがスパツタリング源に関して静止状態
にあるから、各点での蒸着が、蒸着物全体にわたつて、
時間的に変化する割合で進められるのではなく、一定の
割合で進められる（蒸着源に一定の出力を印加すると仮
定している）。従つて、いろいろな点での蒸着の厚さ及
び表面の地形状は、同心的に設置された蒸着源及びウエ
ーハを通る共通軸のまわりで径方向に対称となる。
及びその静止の特色は、付着された膜の所望の特徴及び
均一性に対して付加的ではあるが都合のよいものを含ん
でいる。ウエーハ表面上のある点での付着の局在率は、
半径位置及びウエーハ表面の地形状、つまり、その付着
の位置の表面が平らかどうか、又はステツプ若しくは溝
の側壁若しくは底部、又は側壁の内側若しくは外側に向
くことに依存する。このことについては、以下で更に記
述する。ウエーハがスパツタリング源に関して静止状態
にあるから、各点での蒸着が、蒸着物全体にわたつて、
時間的に変化する割合で進められるのではなく、一定の
割合で進められる（蒸着源に一定の出力を印加すると仮
定している）。従つて、いろいろな点での蒸着の厚さ及
び表面の地形状は、同心的に設置された蒸着源及びウエ
ーハを通る共通軸のまわりで径方向に対称となる。
更に、前述で暗示したように、コーテイングの中に取り
込まれた汚染の水準が、汚染バツクグランド・ガス（酸
素のようなガス）の分子及びスパツタコーテイング材料
（アルミニウムのような材料）の原子のウエーハ表面で
の相対的な到着率に依存する。汚染バツクグランドガス
の分圧が一定の割合で蒸着している間に一定して残つて
いるならばコーテイングの中に取り込まれた局所的汚染
水準は、蒸着された膜の厚さ全体にわたつて均一とな
る。
込まれた汚染の水準が、汚染バツクグランド・ガス（酸
素のようなガス）の分子及びスパツタコーテイング材料
（アルミニウムのような材料）の原子のウエーハ表面で
の相対的な到着率に依存する。汚染バツクグランドガス
の分圧が一定の割合で蒸着している間に一定して残つて
いるならばコーテイングの中に取り込まれた局所的汚染
水準は、蒸着された膜の厚さ全体にわたつて均一とな
る。
対照的に、このような状況は、蒸着源に関するウエーハ
の運動より蒸着期間の間に時間と共に変化する蒸着率と
なる従来技術によるロードロツク装置においては得られ
なかつた。このようなウエーハの運動は、膜成長期間中
にコーテイングの中に取り込まれた汚染水準を不均一に
し、逆にウエーハから良い半導体の産出に影響をおよぼ
す。ウエーハが何度も蒸着源を通過させられる従来技術
による装置の場合に、金属膜は層状に蒸着され、望んで
いない層状になつた汚染水準の形状に順に至つてしま
う。
の運動より蒸着期間の間に時間と共に変化する蒸着率と
なる従来技術によるロードロツク装置においては得られ
なかつた。このようなウエーハの運動は、膜成長期間中
にコーテイングの中に取り込まれた汚染水準を不均一に
し、逆にウエーハから良い半導体の産出に影響をおよぼ
す。ウエーハが何度も蒸着源を通過させられる従来技術
による装置の場合に、金属膜は層状に蒸着され、望んで
いない層状になつた汚染水準の形状に順に至つてしま
う。
ここで、第９図に示されたスパツタリング源100の詳論
に戻ると、そこでの放出端がリング形状ターゲツト112
を含んでいることがわかるであろう。そのターゲツトは
第９図は破線して略示的に示されているが、第10図では
略示化された断面図の中でより詳しく示されている。こ
のようなスパツタリング源の一例が、1978年７月11日発
行の米国特許第4,100,055号にR.M.レイニーによる“ス
パツタリング装置に対するターゲツト形状”の中に詳細
に開示されている。このようなスパツタリング源がま
た、発録商標“Ｓ−Gun"の下でバリアン・アソシエイツ
・インコーポレイテツドにより製造され、商業化されて
いる。このようなスパツタコーテイング源が磁気的に閉
じ込められたガス吐出に利用され、またアルゴンガスの
大気圧以下の内部ガス環境も必要とされている。リング
形状ターゲツトを含む他のスパツタリング源はまた、例
えば平面型マグネトロン源として使用することもでき
る。
に戻ると、そこでの放出端がリング形状ターゲツト112
を含んでいることがわかるであろう。そのターゲツトは
第９図は破線して略示的に示されているが、第10図では
略示化された断面図の中でより詳しく示されている。こ
のようなスパツタリング源の一例が、1978年７月11日発
行の米国特許第4,100,055号にR.M.レイニーによる“ス
パツタリング装置に対するターゲツト形状”の中に詳細
に開示されている。このようなスパツタリング源がま
た、発録商標“Ｓ−Gun"の下でバリアン・アソシエイツ
・インコーポレイテツドにより製造され、商業化されて
いる。このようなスパツタコーテイング源が磁気的に閉
じ込められたガス吐出に利用され、またアルゴンガスの
大気圧以下の内部ガス環境も必要とされている。リング
形状ターゲツトを含む他のスパツタリング源はまた、例
えば平面型マグネトロン源として使用することもでき
る。
ガス吐出からの正電荷イオンはＳ−Gunターゲツト112に
衝突する。そのイオンは、望み通り蒸着されるコーテイ
ング用のスパツタリング源の材料、たとえばアルミニウ
ムから作られる。従つて、その給源の材料は、その給源
から外に向つて、ターゲツトからスパツタリングをおこ
される。そのスパツターコーテイング処理は、真空チエ
ンバ10の大気圧以下で制御された環境の下でおこなわれ
る。その中での主要なガスは、通常ではアルゴンであつ
て、ガス吐出を助けるために非常に低圧にして故意に導
入されている。そのガス吐出を助けるために必要なアル
ゴン圧は、ほぼ２〜20ミリトルの範囲であり、以下で記
述するようにコーテイングの品質に影響を与えることが
わかつた。このような吐出を助けるのに必要なアルゴン
が、いろいろなウエーハ処理ステーシヨンに故意に導入
されたアルゴンから都合よく移ることが知られている。
このことについて、以下でウエーハ加熱ステーシヨン28
及びウエーハ冷却手段118と関連して記述する。
衝突する。そのイオンは、望み通り蒸着されるコーテイ
ング用のスパツタリング源の材料、たとえばアルミニウ
ムから作られる。従つて、その給源の材料は、その給源
から外に向つて、ターゲツトからスパツタリングをおこ
される。そのスパツターコーテイング処理は、真空チエ
ンバ10の大気圧以下で制御された環境の下でおこなわれ
る。その中での主要なガスは、通常ではアルゴンであつ
て、ガス吐出を助けるために非常に低圧にして故意に導
入されている。そのガス吐出を助けるために必要なアル
ゴン圧は、ほぼ２〜20ミリトルの範囲であり、以下で記
述するようにコーテイングの品質に影響を与えることが
わかつた。このような吐出を助けるのに必要なアルゴン
が、いろいろなウエーハ処理ステーシヨンに故意に導入
されたアルゴンから都合よく移ることが知られている。
このことについて、以下でウエーハ加熱ステーシヨン28
及びウエーハ冷却手段118と関連して記述する。
第９及び第10図からわかるように、スパツタリング源10
0は、内径及び外径を有し、それらを連結した形状であ
つて、平均して約30度だけ内側にほぼ倒立した円錐形状
を有するリング形状給源としてもよい。実際上、ターゲ
ツト112の形状がターゲツトの寿命にわたつて侵食され
るだろうから、“円錐”という言葉は近似的に表わした
ものとわかるであろう。第10図では、典型的な新しいタ
ーゲツトの形状とターゲツトの寿命の終りまで同じター
ゲツトの形状の両方が重ね合せに図示されている。さら
に、多くのいろいろな形状が可能である。例えば、上に
記載した米国特許第4,100,055号を参照。更に、例えば
平面型マグネトロンのようないくつかの有用なリング形
状給源は、このようなほぼ円錐形状ではない。
0は、内径及び外径を有し、それらを連結した形状であ
つて、平均して約30度だけ内側にほぼ倒立した円錐形状
を有するリング形状給源としてもよい。実際上、ターゲ
ツト112の形状がターゲツトの寿命にわたつて侵食され
るだろうから、“円錐”という言葉は近似的に表わした
ものとわかるであろう。第10図では、典型的な新しいタ
ーゲツトの形状とターゲツトの寿命の終りまで同じター
ゲツトの形状の両方が重ね合せに図示されている。さら
に、多くのいろいろな形状が可能である。例えば、上に
記載した米国特許第4,100,055号を参照。更に、例えば
平面型マグネトロンのようないくつかの有用なリング形
状給源は、このようなほぼ円錐形状ではない。
このような侵食にかかわらず、ターゲツト112から発す
る重要な微量の材料は、依然として給源の軸線に向つて
内側に方向付けされている。加えて、外に向くことにな
るターゲツトのより侵食された底部からのいくらかの材
料は、実際に侵食された側壁によつてさえぎられるだろ
う。その側壁では、大体内側に向つて再スパツタリング
がおこるかもしれない。従つて、ターゲツトの侵食があ
つたとしても、スパツタリング100は、リング形状給源
と同様に作動すると特性化させられるし、有効にほぼ倒
立した円錐形状となりうる。ほぼ倒立した円錐形状がプ
レーナの形状よりも、給源からスパツタされた材料をよ
り効率よく利用できるようになると信じられる。このこ
とは、スパツタされた材料の大部分が、シールド上に無
用に蒸着されるかわりにウエーハ上に蒸着された大部分
から成る円錐の形状のため、ほぼ内側に向けられるため
だと信じられる。
る重要な微量の材料は、依然として給源の軸線に向つて
内側に方向付けされている。加えて、外に向くことにな
るターゲツトのより侵食された底部からのいくらかの材
料は、実際に侵食された側壁によつてさえぎられるだろ
う。その側壁では、大体内側に向つて再スパツタリング
がおこるかもしれない。従つて、ターゲツトの侵食があ
つたとしても、スパツタリング100は、リング形状給源
と同様に作動すると特性化させられるし、有効にほぼ倒
立した円錐形状となりうる。ほぼ倒立した円錐形状がプ
レーナの形状よりも、給源からスパツタされた材料をよ
り効率よく利用できるようになると信じられる。このこ
とは、スパツタされた材料の大部分が、シールド上に無
用に蒸着されるかわりにウエーハ上に蒸着された大部分
から成る円錐の形状のため、ほぼ内側に向けられるため
だと信じられる。
第９図でわかるように、ウエーハ15は、前述したように
コーティングの間に給源100に関して同心で静止的に固
定され且つ平行な関係に保たれている。そのウエーハ
は、クリツプ組立体20によつて比較的薄いウエーハ支持
体プレート組立体18の内に弾力的に支持されている。こ
のような関係は、第10図の略示的図でより分解的に示さ
れている。この図は、有効給源ターゲツト−ウエーハ間
隔Ｘ、コーティングされたウエーハにそつてその中心か
ら測つた半径位置ｒを定義するのに役立てるものであ
る。これらの量を定義する際、給源Psの有効平面を同一
のものとみることが有益である。この有効平面は、基準
平面となるものであつて、この基準平面とは、ターゲツ
トの寿命の終りまでにこの基準平面の上下における侵食
された材料の量が等しくなるような平面基準である。ま
た、有効給源直径Dsを定義することも有益である。この
有効給源直径は、ターゲツトの寿命の終りまでに、その
直径の外側で侵食された材料の量がその直径の内側で侵
食されたその量と等しくなるような直径である。従つ
て、Ｘは、解析的に言うと、ウエーハと平面Psとの間の
距離である。商業的に役に立つような典型的なスパツタ
リング源100を、第10図で示されているように、実際的
に、ターゲツトの外直径及び内直径をそれぞれ5.15イン
チ（13.1cm）及び2.12インチ（5.4cm）とし、ターゲツ
トの高さを0.88インチ（2.24cm）とすることができる。
従つて、図に示された侵食パターンに対しては、その有
効給源直径は、商業的な給源に対して約4.6インチ（11.
