JPS5994435A

JPS5994435A - 真空処理装置

Info

Publication number: JPS5994435A
Application number: JP20441382A
Authority: JP
Inventors: Hidetaka Jo; 城　英孝; Noboru Kuriyama; 昇栗山
Original assignee: Tokuda Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Tokuda Seisakusho Co Ltd
Priority date: 1982-11-20
Filing date: 1982-11-20
Publication date: 1984-05-31
Also published as: JPS6233745B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は真空処理装置に係り、特にシリコンウニ・・全
自動的に真空処理をする゛真空処理装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、半導体材料の７リコンウエノ・を真空処理する場
合、特にエツチングを行なう場合は、例えば円筒形状の
真空槽を設け、その内部下面に複数のシリコンウニノ・
を、その被処理面を上方にして配置し、その上方からプ
ラズマ等によりエツチングを行なっていた。

しかし、上記のような装置ではエツチングにより削られ
たごみが７リコンウエノ・上に付着するおそれがあり、
製品の特性を悪化させる原因となっていた。

また、プラズマエツチングを行なう場合、処理を行なう
室内と同様の真空状態に一マグネットを配置すると、マ
グネット配置側に放電が生じ、エネルギーの無駄となっ
てしまう。そのため、マグネソトを配置するための部屋
をさらに設けなければならず、面常の真空処理装置に必
要な部屋よりも室数が多くなり、ｌｆｔ’７造が複雑化
し、製作に手間がかかるとともに、真空排気効率が悪い
という欠点を有しでい、る。

〔発明の目的〕

本発明は上記欠点に鑑みてなされたもので、シリコンウ
ド・へのごみの付着を防止するとともに、室数の少ない
へ空処理装置を提供することを目的とするものである。

〔清明の概安〕

ト記ｌ］的と達成するため本発明は、真空槽と、この真
空槽の内部に設けられた処理室と、被処理物の入口刺１
予ｉｌｉ室および出口側予備室とをそれぞｇ有し、ヒ記
Ｃ℃空槽内部には被処理物を入口側予備室、真空槽、処
理室、−１空槽、出口側予備室の順序で移動させる移動
装ｄが設けられ、真空槽の外部には被処理物を回動によ
り入口側予備室に挿入する挿入ｒ−ムと、出１］側予備
室から取出す取出アームと全それぞれ設けてなり、入口
側予備室へ上記挿入アームの回動により被処理物の被処
理面を下方にして挿入し、取出アース・の回動により被
処理物の被処理面が上方に戻され、その間の行程を被処
理面をＦ方にしたまま行なうようにして構成されている
。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図ないし第３図を参照して
説明する。

第１図ないし第３図は、本発明に係る真空処理装置を示
したもので、円筒形状を有する真空槽１の内部には、四
角形状の処理室２がその一面を真空槽１の外側に面する
ように設けられている。処理室２の下面中央部には排気
口３が設けられ、この排気口３の下面側には排気ダクト
４が接続されており、さらにこの排気ダクト４には図示
しない真空ポンプが接続されている。また、処理室２の
中央部に昇降装置５が設けられ、この昇降装置５は、上
記排気ダクト４の下面に設けられたエアシリンダ６から
上方に延びるンヤフト７の上端部に、円板状の載置板８
が固着されてなり、この載置板８の周縁部には、その一
部が上方に突出し、弧状に形成されるとともに、その上
端部が鋭角状に形成された載置部９が対向して設けられ
ている。また、処理室２の上板１０は、絶縁部材１１を
介して設けられており、上板１０の内部に水導通部（図
示せず）が形成され冷却板とされている。この水導通部
には給水管１２および排水管１３が接続され、他端は外
部へ延びており、さらに、上板１０は、外部のＲＦ電源
１４と、マッチングデックス１５を介して接続されてい
る。上板１０の北面側には、例えばラックとビニオン等
を用いて往復動可能とされたマグネット１６が一定間隙
をもって配置されている。さらに寸た、上板１０の内部
には第３図に示すように、中央付近の下面側に開口する
管路１７が内蔵され、その他端部は真空槽１を貫通して
外部に延出され、開閉弁１８ａを介して分岐し、それぞ
れさらに開閉弁１８ｂ、１８ｃを介して、真空ポン７’
１９およびＮ２供給装置２０に接続される。上板１０の
下面にはカプトン等の薄膜有機フィルム２１が上記開口
を塞ぐように接着されている。

