JPH10303279A - 真空処理装置 - Google Patents

真空処理装置

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JPH10303279A
JPH10303279A JP9126268A JP12626897A JPH10303279A JP H10303279 A JPH10303279 A JP H10303279A JP 9126268 A JP9126268 A JP 9126268A JP 12626897 A JP12626897 A JP 12626897A JP H10303279 A JPH10303279 A JP H10303279A
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圭祐 近藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 実質的に短時間で移載室内を目標圧力雰囲気
にまで昇圧させることが可能な真空処理装置を提供す
る。 【解決手段】 共通移載室１０２にガス供給経路１１４
を接続すると共に，このガス供給経路１１４に開閉バル
ブ１１６，ガス充填室１１８，流量調整バルブ１２０及
びレギュレータ１２２を順次介挿した後，ガス供給経路
１１４をガス供給源１２４に接続する。また，共通移載
室１０２には，ガス排気経路１２６を介して真空引き機
構Ｐ１２８が接続される。そして，制御器１３２からの
所定のトリガ信号により開閉バルブ１１６が開放される
と，ガス充填室１１８内で待機していた所定のガスが共
通移載室１０２内に供給され，共通移載室１０２内が所
定の目標圧力雰囲気にまで昇圧される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，真空処理装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来より，半導体製造工程においては，
共通移載室を中心として，その周囲に各種真空処理室や
カセット室が接続された，いわゆるクラスタ装置化され
たマルチチャンバ方式の処理装置が使用されている。か
かる処理装置においては，例えば共通移載室内に備えら
れた搬送アームにより，カセット室内に収容されたカセ
ットから被処理体を共通移載室内に搬送する。次いで，
搬送アームの作動により，被処理体を所定の真空処理室
内等に搬入する。そして，被処理体は，搬送アームによ
って順次各種真空処理室内に搬送され，例えばエッチン
グ処理，スパッタ処理又はＣＶＤ処理等を施された後，
搬送アームにより共通移載室を介して再びカセット内に
戻される構成となっている。また，当該装置に係る共通
移載室，各種真空処理室又はカセット室等には，例えば
それぞれに対応するガス供給系及びガス排気系が接続さ
れており，それら各室内を各々任意の圧力雰囲気にする
ことが可能なように構成されている。
【０００３】ここで，例えば，被処理体を共通移載室を
介して，一の真空処理室から他の真空処理室に搬送する
際に，共通移載室内のガスを置換する場合を例に挙げ
て，共通移載室内の圧力雰囲気の昇圧構成について説明
する。まず，一の真空処理室と共通移載室との間に設け
られている一のゲートバルブが開放され，共通移載室内
に配置されている搬送アームにより，被処理体が一の真
空処理室内から共通移載室内に搬送される。次いで，一
のゲートバルブが閉じられると共に，搬送アームが作動
して他の真空処理室と共通移載室との間に設けられてい
る他のゲートバルブ方向に被処理体を移動させる。同時
に，ガス排気系に接続されているガス排気機構を作動さ
せたまま，ガス供給系に介挿されている開閉バルブ及び
可変流量バルブが閉じられる。その結果，共通移載室内
は，所定の圧力雰囲気，例えば共通移載室内に存在し，
被処理体に悪影響を与える各種ガスを外部に排気するこ
とができる程度の圧力雰囲気にまで減圧される。
【０００４】さらに，他のゲートバルブが開放されるま
でに，開閉バルブが開放され，所定のガス，例えばパー
ジ用ガスが共通移載室内に供給されると共に，可変流量
バルブの開度が調整され，例えば共通移載室内の圧力雰
囲気が他の真空処理室内の圧力雰囲気と略同一又はそれ
以上になるまで昇圧された後，その圧力雰囲気が維持さ
れる。次いで，他のゲートバルブが開放された後，搬送
アームの作動によって被処理体が他の真空処理室内に搬
入される構成となっている。このように，共通移載室内
は，反応性ガスやパーティクル等が実質的に存在しな
い，常時所望の状態に保たれる構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで，スループッ
トの向上には，共通移載室内の昇圧速度を向上させて，
被処理体の搬送サイクルを短縮することが必要である。
しかしながら，上述した構成では，開閉バルブの開放と
同時に共通移載室内に供給可能なガスの供給量に自ずと
限界が生じ，この限界によって共通移載室内での昇圧速
度を向上させることが困難となる場合がある。従って，
その昇圧に要する時間を短縮し，スループットの向上を
図るべく，ガス供給系の改良が技術的要求項目の１つと
して挙げられている。
【０００６】本発明は，従来の技術が有する上記のよう
な問題点に鑑みて成されたものであり，移載室に接続さ
れたガス供給系に１又は２以上のバルブ手段を介して１
又は２以上のガス充填室を介挿すると共に，ガス充填室
内に所定のガスを待機させ，所定のトリガ信号に応じて
バルブ手段を開放する構成としたことにより，例えば移
載室内のパーティクルを巻き上げることなく，移載室内
を所定の目標時間内で所定の目標圧力雰囲気にまで瞬時
に昇圧させることが可能な，新規かつ改良された真空処