7cm）である。同様に、給源の有効平面Psが侵食されて
いないターゲツトの頂端の下方に約0.5インチ（1.27c
m）の所にあることがわかるであろう。
コーティングの間に給源100に関して同心で静止的に固
定され且つ平行な関係に保たれている。そのウエーハ
は、クリツプ組立体20によつて比較的薄いウエーハ支持
体プレート組立体18の内に弾力的に支持されている。こ
のような関係は、第10図の略示的図でより分解的に示さ
れている。この図は、有効給源ターゲツト−ウエーハ間
隔Ｘ、コーティングされたウエーハにそつてその中心か
ら測つた半径位置ｒを定義するのに役立てるものであ
る。これらの量を定義する際、給源Psの有効平面を同一
のものとみることが有益である。この有効平面は、基準
平面となるものであつて、この基準平面とは、ターゲツ
トの寿命の終りまでにこの基準平面の上下における侵食
された材料の量が等しくなるような平面基準である。ま
た、有効給源直径Dsを定義することも有益である。この
有効給源直径は、ターゲツトの寿命の終りまでに、その
直径の外側で侵食された材料の量がその直径の内側で侵
食されたその量と等しくなるような直径である。従つ
て、Ｘは、解析的に言うと、ウエーハと平面Psとの間の
距離である。商業的に役に立つような典型的なスパツタ
リング源100を、第10図で示されているように、実際的
に、ターゲツトの外直径及び内直径をそれぞれ5.15イン
チ（13.1cm）及び2.12インチ（5.4cm）とし、ターゲツ
トの高さを0.88インチ（2.24cm）とすることができる。
従つて、図に示された侵食パターンに対しては、その有
効給源直径は、商業的な給源に対して約4.6インチ（11.
7cm）である。同様に、給源の有効平面Psが侵食されて
いないターゲツトの頂端の下方に約0.5インチ（1.27c
m）の所にあることがわかるであろう。
意外にも、非常に良いプレーナの均一性及びより優れた
ステツプカバレージを有した半導体のプレーナが可能で
あるけれども、蒸着期間中に給源100に関して図示され
ているように静止的にウエーハを保ち続けること、そし
てこのようなコーテイングが、特定の幾何学的及び位置
的制約が観測され、適切な内部ガス環境及び圧力が保た
れる限り、ほぼ１分という比較的短い蒸着時間内におこ
ないうることがわかつたであろう。非常によい均一性及
び優れたステツプカバレージを得るためのこれら必須条
件は、期待されうるこれらの因子についての改良の程度
はもちろん、第11〜15図でグラフにより説明されてい
る。ここで使用され、図の中にもある“均一性”という
用語が、均一性がウエーハの中心での厚さと考えられる
半径位置における厚さの割合であることはわかるであろ
う。従つて、例により、均一性はウエーハの中心の厚さ
を１と規格化する。
ステツプカバレージを有した半導体のプレーナが可能で
あるけれども、蒸着期間中に給源100に関して図示され
ているように静止的にウエーハを保ち続けること、そし
てこのようなコーテイングが、特定の幾何学的及び位置
的制約が観測され、適切な内部ガス環境及び圧力が保た
れる限り、ほぼ１分という比較的短い蒸着時間内におこ
ないうることがわかつたであろう。非常によい均一性及
び優れたステツプカバレージを得るためのこれら必須条
件は、期待されうるこれらの因子についての改良の程度
はもちろん、第11〜15図でグラフにより説明されてい
る。ここで使用され、図の中にもある“均一性”という
用語が、均一性がウエーハの中心での厚さと考えられる
半径位置における厚さの割合であることはわかるであろ
う。従つて、例により、均一性はウエーハの中心の厚さ
を１と規格化する。
第11及び第12図では、半径位置ｒインチの関数としてウ
エーハ15の主要な最上のプレーナ表面上への蒸着の厚さ
の均一性を図示している。この均一性は前述したように
規格化された相対的測定である。第11図では、４つの曲
線が示され、各々は、給源からウエーハまでの距離Ｘが
それぞれ２、３、４そして５インチを取つたときのもの
である。第12図では、両均一性の曲線は、給源からウエ
ーハまでの距離Ｘが４インチであるときのものである。
しかし、一方は２ミリトル圧のアルゴンの環境に対して
であり、他方は10ミリトル圧のアルゴンの環境に対して
である。
エーハ15の主要な最上のプレーナ表面上への蒸着の厚さ
の均一性を図示している。この均一性は前述したように
規格化された相対的測定である。第11図では、４つの曲
線が示され、各々は、給源からウエーハまでの距離Ｘが
それぞれ２、３、４そして５インチを取つたときのもの
である。第12図では、両均一性の曲線は、給源からウエ
ーハまでの距離Ｘが４インチであるときのものである。
しかし、一方は２ミリトル圧のアルゴンの環境に対して
であり、他方は10ミリトル圧のアルゴンの環境に対して
である。
第11図では、ウエーハ15のプレーナ表面全体の蒸着の均
一性が、有効給源直径Dsがウエーハの直径Dwよりも大き
い限り、給源とウエーハの間の相対的な運動がなくても
非常に良いという驚くべき結果が示されている。特に、
第11図によつて示されているように、プレーナカバレー
ジの均一性は、（ａ）及び（ｂ）である限り±15％より
もよい。ここで、（ａ）とは、Ｘがほぼ0.4Dsから1.1Ds
の範囲内であること（Ds＝4.6インチに対してＸ＝２イ
ンチから５インチ）。（ｂ）とは、ウエーハの最大直径
Dw maxが約0.9Dsより小さいこと（又は、ウエーハの直
径の半分に等しいｒの値、有効直径Ds＝4.6インチの給
源に対しては約2.1インチ）。
一性が、有効給源直径Dsがウエーハの直径Dwよりも大き
い限り、給源とウエーハの間の相対的な運動がなくても
非常に良いという驚くべき結果が示されている。特に、
第11図によつて示されているように、プレーナカバレー
ジの均一性は、（ａ）及び（ｂ）である限り±15％より
もよい。ここで、（ａ）とは、Ｘがほぼ0.4Dsから1.1Ds
の範囲内であること（Ds＝4.6インチに対してＸ＝２イ
ンチから５インチ）。（ｂ）とは、ウエーハの最大直径
Dw maxが約0.9Dsより小さいこと（又は、ウエーハの直
径の半分に等しいｒの値、有効直径Ds＝4.6インチの給
源に対しては約2.1インチ）。
よりよい誤差でさえウエーハ直径のある範囲全体にわた
つてその誤差の上限の中に示されている。たとえば、約
0.65までものウエーハ直径対給源直径の比の範囲全体に
わたつて（約1.5インチまでもの半径位置ｒで）、均一
性は±8.8％よりもよい。換言すれば、3.0インチ（7.63
cm）のウエーハの直径全体にわたり、4.6インチ（11.74
cm）の有効給源を有し、３ミリトルアルゴン圧の環境と
仮定すると、プレーナ均一性は、給源からウエーハまで
の間隔Ｘが0.4Dsから1.1Dsの範囲内に選んだにもかかわ
らず±0.8％よりもよい。給源からウエーハまでの間隔
Ｘをほぼ0.4Dsから0.9Dsまでの範囲と限ることにより、
プレーナ均一性は、更に第11図でわかるように、±５％
よりもよく改良されている。
つてその誤差の上限の中に示されている。たとえば、約
0.65までものウエーハ直径対給源直径の比の範囲全体に
わたつて（約1.5インチまでもの半径位置ｒで）、均一
性は±8.8％よりもよい。換言すれば、3.0インチ（7.63
cm）のウエーハの直径全体にわたり、4.6インチ（11.74
cm）の有効給源を有し、３ミリトルアルゴン圧の環境と
仮定すると、プレーナ均一性は、給源からウエーハまで
の間隔Ｘが0.4Dsから1.1Dsの範囲内に選んだにもかかわ
らず±0.8％よりもよい。給源からウエーハまでの間隔
Ｘをほぼ0.4Dsから0.9Dsまでの範囲と限ることにより、
プレーナ均一性は、更に第11図でわかるように、±５％
よりもよく改良されている。
前述のプレーナ均一性の数値は、蒸着が遂行された環境
のアルゴンの圧力により影響を受けるであろうが、しか
し前記の驚くべき均一性の結果は、それにもかかわらず
持続している。とりわか圧力因子の影響を考えると、第
12図は、次の２つの条件の下でＸ＝４インチの給源から
ウエーハまでの距離及び５インチの外円の直径の給源
（有効給源直径Ds＝4.6インチに対して）という模範的
な場合に対して何が起こるかを示している。１つの条件
は、２ミリトル圧のアルゴンの環境、他方は10ミリトル
圧のアルゴンの環境。２ミリトル圧のアルゴンで、±10
％の均一性がほぼ4.3インチ（10.9cm）の最大ウエーハ
直径（ほぼ2.2インチ（5.6cm）の半径位置）まで得られ
ることがわかるであろう。アルゴン圧を10ミリトルまで
上げると、同じ±10％の均一性を保つための最大直径
は、ほぼ3.6インチ（ほぼ1.8インチの半径位置）に均16
％だけ減少することになる。かわつて、直径3.0インチ
のウエーハに対して、均一性が２ミリトルのアルゴン圧
に対して約±４％であり、10ミリトルのアルゴン圧に対
してほぼ±７％になり、共に多くの半導体ウエーハの応
用に対してより優れた結果であるとわかるであろう。
のアルゴンの圧力により影響を受けるであろうが、しか
し前記の驚くべき均一性の結果は、それにもかかわらず
持続している。とりわか圧力因子の影響を考えると、第
12図は、次の２つの条件の下でＸ＝４インチの給源から
ウエーハまでの距離及び５インチの外円の直径の給源
（有効給源直径Ds＝4.6インチに対して）という模範的
な場合に対して何が起こるかを示している。１つの条件
は、２ミリトル圧のアルゴンの環境、他方は10ミリトル
圧のアルゴンの環境。２ミリトル圧のアルゴンで、±10
％の均一性がほぼ4.3インチ（10.9cm）の最大ウエーハ
直径（ほぼ2.2インチ（5.6cm）の半径位置）まで得られ
ることがわかるであろう。アルゴン圧を10ミリトルまで
上げると、同じ±10％の均一性を保つための最大直径
は、ほぼ3.6インチ（ほぼ1.8インチの半径位置）に均16
％だけ減少することになる。かわつて、直径3.0インチ
のウエーハに対して、均一性が２ミリトルのアルゴン圧
に対して約±４％であり、10ミリトルのアルゴン圧に対
してほぼ±７％になり、共に多くの半導体ウエーハの応
用に対してより優れた結果であるとわかるであろう。
第15図では、更にアルゴン環境の圧力の影響が示されて
いる。この図で、給源−ウエーハ間隔４インチに対し
て、プレーナカバレージが２つの半径位置、一方が1.5
インチ（3.81cm）で他方が2.0インチに対してアルゴン
圧のミリトル単位の関数として示されている。期待通
り、最も内側の半径位置は最も高い均一性を示してい
る。しかしこれら両曲線は、アルゴン圧全体にわたつて
同様に変化している。０ミリトルから５ミリトルまで、
その変化が両半径単位とも最も急激であるとわかるであ
ろう。しかし、５ミリトルから15ミリトルまで、均一性
の変化は、両方とも数パーセントのオーダで非常に小さ
い。従つて、プレーナ均一性が、５ミリトルから15ミリ
トルまでの間の中でアルゴン圧の変化に非常に敏感でな
く、このことが以下で詳細に説明されるように、ステツ
プカバレージを最適化する際に重要になり、アルゴン圧
の変化により、より大きな影響を受けるという驚くべき
事実であることがわかるであろう。
いる。この図で、給源−ウエーハ間隔４インチに対し
て、プレーナカバレージが２つの半径位置、一方が1.5
インチ（3.81cm）で他方が2.0インチに対してアルゴン
圧のミリトル単位の関数として示されている。期待通