上記処理室２の対向する両側面には、それぞれ挿入口ｎ
および取出白羽が設けられるとともに、これら挿入口２
２と取出口２３ヲ開閉する入ロ側バルブ別および出口側
パルプ５を設け、両パルプ冴。

５は、下面側にそれぞれ７ヤフト２６ａ、２６ｂを介し
てエアシリンダ２７ａ、２７ｂが接続されて、上下方向
に開閉自在とされている。

真空槽１の内部には上記処理室２をはさんで対称位置に
入口側昇降装置路と出口側昇降装置２９とがそれぞれ設
けられており、両昇降装置列、２９は、それぞれ真空槽
１の下面に設けられたエア／リンダ３０ａ　、３０ｂか
ら上方に延びるシャフト３１ａ、３１ｂの上端部に予備
室バルブ３２ａ、３２ｂが設けられ、この予備室バルブ
３２ａ、３２ｂの上面には、弧状に形成されかつ上端部
が鋭角状に形成された載置部３３が対向しＣ設けられて
いる。

真空槽１の下面中央付近対称位置にはエアシリンダ３４
　ａ　、　３４　ｂが設けられ、このエアシリンダ３４
ａ。

３４ｂから上方に延びるシャフト３５ａ、３５ｂの上端
部には、はぼコ字形状を有するアーム部材３６の−端部
が固着され、そのアーム部材３６の他端部は真空槽１の
内周面寄りに位置するとともに、上記アーム部材３６の
コ字形部分の開放側が上記処理室２の配置された方向に
位置するように配設されている。アーム部材３６の他端
部下面には、断面形状Ｃ字状を有する載支部材３７が、
その開放部が下方を向くように固着されており、入口側
移動アーム３８と、これと線対称の形状を有する出口側
移動アーム３９とが構成されでいる。この面移動アーム
３８゜；３９は、上Ｆ動自在とされているとともに、入
口側移動ｒ−ム３８は、第３図に示す停止位置から上記
入口側昇降装置あの上方を通って処理室２の昇降装置５
まで回動自在とされ、出口側移動アーム３９も同様に出
口側昇降装置２９を通って処理室２の昇降装置５まで回
動自在とされている。

さらに、真空槽１の上板の上記入口側昇降装置路の上方
対応位置には、円筒状の入口側予備室４０が設けられ、
この入口側予備室４０の上部には開閉自在な外部入口側
バルブ４１が設けられており、上記入口側昇降装置路の
予備室バルブ３２ａの上面が、入口側予備室４０の周囲
下面に密着することにより、予備室が形成されるもので
ある。上記入口側予備室４００側部には真空ポンプ（図
示せず）が接続されている。同様に、出口側昇降装置２
９の上方対応位置に出口側予備室４２が設けられるとと
もに、外部出１−］側パルプ・１３が設けられている。

真空槽１の外部上方であって上記入口側予備室４０の近
傍には、先端部に真空固着装置４４が設けられた挿入ア
ーム４５が、回動自在に設けられている。

そして、収納力セラ）　４６　ａと搬送部４７ａとの間
にコンベア４８ａが設けられ、この搬送部４７ａから上
記挿入アーム４５により入口側予備室４０ヘウエハが挿
入されるものである。同様に、出口側予備室４２の近傍
には、取出アームｌ■９が設けられ、さらに、搬送ＨＨ
ｒｂ、コンベア４８ｂ１収納力七ッ）４６ｂがそれぞれ
設けられている。

