JPS6111132A - 真空装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば半導体製造において半導体ウェーハに
対する加工処理を真空状態で行なうための真空装置に関
し、特にこの真空装置に対する被加工物の搬入後かつ加
工処理前、および被加工物の加工処理後かつこの真空装
置からの搬出前のみに搬出入口近傍に気密予備室が形成
されるようになされた真空装置に関する。

〔従来の技術〕

真空技術を利用した装置は近年ますます応用分野を拡げ
ておシ、特に真空技術が装置の性能を大きく左右するイ
オン装置、プラズマ装置および電子ビーム応用装置にお
いては、半導体製造分野への進出が目ざましいものがあ
る。

このような真空装置においては、生産性の向上と不純物
の混入防止のために、気密予備室を備えた装置が主流と
なりつつある。

第６図には気密予備室を備えた従来の真空装置の一例が
概略的に示されており、器体１はそのほぼ中央を仕切る
仕切壁２によって処理室３と気密予備室４とに隔離され
ている。仕切壁２には密閉用のバルブ５を備えた開口６
が設けられており、また気密予備室４を構成する器壁に
も蓋７を備えた開口８が設けられている。バルブ５は通
常閉じられた状態にあり、処理室３は排気されて真空状
態に保たれている。なお、９はシール用部材である。

以上の構成において、トレイ１０上に載置式れた未処理
の被加工物、例えば半導体ウェー・・１１は、蓋７の開
かれた開口８から気密予備室４内に搬入される。次に蓋
７が閉じられて気密予備室４内が排気され、処理室３と
同じ真空状態にされた後、バルブ５が開けられて半導体
ウェーハ１１が開口６を通じて処理室３へ移送される。

次にバルブ５が閉じられて、半導体ウェーハ１１に対す
る所定の加工処理が行なわれる。

処理が完了した半導体ウェーハ１１は、気密予備室４が
処理室３と同じ真空にされた状態で、バルブ５の開けら
れた開口６を通じて気密予備室４に戻される。バルブ５
が閉じられた後、気密予備室４に窒素ガス等の気体が導
入され、処理済の半導体ウェーハ１１が蓋７の開けられ
た開口８から外部へ搬出される。

以上第６図に示された真空装置においては、気密予備室
４を備えていることにより、半導体ウェーハ１１の搬出
入に関係なく処理室３内を常に真空に保つことができ、
処理室３内への大気の侵入を防ぎ、処理に必要なガスの
純度を保つことができる。

次に第４図および第５図には、小容積の予備室が必要に
応じて形成される形式の従来の真空装置が概略的に示さ
れており、半導体ウェーハ１１は軸方向に摺動すること
も可能な回転軸１２に取付けられたホルダ１３に取付け
られる。ホルダ１３には、２枚の半導体ウェーハ１１が
回転軸１２のまわりで１８０°の角間隔を保って取付け
られている。半導体ウェーハ１１を搬出入するだめの開
口８は、処理室３とは反対側の位置にある半導体ウェー
ハ１１に合致する位置に設けられており、さらに上記ホ
ルダ１３を開口８の設けられた器壁１４へ押しつけて、
半導体ウェーハ１１のまわりに小容積の気密予備室４を
形成するためのシールグレート１５が摺動可能な軸１６
に取付けられている。

第４図ではシールプレート１５が非作動位置にあり、し
たがってシールプレート１５はホルタ１３に接触してお
らず、ホルダ１３は回転可能である。

器体１内は真空状態に保たれており、この状態でホルダ
１３が１８０°回転すると、開口８側にあった未処理の
半導体ウェーハ１１が処理室３に運ばれ、処理の完了し
た半導体ウェーハ１１が開口８の位置に運ばれる。次に
軸１６を摺動させ、ホルダ１３をシールグレート１５に
まり器壁１４に押しつける。これによって第５図に示さ
れているよウニ、蓋７、ホルダ１３およびシールプレー
ト１５に囲まれた気密予備室４が形成される。次にこの
気密予備室４に窒素ガス等の気体を導入し、蓋７を開け
て処理済の半導体ウェーノ・１１を未処理の半導体ウェ
ーハ１１と交換し、再び蓋７を閉じて気密予備室４を排
気する。気密予備室４内が処理室３内と同様の真空状態
になった後、シールグレート１５を後退させればホルダ
１３は再び回転可能になる。