理装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は，被処理体をガ
ス供給系及びガス排気系を備えた１又は２以上の移載室
内を介して，少なくとも移載室に接続された１又は２以
上の真空処理室内に搬送するように構成された真空処理
装置に適用されるものである。そして，請求項１に記載
の発明によれば，ガス供給系に１又は２以上のバルブ手
段を介して１又は２以上のガス充填室を介挿し，所定の
移載室内を所定の目標圧力雰囲気にまで昇圧させるに際
して，ガス充填室内に所定の目標圧力雰囲気に応じて設
定される所定体積，所定圧力及び所定温度のガスを待機
させ，所定のトリガ信号に応じて前記バルブ手段を開放
するように構成したことを特徴としている。
【０００８】かかる構成によれば，所定のトリガ信号に
応じてバルブ手段を開放することにより，ガス充填室内
に待機していた所定のガスを短時間で移載室内に供給
し，移載室内を短時間に所定の目標圧力雰囲気にまで昇
圧させることができる。その結果，例えば移載室内での
被処理体の搬送中に，移載室内のガスを置換する場合で
も，移載室内の昇圧が速やかに行われ，被処理体の搬送
に影響を与えないため，スループットを向上させること
ができる。また，例えば移載室内を介して被処理体を，
例えば相対的に低い圧力雰囲気の一の真空処理室内から
相対的に高い圧力雰囲気の他の真空処理室内に搬送する
場合でも，被処理体の搬送中に，移載室内を瞬時に他の
処理室内の圧力雰囲気と実質的に同じ圧力雰囲気にまで
昇圧させることができる。
【０００９】また，請求項２に記載の発明によれば，上
述した真空処理装置において，ガス供給系に１又は２以
上のバルブ手段を介して１又は２以上のガス充填室を介
挿し，所定の移載室を所定の目標圧力雰囲気にまで所定
の目標時間内に昇圧させるに際して，ガス充填室内に所
定の目標圧力雰囲気及び所定の目標時間に応じて設定さ
れる所定体積，所定圧力及び所定温度のガスを待機さ
せ，所定のトリガ信号に応じてバルブ手段を開放するよ
うに構成したことを特徴としている。
【００１０】かかる構成によれば，ガス充填室に連通す
るバルブ手段を開放するのみで，あらかじめ設定した時
間内に，移載室内を目標圧力雰囲気にまで昇圧させるこ
とができる。その結果，例えば移載室内の昇圧に要する
時間をほとんど考慮することなく，被処理体の搬送工程
を設定することができる。
【００１１】また，請求項３に記載の発明によれば，そ
れぞれ異なる体積，圧力及び温度に設定された複数のガ
ス充填室が複数のバルブ手段を介して接続され，昇圧対
象である移載室で要求される所定の目標圧力雰囲気に応
じて選択されたガス充填室から所定のガスが供給される
ことを特徴としている。かかる構成によれば，例えば移
載室に複数の真空処理室が接続され，かつそれら各真空
処理室内が各々異なる圧力雰囲気である場合には，被処
理体の搬送先の真空処理室内の圧力雰囲気に応じて，各
々に対応したガス充填室から適宜所望の状態のガスを供
給することができる。
【００１２】さらに，請求項４に記載の発明によれば，
それぞれ異なる体積，圧力及び温度に設定された複数の
ガス充填室が複数のバルブ手段を介して接続され，昇圧
対象である移載室で要求される所定の目標時間に応じて
選択されたガス充填室から所定のガスが供給されること
を特徴としている。かかる構成によれば，所定の目標時
間内に，適宜所定のガス充填室内から所定のガスを移載
室内に供給することができる。その結果，例えば移載室
内での被処理体の搬送時のみで，移載室内を所望の圧力
雰囲気にまで昇圧させることが可能となり，より一層の
スループットの向上を図ることができる。
【００１３】また，請求項５に記載の発明によれば，バ
ルブ手段の切り換えにより，選択されたガス充填室と選
択された移載室とを自在に接続可能であることを特徴と
している。かかる構成によれば，バルブ手段の切り替え
のみで，移載室内の圧力雰囲気の昇圧を常時所望の状態
で行うことができる。
【００１４】また，請求項６に記載の発明によれば，所
定の目標時間は，例えば移載室内又は移載室外部に備え
られた搬送アームの動作に応じて決定されるものである
ことを特徴としている。かかる構成によれば，被処理体
の搬送の中核を成す搬送アームの動作に基づいて，その
作動に連動して目標時間が設定することができるため，
例えば被処理体の搬送中のみで移載室内の圧力雰囲気の
昇圧を常時正確かつ所望の状態で行うことができる。
【００１５】さらに，請求項７に記載の発明によれば，
目標圧力雰囲気は，６６．７Ｐａ以下に設定されること
を特徴としている。ところで，本願発明のように，移載
室内での昇圧速度を上げた場合には，例えば移載室内の
パーティクルの巻き上げが問題となる場合がある。しか
し，発明者らの知見によれば，目標圧力雰囲気を６６．
７Ｐａ以下に設定することにより，その昇圧速度を上げ
た場合でも，移載室内のパーティクルは重力に逆らって
舞い上がることができないため，被処理体にパーティク
ルが付着することがない。
【００１６】さらに，請求項８に記載の発明によれば，
移載室内が所定の圧力雰囲気に到達した時点で，移載室
内に所定の量の圧力調整用ガスを供給することを特徴と
している。かかる構成によれば，移載室内が所定の目標
圧力雰囲気に達した後，または別に設定した圧力雰囲気
に達した後に，移載室内に圧力調整用ガスを供給するこ
とができる。その結果，昇圧後の移載室内の圧力雰囲気
を，所望の一定状態に維持することができる。
【００１７】また，請求項９に記載の発明によれば，移
載室内の圧力雰囲気は，ガス供給系に介挿されたレギュ
レータの調整により設定されることを特徴としている。
従って，移載室内の圧力雰囲気を正確かつ確実に調整
し，所望の圧力雰囲気に維持することができる。なお，
本明細書中において，レギュレータとは，ガス供給系に
おけるガス供給源側（１次側）と移載室側（２次側）と