上記構成部材は、すべて図示しないケーンング内に収納
されるものである。

次に本実施例の動作について説明する。

これから処理を行なうシリコンウェハ（Ａ）が、その被
処理面を北方にして収納された収納カセット４６ａを所
定１ケ置に配置する。このソリコンウェハ（Ａ）が、コ
ンベア４８ａにより搬送部４７ａへ送られ、挿入１′−
ム４５の真空固着装置４４によりその下面中央部を密着
すｔ”Ｌ　ｆＣ（＆、（１１１人−７−ム４５が１８０
０　回動する。このとき、外部入口側バルブ４１は上方
に開かれており、かつ入口側昇降装置２８は、第２図中
鎖線で示すようにに昇して、入口側予備室４ｏの周囲下
面に、予備室バルブ３２ａが密着している。

そして、上記挿入−ｒ−ム・１５の回動によりシリコン
ウェハ（Ａ）は、入口側昇降装置路の載置部３３の上に
被処理面を上方にして載置される。このように７リコン
ウエハ（Ａ）の被処理面が下方を向いていても、載置部
３３の上端が鋭角状に形成されているため、接触面積が
小さく何ら問題とはならない。

次に、外部入口側バルブ４１が閉じられ、入口側予備室
４０の内部を真空槽１の内部と同様に約１「５’ｆ’　
ｏ　ｒ　ｒに排気した後、入口側昇降装置路が下降］〜
で停止する。そして、入口側移動アーム叩が回動して、
ノリコンウェハ（Ａ）を載支部材３７ａの中空部に挿入
させた状態で、入口側昇降装置あの上方に停止し、入口
側移動アーム関がわずかに上昇することにより、シリコ
ンウェハ（Ａ）は、上記載支部材３７ａの下端に係止さ
れかつ載置部３３から離隔する。

このとき、入ロ側バルブ冴が上方に移動して挿入口２２
が開かれており、入口側移動アームあがさらに回動する
ことにより、シリコンウェハ（Ａ）は、処理室２内に運
ばれる。そして、昇降装置５の載置板８上で上記移動ア
ーム３８が停■トシた後、下降して、ノリコンウェハ（
Ａ）は、載置板８の載置部９へ載置される。そして、入
口側移動アーム詔は元の位置すなわち、第１図に示す位
置に戻るが、これらの回動動作は、アーム部材３６ａと
載置部９，３３の形状により円滑に行なわれる。

入口側移動アームあが戻ると、入ロ側バルブ冴が上昇（
７て挿入口ｎは閉じられ、昇降装置５は上昇して、７リ
コンウエハ（Ａ）　’に上板１０に密着させる。

本実施例においては、上記上板１ｏとシリコンウニ・・
（Ａ）とに相反する電荷を帯電させて固定を行なう静電
チャックが用いられており、／リコンウェハ（Ａｌが固
定されると昇降装置５は「降する。そして、高）４１Ｊ
波電源１４のスイッチがＯＮされて、マグネット１６の
［一方に形成さｎる磁界の先端部に）０ラズマヲ免生さ
せて／リコン１クエハ（Ａ）のエツチングが行なわれる
。このとさ、檜、空槽１の内部はｔｏ　’Ｔｏｒｒ程度
、処理室２０１ノ」部は０．５〜０．０１　’Ｉ’ｏｒ
ｒ程度に排気きれ、かつ処理室２の内部は、Ａｒ等のガ
ス雰囲気とされている。まプベエッチングの間、マグネ
ット１６は、シリコンウェハ（Ａ）の両端部を超える位
置′ｆｆ：複数回往復動するものである。したがって、
均一なエツチングを行なうことができ、かつマグネット
１Ｇが高Ｐ′（壁中に設けられているので、上板１０の
上面側における無駄な放電が発生しない。

