JPS60115227A - プラズマ等の処理方法とその装置 - Google Patents

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】 本発明は、半導体装置等を製造する際におけるプラズマ
処理の外、スパッタリングや気相成長等の処理に実施し
得る処理方法とその装置に関するものである。

一例として、半導体装置を製造する際における従来のプ
ラズマ処理は、第１図に示す方法によっていた。

すなわち、被処理物（半導体ウエノ・−）の供給装置１
、ゲートパルプ室２、前部真空予備室３、ゲートパルプ
室４、中央処理室５、ゲートパルプ室６、後部真空予備
室７、ゲートパルプ室８および処理物受入装置９を一直
線状に連ねて設置し、被処理物を供給装置ｔｉよりゲー
トパルプ室２、前部真空予備室３およびゲートパルプ室
４を介して中央処理室５に搬入して、該処理室５にてプ
ラズマ処理を行い、ゲートパルプ室６　後部真空予備室
７およびゲートパルプ室８を介して受入装置９に搬出受
入れていた。

ところで、このような−直線状に連設した装置による場
合には、装置全体が長尺大型化してその占有床面積が増
大するという欠点があり、特に、クリーンルームに設置
する場合においては、コストの高いクリーンルーム面積
の有効利用ができないという欠点があった。

本発明は、このような欠点を除去するためになされたも
のである。

したがって、本発明の目的は、装置の占有床面積の省ス
ペース化を計り、クリーンルーム面積の有効利用を計る
ことにある。

また、本発明のもう一つの目的は、占有床面積の小さな
装置によって多数の被処理物を連続処理できるようにし
たものである。

また、本発明のもう一つの目的は、装置の構成部分を分
離可能とすることによって装置のメンテナンスの容易化
を計ることにある。

これらの目的のため、本発明は、真空予備室を上下二段
重ねに配設して、下側を被処理物の搬入機構を内装した
搬入側真空予備室とすると共に、上側を処理物の搬出機
構を内装した搬出側真空予備室とし、搬入側真空予備室
の後部には、上下動可能なステージとこのステージ上へ
の被処理物の搬入載置機構を内装した真空塞を連ねて配
設すると共に、この真空室の上部には、開口部を有する
仕切板を介し、内部には処理物の搬出機構を備えた気密
な反応室を二段重ね状にして、かつ搬出側真空予備室と
連ねて配設し、被処理物を搬入側真空予備室を介して真
空室のステージ上に搬入載置し、次いて、ステージを上
昇させて被処理物を仕切板開口部より反応室に臨ませて
該反応室にて所定の処理を行い、この処理物を搬出側真
空予備室を介し【外部に搬出する構成を特徴とするもの
である。

以下、本発明を第２図以下に示す実施例に基づいて説明
する。

第２図は概略平面図、第３図は同上概略縦断面図、第４
図は他側を示す概略縦断面図で、数字１１は半導体ウエ
ノ１−等の被処理物１０の搬入側真空予備室を示し、そ
の前面部には、被処理物１０の搬入ゲート１２を外部制
御を介して開閉するゲートパルプ１３が設けられると共
に、内部には、後述する後部の真空室へ被処理物１０を
搬入するための搬入機構１４が設けられている。

なお、この搬入機構１４は特別なものではなく、コンベ
ア等の公知機構のものであるため、その詳細説明は省略
する。

搬入側真空予備室１１の上部には、処理物１０′を搬出
する搬出側真空予備室１５が二段状にして、かつ一体に
配設されており、そしてこの搬出側真空予備室１５の前
面部には、処理物１０′　の搬出ゲート１６を外部制御
を介して開閉するゲートパルプ１７が設けられると共に
、内部には、後述する後部の反応室からの処理物１０′
を搬出するだめの搬出機構１８が設けられている。

なお、この搬出機構１８は特別のものではなく、公知機
構のものであるため、その詳細説明は省略する。

搬入側真空予備室１１は、被処理物１０の搬入ゲート１
２よりの搬入時に常圧（大気圧）に戻されて、搬入後に
再び真空排気され、また、搬出側真空予備室１５も同様
に、処理物１０′の搬出ゲート１６よりの搬出時に常圧
（大気圧）に戻されて、搬出後に再び真空排気されるも
のであるから、特に図示しないが、これら真空予備室に
は、真空排気するための真空ポンプや常圧（大気圧）に
戻すだめのＮ２ガス導入管路が付設されている。

搬入側真空予備室１１と搬出側真空予備室１５の後面は
開口しており、下側の搬入側真空予備室１１の後面開口
部には上面開口の真空室１９が連設されている。

真空室１９の連設面には、搬入側真空予備室１１の搬入
ゲート１２と対向する搬入ゲート２０を外部制御を介し
て開閉するゲートパルプ２１が設けられると共に、内部
略中央部には、電極を有するステージ２２が、エアシリ
ンダ等の駆動手段２３によって上下方向に往復動可能と
して設けられており、また、搬入側真空予備室１１かも
の被処理物１０をステージ２２上に搬入載置するための
搬入載置機構２４が配設されており、また、ステージ２
２の可動する部分との対接部分にはシール部材２５が周
設されて気密性が保持されている。