の圧力を主に調整する部材を言うものとする。
【００１８】また，請求項１０に記載の発明によれば，
移載室内の圧力雰囲気は，ガス供給系に介挿された流量
調整バルブの開度を調整することにより，一定に維持さ
れることを特徴としている。従って，移載室内の圧力雰
囲気の微調整が可能となり，移載室内を常時所望の一定
圧力雰囲気に維持することができる。なお，本明細書中
において，流量調整バルブとは，上述した１次側と２次
側との流量を主に調整する部材を言うものとする。
【００１９】さらに，請求項１１に記載の発明によれ
ば，流量調整バルブの開度は，移載室内の圧力に応じて
常時調整されることを特徴としている。従って，移載室
内の圧力雰囲気に変化が生じた場合でも，その変化に瞬
時に対応して移載室内の圧力を所望の圧力雰囲気に維持
することができる
【００２０】また，請求項１２に記載の発明によれば，
流量調整バルブの開度は，処理開始前に予め調整され，
処理時には一定の開度に固定されることを特徴としてい
る。従って，流量調整バルブの開度調整を常時調整する
手段を真空処理装置に備える必要がないため，装置構成
が容易となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら，
本発明に係る真空処理装置をクラスタツール化されたマ
ルチチャンバ型の真空処理装置に適用した実施の一形態
について詳細に説明する。なお，以下の説明において，
略同一の機能及び構成を有する構成要素については，略
同一の符号を付することにより，重複説明を省略するこ
ととする。
【００２２】まず，第１の実施の形態について，図１〜
３を参照しながら説明する。図１には，本実施の形態に
係る真空処理装置１００が図示されており，共通移載室
１０２を中心として，例えば３つの真空処理室１０４
ａ，１０４ｂ，１０４ｃと，例えば２つのカセット室１
０６ａ，１０６ｂとが，その共通移載室１０２の周囲に
配置されている。また，真空処理室１０４ａ〜１０４ｃ
と，カセット室１０６ａ，１０６ｂとは，それぞれに対
応するゲートバルブＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５を介
して，各々共通移載室１０２に連通するように接続され
る構成となっている。
【００２３】真空処理室１０４ａ〜１０４ｃは，被処理
体，例えば半導体ウェハ（以下，「ウェハ」と称す
る。）Ｗの被処理面に所定の処理を連続して施すための
装置の集合体で，例えばエッチング装置やスパッタ装置
やＣＶＤ装置等から構成されている。また，真空処理室
１０４ａ〜１０４ｃは，気密に構成されていると共に，
真空処理室１０４ａ〜１０４ｃには，それぞれに対応す
る不図示のガス供給系，および例えばターボ分子ポンプ
から成る真空引き機構Ｐ１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ
（図２を参照。）が接続されている。従って，真空処理
室１０４ａ〜１０４ｃ内は，各種装置構成又は各種処理
に応じて，所望の圧力雰囲気に適宜調整可能なように構
成されている。
【００２４】また，カセット室１０６ａ，１０６ｂは，
気密に構成されている共に，その内部に例えば２５枚の
ウェハＷを同時に載置可能なカセット１０８を収容可能
なように構成されている。また，カセット室１０６ａ，
１０６ｂのカセット１０８の搬入出側には，それぞれに
対応するゲートバルブＧ６，Ｇ７が設けられている。さ
らに，カセット室１０６ａ，１０６ｂには，不図示のガ
ス供給系及び真空引き機構が接続されている。従って，
カセット室１０６ａ，１０６ｂは，それぞれに対応する
ゲートバルブＧ４及びＧ６，またはＧ５及びＧ７を閉じ
ることによって，その内部を適宜所望の圧力雰囲気に調
整可能なように構成されている。
【００２５】また，共通移載室１０２は，気密に構成さ
れていると共に，共通移載室１０２内には，例えば多関
節アームから成る搬送アーム１１２が設けられている。
この搬送アーム１１２は，共通移載室１０２内を介し
て，ウェハＷをカセット室１０６ａ，１０６ｂ内及び真
空処理室１０４ａ〜１０４ｃ内との間で適宜搬送可能な
位置に配置されている。また，搬送アーム１１２は，不
図示の駆動機構が接続されていると共に，この駆動機構
の作動により，搬送アーム１１２は適宜所望の運動を行
うように構成されている。
【００２６】次に，共通移載室１０２におけるガスの供
給系及び排気系の構成について図２を参照しながら説明
する。共通移載室１０２には，ガス供給経路１１４が接
続されていると共に，このガス供給経路１１４には，開
閉バルブ１１６，本実施の形態に係るガス充填室１１
８，流量調整バルブ１２０，レギュレータ１２２が順次
介挿されている。さらに，ガス供給経路１１４は，それ
ら各部材を介して，不活性ガス，例えばＡｒを１．５ｋ
ｇ／ｃｍ2の圧力雰囲気でガス供給経路１１４に供給可
能なガス供給源１２４に接続されている。また，共通移
載室１０２には，ガス排気経路１２６が接続されている
と共に，このガス排気経路１２６は，例えばターボ分子
ポンプから成る真空引き機構Ｐ１２８に接続されてい
る。
【００２７】さらに，共通移載室１０２には，この共通
移載室１０２内の圧力雰囲気を常時測定可能な圧力セン
サ１３０が接続されている。そして，開閉バルブ１１
６，流量調整バルブ１２０及び圧力センサ１３０には，
制御器１３２が接続されている。従って，圧力センサ１
３０等からの各種信号に基づいて，制御器１３２によ
り，開閉バルブ１１６又は流量調整バルブ１２０の開閉
又は開度が制御される構成となっている。
【００２８】また，本実施の形態にかかるガス充填室１
１８内の圧力雰囲気は，レギュレータ１２２の仕様や構
成等により設定される。従って，ガス充填室１１８内の
圧力雰囲気の調整や設定変更を行う場合には，レギュレ