エノブーングが終丁すると、１４び昇降装置５が上昇し
て、シリコンウェハ（Ａ）を載置部９に載置した後静電
チャックｆＫ：解除して、上板１０から剥離するもので
ある。しかし、静電チャックの保持力は数百Ｋｇの強さ
で固定されており、静電チャックを解除しても、シリコ
ンウェハ（Ａ）が剥離しない場合が生じる。

そのため本実施例においては、上板１０の管路１７にＮ
２供給装置加からＮ２　ガスを供給し、上板１０の開口
部分のカシトンフィルム２１を膨出させることにより、
ノリコンウェハ（Ａ）の剥離を円滑ならしめている。す
なわち、エツチング時には、開閉弁１８ａ、１８ｃｌ開
いて処理室２と同じ圧力に排気した後、開閉弁１８ａ、
１８ｃを閉じ、次に開閉弁１８ｂを開きＮ２　ガスを管
路途中に溜めておく。そして、エツチングが終了後、開
閉弁１８ａを開いて少量のＮ２　　ガス全供給するよう
になされており、カシトンフィルム２１の破損を防止す
るようになされている。

また、本実施例においては、管路１７の開口部を中央部
に配置したが、例えば直径４インチ（約１００ｍ＊Ｘ）
　　のシリコンウェハを処理する場合、ウェハの中心か
ら３０　ｍｍ半径の円の内側に開口部が配置されるよう
にすれば、どの位置に配置してもよい。これは、それよ
り外側に開口部を配置した場合、開口部によりシリコン
ウェハの冷却作用が損なわれ、力・つ外側は内側に比べ
て熱伝導効蹴が低いため、シリコンウェハ上のフォトレ
ジストが熱により損傷を受けるためである。さらに、こ
の開口部の径は、例えばＩＷ／ｃｒｎ２　　の入力パワ
ーで４インチの７リコンウエハを用い、かつカプトンフ
ィルムの厚さがＱ、１ｍｍ　という条件下でエツチング
を行なう場合は、１４　ｍｍ以下であればシリコンウェ
ハが熱的な損傷を受けることがない。また、ｉｔチャン
クを用いた場合２Ｗ／Ｃｒｎ２の入力・ぐワーをかける
ことができるが、入力・ぞワーが上昇すれば開口部径は
小さくなり、逆に入力・にワーが低下すれば該径は大き
くてもよいという関係を有するものである。

上記のように処理後の７リコンウエハ（Ａ）ｆ：、載置
板８の載置部９へ載せて、昇降装置５が下降すると、出
口側パルプ５が下方へ移動し、取出口２３が開かれる。

そして、出口側移動アーム３９が、昇降装置Ｉ！、５の
上方へ回動してシリコンウェハ（Ａ）　全移動アーム３
９の載支部材３７ｂの中空部に挿入させた後、上昇して
再び回動する。出口側移動アーム３９は、出口１１す昇
降装置四の上方で停止した後下降して、シリコンウェハ
（Ａ）を載置部３３に載置し、第１図に示す元の位置ま
で戻る。

出口側昇降装置は、その予備室パルプ３２　ｂが出口側
予備室４２の周囲下面に密着するまで上昇し、このとき
外部出口側パルプ４３は閉じられている。

そして、出口側予備室４２内を大気圧にした後、外部出
口側パルプ４３を上方に開放して、取出アーム４９の真
空固着装置４４により、挿入時と同様に、シリコンウェ
ハ（Ａ）を搬送部４７ｂへ運び、該ウェハ（Ａ）はコン
ベア４８ｂにより収納カセット４６　ｂへ順次収納され
る。収納カセット４６ｂへ処理後のシリコンウェハ（Ａ
）がすべて収納されると、収納カセット４６ｂごと取出
して、再び空の収納力セラ）４６ｂを装着することによ
り連続的なエラチンが可能となる。

したがって、本実施例においては、真空槽１内部を移動
する際、シリコンウェハ（Ａ）の被処理面は常に下方を
向いているので、移動時や、エツチング時においてコゝ
ミ等が付着することを防止することができる。また、マ
グネット１６の配置側における放電を防止するため、マ
グネッ目６を配置する真空槽と、被処理物を処理する前
後に配置する真空槽とを一体に形成したので、構造が簡
単で、真空排気効率を高めることができる。