真空室１９の上面には、ステージ２２が上昇した時にそ
の頭部が突出する開口部２７を設けた仕切板２６を介し
て気密な反応室２８が二段状にして、かつ搬出側真空予
備室１５と連ねて一体的に配設されている。

反応室２８はステージ２２上の被処理物１０に対してプ
ラズマ等の処理を行うもので、その搬出側真空予備室１
５との連設面部には、搬出ゲート１６と対向する搬出ゲ
ート２９を外部制御を介して開閉するゲートパルプ３０
が設けられると共に、内部には、プラズマ等の処理がな
された処理物１０／のステージ２２上よりの搬出機構３
１が配設され、また、上面にはステージ２２の電極と対
向する電極３２がシール部材３３を介して気密的に内装
されている。

次に、以上の第３図に示した構成に係る処理装置によっ
て、被処理物を例えばプラズマ処理する方法につき説明
する。

初期状態において搬入側真空予備室１１、搬出側真空予
備室１５、真空室１９および反応室２８はすべて真空に
保持されており、真空室１９のステージ２２は実線で示
す位置にある。

先ず、搬入側真空予備室１１を常圧（大気圧）に戻し、
ゲートパルプ１３を開けて矢印Ａ方向から被処理物１０
を搬入した後、ゲートパルプ１３を閉じ、搬入側真空予
備室１１を真空排気する。

次いで、ゲートパルプ２１を開けて被処理物１０を搬入
側真空予備室１１より搬入機構１４を介して真壁室１９
に搬入すると共に、搬入載置機構２４を介して被処理物
１０をステージ２２上に載置し、ゲートパルプ２１を閉
じた後、駆動手段２３を介してステージ２２を想像線で
示す位置まで上昇させて反応室２８と真空室１９を気密
的に隔離する。

次いで、反応室２８に反応ガスを入れ、所定の圧力にし
て電極３２とステージ２２の電極間に高周波電圧を印加
することによりプラズマを発生させて、ステージ２２上
の被処理物１０に対してプラズマ処理を施す。

次いで、反応室２８を再び真空排気した後、ゲートパル
プ３０を開け、プラズマ処理された処理物１０′を搬出
機構３１．１８を介して搬出側真空予備室１５に搬出し
、ゲートパルプ３０を閉じ、ステージ２２を下降させて
実線で示す元の位置に戻す。

次いで、搬出側真空予備室１５を常圧（大気圧）に戻し
、ゲートパルプ１７を開けて処理物１０’を矢印Ｇ方向
に搬出し、再びゲートパルプ１７を閉じて搬出側真空予
備室１５を真空排気し、これによって一連の工程は終了
する。

すなわち、被処理物は矢印で示すＡ、Ｂ、Ｃ１Ｄ１Ｅ、
Ｆ、Ｇの流れによって処理される。

しかして、本発明に−よれば、従来の長尺大型化した装
置に比較して、占有床面積が著しく少なくてすむので、
高価なりリーンルーム面積の有効利用が可能となるばか
りか、反応室は大気にさらされることなく常に真空状態
に保持されて反応ガスの状態に変化がないため、極めて
良好なプラズマ等の反応処理を施すことができて、歩留
りの高上と品質の信頼性を高めることができるものであ
るまた、被処理物ｌｏの搬入方向と処理物ｉｏ’の搬出
方向は同じ方向であるため、作業性が高上するばかりか
、従来のように門人側と搬出側に作業員を配することな
く、１人の作業員ですむので、作業員の削減化にも寄与
することができるものである。

本発明の変形は可能であり、第４図にその一例を示しで
ある。

本例によれば、占有床面積の小さな装置によって多数の
被処理物を連続して処理することができ゛ると共に、装
置のメンテナンスが容易となるもので、第３図に示した
装置との比較において実質的に同一の部分には同一の指
示番号を付し、同一の部分についての説明は省略する。

すなわち、本例は、上下二段に配設されている搬入側真
空予備室１１と搬出側真空予備室１５を同時に常圧（大
気圧）にし、また真空排気するため、それぞれのゲート
パルプ１２と１７がシャフト３４を介して同時開閉可能
に連結されると共に、同様にして、真空室１９のゲート
パルプ２１と反応室２８のゲートパルプ３０がシャフト
３４を介して同時開閉可能に連結され、それぞれシャフ
ト３４がエアシリンダ等の駆動手段３５により上下動せ
しめられることによって各上下のゲートパルプが同時に
開閉され、これにより搬出側真空予備室１５を常圧（大
気圧）に戻して処理物１０′を外部に搬出すると同時に
、搬出側真空予備室１５と同時に常圧（大気圧）に戻さ
れている搬入側真空予備室１１に被処理物１０を搬入し
て連続処理することができるようになっている。