り、最も内側の半径位置は最も高い均一性を示してい
る。しかしこれら両曲線は、アルゴン圧全体にわたつて
同様に変化している。０ミリトルから５ミリトルまで、
その変化が両半径単位とも最も急激であるとわかるであ
ろう。しかし、５ミリトルから15ミリトルまで、均一性
の変化は、両方とも数パーセントのオーダで非常に小さ
い。従つて、プレーナ均一性が、５ミリトルから15ミリ
トルまでの間の中でアルゴン圧の変化に非常に敏感でな
く、このことが以下で詳細に説明されるように、ステツ
プカバレージを最適化する際に重要になり、アルゴン圧
の変化により、より大きな影響を受けるという驚くべき
事実であることがわかるであろう。
十分に満足のいくコーテイングを得るために、ウエーハ
15の主要なプレーナ表面内の溝及びステツプのような特
長部の側壁が十分にコーテイングされること、すなわ
ち、よい“ステツプカバレージ”が与えられることが肝
要である。側壁がウエーハの主要なプレーナ表面にほぼ
垂直になる表面として形成されてもよい。走査用電子マ
イクロスコープが、特殊な応用面で実現されたステツプ
カバレージの十分さを少なくとも実質的に評価するため
の主要な道具として半導体デバイス業者により使用され
ている。
15の主要なプレーナ表面内の溝及びステツプのような特
長部の側壁が十分にコーテイングされること、すなわ
ち、よい“ステツプカバレージ”が与えられることが肝
要である。側壁がウエーハの主要なプレーナ表面にほぼ
垂直になる表面として形成されてもよい。走査用電子マ
イクロスコープが、特殊な応用面で実現されたステツプ
カバレージの十分さを少なくとも実質的に評価するため
の主要な道具として半導体デバイス業者により使用され
ている。
従来技術では、十分な均一性及びステツプカバレージを
得るために蒸着源に関してウエーハの相対的な運動の必
要性が、広範囲な経験により教えられ、公知となつてい
る。I.A.ブレツク,D.B.フレイザーとS.E.ハツズコーの
“コンピユータシユミレーシヨン及び電子マイクロスコ
ープによるAlステツプカバレージの最適化”ジヤーナル
・オブ・バキユーム・サイエンテイフイク・テクノロジ
ー15巻13−15ページ（１月−２月、1978）の最近の記事
で、金属フイルム蒸着のコンピユータシユミレーシヨン
と、遊星取付具の加わつた電子ビーム蒸発源、すなわち
加熱されない基板上の蒸着で得られた実際の膜ステツプ
カバレージの走査用電子マイクロスコープ（SEM）フオ
トグラフイの間にすぐれた一致のあることがレポートさ
れている。その文献の中で使用された給源は小面積熱蒸
発源であるけれども、本発明の装置においては、リング
形状スパツタリング源112が使用され、更にこの給源は
静止的で、密に連結されており、その文献で調べられた
幾何学的考察は全く直接的にあらわれている。本発明の
ような給源によるいろいろな表面上の蒸着は、その文献
のような同心的に位置付けされた小面積給源からよりも
よくあるべきであろうとも、その文献で調べられた考察
は、リング形状給源の直径に関して実際的に興味のある
ウエーハの大きさに対して、十分なシヤドウイングがウ
エーハの多くにわたつての十分なステツプカバレージの
可能性に重大な疑いをおこさせることを決して示してい
ない。しかし、驚くべきことに、本発明において、非常
に高品質なステツプカバレージは、実際実現できる。第
11及び第12図と関連して前述し、プレーナカバレージの
非常に良い均一性を生じさせた多くの形状はまだ良いス
テツプカバレージをおこなうけれども、給源−ウエーハ
の間隔の範囲及び値、並びにウエーハと給源の直径の関
連はそれぞれ同一化され、コーテイングの環境に対する
アルゴン圧の範囲及び値を有するようにこのようなカバ
レージに依然としてよりより品質を与える。
得るために蒸着源に関してウエーハの相対的な運動の必
要性が、広範囲な経験により教えられ、公知となつてい
る。I.A.ブレツク,D.B.フレイザーとS.E.ハツズコーの
“コンピユータシユミレーシヨン及び電子マイクロスコ
ープによるAlステツプカバレージの最適化”ジヤーナル
・オブ・バキユーム・サイエンテイフイク・テクノロジ
ー15巻13−15ページ（１月−２月、1978）の最近の記事
で、金属フイルム蒸着のコンピユータシユミレーシヨン
と、遊星取付具の加わつた電子ビーム蒸発源、すなわち
加熱されない基板上の蒸着で得られた実際の膜ステツプ
カバレージの走査用電子マイクロスコープ（SEM）フオ
トグラフイの間にすぐれた一致のあることがレポートさ
れている。その文献の中で使用された給源は小面積熱蒸
発源であるけれども、本発明の装置においては、リング
形状スパツタリング源112が使用され、更にこの給源は
静止的で、密に連結されており、その文献で調べられた
幾何学的考察は全く直接的にあらわれている。本発明の
ような給源によるいろいろな表面上の蒸着は、その文献
のような同心的に位置付けされた小面積給源からよりも
よくあるべきであろうとも、その文献で調べられた考察
は、リング形状給源の直径に関して実際的に興味のある
ウエーハの大きさに対して、十分なシヤドウイングがウ
エーハの多くにわたつての十分なステツプカバレージの
可能性に重大な疑いをおこさせることを決して示してい
ない。しかし、驚くべきことに、本発明において、非常
に高品質なステツプカバレージは、実際実現できる。第
11及び第12図と関連して前述し、プレーナカバレージの
非常に良い均一性を生じさせた多くの形状はまだ良いス
テツプカバレージをおこなうけれども、給源−ウエーハ
の間隔の範囲及び値、並びにウエーハと給源の直径の関
連はそれぞれ同一化され、コーテイングの環境に対する
アルゴン圧の範囲及び値を有するようにこのようなカバ
レージに依然としてよりより品質を与える。
第13及び第14図は、これら最適化パラメータを定義する
のに助けとなり、半径位置の関数として側壁カバレージ
の厚さの測定値をグラフにしてある。各半径位置でのす
べては、その半径位置でのプレーナ表面上に得られるで
あろう蒸着の厚さに規格化される。物理的に、このこと
は、ウエーハに形成され溝がウエーハの中心に向くの
と、ウエーハの中心から外へ向くのと両面を含む側壁を
有してもよいからである。驚くまでもなく、それら両面
がほぼ同じ半径位置にあるにもかかわらず、外側に向い
た側面は、内側に向いた側面よりも著しく薄い蒸着がお
こなわれる。この事は、第13及び第14図に表わされてい
る。図では、水平軸の左側は、外に向いた側壁に対する
半径位置に対応し、その右側は、内側に向いた側壁に対
する半径位置に対応している。プレーナ表面カバレージ
のパーセンテージとして側壁カバレージを垂直軸にと
り、且つ前述したように規格化してあることが更にわか
るであろう。両グラフとも、アルゴン３ミリトル圧及び
アルゴン10ミリトル圧を示している。第13図は、給源−
基板距離４インチに対してであり、第14図は、給源−基
板距離３インチに対してである。
のに助けとなり、半径位置の関数として側壁カバレージ
の厚さの測定値をグラフにしてある。各半径位置でのす
べては、その半径位置でのプレーナ表面上に得られるで
あろう蒸着の厚さに規格化される。物理的に、このこと
は、ウエーハに形成され溝がウエーハの中心に向くの
と、ウエーハの中心から外へ向くのと両面を含む側壁を
有してもよいからである。驚くまでもなく、それら両面
がほぼ同じ半径位置にあるにもかかわらず、外側に向い
た側面は、内側に向いた側面よりも著しく薄い蒸着がお
こなわれる。この事は、第13及び第14図に表わされてい
る。図では、水平軸の左側は、外に向いた側壁に対する
半径位置に対応し、その右側は、内側に向いた側壁に対
する半径位置に対応している。プレーナ表面カバレージ
のパーセンテージとして側壁カバレージを垂直軸にと
り、且つ前述したように規格化してあることが更にわか
るであろう。両グラフとも、アルゴン３ミリトル圧及び
アルゴン10ミリトル圧を示している。第13図は、給源−
基板距離４インチに対してであり、第14図は、給源−基
板距離３インチに対してである。
それら曲線からすぐに明らかなように、更に思いがけな
い事実が、外向きの側壁をコートするのにより困難な側
壁カバレージが３ミリトルから10ミリトルの範囲のアル
ゴン大気の圧力を上昇させてドラマチツクに改良された
ことの中に表われている。このことは、給源−ウエーハ
の間隔の範囲に対して、たとえば、Ｘ＝３及びＸ＝４の
両方に正しい。第14図（Ｘ＝３インチ）で、側壁カバレ
ージは、たとえば、半径位置2.0インチ（直径４インチ
のウエーハの縁に対応する）で４％弱からほぼ12％ま
で、そして直径３インチのウエーハの縁で15％から20％
に増加する。第13図（Ｘ＝４インチ）からわかるよう
に、側壁カバレージは、３インチウエーハの縁でほぼ９
％からほぼ17％に増加する。また、同様の一般的な給源
−ウエーハ距離及び良いプレーナカバレージとなるよう
に見出されたウエーハと給源との間の同種の関係がま
た、特に外側と内側に面した壁の改良のあるカバレージ
で、プレーナ表面カバレージの均一性をひどく下げない
範囲内で増加したアルゴン圧の有益な効果が考えられる
ようなときに、良い側壁カバレージになることもわかる
であろう。
い事実が、外向きの側壁をコートするのにより困難な側
壁カバレージが３ミリトルから10ミリトルの範囲のアル
ゴン大気の圧力を上昇させてドラマチツクに改良された
ことの中に表われている。このことは、給源−ウエーハ
の間隔の範囲に対して、たとえば、Ｘ＝３及びＸ＝４の
両方に正しい。第14図（Ｘ＝３インチ）で、側壁カバレ
ージは、たとえば、半径位置2.0インチ（直径４インチ
のウエーハの縁に対応する）で４％弱からほぼ12％ま
で、そして直径３インチのウエーハの縁で15％から20％
に増加する。第13図（Ｘ＝４インチ）からわかるよう
に、側壁カバレージは、３インチウエーハの縁でほぼ９
％からほぼ17％に増加する。また、同様の一般的な給源
−ウエーハ距離及び良いプレーナカバレージとなるよう
に見出されたウエーハと給源との間の同種の関係がま
た、特に外側と内側に面した壁の改良のあるカバレージ
で、プレーナ表面カバレージの均一性をひどく下げない
範囲内で増加したアルゴン圧の有益な効果が考えられる
ようなときに、良い側壁カバレージになることもわかる
であろう。
更に、これら一般的なパラメータの中で、よく特別な範
囲が、最も改良された側壁カバレージに対して興味深い
ものである。特に、給源−ウエーハ距離Ｘが0.4Dsから
0.9Ds（すなわち、有効給源半径Ds＝4.6インチとすると
Ｘ＝２−５インチ及びほぼ0.7Ds（又は、有効給源半径D
s＝4.6インチとするとDw＝3.2インチ＝8.13cmまで）以
内のウエーハ直径に対して、プレーナ蒸着の均一性が±
10％よりもよいばかりか、最小の側壁カバレージが少な
くともプレーナカバレージの10％で、アルゴン圧が10ミ
リトルの近傍に保つている限りではもつとよい。前述以
内の範囲は依然としてより有用である。たとえば、第13
及び第14図（給源−ウエーハ距離Ｘ＝３インチ）でわか
つたように、側壁カバレージが３インチのウエーハの縁
の外のプレーナカバレージの少なくとも20％で、Ｘ＝４
インチでは側壁カバレージは同じ場合に少なくとも17％
である。
囲が、最も改良された側壁カバレージに対して興味深い
ものである。特に、給源−ウエーハ距離Ｘが0.4Dsから
0.9Ds（すなわち、有効給源半径Ds＝4.6インチとすると
