JPS61500799A - ウエハ処理機 - Google Patents
ウエハ処理機Info
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- JPS61500799A JPS61500799A JP60500399A JP50039985A JPS61500799A JP S61500799 A JPS61500799 A JP S61500799A JP 60500399 A JP60500399 A JP 60500399A JP 50039985 A JP50039985 A JP 50039985A JP S61500799 A JPS61500799 A JP S61500799A
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/6715—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
-
- 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
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- 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
- C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
- C23C14/564—Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
- C23C14/566—Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases using a load-lock chamber
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】
ウェハ処理機
発明の背景
本発明は一般にウェハ茄工機、殊にスパッタ被覆機の如き減圧下において作業す
る性質の機械に関する。
従来技術の叙述
従来から特殊なウェハキャリア内に内蔵さrLタウエバがエレベータ羽根によっ
てスパッタ仮覆機の塔載ロック機簿内へ連続的に持ち上げられるようなスパッタ
被覆機が提案されてきた。ウェハは羽根によりドアの一部を構成する真窒チャッ
ク上へ塔載され巽仝呈の搭載ロック部分へ同かう。ドアは旋回して閉じ、ウェハ
を保持するチャックは排気された室内のドロしたレイジースーザン型の回転部材
から搬送される辺縁把狩りリップ坏内ヘウエハを並進させる。搭載ロックステー
ションに対向スるレイジースーザンプレート内の開口はプランジャーにより封止
され、塔載ロック部分は比較的シζ低い圧力まで荒引きポンプにより排気される
。適当な低圧状態が得られると封止プランジャーは開いて、高真窒ポンプと連通
した排気された呈の処理部分に対してウェハ上さらす。その後圧力は比較的低圧
に1で下がり、10−3トールのスパッタ圧力までアルゴンで満尺される。レイ
ジースーザンが回転すると、それは先に塔載され念ウェハをスパッタガンに対同
するスパッタ位置内へ前進させ、該スパッタガンはその後スパッタ作用によって
先に塔載されたウエハ全被覆するCと:てlる。先に塔載されtウエノ・を被覆
した後、レインースーザンは伝火され之つエノ・全塔載ロック内へ回転させ、そ
の後レイジースーザン内の開口は呈の処理部分から冨封され1合載ロック部分は
大気圧にまで引さ上げられる。この時点で真空チャックはクリップ体内へ並進し
、被覆されたウエノ・を拾い上げる。ドアは開放状態のま\旋回し、羽根はウェ
ハ?チャックから拾い上げ被覆され之つエノ・をウニ・・キャリヤの元の位置に
戻ス。レイジースーザンは、ウェハ被覆it去る前にウェハが加熱され一連の異
なる材料でスパッタ被覆されることができるように一連の異なるステーションt