ータ１２２の仕様を変更若しくは交換する構成となって
いる。なお，図２に示した真空処理装置１００において
は，カセット室１０６ａ，１０６ｂ等を省略して図示し
たが，図１に示したものと略同一の構成であることは言
うまでもない。
【００２９】ここで，本実施の形態に係る共通移載室１
０２内の圧力雰囲気の調整について，ウェハＷを例えば
共通移載室１０２内を介して真空処理室１０４ａから真
空処理室１０４ｂへ搬送する際に，共通移載室１０２内
のガスを置換する場合を例に挙げて説明する。真空処理
室１０４ａ内で所定の処理を施されたウェハＷは，ゲー
トバルブＧ１が開放された後，真空処理室１０４ａ内か
ら搬送アーム１１２によって共通移載室１０２内に搬送
される。この際，共通移載室１０２内は，ガス供給源１
２４から所定量の不活性ガスが供給され，かつ真空引き
機構Ｐ１２８によって所定の真空引きがなされている。
従って，共通移載室１０２内は，真空処理室１０４ａ内
の圧力雰囲気と実質的に同一，例えば１３．３Ｐａに維
持されている。また，真空処理室１０４ａ内が真空引き
機構Ｐ１１０ａにより真空引きされている場合でも，制
御器１３２により流量調整バルブ１２０の開度が常時調
整されているため，共通移載室１０２内の圧力雰囲気
は，所望の一定状態に維持される構成となっている。な
お，この共通移載室１０２内の圧力雰囲気の維持は，制
御器１３２に接続されていない流量調整バルブによって
も行うことができる。この場合には，予め，試験的に流
量調整バルブの開度を共通移載室１０２内が所望の圧力
雰囲気に維持されるように調整し，処理時にはその流量
調整バルブの開度を固定するように構成される。
【００３０】次いで，ゲートバルブＧ１が閉じられると
共に，不図示の駆動機構の駆動によって搬送アーム１１
２が作動し，搬送アーム１１２上のウェハＷがゲートバ
ルブＧ２付近にまで水平移動する。このウェハＷの共通
移載室１０２内での移動の際，すなわちゲートバルブＧ
１〜Ｇ５が全て閉じられている際に，共通移載室１０２
内のガスの置換が行われる。すなわち，まず搬送アーム
１１２の動作に応じて，制御信号が制御器１３２から開
閉バルブ１１６に伝達され，この開閉バルブ１１６が閉
じられる。また，真空引き機構Ｐ１２８は，開閉バルブ
１１６及び流量調整バルブ１２０の開閉等に関わらず，
常時共通移載室１０２内の真空引きを行う構成となって
いる。従って，共通移載室１０２内の圧力雰囲気は，共
通移載室１０２内に満たされているガスを充分に排気す
ることができる圧力雰囲気，例えば０．５Ｐａ以下にま
で減圧される構成となっている。その結果，処理時に真
空処理室１０４ａ内で生じた例えばＨ2ＯやＨ2等のウェ
ハＷに悪影響を与える物質や，搬送アーム１１２の駆動
の際に生じるパーティクル等を，共通移載室１０２内か
ら除去することができる。なお，ガス充填室１１８への
不活性ガスの充填は，開閉バルブ１１６が閉じられてい
る間，例えば共通移載室１０２内の真空引きが行われて
いる間に行われる構成となっている。
【００３１】次いで，共通移載室１０２内の圧力雰囲気
が上述の如く０．５Ｐａとなったという情報が，圧力セ
ンサ１３０から制御器１３２に伝達される。そして，こ
の情報に応じて制御器１３２から所定のトリガ信号が開
閉バルブ１１６に伝達されることにより，開閉バルブ１
１６が開放される。その結果，本実施の形態に係るガス
充填室１１８内に充填されていた所定の不活性ガスが，
瞬時に共通移載室１０２内に供給される構成となってい
る。従って，共通移載室１０２内の圧力雰囲気は，ウェ
ハＷの次の搬送先である真空処理室１０４ｂ内の圧力雰
囲気と実質的に同一，またはその圧力雰囲気よりも実質
的に高い圧力雰囲気，例えば１３．３Ｐａにまで昇圧さ
れる構成となっている。
【００３２】なお，本実施の形態は，昇圧後の共通移載
室１０２の圧力雰囲気が６６．７Ｐａ以下である場合に
のみに適用される構成となっている。従って，仮に共通
移載室１０２内に例えばパーティクルが残留していた場
合に，上述の如く不活性ガスを共通移載室１０２内に瞬
間的に供給しても，パーティクルは重力に逆らって舞い
上がることができず，被処理体に対して悪影響を及ぼす
ことがない。また，ガス供給経路１１４の共通移載室１
０２側開口端には，例えばアルミニウムから成り，例え
ば略メッシュ状の不図示の拡散部材が取り付けられる構
成となっている。従って，不活性ガスは，均一に分散し
ながら共通移載室１０２内に供給されるため，ガス供給
経路１１４の共通移載室１０２側開口端付近でも，例え
ばパーティクルが舞い上がることがない。
【００３３】次に，本実施の形態に係るガス充填室１１
８内に充填される不活性ガスの圧力雰囲気の設定につい
て説明する。開閉バルブ１１６の開放後の共通移載室１
０２内の圧力雰囲気を例えば上述の如く１３．３Ｐａ
（Ｐ）とし，上記ガス排気時の共通移載室１０２内の圧
力雰囲気を例えば上述の如く０．５Ｐａ（Ｐ1）とし，
共通移載室１０２内の容積を例えば７．０×１０7ｍｍ3
（Ｖ1）とし，ガス充填室１１８内の容積を例えば３．
６×１０3ｍｍ3（Ｖ2）とし，不活性ガス充填時のガス
充填室１１８内の圧力雰囲気をＰ2とし，Ｖ1＋Ｖ2をＶ
とする。圧力と容積（体積）とは，
【００３４】
【数１】
【００３５】が成立し，この式４に上述した各数値を代
入することにより，Ｐ2は２．４８×１０5Ｐａとなる。
なお，本実施の形態においては，この圧力雰囲気は，レ
ギュレータ１２２により設定される構成となっている。
【００３６】従って，上述の如く構成された真空処理装
置１００においては，ガス充填室１１８内に２．４８×
１０5Ｐａの圧力雰囲気で不活性ガスを充填することに
より，共通移載室１０２内の圧力雰囲気を１３．３Ｐａ
に昇圧させることができる。なお，上述したガス充填室
１１８内に充填される不活性ガスの圧力雰囲気の設定で