Ｘ＝２−５インチ及びほぼ0.7Ds（又は、有効給源半径D
s＝4.6インチとするとDw＝3.2インチ＝8.13cmまで）以
内のウエーハ直径に対して、プレーナ蒸着の均一性が±
10％よりもよいばかりか、最小の側壁カバレージが少な
くともプレーナカバレージの10％で、アルゴン圧が10ミ
リトルの近傍に保つている限りではもつとよい。前述以
内の範囲は依然としてより有用である。たとえば、第13
及び第14図（給源−ウエーハ距離Ｘ＝３インチ）でわか
つたように、側壁カバレージが３インチのウエーハの縁
の外のプレーナカバレージの少なくとも20％で、Ｘ＝４
インチでは側壁カバレージは同じ場合に少なくとも17％
である。
模範的な結果のセツトを10ミリトルのコーテイングの間
のアルゴン圧及び0.4Dsから0.9Dsの範囲の給源−基板距
離に対する上記のデータから、下記の通り表にできる。
のアルゴン圧及び0.4Dsから0.9Dsの範囲の給源−基板距
離に対する上記のデータから、下記の通り表にできる。
同様の結果が４インチ及び５インチの直径のウエーハに
対して得られる。従つて、たとえば、±10％よりもよい
均一性及び10％よりもはるかによい側壁カバレージに対
して、最小有効給源半径Dsは、４インチの直径のウエー
ハに対して5.7インチ（14.5cm）に、そして５インチの
直径のウエーハに対して7.1インチ（18.0cm）にほぼ等
しい。
対して得られる。従つて、たとえば、±10％よりもよい
均一性及び10％よりもはるかによい側壁カバレージに対
して、最小有効給源半径Dsは、４インチの直径のウエー
ハに対して5.7インチ（14.5cm）に、そして５インチの
直径のウエーハに対して7.1インチ（18.0cm）にほぼ等
しい。
増加するアルゴン圧の環境の側壁カバレージにおける観
測された改良点のいくつかは、給源とウエーハ間の空間
に局在するスパツタリングされた原子とアルゴンガスの
原子との間に衝突の結果から生ずると信じられている。
従つて、スパツタリングされた原子は、蒸着の視線から
影となつた領域内の角のまわり及び縁にわたつてある
“散乱ガス”である。SEMフオトグラフイーは、10ミリ
トルアルゴン圧を使用して得られたステツプカバレージ
が、たとえば３ミリトルアルゴン圧を使用して得られた
ものより十分によいことを本当に示している。
測された改良点のいくつかは、給源とウエーハ間の空間
に局在するスパツタリングされた原子とアルゴンガスの
原子との間に衝突の結果から生ずると信じられている。
従つて、スパツタリングされた原子は、蒸着の視線から
影となつた領域内の角のまわり及び縁にわたつてある
“散乱ガス”である。SEMフオトグラフイーは、10ミリ
トルアルゴン圧を使用して得られたステツプカバレージ
が、たとえば３ミリトルアルゴン圧を使用して得られた
ものより十分によいことを本当に示している。
ステツプカバレージが、アルミニウム蒸着の間、基板を
300℃に近い温度に加熱することにより改良をおこない
うることは、更に知られている（たとえば、上述で参照
したブレツク等による文献を参照）。この有益な結果
は、膜の成長している間、アルミニウム原子の上昇した
温度で増長した可動性から生じる。本発明の装置で使用
された密に連結した給源及び静止状態の給源−ウエーハ
の関連をもつて、コーテイング中に、高い蒸着率が実現
でき、たとえば、毎分10,000Åで、かなりの熱が発生す
る。たとえば、ウエーハ表面に到着するスパツタリング
された原子の運動エネルギーに加えてアルミニウムの凝
結の熱は、上記蒸着率で1cm2当りほぼ0.2ワツトであ
る。１分の蒸着のサイクルの間、典型的な半導体ウエー
ハに生じた温度は、200℃ほどである。従つて、本発明
の装置内のこの密に連結して且つ静止的な形状の蒸着の
間のウエーハの温度のこのような上昇が、ステツプカバ
レージに有益な程度にアルミニウムの移転を起こすのに
助けとなるだろう。更に、熱の付加的応用面として、ス
テツプカバレージを改良しうる。しかし、これらの実現
性の利益を十分に受けるためにコーテイングされたウエ
ーハにむらのない熱の厳密に制御された応用の実現性
は、いままで実行できなかつた。従来技術の装置では、
ウエーハは、ウエーハ支持体構造との熱的接触が不確実
である。ウエーハと給源との間の密接な結合は、法則と
いうよりむしろ例外であつた。さらに一枚のウエーハに
対する蒸着率は非常に高くはなかつた。処理の間中、ウ
エーハ温度全体の制御は所望するものを多く放置するこ
とになつた。
300℃に近い温度に加熱することにより改良をおこない
うることは、更に知られている（たとえば、上述で参照
したブレツク等による文献を参照）。この有益な結果
は、膜の成長している間、アルミニウム原子の上昇した
温度で増長した可動性から生じる。本発明の装置で使用
された密に連結した給源及び静止状態の給源−ウエーハ
の関連をもつて、コーテイング中に、高い蒸着率が実現
でき、たとえば、毎分10,000Åで、かなりの熱が発生す
る。たとえば、ウエーハ表面に到着するスパツタリング
された原子の運動エネルギーに加えてアルミニウムの凝
結の熱は、上記蒸着率で1cm2当りほぼ0.2ワツトであ
る。１分の蒸着のサイクルの間、典型的な半導体ウエー
ハに生じた温度は、200℃ほどである。従つて、本発明
の装置内のこの密に連結して且つ静止的な形状の蒸着の
間のウエーハの温度のこのような上昇が、ステツプカバ
レージに有益な程度にアルミニウムの移転を起こすのに
助けとなるだろう。更に、熱の付加的応用面として、ス
テツプカバレージを改良しうる。しかし、これらの実現
性の利益を十分に受けるためにコーテイングされたウエ
ーハにむらのない熱の厳密に制御された応用の実現性
は、いままで実行できなかつた。従来技術の装置では、
ウエーハは、ウエーハ支持体構造との熱的接触が不確実
である。ウエーハと給源との間の密接な結合は、法則と
いうよりむしろ例外であつた。さらに一枚のウエーハに
対する蒸着率は非常に高くはなかつた。処理の間中、ウ
エーハ温度全体の制御は所望するものを多く放置するこ
とになつた。
対照的に、本発明の装置では、ウエーハは個々的方式で
操作されている。加えて、ウエーハは静止的に保たれる
が、いろいろな処理ステーシヨンにあるし、そこでは密
に連結している（ロードロツクステーシヨンを除い
て）。更に、ウエーハがエツジにより支持されているの
で、ウエーハの両面は処理するのに対して接近可能であ
る。このような特長の１つの帰結として、各処理ステー
シヨンに個々的にウエーハの温度を制御するために92の
ような手段を設けることが今や可能になつた。特に、本
発明の温度制御は、ウエーハ加熱ステーシヨン28及びウ
エーハ冷却手段118と連係して前述したガス伝熱手段に
より上述のように成し遂げられる。これらの手段は、前
述したようなウエーハの背面の後の空間に微量のアルゴ
ンガス（スパツタリング蒸着給源の作動に対して少なく
とも必要とされるだけの分量）を導入することにより、
排気環境の下でウエーハを加熱又は冷却するという問題
を解決する。このようなウエーハ加熱又は冷却手段は、
どこかの場所、たとえばコーテイングステーシヨンに使
用することもできるだろう。ステツプカバレージだけで
なく、反射性、抵抗性のようないろいろな膜の性状、及
び接触抵抗が処理の間中、ウエーハ温度によつて影響を
受けることは知られている。両立的且つ再現可能に得る
ために、所望の膜の特質の特別なセツトとして、ウエー
ハ温度を処理のサイクルを通して再現可能に制御するこ
とが必要である。従つて、本発明の装置は、処理のサイ
クルを通してウエーハ温度制御によるステツプカバレー
ジを有する所望の膜特性の特殊なセツトを矛循なく且つ
再現可能に得るための手段を備えている。
操作されている。加えて、ウエーハは静止的に保たれる
が、いろいろな処理ステーシヨンにあるし、そこでは密
に連結している（ロードロツクステーシヨンを除い
て）。更に、ウエーハがエツジにより支持されているの
で、ウエーハの両面は処理するのに対して接近可能であ
る。このような特長の１つの帰結として、各処理ステー
シヨンに個々的にウエーハの温度を制御するために92の
ような手段を設けることが今や可能になつた。特に、本
発明の温度制御は、ウエーハ加熱ステーシヨン28及びウ
エーハ冷却手段118と連係して前述したガス伝熱手段に
より上述のように成し遂げられる。これらの手段は、前
述したようなウエーハの背面の後の空間に微量のアルゴ
ンガス（スパツタリング蒸着給源の作動に対して少なく
とも必要とされるだけの分量）を導入することにより、
排気環境の下でウエーハを加熱又は冷却するという問題
を解決する。このようなウエーハ加熱又は冷却手段は、
どこかの場所、たとえばコーテイングステーシヨンに使
用することもできるだろう。ステツプカバレージだけで
なく、反射性、抵抗性のようないろいろな膜の性状、及
び接触抵抗が処理の間中、ウエーハ温度によつて影響を
受けることは知られている。両立的且つ再現可能に得る
ために、所望の膜の特質の特別なセツトとして、ウエー
ハ温度を処理のサイクルを通して再現可能に制御するこ
とが必要である。従つて、本発明の装置は、処理のサイ
クルを通してウエーハ温度制御によるステツプカバレー
ジを有する所望の膜特性の特殊なセツトを矛循なく且つ
再現可能に得るための手段を備えている。
もう一度、第１図を参照すると、ウエーハ15が進められ
た次のステーシヨンは、第２コーテイングステーシヨン
128である。いくつかの応用例として、２つの異なつた
金属片がウエーハ15に順々に続けて蒸着させるのに必要
となり、第１の金属片は第１コーテイングステーシヨン
14で蒸着させ、第２の金属片は第２コーテイングステー
シヨン128で蒸着させる。一片の金属だけが使用される
と、第２コーテイングステーシヨン128は動作せず放置
されることになる。かわつて、コーテイングステーシヨ
ン128は、リング形状ターゲツト112の置き換えの間の時
間を２倍にすることで、スパツタリング源の金属片の量
を２倍に利用するように使用してもよい。両コーテイン
グステーシヨンを同時に作動させてもよい。たとえば各
ステーシヨンを通常の蒸着率の半分で作動させる。もち
ろん、かわりに、１つのコーテイングステーシヨンだけ
を、たとえば、ターゲツトの寿命の終りがやつてくるま
で作動させてもよい。その場合には、その蒸着の負荷
は、他のコーテイングステーシヨンに移ることになろ
う。
た次のステーシヨンは、第２コーテイングステーシヨン
128である。いくつかの応用例として、２つの異なつた
金属片がウエーハ15に順々に続けて蒸着させるのに必要
となり、第１の金属片は第１コーテイングステーシヨン
14で蒸着させ、第２の金属片は第２コーテイングステー
シヨン128で蒸着させる。一片の金属だけが使用される
と、第２コーテイングステーシヨン128は動作せず放置
されることになる。かわつて、コーテイングステーシヨ
ン128は、リング形状ターゲツト112の置き換えの間の時
間を２倍にすることで、スパツタリング源の金属片の量
を２倍に利用するように使用してもよい。両コーテイン
グステーシヨンを同時に作動させてもよい。たとえば各
ステーシヨンを通常の蒸着率の半分で作動させる。もち
ろん、かわりに、１つのコーテイングステーシヨンだけ
を、たとえば、ターゲツトの寿命の終りがやつてくるま
で作動させてもよい。その場合には、その蒸着の負荷
は、他のコーテイングステーシヨンに移ることになろ
う。