−Wえ℃いる。
かかるウェハ被覆機は1982年1月19日発行の米国特許明細書簡4,311
,427号に開示されており、同書はここにその全部を#考用として編入されて
いる。
従来技術によるスパッタ被覆機がかかえる問題点の一つはそれが比Vβつ複雑で
ろるため割高で信頒住が低いことである。ウニ・・全その辺碌部で保持するため
のばねクリップ構成はウェハに対して望ましくない応力を生じさせ機械の不当な
破損と休止時間をもたらす虞れがある。
それ故、もつと複雑でない割安でより信頼性のらるウェハ被覆機全提供すること
が望まれる。
本発明の摘要
不発明の主文る目的は改良されたウエノ・処理機、殊にウニ・・被覆機の如き減
圧下で9作業する処理機を提供することでるる。
不発明の特長の一つく工、開放した底部を経てキャリヤ内に通過し、キャリヤ内
でウエノ・と係合し僅かにウエノ・tiち上げて、ウニ・・キャリヤ内のウニ・
・の位置全正確に決定する鋸歯′$、荷造体、(よって標準同ウニ・・キャリヤ
のスロット内でウエノ・が正確(で割出さnることでろる。
本発明のもう一つの特長、ま排気可能なウエノ・処理室の搭載ロック部分がゲー
ト弁によって排気可能な里のウェハ処理もしくは被覆部分から隔離され、ウエノ
・が該ゲート弁の開放したのど部を経て排気可能な室のウニ/・処理部分内へ並
進できろようになつ℃いろことでるる。
本発明のもう一つの特長は、ウエノ・を処理チャックに締め付けるためのウエノ
・編付手段がウエノ・からそむぎ被覆材料源1同へ同かい、その結果面付は構造
体の被覆された部分が容易に取除かれ掃除が容易になるような着脱自在の面?備
えていることである。
本発明のもう一つの特長はスパッタ遮へい体がスパッタガンとウエノ・−との間
に配置され、ガンから突き出され工作物により収集されない飛ばされた材料を収
集し、使用中に里の望ましくない部分からウエノ・上に材料が再び飛ぶことが除
去されるという点でるる。
本発明のもう一つの特長は、スパッタ遮へい体がガンから隔った中央部を開口し
た端部閉鎖壁を備え、被覆されるウエノ・が中央開口領域とほぼ同一空間に位置
決めされ、被覆されるウエノ・もしくはスパッタ遮へい体上の何れかに飛ばされ
之材料を(ミぼすべて収集することができるようになっていることである。
本発明のもう一つの特長は、排気可能な室内の点検ポートt−閉じで封するカバ
ーから被覆ガンが搬送され、冷却フィンガがカバーから搬送され室内へ延び水蒸
気やその他の凝縮物をその上に凝縮させるようになっている点である。
本発明のもう一つの目的は該冷却フィンガがほぼ弧状となっていて点検ポートの
カバーから搬送さ几る仮積ガ/と(・1ぼ同心円状にかつ該被覆ガンの外側に配
置されるという点である。
本発明のその他の特長ならび−C利点は添附図面と共に以下の明細W’に精読す
ることによって明らかとなろう。
図面の簡単な説明
第1図は本発明の特長を徂み込んだウェハ被覆機の腑視竜略図、$2図は2−2
線で示したM1図の構造体部分の横断面図、第3図は3−3線に沿い矢印方向に
描い7を第2凶の構造の弧太図、第4凶は4−4線に沿い矢印方向疋描いた第2
図の構造の一部の斜視狐犬図、第5図は5−5 @に沿って矢印方向に描いた第
2図の構造の一部の拡大図、第6囚は本発明の被覆機のウエノ・エレベータ羽根
組成坏の側面図、第7図は第1図の被覆機の真空室の塔載ロックならびに蒸着部
分のエム太断面図、第9図は本発明の蒸着室の一部の長手方向?i、断面図、第
10口は被覆@の点検と保守つために垂下スパッタガンが勤ぎ出た点検カバーを
描いた本発明の被覆機の一部の斜視図。
実施例の説明
さて第1図には、本発明による特長を組込んだスパッタ被覆機11が示され℃い
る。殊に該′lJ覆磯はフランジのつい之カバー13により一端を閉じられ之円
筒形の処理室部分12を備えており、該カバー13;工処理呈の内側ヘスバッタ
″Jft覆ガンを支え搬送する。処理室12の他端部は中央に開口部?備え九端