以上の説明で朗らかなように、第４図および第５図に示
された真空装置においては、未処理の半導体ウェーハ１
１の搬入後かつ加工処理前および処理済の半導体ウェー
ハ１１の搬出前にのみ気密予備室４が形成され、これに
よシ処理室３内の大気の侵入を防ぐのみでなく、未処理
の半導体ウェーハ１１と処理済の半導体ウェーハ１１と
の交換機構を備えていることにより、さらに気密予備室
４の容積がきわめて小さいためこの気密予備室の排気時
間が第１図に示された真空装置に比較して大幅に短いこ
とにより、生産性を向上することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、第６図に示された従来の真空装置では、その
気密予備室４の容積が大きいため、気密予備室４の排気
に時間を要し、生産性に劣る欠点があったが、この欠点
は第４図および第５図に示された真空装置によって大幅
に改善される。しかしながら、第４図および第５図に示
されている真空装置では、気密予備室４内に大気が侵入
した際、大気圧がシールプレート１５にこれを図の右方
へ押圧する方向に印加烙れるだめ、シールプレート１５
の保持にきわめて大きな力を要する欠点があった。さら
に被加工物の開口８と反対側の面がシールプレート１５
で覆われるため、この面側に例えば被加工物を加熱する
ための手段を設けることが困難であるという欠点もあっ
た。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明は上述したこの種の真空装置の有する欠点全効果
的に解消すべくなされたもので、被加工物搬出入のため
の開口部に、それと同軸関係をもって軸線方向に伸縮す
る気密性環状体を設け、この環状体の伸長状態において
この環状体により気密予備室の気密性周壁を形成する構
成とすることにより上記問題点を解決したものである。

〔作　用〕

上記環状体は金属ベローズ等により構成され、この環状
体が収縮状態にあるときは気密予備室は形成されず、被
加工物を搬出入口と処理室との間の移送が可能になり、
環状体の伸長によってはじめて気密予備室が形成される
。

〔実施例〕

第１図および第２図には、本発明による真空装置の実施
例が示されており、本実施例は第４図および第５図を参
照して説明した従来の真空装置の気密予備室形成構造の
改良である。したがって、被加工物搬出入用開口部近傍
の構成を除き、被加工物の保持機構および交換機構は第
４図および第５図のものとほぼ同様であるから、その全
体構成についての図示および説明を省略し、第１図およ
び第２図にその要部についてのみ示しである。

本実施例においては、器壁１４に、開口８の周縁をめぐ
る環状体２１が取付けられている。この環状体２１ば、
気密性を有する金属製内側ベローズ２２と、この内側ベ
ローズ２２の外側に所定の間隔をへだてて同軸的に配置
された気密性を有する金属製外側ベローズ２３と内外ベ
ローズ２２および２３の先端部にこれらを相互に連結し
て取付けられたフランツ２４とよりなる。ベローズ２２
および２３０基端は器壁１４の内壁面に固定され、器壁
１４とフランツ２４と両ベローズ２２および２３とによ
って密閉された空間２５が形成されている。この空間２
５ＶＣは器壁１４を貫通して設けられたパイプ２６を通
じて圧縮空気が導入でれるようになされており、加圧に
よってベローズ２２および２３が軸線方向に伸長してフ
ランツ２４を開口８側とは反対方向（図の右方）へ移動
させるようになされている。

一方、開口８に対向する器壁２７には、透明な石英がラ
ス２８を嵌着（７だ窓２９が設けられており石英ガラス
２８は、固定リング３０およびシールリング３１によっ
て固定されている。また窓２９の外部には赤外線ランプ
３２と反射ミラー３３とよりなる加熱手段が設けられ、
ホルダ１３に保持された半導体ウェーノ・１１が窓２９
を通じて加熱されるようになされている。半導体ウェー
ハ１１はつめまたはスプリング等の適当な手段によって
ホルダ１３に取付けられている。