ウエーハ15が進められる次のステーシヨンは、冷却ステ
ーシヨン130である。ウエーハが冷却ステーシヨンに到
着したとき、そのウエーハ温度がさほど高くないなら
ば、標準的な放射熱の移動で、冷却サイクルの終りまで
真空環境からウエーハを無事に取り除くことができる温
度に、そのウエーハ温度を下げるのに十分であろう。十
分な冷却が放射だけで成し遂げられないならば、その問
題は、rfスパツタ−エツチングの間中の加熱ステーシヨ
ンでのウエーハの冷却と関連的に前述したように、第８
図のウエーハ冷却手段118の使用により軽減できるであ
ろう。再びもう一度、冷却ステーシヨン130で、この時
にガス伝熱を使用することで、本発明の装置で要求され
た短いサイクルタイムを成し遂げる際に重要な役割を果
たすであろう。
ーシヨン130である。ウエーハが冷却ステーシヨンに到
着したとき、そのウエーハ温度がさほど高くないなら
ば、標準的な放射熱の移動で、冷却サイクルの終りまで
真空環境からウエーハを無事に取り除くことができる温
度に、そのウエーハ温度を下げるのに十分であろう。十
分な冷却が放射だけで成し遂げられないならば、その問
題は、rfスパツタ−エツチングの間中の加熱ステーシヨ
ンでのウエーハの冷却と関連的に前述したように、第８
図のウエーハ冷却手段118の使用により軽減できるであ
ろう。再びもう一度、冷却ステーシヨン130で、この時
にガス伝熱を使用することで、本発明の装置で要求され
た短いサイクルタイムを成し遂げる際に重要な役割を果
たすであろう。
ウエーハ15が進められる最終ステーシヨンは、ロードロ
ツクステーシヨン12である。そこから、ロード／アンロ
ードロツク組立体手段24により、ウエーハは取り除かれ
元のカセツト70の同じスロツトに戻される。完全なロー
ド／アンロード作動は、前に詳論された。
ツクステーシヨン12である。そこから、ロード／アンロ
ードロツク組立体手段24により、ウエーハは取り除かれ
元のカセツト70の同じスロツトに戻される。完全なロー
ド／アンロード作動は、前に詳論された。
この本発明の装置の好適実施例は、加熱、コーテイン
グ、冷却などをするための多数の処理ステーシヨン、及
びステーシヨンからステーシヨンへ個々的方式でウエー
ハを搬送するためのウエーハ支持体プレート組立体18を
含んでいる。蒸着源に関して密に連結し、静止的なウエ
ーハを有するという１枚のウエーハの概念の中に多くの
有益な特色がある。
グ、冷却などをするための多数の処理ステーシヨン、及
びステーシヨンからステーシヨンへ個々的方式でウエー
ハを搬送するためのウエーハ支持体プレート組立体18を
含んでいる。蒸着源に関して密に連結し、静止的なウエ
ーハを有するという１枚のウエーハの概念の中に多くの
有益な特色がある。
ある応用に対して、他の実施例では、ウエーハ又は基板
が処理の間中にロードロツクドアに固定され保持される
ため、ウエーハ支持体プレート組立体がない装置が含ま
れる。ロードロツクの高度に真空な側のゲート弁がウエ
ーハと蒸着源の間の連絡用に設けられる。たとえば、典
型的な動作では、ウエーハロードとウエーハ加熱（又
は、かわりにrfスパツタ−エツチングを利用）、スパツ
タリング源からの蒸着、ウエーハ冷却及びウエーハアン
ロードといつた工程が含まれよう。ガス伝熱は、加熱及
び冷却を促進するために、そして蒸着の間ウエーハ温度
の制御をおこなうために都合よく使用されよう。この実
施例の装置は、その好適実施例の可転性及び高度生産率
の能力に多少欠けるけれども、その装置は、本来的な単
純性と信頼性、真空装置の内側にウエーハ搬送機がない
こと、及び危険な状態にあるウエーハロードがそれ以上
減らすことのできない最小限度の１枚であることを含む
いくつかの興味をひく特色を有している。
が処理の間中にロードロツクドアに固定され保持される
ため、ウエーハ支持体プレート組立体がない装置が含ま
れる。ロードロツクの高度に真空な側のゲート弁がウエ
ーハと蒸着源の間の連絡用に設けられる。たとえば、典
型的な動作では、ウエーハロードとウエーハ加熱（又
は、かわりにrfスパツタ−エツチングを利用）、スパツ
タリング源からの蒸着、ウエーハ冷却及びウエーハアン
ロードといつた工程が含まれよう。ガス伝熱は、加熱及
び冷却を促進するために、そして蒸着の間ウエーハ温度
の制御をおこなうために都合よく使用されよう。この実
施例の装置は、その好適実施例の可転性及び高度生産率
の能力に多少欠けるけれども、その装置は、本来的な単
純性と信頼性、真空装置の内側にウエーハ搬送機がない
こと、及び危険な状態にあるウエーハロードがそれ以上
減らすことのできない最小限度の１枚であることを含む
いくつかの興味をひく特色を有している。
本発明の好適実施例において、ウエーハはチエンバドア
22の内側の面で鉛直に存置され、そこでは、ウエーハは
真空チヤツク60によつて係合される。真空チヤツク60及
びクリツプ作動手段62はチエンバドア22の中に取付けら
れる。チエンバドア22は、ロードロツク装置12の外側ド
アである。
22の内側の面で鉛直に存置され、そこでは、ウエーハは
真空チヤツク60によつて係合される。真空チヤツク60及
びクリツプ作動手段62はチエンバドア22の中に取付けら
れる。チエンバドア22は、ロードロツク装置12の外側ド
アである。
他の応用例において、ウエーハロード／アンロード手段
を真空密封手段から分離させることが望ましいだろう。
従つて、他の実施例の１つは、ウエーハロード／アンロ
ード手段がウエーハをウエーハ支持体プレート組立体18
の中にローデイングしたあと引込み、そのときには分離
したＯリングで密封されたドアが、ロードロツクに対し
て外側の密封をおこなうための位置に移動させられるも
のである。
を真空密封手段から分離させることが望ましいだろう。
従つて、他の実施例の１つは、ウエーハロード／アンロ
ード手段がウエーハをウエーハ支持体プレート組立体18
の中にローデイングしたあと引込み、そのときには分離
したＯリングで密封されたドアが、ロードロツクに対し
て外側の密封をおこなうための位置に移動させられるも
のである。
第１図は本発明が用いられるウエーハコーテイング装置
全体の一部を切欠いた斜視図で、主たる円筒状処理チエ
ンバ、チエンバへのロードロツク入口におけるドア構
成、及び処理チエンバの残りの４つの加工ステーシヨン
を、ウエーハカセツトのロード／アンロード組立体の部
分と共に示す。 第２図は第１図の処理チエンバの一部切欠き斜視図で、
ロードロツクとスパツタ・コーテイングステーシヨンを
より詳細に示す。 第３図は第１図のカセツト・ロード／アンロード組立体
の斜視図で、その鉛直に配向されたウエーハのカセツト
及び処理チエンバのドア組立体との協働の仕方、並びに
ウエーハがそれらの間を移送されてチエンバのロードロ
ツクに入る様子を示す。 第４図は第１〜３図のドアとロードロツクの断面図で
（第１図で４−６と４−６とで示した切断部に相当。第
５、６図において同じ）、ドア組立体が１枚のウエーハ
をロードロツクに取りつける方法、及びロードロツクが
処理チエンバの残部から密閉される方法を示す。 第５図は第４図と同様な断面図で、ウエーハのローデイ
ングが完了した時点のロードロツク諸部品の相対位置を
示す。 第６図は第４、５図と同様な断面図で、ウエーハを内部
ウエーハ支持組立体から引き出した直後でドアを開ける
前、或いはローデイングのためドアを閉じた直後でウエ
ーハを内部ウエーハ支持組立体へローデイングする前、
のウエーハとロードロツク諸部品の位置を示す。 第７図は第１図７−７線における断面図で、第１図の処
理チエンバ内のウエーハ加熱ステーシヨンを示す。 第８図は第１図８−８線における断面図で、第１図のウ
エーハ処理チエンバ内のウエーハ冷却ステーシヨンを示
す。 第９図は第１図９−９線における断面図で、第１、２図
のウエーハスパツタリングステーシヨンを示す。 第10図は第９図のウエーハとスパツタリング源ターゲツ
トの部分の略示断面図で、これら要素の空間的関係、相
対的位置づけ及び寸法を示す。 第11図は、種々のウエーハ−スパツタリング源の間隔
（Ｘ）について、第９及び10図のスパツタリング源によ
りウエーハの主たるプレーナ表面上に蒸着される厚みの
均一性をウエーハ上の半径位置の関数として示すグラフ
である。 第12図は第11図と同様であるが、１つだけのウエーハ−
スパツタリング源間隔についてのグラフで、１つの曲線
はアルゴン２ミリトル圧の蒸着環境、他の曲線はアルゴ
ン10ミリトル圧の蒸着環境についてのものである。 第13図は、スパツタリング源−ウエーハ間隔４インチ
（約10.16cm）について、ウエーハ表面内の溝の側壁
（ウエーハの中心に関し外を向いた側壁と内を向いた側
壁の両方）のコーテイングカバレージ厚をウエーハ上の
半径位置の関数として表わしたグラフで、１つの曲線は
アルゴン10ミリトル圧、他はアルゴン３ミリトル圧でと
つたものである。 第14図は第13図と同様であるが、スパツタリング源−ウ
エーハ間隔が３インチ（約7.62cm）である場合のグラフ
である。 第15図はプレーナカバレージの均一性をコーテイング環
境のアルゴン圧の関数として表わしたグラフで、１つの
曲線は半径位置1.5インチ（約3.81cm）について、他の
曲線は半径位置2.0インチ（約5.08cm）についてのもの
である。 主要符号の説明 10……真空処理チエンバ 12……ロードロツク 14……コーテイングステーシヨン 15……ウエーハ 16……圧力プレート 18……ウエーハ支持体プレート組立体 20……クリツプ組立体 22……ドア組立体 23……チエンバ入口 24……カセツト式ロード／アンロード組立体 28……ウエーハ加熱ステーシヨン 32……正面壁（正面プレート） 35……支持体プレート駆動体 62……クリツプ作動手段 63……高荷重ヒンジ 66……接触ピン 68……ウエーハ昇降組立体 69……ウエーハカセツト搬送組立体 70……ウエーハカセツト 76……案内ピン 83……ブレード状昇降部材 91……案内フラツト部 94……加熱素子 99……背面（後方）プレート 100……スパツタリング源 101……円形開口 112……リング形状ターゲツト 130……ウエーハ冷却ステーシヨン
全体の一部を切欠いた斜視図で、主たる円筒状処理チエ
ンバ、チエンバへのロードロツク入口におけるドア構
成、及び処理チエンバの残りの４つの加工ステーシヨン
を、ウエーハカセツトのロード／アンロード組立体の部
分と共に示す。 第２図は第１図の処理チエンバの一部切欠き斜視図で、
ロードロツクとスパツタ・コーテイングステーシヨンを
より詳細に示す。 第３図は第１図のカセツト・ロード／アンロード組立体
の斜視図で、その鉛直に配向されたウエーハのカセツト
及び処理チエンバのドア組立体との協働の仕方、並びに
ウエーハがそれらの間を移送されてチエンバのロードロ
ツクに入る様子を示す。 第４図は第１〜３図のドアとロードロツクの断面図で
（第１図で４−６と４−６とで示した切断部に相当。第
５、６図において同じ）、ドア組立体が１枚のウエーハ
をロードロツクに取りつける方法、及びロードロツクが
処理チエンバの残部から密閉される方法を示す。 第５図は第４図と同様な断面図で、ウエーハのローデイ
ングが完了した時点のロードロツク諸部品の相対位置を
示す。 第６図は第４、５図と同様な断面図で、ウエーハを内部
ウエーハ支持組立体から引き出した直後でドアを開ける
前、或いはローデイングのためドアを閉じた直後でウエ