部閉鎖壁14てより閉じられる。該中央開口は処理室の処理部分全処理機の塔載
ロック部分から遮断するためのゲート弁組成体15により閉じられる。軸方向に
並進するドア16がゲート弁15ののど部の他端を閉め切る。ターボ分子真空ポ
ンプ17が処理室12の頂部に座し、導管18を介してその内部と連通している
。
ドア16下万に該ドア16に隣接してウエノ・キャリッジ体19が配置される。
ウエノ・処理機11により処理されるウェハ21は標準的なウエノ・キャリヤ2
2内に搬送され、ウェハキャリッジ体23内の凹所内へ挿入されるが、該ウェハ
キャリッジ体23はエレベータ羽根24に対して軸方向に並進し、該エレベータ
羽根24はウエトキャリャ22の底部を経て上へ通過し頂部全通過してそれぞれ
のウニ・・を持ち上げ塔載ロックドア16の内側から搬送され之つエノ・チャッ
クへ隣妥するように位置決めする。ウェハキャリッジ23は一対の水平案内ロッ
ド25上全摺動し、モータ、駆動によるねじ26:でよって案内ロッド25に沿
い勘かされウェハのそれぞれを羽根24上に連続的に前進させウエノ・処理機1
1の間を征復搬送する。
今度は第2図についてのべると、ウェハキャリッジ組成体■9の詳細が示されて
いる。ウェハキャリッジ体19はキャリッジ部材27を備えて2つ、該部材27
はウェハ処理機11をフロアから叉えるフンーム得造にその端部を固定され次一
対の案内ロッド25上を軸方向に並進する。駆動ねじ26はキャリッジ27と螺
合し、キャリッジ27を案内ロッド25上で駆動させる。駆動ねじ26は従来の
ステップモータにより回転させられる。
キャリッジ部材27は矩形の凹所28t−備え、従来のウェハキャリヤ22のほ
ぼ矩形の下方ファーム部分を収容するウェハ受は口部分を備えている。典型的な
実施例のばめい、ウェハキャリヤ22は5“ウェハについてはP A 72−5
0 M型でろるか、フルオロウニイブ(Fluorowave )社から市販入
手可能な4“ウェハについてW1PA72−40MFJlでめる。ウェハキャリ
ヤ22はその内部にシリコンウェハ32を軸方向に繁合し軸方向に間隔を2いて
配置して収容しかつ保持するために形成されたー別のウェハ収納スロット列31
全備えた外測に曲がった側壁部分29を備えている。典型的な実施例のばめい、
ウェハ間の中心と中心の間の軸方向間隔は0.187“でウェハは0.026“
の厚さを備えている。
標準的なウェハキャリヤ22では、個々のウエノ\保持スロット31はほぼ0.
060″の細万同範囲を個え℃いろ。
それぞれのスロット31内に個々のウェハ32を正確に配置してウエノ・間の細
万岨旧4が正確に決定され個々つウェハが0.250インチの厚さkWするエレ
ベータ羽根24上に垂直に位置合わせされた状態に正確(・て配置することがで
きるようにすることが望ましい。個−のウニ・・32をそれぞれのスロット31
内に正確に配置するために一対のウェハ割出し羽根33がキャリッジ部材27か
ら雌送さn、その底部でウエノ・キャリヤ220内側壁に隣接して延びる。それ
ぞれの割出し羽根32の上部辺縁部34は第3図の参照誉号35に示した通りほ
ぼ鋸歯状に鋸切りされてそれぞれのウエノ・32の底縁部と係合し、ウェハキャ
リヤ22内で僅かにウェハ金持ち上げるようにする。羽根33内の鋸歯のピッチ
はそれぞれのウエノ・32の望ましい和方向隔りを正確に決定するように大作さ
れる。個々のウェハ32は従来のローラの平行整合手段(■示ぜず)によって時
計の6時の位置で大きな整合平担部36と予め整合する。
ウェハキャリッジ構造体27は第4図に示した長手方向に向いた薄いフランジ部
分37を備えている。長手方向フランジ37の外側辺像部は参照番号38部分に
横断方向にスロットを設けられ該スロット38により形成されたフランジの党学
田に透明な部分によって形成された直線状のウエノ・割出し茨示列を形成する。
スロット38は割出し羽根33の鋸歯状の辺縁部内のA由の間隔もしくはピッチ
に等しいピッチ、すなわち開講を備えている。光学読取り装量39はスロットを