以上が本発明による真空装置の一実施例の構成であるが
、次にその動作について説明しよう。

はじめにベローズ２２および２３は第１図に示すように
収縮状態にあり、したがってフランジ２４はホルダ１３
に接触しておらず、ホルダ１３は回転可能な状態にある
。器体１内は真空状態に保たれており、処理室内の半導
体ウェーノ・１１に対して所定の加工処理がなされる。

この処理が完了すると、ホルダ１３が１８０°回転して
処理済の半導体ウェーハ１１が開口８の位置に運ばれ、
開口８の位置にあった未処理の半導体、ウエーノ・１１
が処理室内へ運ばれる。次にベローズ２２および２３の
間の空間２５を加圧してベローズ２２および２３を伸長
させ、フランツ２４を窓２９側に移動させる。このフラ
ンジ２４の移動に伴なってホルダ１３もフランジ２４に
押されてシールリング３１に圧着される。々おこの場合
、ホルダ１３の窓２９側への移動のための他の手段を用
いてもよい。フランジ２４がシールリング３１に圧着さ
れ、かつフランツ２４がホルダ１３に圧着されることに
より、ベローズ２２および２３を気密性周壁とする気密
予備室４が形成てれる。

このようにして気密予備室４が形成された後、この気密
予備室４内に窒素ガス等の気体を導入し、蓋７を開いて
処理済の半導体ウェーハ１１をホルダ１３から取り、代
りに未処理の半導体ウエーノ・１１をホルダ１３にセッ
トする。次に蓋７を閉じて気密予備室４内を排気し、真
空状態となった時点でベローズ２２および２３の間の空
間２５を減圧してベローズ２２および２３を収縮させ、
フランツ２４を開口８側へ移動させる。これによりホル
ダ１３は再び回転可能な状態になる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、容積の小さい、したがって排気に時間
を要しない気密予備室を簡単な構成で得ることができる
ことは明らかであるが、この気密予備室を形成するだめ
の動力は従来のものに比較してはるかに小さい力で済む
ことも明らかである。

また、気密予備室を形成する手段を被加工物搬出入用の
開口部に設けであるが、その手段が環状体で構成されて
いるために、被加工物の搬出入を妨げない利点がある。

このように環状体が開口側に設けられているため、開口
側とは反対側に例えば被加工物を加熱するための加熱手
段を設けることもできる。さらに、気密予備室を形成す
るための機構に摩擦部を伴なう可動機構がないため、半
導体製造装置において特に重要視されている発塵のおそ
れもない等の数々の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による真空装置の要部の概略的断面図、
第２図はその気密予備室が形成された状態を示す概略的
断面図、第６図、第４図および第５図は従来の真空装置
を示す概略的断面図である。 図中、１は器体、３は処理室、４は気密予備室、７は蓋
、８は被加工物搬出入用開口、１１は半導体ウェーハ、
１３はホルダ、２１は環状体、２２は内側ベローズ、２
３は外側ベローズ、２４は７ランノ、２５は空間、２６
はパイプ、２８は石英ガラス、２９は窓、３０は固定リ
ング、３１はシールリング、３２は赤外線ランプ、３３
は反射ミラーをそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、真空状態で被加工物の加工処理を行なうための処理
   室と、この処理室に対する被加工物搬出入のための開口
   部と、前記被加工物の搬入後かつ加工処理前および前記
   被加工物の加工処理後かつ搬出前にのみ前記開口部近傍
   に形成される気密予備室とを備えた真空装置において、
   前記開口部にそれと同軸関係をもって軸線方向に伸縮し
   うる気密性環状体を設け、この環状体を伸長状態にした
   ときにこれにより前記気密予備室の気密性周壁を形成す
   ることを特徴とする真空装置。 ２、前記環状体が所定の相互間隔をへだてて同軸関係に
   設けられた気密性の外側ベローズおよび内側ベローズよ
   りなり、前記２つのベローズ間に形成される空間の加圧
   または減圧によって、前記２つのベローズが同時に伸縮
   しうるようになされていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の真空装置。 ３、前記２つのベローズ間に形成される空間が、前記２
   つのベローズの先端部にこれらを相互に連結するように
   取付けられたフランジにより密閉されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の真空装置。