ーハを内部ウエーハ支持組立体へローデイングする前、
のウエーハとロードロツク諸部品の位置を示す。 第７図は第１図７−７線における断面図で、第１図の処
理チエンバ内のウエーハ加熱ステーシヨンを示す。 第８図は第１図８−８線における断面図で、第１図のウ
エーハ処理チエンバ内のウエーハ冷却ステーシヨンを示
す。 第９図は第１図９−９線における断面図で、第１、２図
のウエーハスパツタリングステーシヨンを示す。 第10図は第９図のウエーハとスパツタリング源ターゲツ
トの部分の略示断面図で、これら要素の空間的関係、相
対的位置づけ及び寸法を示す。 第11図は、種々のウエーハ−スパツタリング源の間隔
（Ｘ）について、第９及び10図のスパツタリング源によ
りウエーハの主たるプレーナ表面上に蒸着される厚みの
均一性をウエーハ上の半径位置の関数として示すグラフ
である。 第12図は第11図と同様であるが、１つだけのウエーハ−
スパツタリング源間隔についてのグラフで、１つの曲線
はアルゴン２ミリトル圧の蒸着環境、他の曲線はアルゴ
ン10ミリトル圧の蒸着環境についてのものである。 第13図は、スパツタリング源−ウエーハ間隔４インチ
（約10.16cm）について、ウエーハ表面内の溝の側壁
（ウエーハの中心に関し外を向いた側壁と内を向いた側
壁の両方）のコーテイングカバレージ厚をウエーハ上の
半径位置の関数として表わしたグラフで、１つの曲線は
アルゴン10ミリトル圧、他はアルゴン３ミリトル圧でと
つたものである。 第14図は第13図と同様であるが、スパツタリング源−ウ
エーハ間隔が３インチ（約7.62cm）である場合のグラフ
である。 第15図はプレーナカバレージの均一性をコーテイング環
境のアルゴン圧の関数として表わしたグラフで、１つの
曲線は半径位置1.5インチ（約3.81cm）について、他の
曲線は半径位置2.0インチ（約5.08cm）についてのもの
である。 主要符号の説明 10……真空処理チエンバ 12……ロードロツク 14……コーテイングステーシヨン 15……ウエーハ 16……圧力プレート 18……ウエーハ支持体プレート組立体 20……クリツプ組立体 22……ドア組立体 23……チエンバ入口 24……カセツト式ロード／アンロード組立体 28……ウエーハ加熱ステーシヨン 32……正面壁（正面プレート） 35……支持体プレート駆動体 62……クリツプ作動手段 63……高荷重ヒンジ 66……接触ピン 68……ウエーハ昇降組立体 69……ウエーハカセツト搬送組立体 70……ウエーハカセツト 76……案内ピン 83……ブレード状昇降部材 91……案内フラツト部 94……加熱素子 99……背面（後方）プレート 100……スパツタリング源 101……円形開口 112……リング形状ターゲツト 130……ウエーハ冷却ステーシヨン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レイモンド・ハワード・ショウ アメリカ合衆国カリフォルニア州パロ・ア ルト、タソ・ストリート2255 (72)発明者 ローレンス・ターナー・ラモント・ジュニ ア アメリカ合衆国カリフォルニア州 マウン テンビュウ、ボニタ・アベニュウ1585 (56)参考文献 実開 昭54−89350（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】排気された雰囲気の中で半導体ウエーハを
熱処理するための装置であって、 前記ウェーハと熱交換を行う熱交換面を有する熱交換機
構、 前記排気された雰囲気内で、前記ウェーハと前記熱交換
機構を互いに押し付ける手段、および 前記ウエーハと前記熱交換面との間で熱の移動を促進す
るために、前記ウエーハと前記熱交換面との間に大気圧
よりも十分に小さな圧で該ガスを供給する手段、 から成り、 前記押し付ける手段により、前記熱交換機構と前記ウェ
ーハとが押し付けられたとき、前記熱交換面が前記熱交
換面と前記ウェーハとの間に維持されたガスを介して前
記ウェーハと熱接触する、 ところの熱処理装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US106343 | 1979-12-21 | ||
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Families Citing this family (66)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4756815A (en) * | 1979-12-21 | 1988-07-12 | Varian Associates, Inc. | Wafer coating system |
| GB2119236A (en) * | 1982-03-26 | 1983-11-16 | Philips Electronic Associated | Magazine and disc holders for supporting discs in the magazine |
| US4634331A (en) * | 1982-05-24 | 1987-01-06 | Varian Associates, Inc. | Wafer transfer system |
| US4500407A (en) * | 1983-07-19 | 1985-02-19 | Varian Associates, Inc. | Disk or wafer handling and coating system |
| JPS6052574A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-25 | Hitachi Ltd | 連続スパツタ装置 |
| DE3448599B4 (de) * | 1983-11-28 | 2004-04-08 | Hitachi, Ltd. | Verfahren zur Durchführung einer Behandlung unter Vakuum |
| US4534314A (en) * | 1984-05-10 | 1985-08-13 | Varian Associates, Inc. | Load lock pumping mechanism |
| US4548699A (en) * | 1984-05-17 | 1985-10-22 | Varian Associates, Inc. | Transfer plate rotation system |
| JPS6169966A (ja) * | 1984-09-14 | 1986-04-10 | Hitachi Ltd | 真空処理装置 |
| JPH07105345B2 (ja) * | 1985-08-08 | 1995-11-13 | 日電アネルバ株式会社 | 基体処理装置 |
| DE3788973T2 (de) * | 1986-04-04 | 1994-08-11 | Materials Research Corp | Verfahren und Vorrichtung zur Handhabung und Behandlung von scheibenartigen Materialien. |
| US5308431A (en) * | 1986-04-18 | 1994-05-03 | General Signal Corporation | System providing multiple processing of substrates |
| US5102495A (en) * | 1986-04-18 | 1992-04-07 | General Signal Corporation | Method providing multiple-processing of substrates |
| US6103055A (en) * | 1986-04-18 | 2000-08-15 | Applied Materials, Inc. | System for processing substrates |
| CA1331163C (en) * | 1986-04-18 | 1994-08-02 | Applied Materials, Inc. | Multiple-processing and contamination-free plasma etching system |
| JPS62288489A (ja) * | 1986-06-04 | 1987-12-15 | 中外炉工業株式会社 | 多室式竪型加圧雰囲気炉 |
| JPS6372877A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-04-02 | Tokuda Seisakusho Ltd | 真空処理装置 |
| US4795299A (en) * | 1987-04-15 | 1989-01-03 | Genus, Inc. | Dial deposition and processing apparatus |
| US4956043A (en) * | 1987-05-25 | 1990-09-11 | Hitachi, Ltd. | Dry etching apparatus |
| JPS6411966A (en) * | 1987-07-02 | 1989-01-17 | Fujitsu Ltd | High-temperature sputtering method |
| ATE96576T1 (de) * | 1987-12-03 | 1993-11-15 | Balzers Hochvakuum | Verfahren und vorrichtung zur uebertragung thermischer energie auf bzw. von einem plattenfoermigen substrat. |
| US5076205A (en) * | 1989-01-06 | 1991-12-31 | General Signal Corporation | Modular vapor processor system |
| US5259942A (en) * | 1989-03-30 | 1993-11-09 | Leybold Aktiengesellschaft | Device for transferring a workpiece into and out from a vacuum chamber |
| DE4009603A1 (de) * | 1989-03-30 | 1990-10-04 | Leybold Ag | Vorrichtung zum ein- und ausschleusen eines werkstuecks in eine vakuumkammer |
| DE3912297C2 (de) * | 1989-04-14 | 1996-07-18 | Leybold Ag | Katodenzerstäubungsanlage |
| JPH0791645B2 (ja) * | 1989-04-28 | 1995-10-04 | 株式会社日立製作所 | 薄膜形成装置 |
| US5248370A (en) * | 1989-05-08 | 1993-09-28 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for heating and cooling semiconductor wafers in semiconductor wafer processing equipment |