設けたフランジ37を1友ぎ、フロアから被覆機11を叉えるフレームに周定し
て取りつけられる。ウニ・・キャリッジ組成体27が、光学的に透明な通路が元
学的伝送部分41と光学読取り装置39の党学受元部分420間に得られるよう
な位置に並進すると、電気回路が完成しウェハキャリッジ27の並進全停止させ
るための出力信号金主みだし、それぞれのウェハはエレベータ羽根24と正薄に
垂直整合した位置に運距児的に前進する。
今夏は第2図、第5図、第6図2よび第7図について、ウェハ塔載機構金より詳
細に説明することをてする。殊にウェハエレベータ羽根24(・工それぞれのウ
ェハ32の底縁部と係合する上部先頭線部43を儒えている。先頭辺縁部・13
は面取りした部分44全備えていて、該部分はウェハ32の辺縁部を面取りした
面44とエレベータ羽根24の伸j自在部分46の内側壁45との間に把持させ
る。エレベータ羽根24の側縁部は参照番号46部分を面取りされ、フレーム構
造体51から支持ブラケット52を介して心偉49上に搬送さnたローラ48の
溝・17内に羽根44の辺縁部全璧合させるようにする。ローラ48は羽根24
の垂面運動を案同する。羽根はフレーム51に固定して取り付けられるイリノイ
州エルンノ・−スト(Elmhust )のオリガ(0γigα)社により入手
可能なロンドレスエアンリンダ53によって手直に動かされる。羽根24はステ
ンレス鋼婿により密封されたスロット円上シリンダ530軸万同に通過するカッ
プリング部材54iCよりシリンダ53円のピストンに取りつげられる。典型的
な例ではロッドレスシリンダ53は羽根24に対して14″の垂直な揚程を与え
る。
羽根24が上昇すると、それはウニ/・32の下方辺縁部に拾い上げ、被覆機1
1の塔載ロック端に1固定して取り付けられ該4=ロツク端から搬送さnるガイ
ドレール56内に設けられ友案内スロット55内へ上部万同ヘウエハ32全搬送
する。
エレベータ羽根24は、ウエノ・32がウエノ・チャンク57のウェハ収容保持
用の人ぎな面58上部にMtするように位置決めされるまでその上万運動全継萩
する。チャックのウェハ受取り面58はガス源と流体連通式に連結された環状の
V溝59を偏えている。ウェハ32が近接したとぎにV溝内へ流入するガスは、
ウエノ・をチャック570人ぎな面58万同へ吸入させるベルヌーイ効果をつく
りだす。羽根24の伸縮部分46がチャック57の下万円周部と保合するとぎ、
該伸縮部分46f!収縮しウェハ32がチャック57に対して完全に支えられた
溝底体内へ移動することを可能にする、即ちウエノ・領域はチャックの大きな面
58の領域と完全に同一仝間に広がり、ウェハの円周がチャック57の外周に対
してほぼ0.020インチだレナへこむ。羽根24がその最上域にまで上昇しウ
ニ・・がチャックに対して過当に位置決めされると、ガスのV壽へ至る項つ的な
流れは過当な升−によって終結し、真仝状態がV溝上に引き入れられウェハ32
がチャック57の大きな面58に対して保持される。
その後、羽根はウェハキャリヤ’tMて第2品に示すそれの最下方行程範囲まで
食方へ撤退する。
真空チャック57からウェハ32を取り外すことが望まれるばろいには、エレベ
ータ羽根24が第7図に示し之その最上部行程範囲にまで上昇し、V罵59はガ
スが流れるように加圧され、羽根24はT1に撤退しウェハ32は重力によって
巣5図に示した保持位置内へと落下する。羽根24はウェハ32と共に案内スロ
ット55を経てウェハキャリヤ22のそれぞれのスロット31内へとT1に撤退
する。
今度は第7図と第8図についてみると、ウェハチャックの働きがより詳細に示さ
れている。殊にチャツク57−エ円形のドア構造体61から搬送され、該構造体
61自身はロッド63を弁して駆動プレート62から搬送される。
ウェハチャック57はドア61内の中央開口を経て軸方向にロッド64とチャッ
ク57を並進さぜるためのエアシリンダ65内へ入る軸方向に並進するロッド上