は，ガス充填室１１８から不活性ガスの供給されている
場合における共通移載室１０２内の排気については考慮
していない。これは，その際の共通移載室１０２内の圧
力雰囲気に対する排気による影響が小さいためである。
また，開閉バルブ１１６が開放された際に，流量調整バ
ルブ１２０の開放に伴う，ガス供給源１２４からの不活
性ガスの供給についても考慮していない。これも上記と
同様に，共通移載室１０２内の圧力雰囲気に対する影響
が小さいためである。さらに，上述した具体的な各数値
は，上記各式を具体的に説明するために挙げたものであ
り，本実施の形態はそれら各数値に限定されるものでは
ない。従って，本実施の形態を各種装置に適用する場合
には，式１が成立するように装置構成が成されれば，本
実施の形態を実施することができることは言うまでもな
い。
【００３７】再び図２に戻り，圧力センサ１３０から情
報に基づいて，制御器１３２は共通移載室１０２内の圧
力雰囲気が１３．３Ｐａに維持されるように，開閉バル
ブ１１６を開放したまま，流量調整バルブ１２０の開度
を調整する。同時に，ゲートバルブＧ２が開放されると
共に，搬送アーム１１２が作動し，搬送アーム１１２上
に載置されているウェハＷが，真空処理室１０４ｂ内に
搬入される。この際，真空処理室１０４ｂ内が真空引き
機構１１０ｂによって真空引きされている場合でも，流
量調整バルブ１２０の開度調整により，共通移載室１０
２の圧力雰囲気は，所望の一定状態に維持されるように
構成されている。そして，ゲートバルブＧ２が閉じられ
た後，真空処理室１０４ｂ内で再びウェハＷに対して所
定の処理が施されるように構成されている。
【００３８】また，本実施の形態においては，ウェハＷ
が共通移載室１０２内を介して，真空処理室１０４ｂ内
から真空処理室１０４ｃ内に搬送される際や，真空処理
室１０４ｃ内からカセット室１０６ａ又は１０６ｂ内の
カセット１０８に搬送される際，またはそのカセット１
０８から真空処理室１０４ａ内に搬送される際などに
も，上述の如く共通移載室１０２内のガスの置換を行う
ように構成されている。なお，本実施の形態に係る共通
移載室１０２内のガスの置換は，共通移載室１０２内で
のウェハＷの移載時に，適宜必要とされる場合のみ実施
する構成としても良い。例えば，真空処理室１０４ｂ内
でウェハＷに対して所定の処理を施した際に，ウェハＷ
に悪影響を及ぼす物質がほとんど生成されない場合に
は，上述したような共通移載室１０２内のガスの置換を
行わない構成としても良い。
【００３９】次に，第１の実施の形態に係る実施例につ
いて，図３を参照しながら説明する。同図は，図１及び
２に示した真空処理装置１００において，第１の実施の
形態で説明した如くガス供給経路１１４にガス充填室１
１８を介挿した場合，および従来の装置の如くガス供給
経路１１４にガス充填室１１８を介挿しない場合におけ
る，共通移載室１０２内の圧力雰囲気の変化及びその昇
圧時間を示したものである。また，同図の縦軸には，共
通移載室１０２内の圧力（Ｐａ）を示し，横軸には，経
過時間（秒）を示した。
【００４０】ここで，共通移載室１０２内の昇圧後の目
標圧力雰囲気は，１３．３Ｐａ（Ｐ）とし，昇圧前，す
なわち開閉バルブ１１６の開放前の共通移載室１０２内
の圧力雰囲気は，０．５Ｐａとした。また，共通移載室
１０２内の容積は，７．０×１０7ｍｍ3とし，ガス供給
源１２４からガス供給経路１１４へのＡｒガスの供給圧
力は，１．５ｋｇ／ｃｍ2とした。さらに，ガス供給経
路１１４にガス充填室１１８を介挿した場合において
は，ガス充填室１１８内の容積は，３．６×１０3ｍｍ3
とし，Ａｒガス充填時のガス充填室１１８内の圧力雰囲
気は，２．４８×１０5Ｐａとした。また，ガス充填室
１１８をガス供給経路１１４に介挿しない場合は，ガス
充填室１１８のみを取り外し，ガス供給経路１１４を介
して開閉バルブ１１６と流量調整バルブ１２０とを直接
接続した。そして，共通移載室１０２内の圧力雰囲気
は，圧力センサ１３０により連続的に測定した。
【００４１】まず，共通移載室１０２内の圧力雰囲気
は，開閉バルブ１１６が閉じられると，真空引き機構Ｐ
１２８の真空引きによって約０．５Ｐａに維持された。
そして，図３中の０秒の時に開閉バルブ１１６を開放
し，共通移載室１０２内にＡｒガスを供給した。このＡ
ｒガスの供給により，共通移載室１０２内の圧力雰囲気
が目標圧力雰囲気である約１３．３Ｐａまで昇圧された
と共に，流量調整バルブ１２０の開度調整により，その
約１３．３Ｐａの圧力雰囲気を維持した。
【００４２】その結果，同図からもわかるように，ガス
供給経路１１４にガス充填室１１８を介挿した場合に
は，開閉バルブ１１６の開放後，約０．２秒で共通移載
室１０２内の圧力雰囲気が約１３．３Ｐａにまで昇圧し
た。一方，ガス供給経路１１４にガス充填室１１８を介
挿しなかった場合には，共通移載室１０２内の圧力雰囲
気は緩慢に上昇し，約１３．３Ｐａに達するまでに約
４．０秒の時間を要した。
【００４３】従って，ガス充填室１１８を設けた該装置
１００では，共通移載室１０２内における減圧時の圧力
雰囲気から目標圧力雰囲気に達するまで時間が，従来の
装置と比較して約１／２０に短縮された。その結果，第
１の実施の形態で説明したように，共通移載室１０２内
でのウェハＷの搬送中に共通移載室１０２内のガスを置
換する場合には，そのガスの置換に要する時間が大幅に
短縮され，すなわち搬送時間が大幅に短縮されるため，
スループットの大幅な向上を図ることができる。
【００４４】次に，第２の実施の形態について，再び図
１及び２を参照しながら説明する。例えば，真空処理室
１０４ｂから真空処理室１０４ｃへウェハＷを搬送する
場合に，真空処理室１０４ｂ内よりも真空処理室１０４
ｃの圧力雰囲気の方が実質的に高い場合には，以下のよ
うにして共通移載室１０２内の圧力雰囲気を目標圧力雰