| US5059770A (en) * | 1989-09-19 | 1991-10-22 | Watkins-Johnson Company | Multi-zone planar heater assembly and method of operation |
| JPH0693441B2 (ja) * | 1989-09-22 | 1994-11-16 | 株式会社東芝 | 半導体集積回路装置の加熱処理方法 |
| KR940011708B1 (ko) * | 1990-04-09 | 1994-12-23 | 니찌덴 아네루바 가부시끼가이샤 | 기판온도제어기구 |
| CH681308A5 (ja) * | 1990-05-22 | 1993-02-26 | Satis Vacuum Ag | |
| JP3066507B2 (ja) * | 1990-11-30 | 2000-07-17 | 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 | 半導体処理装置 |
| US5223112A (en) * | 1991-04-30 | 1993-06-29 | Applied Materials, Inc. | Removable shutter apparatus for a semiconductor process chamber |
| US5352327A (en) * | 1992-07-10 | 1994-10-04 | Harris Corporation | Reduced temperature suppression of volatilization of photoexcited halogen reaction products from surface of silicon wafer |
| US5248371A (en) * | 1992-08-13 | 1993-09-28 | General Signal Corporation | Hollow-anode glow discharge apparatus |
| US5791895A (en) * | 1994-02-17 | 1998-08-11 | Novellus Systems, Inc. | Apparatus for thermal treatment of thin film wafer |
| US5705044A (en) * | 1995-08-07 | 1998-01-06 | Akashic Memories Corporation | Modular sputtering machine having batch processing and serial thin film sputtering |
| US5961798A (en) * | 1996-02-13 | 1999-10-05 | Diamond Black Technologies, Inc. | System and method for vacuum coating of articles having precise and reproducible positioning of articles |
| US5961793A (en) * | 1996-10-31 | 1999-10-05 | Applied Materials, Inc. | Method of reducing generation of particulate matter in a sputtering chamber |
| US6152070A (en) | 1996-11-18 | 2000-11-28 | Applied Materials, Inc. | Tandem process chamber |
| TW358964B (en) * | 1996-11-21 | 1999-05-21 | Applied Materials Inc | Method and apparatus for improving sidewall coverage during sputtering in a chamber having an inductively coupled plasma |
| US6254747B1 (en) * | 1996-12-25 | 2001-07-03 | Nihon Shinku Gijutsu Kabushiki Kaisha | Magnetron sputtering source enclosed by a mirror-finished metallic cover |
| US6451179B1 (en) | 1997-01-30 | 2002-09-17 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for enhancing sidewall coverage during sputtering in a chamber having an inductively coupled plasma |
| DE29716440U1 (de) * | 1997-09-12 | 1997-12-11 | Balzers Hochvakuum | Sputterstation |
| US6042700A (en) * | 1997-09-15 | 2000-03-28 | Applied Materials, Inc. | Adjustment of deposition uniformity in an inductively coupled plasma source |
| US6023038A (en) * | 1997-09-16 | 2000-02-08 | Applied Materials, Inc. | Resistive heating of powered coil to reduce transient heating/start up effects multiple loadlock system |
| DE19746988A1 (de) * | 1997-10-24 | 1999-05-06 | Leybold Ag | Zerstäuberkathode |
| US6730194B2 (en) * | 1997-11-05 | 2004-05-04 | Unaxis Balzers Aktiengesellschaft | Method for manufacturing disk-shaped workpieces with a sputter station |
| US6241005B1 (en) | 1999-03-30 | 2001-06-05 | Veeco Instruments, Inc. | Thermal interface member |
| US6287526B1 (en) * | 1999-06-01 | 2001-09-11 | Cem Corporation | Sealing closure for high pressure vessels in microwave assisted chemistry |
| US6264804B1 (en) | 2000-04-12 | 2001-07-24 | Ske Technology Corp. | System and method for handling and masking a substrate in a sputter deposition system |
| US6413381B1 (en) | 2000-04-12 | 2002-07-02 | Steag Hamatech Ag | Horizontal sputtering system |
| JP3556882B2 (ja) * | 2000-05-10 | 2004-08-25 | 東京エレクトロン株式会社 | 塗布現像処理システム |
| US6582572B2 (en) | 2000-06-01 | 2003-06-24 | Seagate Technology Llc | Target fabrication method for cylindrical cathodes |
| US6733640B2 (en) | 2002-01-14 | 2004-05-11 | Seagate Technology Llc | Shutter assembly having optimized shutter opening shape for thin film uniformity |
| GB0215699D0 (en) * | 2002-07-06 | 2002-08-14 | Trikon Holdings Ltd | Deposition methods and apparatus |
| US7223322B2 (en) * | 2002-07-22 | 2007-05-29 | Angstrom Sciences, Inc. | Moving magnetic/cathode arrangement and method |
| US7001491B2 (en) * | 2003-06-26 | 2006-02-21 | Tokyo Electron Limited | Vacuum-processing chamber-shield and multi-chamber pumping method |
| US7720558B2 (en) | 2004-09-04 | 2010-05-18 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for mapping carrier contents |
| US20060102078A1 (en) * | 2004-11-18 | 2006-05-18 | Intevac Inc. | Wafer fab |
| US7611322B2 (en) * | 2004-11-18 | 2009-11-03 | Intevac, Inc. | Processing thin wafers |
| JP4745648B2 (ja) * | 2004-11-26 | 2011-08-10 | 日本クラウンコルク株式会社 | 中栓付複合容器蓋 |
| CN101645491B (zh) * | 2009-06-26 | 2011-05-11 | 东莞宏威数码机械有限公司 | 手动升降机构 |
| US9337014B1 (en) | 2012-03-09 | 2016-05-10 | Alta Devices, Inc. | Processing system architecture with single load lock chamber |
| CN110018482A (zh) * | 2018-01-09 | 2019-07-16 | 天津职业技术师范大学 | 一种笔式测距仪 |
| CN117231657B (zh) * | 2023-11-11 | 2024-01-30 | 沈阳富创精密设备股份有限公司 | 一种用于晶圆盒运输车的旋转限位止回装置及其工作方法 |