また、搬入側真空予備室１１と搬出側真空予備室１５は
別体にして二段重ね状に配設されると共に、搬入側真空
予備室１１の後面には、真空室１９の搬入ゲート２０と
対向する搬入ゲート３６が設けられ、また、搬出側真壁
予備室１５の後面にも同様に搬入ゲート３７が設けられ
ている。

そして、ゲートパルプ１７．１３とシャフト３４、搬出
側真空予備室１５、搬入側真空予備室１１、ゲートパル
プ３０．２１とシャフト３４、反応室２８、仕切板２６
および真空室１９はそれぞれ分離可能に配設されており
、これにより各部分のメンテナンスが容易になし得るよ
うになっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の概略平面図、第２図は本発明の一例を
示す概略平面図、第３図は同上概略縦断面図、第４図は
本発明の他側を示す概略縦断面図である。 １０・・・被処理物 ｉｏ’　・・・処理物 １１・・・搬入側真空予備室 １２・・・搬入ゲート １３−・・ゲートパルプ １４・・・搬入機構 １５・・・搬出側真空予備室 １６・・・搬出ゲート １７・・・ゲートパルプ １８・・・搬出機構 １９・・・真空室 ２０φ・・搬入ゲート ２１・・・ゲートパルプ ２２１１・・ステージ ２３・・拳駆動手段 ２４・・・搬入載置機構 ２６・・・仕切板 ２７・・・開口部 ２８・・・反応室 ２９・・拳搬出ゲート ３０−−−ゲートパルプ ３１・・・搬出機構 ３４・・・シャフト ３５・・・駆動手段 ３６・・φ搬入ゲート ３７・・・搬出ゲート 特許出願人 株式会社　プラズマシステム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　上下二段に配設したゲートパルプを有する二つの真
   空予備室のうちの下部搬入側真空予備室を常圧にして、
   該真空予備室に被処理物を搬入した後、再び該真空予備
   室を真空排気し、次いで、該真空予備室より被処理物を
   、ゲートパルプを介して連通配設した真空室に搬入して
   、該真空室に上下動可能に設けたステージ上に載置し、
   次いで、該ステージを上昇させて被処理物を仕切板開口
   部より真空室上に配設した反応室に臨ませて、該反応室
   において被処理物に対しプラズマ等の処理を行い、次い
   で、反応室を再び真空排気して、処理物ヲ、ケートパル
   プを介して反応室と連通した前記上部搬出側真空予備室
   に搬出し、次いで、該真空予備室を常圧にした後、処理
   物を外部に搬出し、再び搬出側真空予備室を真空排気す
   る構成を特徴とするプラズマ等の処理方法。 ２　前記搬入側真空予備室のゲートパルプと搬出側真空
   予備室のゲートパルプを同時に開閉させて二つの真空予
   備室を同時に常圧、または真空排気すると共に、前記真
   空室のゲートパルプと反応水のゲートパルプを同時に開
   閉させて被処理物の処理を行う特許請求の範囲第１項に
   記載のプラズマ等の処理方法。 ａ　被処理物の搬入ゲートを開閉するゲートパルプを備
   え、かつ内部には被処理物の搬入機構を備えた下部搬入
   側真空予備室と、該搬入側真空予備室上に二段状に配設
   され、前記ゲートバルブ側には、処理物の搬出ゲートを
   開閉するゲートパルプを備え、かつ内部には処理物の搬
   出機構を備えた上部搬出側真空予備室と、前記下部搬入
   側真空予備室の後部に一体的に連設され　前記ゲートパ
   ルプと対向する部位には、搬入側真空予備室からの被処
   理物の搬入ゲートを開閉するゲートパルプを備え、かつ
   内部には被処理物を載置する上下動可能なステージと、
   このステージ上への被処理物の搬入載置機構を備えた真
   空室と、該真空室上に前記ステージが臨む開口部を有す
   る仕切板を介して一体的二段状にして、かつ前記上部搬
   出側真空予備室の後部に一体的に配設され、上部搬出側
   真空予備室のゲートパルプと対向する部位には、処理物
   の搬出ゲートを開閉するゲートパルプを備え、かつ内部
   には前記ステージ上からの処理物の搬出機構を備えた気
   密な反応室とからなるプラズマ等の処理装置。 今、前記上下真空予備室のゲートパルプおよび前記真空
   室と反応室のゲートパルプとをそれぞれ同軸上に連結し
   て同時開閉可能となし、これらゲートパルプと上下真空
   予備室、真空室、反応室および仕切板とを分離可能とし
   た特許請求の範囲第３項記載のプラズマ等の処理装置。