なお、本実施例においては、昇降装置の上下動にエア／
リンダを用いたが、油圧シリンダやラックとピニオン等
の機構により行なってもよいことはもちろんである。ｉ
！た、シリコンウニノ・のエツチング後の剥離手段とし
て、機械的にカシトンフィルムを膨出させるように１．
でもよい。さらに、収納カセットを縦置きした場合には
、挿入アームと取出゛アームに９０°のひねり動作を行
なわせることにより、本実施例と同様に被処理面を下方
にして挿入するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明に係る真空処理装置は、真空槽
と、この真空槽の内部に設けられた処理室と、入口側予
備室と、出口側予備室とを有し、真空槽の外部に設けら
れた挿入アームの回動により、被処理物をその被処理面
を下方にして挿入され、真空槽および処理室内の移動や
処理等の行程をそのまま行なうようにして構成されてい
るので、移動時や特に処理時における被処理面へのごみ
の付着を有効に防止することができる。さらに、処理室
が真空槽内部に光全に収納されており、通常処理室の周
辺に設けられる真空槽を一体として用いるため、室数を
少なくすることができ、構造が簡単で製作も容易であり
、しかも、真空排気効率が高まる等積々の効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はそれぞれ本発明の一実施例を示し
たもので第１図は平面断面図、第２図は本実施例の概略
を示す正面断面図、第３図は処理室の天板付近の拡大断
面図である。１・・・真空槽、２・・・処理室、３・・・排気口、４
・・・排気ダクト、５・・・昇降装置、５　、２７　、
３０　、３４・・・エアシリンダ、７　、２６　、３１
　、３５・・・シャフト、８・・・載置板、９，３３・
・・載置部、１０・・・上板、１１・・・絶縁部材、１
２・・・給水管、１３・・・排水管、１４・・・ＲＦ電
源、１５・・・マツチングボックス、１６・・・マグネ
ット、１７・・・管路、１８・・・開閉弁、１９・真空
ポンプ、茄・・・１Ｊ２供給装置、２１・・カフ０トン
フイルム、２２・・・挿入口、乙・・取出口、勢・・入
口側バルブ、部・・・出口側バルブ、王・・・入口側昇
降装置、２９・・・出口側昇降装置、３２・・・予備室
パルグ、３６・・アーム部材、３７・・・載支部材、３
８・・・入口ｉ＋＋＋ｌ移動アーム、３９・・・出口側
移動アーム、４０・・・入口側予備室、４１・・・外部
入口側バルブ、４２・・・出口側予備室、４３・・・外
部出口側バルブ、４４・・・真空固着装置、４５・・挿
入アーム１．１６・・・収納カセット、４７・・・搬送
部、４８・・コンベア、Ｉ９・・・取出アーム。出願人代理人　　猪　　股　　　清手続補正書昭和５７年稔月２ｑ日１、事件の表示昭和５７年特許願第２０４４１３号２、発明の名称真空処理装置３、補正をする者事件との関係特許出願人株式会社　徳用製作所（内容に変更なし）。

Claims

【特許請求の範囲】

真空槽と、この真空槽の内部に設けられた処理室と、被
処理物の入口側予備室および出口側予備室と全それぞれ
有し、上記真空槽内部には被処理物を入口側予備室、真
空槽、処理室、真空槽、出口側予備室の順序で移動させ
る移動装置が設けられ、真空槽の外部には被処理物を回
動により入口側予備室に挿入する挿入アームと、出口側
予備室から取出す取出アームとをそれぞれ設けてなり、
入口側予備室へ上記挿入アームの回動により被処理物の
被処理面を下方にして挿入し、取出アームの回動により
被処理物の被処理面が上方に戻され、その間の行程を被
処理面を下方にしたまま行なうようにしたことを特徴と
する真空処理装置。