Family Cites Families (45)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA736933A (en) | 1966-06-21 | Western Electric Company, Incorporated | Methods of and apparatus for processing materials in a controlled atmosphere | |
| US1377027A (en) * | 1920-03-24 | 1921-05-03 | Pettit Charles Alfred | Phonograph |
| US1953492A (en) * | 1929-02-05 | 1934-04-03 | Westinghouse Lamp Co | Combination butt sealing and exhaust machine |
| US2337329A (en) * | 1941-12-18 | 1943-12-21 | Gen Electric | Treatment of surfaces |
| US2501391A (en) * | 1945-01-10 | 1950-03-21 | Max S Karp | Automatic phonograph record changer and player |
| US2865643A (en) * | 1957-06-27 | 1958-12-23 | John J Parker | Edge clamping chuck |
| US2864332A (en) * | 1957-09-06 | 1958-12-16 | Raymond F Woolley | Crystal plating apparatus |
| GB849563A (en) * | 1957-09-12 | 1960-09-28 | Atomic Energy Authority Uk | Improvements in or relating to vacuum melting furnaces |
| US3159395A (en) * | 1962-02-12 | 1964-12-01 | Continental Oil Co | Holder for glass ball joints |
| US3340176A (en) * | 1965-07-28 | 1967-09-05 | Western Electric Co | Vacuum processing machine |
| US3521765A (en) * | 1967-10-31 | 1970-07-28 | Western Electric Co | Closed-end machine for processing articles in a controlled atmosphere |
| US3625384A (en) * | 1968-09-26 | 1971-12-07 | Ibm | Article-handling apparatus |
| US3566960A (en) * | 1969-08-18 | 1971-03-02 | Robley V Stuart | Cooling apparatus for vacuum chamber |
| US3652444A (en) * | 1969-10-24 | 1972-03-28 | Ibm | Continuous vacuum process apparatus |
| US3598083A (en) * | 1969-10-27 | 1971-08-10 | Varian Associates | Complex motion mechanism for thin film coating apparatuses |
| US3721210A (en) * | 1971-04-19 | 1973-03-20 | Texas Instruments Inc | Low volume deposition reactor |
| US3856654A (en) * | 1971-08-26 | 1974-12-24 | Western Electric Co | Apparatus for feeding and coating masses of workpieces in a controlled atmosphere |
| FR2170570A5 (ja) * | 1971-12-29 | 1973-09-14 | Lucas Aerospace Ltd | |
| JPS5315466B2 (ja) | 1973-04-28 | 1978-05-25 | ||
| US3874525A (en) * | 1973-06-29 | 1975-04-01 | Ibm | Method and apparatus for handling workpieces |
| CH573985A5 (ja) * | 1973-11-22 | 1976-03-31 | Balzers Patent Beteilig Ag | |
| US3921572A (en) * | 1974-02-25 | 1975-11-25 | Ibm | Vacuum coating apparatus |
| JPS559058B2 (ja) * | 1974-04-26 | 1980-03-07 | ||
| US3977955A (en) * | 1974-05-10 | 1976-08-31 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Method for cathodic sputtering including suppressing temperature rise |
| US4060470A (en) * | 1974-12-06 | 1977-11-29 | Clarke Peter J | Sputtering apparatus and method |
| US3981791A (en) * | 1975-03-10 | 1976-09-21 | Signetics Corporation | Vacuum sputtering apparatus |
| US4047624A (en) * | 1975-10-21 | 1977-09-13 | Airco, Inc. | Workpiece handling system for vacuum processing |
| US3983838A (en) * | 1975-12-31 | 1976-10-05 | International Business Machines Corporation | Planetary evaporator |
| JPS5291650A (en) * | 1976-01-29 | 1977-08-02 | Toshiba Corp | Continuous gas plasma etching apparatus |
| US4068814A (en) * | 1976-10-18 | 1978-01-17 | General Electric Company | Semiconductor body holder |
| JPS53104580A (en) * | 1977-02-25 | 1978-09-11 | Ulvac Corp | Vacuum continuous treatment apparatus |
| US4100055A (en) | 1977-06-10 | 1978-07-11 | Varian Associates, Inc. | Target profile for sputtering apparatus |
| JPS5489350U (ja) * | 1977-12-07 | 1979-06-25 | ||
| US4313815A (en) * | 1978-04-07 | 1982-02-02 | Varian Associates, Inc. | Sputter-coating system, and vaccuum valve, transport, and sputter source array arrangements therefor |
| JPS54150333A (en) * | 1978-05-17 | 1979-11-26 | Nec Corp | Continuously sputtering apparatus |
| FR2429270A1 (fr) * | 1978-06-23 | 1980-01-18 | Mongodin Guy | Appareil pour realiser dans une enceinte sous vide, le depot d'une couche mince sur un substrat ou l'erosion de la surface d'une piece |
| DE2844491C2 (de) * | 1978-10-12 | 1983-04-14 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Vakuum-Beschichtungsanlage mit einer Einrichtung zum kontinuierlichen Substrattransport |
| US4228358A (en) * | 1979-05-23 | 1980-10-14 | Nova Associates, Inc. | Wafer loading apparatus for beam treatment |
| US4261762A (en) * | 1979-09-14 | 1981-04-14 | Eaton Corporation | Method for conducting heat to or from an article being treated under vacuum |
| US4756815A (en) * | 1979-12-21 | 1988-07-12 | Varian Associates, Inc. | Wafer coating system |
| JPS5949397A (ja) * | 1982-09-13 | 1984-03-21 | Hitachi Ltd | 電動ポンプの合成樹脂製筐体の製造方法 |
| JPS62134793A (ja) * | 1985-12-07 | 1987-06-17 | 東芝テック株式会社 | クレジツト販売処理装置 |
| JPS62134794A (ja) * | 1985-12-07 | 1987-06-17 | 東芝テック株式会社 | クレジツト販売処理装置 |
| JPS62134792A (ja) * | 1985-12-07 | 1987-06-17 | 東芝テック株式会社 | クレジツト販売処理装置 |
| JPS62134791A (ja) * | 1985-12-07 | 1987-06-17 | 東芝テック株式会社 | クレジツト販売処理装置 |
-
1979
- 1979-12-21 US US06/106,343 patent/US4756815A/en not_active Expired - Lifetime
-
1980
- 1980-12-16 GB GB8040238A patent/GB2066300B/en not_active Expired
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