囲気にまで昇圧させる構成としても良い。すなわち，ま
ず図１及び２に示したゲートバルブＧ２を開放し，図１
中の搬送アーム１１２の作動によりウェハＷを真空処理
室１０４ｂ内から共通移載室１０２内に搬送する。この
際，図２に示した開閉バルブ１１６及び排気経路１２６
に介挿されている不図示のバルブが閉じられる。そし
て，共通移載室１０２内の圧力雰囲気は，真空処理室１
０４ｂ内の圧力雰囲気と実質的に同一に設定されてい
る。
【００４５】次いで，ゲートバルブＧ２を閉じると共
に，搬送アーム１１２の作動によりウェハＷをゲートバ
ルブＧ３方向に移載する。同時に，搬送アーム１１２の
動作に応じて，制御器１３２から開閉バルブ１１６に対
してトリガ信号が伝達されることにより，開閉バルブ１
１６が開放される。そして，この開閉バルブ１１６の開
放により，共通移載室１０２内は，瞬時に真空処理室１
０４c内の圧力雰囲気と実質的に同一の圧力雰囲気とな
るように構成されている。また，この際，真空引き機構
Ｐ１２８を作動させると共に，制御器１３２からの信号
により流量調整バルブ１２０の開度を調整することによ
り，共通移載室１０２内の圧力雰囲気を一定に維持する
ことができる。
【００４６】次いで，ゲートバルブＧ３が開放されると
共に，搬送アーム１１２の作動によってウェハＷが真空
処理室１０４ｃ内に搬送される。この際，例えば，排気
経路１２６に介挿されている不図示のバルブの開放によ
って共通移載室１０２内が真空引きされる場合でも，制
御器１３２により流量調整バルブ１２０の開度が調整さ
れるため，共通移載室１０２内の圧力雰囲気は，所望の
一定状態に維持される構成となっている。また，真空処
理室１０４ｃ内が真空引き機構Ｐ１１０ｃにより真空引
きされる場合でも，同様にして共通移載室１０２内は，
所望の一定圧力雰囲気に維持される構成となっている。
そして，ゲートバルブＧ３が閉じられた後，真空処理室
１０４ｃ内でウェハＷに対して所定の処理が施される構
成となっている。なお，本実施の形態に係る装置は，第
１の実施の形態に係る真空処理装置１００と同一の構成
となっている。
【００４７】次に，第３の実施の形態について，図４を
参照しながら説明する。共通移載室１０２に対する本実
施の形態に係るガス供給系は，同図に示したよう，共通
移載室１０２とレギュレータ１２２との間のガス供給経
路１１４に，３つの分岐経路２００ａ，２００ｂ，２０
０ｃが介挿される構成となっている。そして，これら分
岐経路２００ａ，２００ｂ，２００ｃには，それぞれに
対応する開閉バルブ２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ，ガ
ス充填室２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃ及び流量調整バ
ルブ２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃが，共通移載室１０
２側から順次介挿される構成となっている。
【００４８】また，開閉バルブ２０２ａ〜２０２ｃ及び
流量調整バルブ２０６ａ〜２０６cは，各々制御器１３
２に接続されていると共に，この制御器１３２の制御に
より，それぞれ独立してバルブの開閉や開度の調整が行
われる構成となっている。さらに，ガス充填室２０４ａ
〜２０４ｃ以外のガス供給経路２００ａ〜２００ｃ，開
閉バルブ２０２ａ〜２０２ｃ及び流量調整バルブ２０６
ａ〜２０６ｃは，それぞれ略同一に構成された部材が用
いられる構成となっている。さらにまた，ガス供給経路
１１４に分岐経路２００ａ〜２００ｃを介挿した以外
は，第１及び２の実施の形態で説明した真空処理装置１
００（図１及び２を参照。）と同一の構成となってい
る。
【００４９】ここで，本実施の形態に係る共通移載室１
０２内での圧力雰囲気の昇圧構成について説明する。本
実施の形態は，例えば図１に示した真空処理室１０４ａ
〜１０４ｃ内及びカセット室１０６ａ，１０６ｂ内の圧
力雰囲気が，それぞれ異なっている場合に，特に効果を
奏するように構成されている。すなわち，例えば真空処
理室１０４ａ，真空処理室１０４ｂ，真空処理室１０４
ｃ，カセット室１０６ａ又は１０６ｂの順に，それらの
内部の圧力雰囲気の方が高く設定されている場合におい
て，例えば共通移載室１０２内でのウェハＷの搬送中に
共通移載室１０２内のガスの置換を行う場合でも，実質
的に短時間でそのガスの置換を行うことができる。
【００５０】例えば，昇圧後に共通移載室１０２内の圧
力雰囲気を，真空処理室１０４ｂ，１０４ｃ内，または
カセット室１０６ａ又は１０６ｂ内の圧力雰囲気にまで
昇圧可能なように，それぞれに対応するようにガス充填
室２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃを構成する。そして，
真空処理室１０４ａ内から真空処理室１０４ｂ内へのウ
ェハＷの搬送時において，共通移載室１０２内の圧力雰
囲気を昇圧させる際には，制御器１３２からのトリガ信
号によって開閉バルブ２０２ａのみが開放され，ガス充
填室２０４ａ内に充填されていた不活性ガスが共通移載
室１０２内に瞬時に供給される構成となっている。ま
た，この際，制御器１３２の制御により，流量調整バル
ブ２０６ａの開度が調整され，共通移載室１０２内の圧
力雰囲気が所望の一定状態に維持される構成となってい
る。
【００５１】同様にして，ウェハＷが真空処理室１０４
ｂ内から真空処理室１０４ｃ内へ搬送される際には，制
御器１３２により開閉バルブ２０２ｂのみが開放され，
真空処理室１０４ｃ内からカセット室１０６ａ又は１０
６ｂ内へ搬送される際には，開閉バルブ２０２ｃのみが
開放される構成となっている。従って，ウェハＷの搬送
先の各室内の圧力雰囲気がすべて異なっている場合にお
いて，ウェハＷの搬送時毎に共通移載室１０２内のガス