に搬送される。作動ロッド64はOリング66を介してドア61に対して真空封
止され、ロッド64上lて乗つドア61から搬送される直線状ボールベアリング
組成体67によってロッド64がドア61に対して正確に軸方向へ並進する作用
が得られる。ドア61と垂下ウェハチャック57は、駆動ロンドロ9を介して駆
動プレート62上で作業するエアシリンダ68によって軸方向に並進させられる
。作動プレート62は一対の案内ロッド71.72上を案内され、蒸着室12の
塔載ロック端にしっかり取付けられ之プレート75から搬送される。案内ロッド
71.72の外側端部は安定プレート76によって共に連に吉される。
環状の装着プレート72はゲート弁15のフランジ付き開ロア9上に封止されO
IJング81によって該開口に封止される。装着板78は参照省号82部分を中
心部に端ぐりされ、ドア61を装着プレート78に対して封止する次めにドア6
1により搬送さrした0リングを収めるための座を提供するようにする。
ゲエハ締付はリング85(エウェハチャック57と同心円状に配置されその内部
でチャックの円周辺縁部を同心・円状に収納するための端ぐりを3照番号86部
分に備えている。端ぐり領域86は、ウェハ32の外周と係合し、チャックが排
気された室内で働くことができるばあいにそうでるるように保持溝59を介して
付与され之真窒がないばろいにウェハをチャック57に対して締め付ける内側唇
部分を備えている。締め付はリング85は直線状のポールベアリング組成体88
を通過する軸方向ンこ向いた複数のステンレス鋼ロッド87上に搬送され、装着
ブL/ −ドア 8内のボア内に挿入される。ばね89はロッド87を取囲むよ
うにして同軸状に取付けられ、ロッド87の端内へねじ込まれたねじ91によっ
てロッドに捕獲される。ばね89は締付げリング85をウェハチャック57の位
置方向へばね偏倚させる働きを行う。円筒形キャップ92はロッド87上に気密
に封止され、装着ブL’−ドア8から搬送され、ばね89と摺動ロッド87を遁
納する。
締め付はリング85は完全に後退し之位置では装着プレート78の端ぐり領域9
3内に嵌合する。
ウェハチャック57はカップ状の絶縁部材を弁して外側の環状部分95から隔っ
た内側環状部分94を備えている之めチャックの外側部分95は室とドア61の
電位とは独πした電位で作業することができる。独πの電位をチャック部分95
・に印加するために導電ロッド97はチャック部分95から軸方向ボア98を経
て軸方向に同いた気密に封止さnた円筒形キャップ部分99内へ軸方向に垂下す
る。キャップ99は参照番号101部分を横方向に穿孔され、絶縁部キャップ1
02がポア101上に封止される。導゛通ロッド103は杷縁体本体102を、
1イて延び、それの内貢端已に4電ブラシ104を備えており、該ブラシ104
はロッド97上に乗り室内のボアその他の構造体に印加された電位とは独豆に偏
倚電位をロッド、従って外側チャック部分95:/C印加する。
1980年8月26日発行の米国特許明細書簡4.219,397号に開示て几
だものの如き従来設計によるマグネトロンスパッタガン105はここにその全部
を参考用として組み込んでいるけれども、チャック57と軸方向に整合するよう
にドア61のそれからゲート弁15の対同側に呈12内に配置される。
スパッタガン105はガン1o5から飛ばされるはずの材料から成る環状陰極部
材106を備えてhる。陰極106は地電位に対して−VCの電位で作業する。
ディスク形の陽極107は環状の陰極106の中央に配置され、地電位に対して
+Vαの電位で作業する。絶祿体108、lO9は、それぞれ陽’Gi 107
と陰1106をガラス球から叉える。ステンレス鋼によるほぼカップ状のスパッ
タ遮へい゛亀Ti1lOはスパッタガン105上に位置するように配置され、地
電位で作業する。スパッタ遮へいは外曲りの唇部分111を備え、スパッタガン
の従来のカップ状地遮へい電極112の前面から搬送される。典型的な笑乃例で