の置換を行う場合でも，共通移載室１０２内の圧力雰囲
気を常に所望の状態で，かつ実質的に短時間で昇圧させ
ることができる。
【００５２】以上，本発明の好適な実施の形態につい
て，添付図面を参照しながら説明したが，本発明はかか
る構成に限定されない。特許請求の範囲に記載された技
術的思想の範疇において，当業者であれば，各種の変更
例及び修正例に想到し得るものであり，それら変更例及
び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと
了解される。
【００５３】例えば，上記第１〜３の実施の形態におい
て，搬送アームの動作に応じて制御器から開閉バルブに
トリガ信号を伝達し，その開閉バルブを開放する構成を
例に挙げて説明したが，本発明はかかる構成に限定され
るものではなく，搬送アームの動作とは無関係に，開閉
バルブをトリガ信号によって開放する構成としても良
い。また，エンコーダや光学センサ等の搬送アームの動
作を監視する各種センサを設け，それら各種センサ等か
らの信号に応じて，開閉バルブを開放する構成としても
良い。
【００５４】また，上記第３の実施の形態において，ガ
ス供給経路に３つの分岐経路を介挿し，かつそれら各分
岐経路に開閉バルブ，ガス充填室及び流量調整バルブを
介挿した例を挙げて説明したが，本発明はかかる構成に
限定されるものではなく，移載室内の圧力雰囲気の昇圧
が必要とされる場合に対応して，ガス供給経路に２以上
の分岐経路を介挿し，それら各分岐経路に開閉バルブ，
対応するガス充填室及び流量調整バルブを介挿する構成
としても実施可能である。また，共通移載室それぞれ独
立した２以上のガス供給経路を接続すると共に，これら
各ガス供給経路のそれぞれに開閉バルブ，ガス充填室，
流量調整バルブ及びレギュレータを順次介挿し，かつ各
ガス供給経路のそれぞれにガス供給源に接続した構成と
しても良い。
【００５５】さらに，上記第１〜３の実施の形態におい
て，開閉バルブ及び流量調整バルブを，ガス充填室を挟
んでガス供給経路又は分岐経路に介挿した構成を例に挙
げて説明したが，本発明はかかる構成に限定されるもの
ではなく，少なくとも１つのバルブ手段をガス充填室と
移載室との間のガス供給系に備えた構成であれば，本発
明を実施することができる。
【００５６】さらにまた，上記第１〜３の実施の形態に
おいて，ガス充填室内から共通移載室内に供給する不活
性ガスの設定条件が，各容積（体積）と各圧力雰囲気と
によって成立する式により求めた例を挙げて説明した
が，本発明はかかる構成に限定されるものではなく，そ
れら各容積（体積）及び各圧力雰囲気の条件に加えて，
さらに移載室，ガス充填室又はガスの温度等の各温度条
件を，移載室内に供給するガスの設定条件に加えても本
発明は実施可能である。
【００５７】また，上記第１〜３実施の形態において，
１つの共通移載室に２つのカセット室及び３つの真空処
理室を接続した例を挙げて説明したが，本発明はかかる
構成に限定されるものではなく，被処理体の処理に応じ
て構成された，少なくとも１つの移載室と少なくとも１
つの真空処理室を備えた真空処理装置であれば，本発明
を適用することができる。さらに，本発明は，気密な容
器内に形成されたある部屋内を，所定の目標圧力雰囲気
にまで昇圧させる場合にも適用することができる。
【００５８】
【発明の効果】本発明によれば，移載室に接続されてい
るガス供給系に，バルブ手段を介してガス充填室を介挿
したため，所定のトリガ信号によるバルブ手段の開放の
みで，ガス充填室内に待機していた所定のガスを瞬時に
移載室内に供給することができる。従って，移載室内の
圧力雰囲気が，所定の目標圧力雰囲気にまで昇圧するま
でに要する時間を，大幅に短縮することができる。さら
に，ガス充填室内に充填するガスは，目標圧力雰囲気だ
けではなく所定の目標時間に応じて設定することができ
るため，要求される時間内に移載室内の圧力雰囲気を目
標雰囲気にまで昇圧させることができる。
【００５９】また，ガス供給系には，複数のバルブを介
して，それぞれ異なる所定のガスを充填可能な複数のガ
ス充填室を備えることができるため，要求される目標圧
力雰囲気に応じてそれら複数のガス充填室を適宜選択す
ることができる。その結果，常に所望の状態のガスを移
載室内に供給することができるため，移載室内をさらに
実質的に短時間で目標圧力雰囲気にまで昇圧させること
ができる。さらに，それら複数のガス充填室は，目標圧
力雰囲気だけではなく目標時間に応じて選択することが
できるため，要求される時間内に移載室内の圧力雰囲気
を昇圧させることができる。さらにまた，それら複数の
ガス充填室は，バルブ手段の切り替えにより選択される
ため，容易かつ確実に所望の状態のガスを移載室内に供
給することができる。
【００６０】また，目標時間は，搬送アームの動作に応
じて決定することができるため，例えば搬送アームの作
動時のみで，移載室内の圧力雰囲気の昇圧を行うことが
できる。さらに，目標圧力雰囲気は，６６．７Ｐａ以下
に設定されているため，移載室内に例えばパーティクル
が存在していた場合でも，そのパーティクルを巻き上げ
ることなく，移載室内の圧力雰囲気を昇圧させることが
できる。そして，移載室内が所定の圧力雰囲気に達した
時点で，移載室内に所定の量の圧力調整用ガスを供給す
ることができるため，その昇圧後の圧力雰囲気を所望の
一定状態に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用可能な真空処理装置を示した概略
的な説明図である。
【図２】図１に示した真空処理装置のガス供給系及びガ
ス排気系を表した概略的な説明図である。
【図３】第１の実施の形態に係る実施例を説明するため
の概略的な説明図である。
【図４】第３の実施の形態に係るガス供給系を表した概
略的な説明図である。
【符号の説明】
１００ 真空処理装置 １０２ 共通移載室 １０４ａ〜１０４ｃ 真空処理室 １１２ 搬送アーム １１４ ガス供給経路 １１６ 開閉バルブ １１８ ガス充填室 １２０ 流量調整バルブ １２４ ガス供給源 １２６ ガス排気経路 １２８ 真空引き機構 １３０ 圧力センサ １３２ 制御器 Ｗ ウェハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｈ０１Ｌ 21/203 Ｈ０１Ｌ 21/203 Ｓ 21/205 21/205 (72)発明者 近藤 圭祐 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の１ 東京エレクトロン山梨株式会社山梨事業所 内 (72)発明者 吉田 哲雄 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の１ 東京エレクトロン山梨株式会社山梨事業所 内

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被処理体をガス供給系及びガス排気系を
    備えた１又は２以上の移載室内を介して，少なくとも前
    記移載室に接続された１又は２以上の真空処理室内に搬
    送するように構成された真空処理装置において，前記ガ
    ス供給系に１又は２以上のバルブ手段を介して１又は２
    以上のガス充填室を介挿し，所定の前記移載室内を所定
    の目標圧力雰囲気にまで昇圧させるに際して，前記ガス
    充填室内に前記所定の目標圧力雰囲気に応じて設定され
    る所定体積，所定圧力及び所定温度のガスを待機させ，
    所定のトリガ信号に応じて前記バルブ手段を開放するよ
    うに構成したことを特徴とする，真空処理装置。
  2. 【請求項２】 被処理体をガス供給系及びガス排気系を
    備えた１又は２以上の移載室内を介して，少なくとも前
    記移載室に接続された１又は２以上の真空処理室内に搬
    送するように構成された真空処理装置において，前記ガ
    ス供給系に１又は２以上のバルブ手段を介して１又は２
    以上のガス充填室を介挿し，所定の前記移載室を所定の
    目標圧力雰囲気にまで所定の目標時間内に昇圧させるに
    際して，前記ガス充填室内に前記所定の目標圧力雰囲気
    及び前記所定の目標時間に応じて設定される所定体積，
    所定圧力及び所定温度のガスを待機させ，所定のトリガ
    信号に応じて前記バルブ手段を開放するように構成した
    ことを特徴とする，真空処理装置。
  3. 【請求項３】 それぞれ異なる体積，圧力及び温度に設
    定された複数のガス充填室が複数のバルブ手段を介して
    接続され，昇圧対象である前記移載室で要求される所定
    の目標圧力雰囲気に応じて選択された前記ガス充填室か
    ら所定のガスが供給されることを特徴とする，請求項１
    又は２に記載の真空処理装置。
  4. 【請求項４】 それぞれ異なる体積，圧力及び温度に設
    定された複数のガス充填室が複数のバルブ手段を介して
    接続され，昇圧対象である前記移載室で要求される所定
    の目標時間に応じて選択された前記ガス充填室から所定
    のガスが供給されることを特徴とする，請求項２に記載
    の真空処理装置。
  5. 【請求項５】 前記バルブ手段の切り換えにより，選択
    された前記ガス充填室と選択された前記移載室とを自在
    に接続可能であることを特徴とする，請求項１，２，３
    又は４のいずれかに記載の真空処理装置。
  6. 【請求項６】 前記所定の目標時間は，搬送アームの動
    作に応じて決定されるものであることを特徴とする，請
    求項２，３，４又は５のいずれかに記載の真空処理装
    置。
  7. 【請求項７】 前記所定の目標圧力雰囲気は，６６．７
    Ｐａ以下に設定されることを特徴とする，請求項１，
    ２，３，４，５又は６のいずれかに記載の真空処理装
    置。
  8. 【請求項８】 前記移載室内が所定の圧力雰囲気に到達
    した時点で，前記移載室内に所定量の圧力調整用ガスを
    供給することを特徴とする，請求項１，２，３，４，
    ５，６又は７のいずれかに記載の真空処理装置。
  9. 【請求項９】 前記移載室内の圧力雰囲気は，前記ガス
    供給系に介挿されたレギュレータの調整により設定され
    ることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，
    ７又は８のいずれかに記載の真空処理装置。
  10. 【請求項１０】 前記移載室内の圧力雰囲気は，前記ガ
    ス供給系に介挿された流量調整バルブの開度を調整する
    ことにより，一定に維持されることを特徴とする，請求
    項１，２，３，４，５，６，７，８又は９のいずれかに
    記載の真空処理装置。
  11. 【請求項１１】 前記流量調整バルブの開度は，前記移
    載室内の圧力に応じて常時調整されることを特徴とす
    る，請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１
    ０のいずれかに記載の真空処理装置。
  12. 【請求項１２】 前記流量調整バルブの開度は，処理開
    始前に予め調整され，処理時には一定の開度に固定され
    ることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，
    ７，８，９又は１０のいずれかに記載の真空処理装置。
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