はスパッタ遮へい11’Oはステンレス鋼から農作され、カップ状の遮へい部材
110の底壁内に中火開口部113を儂えている。スパッタ遮へい110は複数
のねじ114を介してガン遮へい112から搬送される。
ゲート弁115はヴイトンボンネット密對材f儒えた10046−PE40ss
型の如き従来の設計によるもので24ボルト(厘流〕ソレノイドにより働く。該
ゲート弁はコロラド州、ボールダー(Boulder+ Co1orado )
のHF2社より市販され入手できる。ゲート弁115は室の塔載ロック部分11
7と排気室12のウェハ処理部分118との間((ガス遅過させるためののど部
116ヲ(Itijえている。可動式ゲート弁部材119は弁本11115のの
ど部分116を経て横断方向へ並進し、ウェハ処理部分118から塔載ロック部
分117を遮断する。
作業中、ゲート弁15が閉じるとドアは開放位置へ後退し、エアシリンダにより
後退させられた垂下チャック57は完全に後退した位置へ後退する。処理さるべ
きウェハ32は先に述べたようにエレベータ羽根24によってチャック57のウ
ェハを受け取る大きな面58上へ塔載され環状ill!59上に引き込まれた真
空を介してそこへ保持される。その後ドア61はエアシリンダ68の作用によっ
て閉じられると共にOす/グ83は装着プレート78の凹んだ座部分82と密封
係合しか(して室のドア部分を密封する。ドアが密封され終ると、チャックは室
の塔載ロック部分117内へ僅かに前進し、締め付はリング85をしてウェハ3
2の周斥部と係合させウェハをチャック57へ保持させる。チャック57が締め
付はリング85と締め付は関係に持ち来たされると放射方向((向いたばね塔載
のボールベアリング151は、チャック57の外周縁部で、締め付はリング85
の内側周縁部と参照番号122の部分で係合し電気接触する。このことによって
碓め付げリング、チャックおよびウェハがプラン104を介して印加されたバイ
アス電位と同じ電位で作業するという効果が保証される。猾め付はリング85は
個々の案内ロッド87の端部を包囲するようにして配置された絶縁さねたワンヤ
123を介して室壁と案内ロッド87から電気的t・て絶縁されるつウェハ32
をチャック57に締め付けた状態で侵械的荒引きポンプは塔載ロック室117内
へ連結され、塔載ロック室117を減圧にまで排気する。室117の塔載ロック
部分内に適当な減圧が実現すると、ゲート弁115が作動し、ゲート弁部材11
9がのど部分116から撤退し、排気管18を介して室と連通するターボ分子ポ
ンプ17を介してほぼ高真空状態にまで先に排気されてた室のウェハ処理部分1
18と連通ずるようにのど部を開く。はぼ数秒以内にウェハ処理室118と連通
塔載ロック部分117は5X10−’ トールの比較的低圧にまで排気される。
ターボ分子ポンプ117は機械的真空ポンプによりバックアップされる。その後
、処理室118はアルゴンのような適当なスパックガンでほぼ10−3)−ルの
スパッタ圧にまで満たされる。ゲート弁部材119がゲート弁15内1(撤退し
た後、ウェハチャック57はエア7リンダ65とロッド64によりスパッタ遮へ
い110の中央部を開口した底壁125に密接した位置まで前進させられる。典
型的な実施例のばあい、クエー・32から端壁125へ至る軸方向間溝はほぼ0
.100インチである。更に、ウェハ32の領域はスパッタ遮へい110内の中
央開口113の断面領域とほぼ同一空間にあるためスパッタガンから飛ばさ乙た
材料がすべてウェハ、締付げリング85のさらされた部分もしくはスパッタ遮へ
い110の内表面の同れかに収果されるようになる。スパツタ力式では、イオン
化プラズマ放電は排気された室内で点火される。プラズマ放電の電位は地て対し
て僅か((正で、地電位で作業しプラズマに対してさらされる構造部分がスパッ
タ作用を経験できるようにしである。構成がスパッタ遮へい110を備え、また
ウェハが遮へい110内で中央開口113をほぼ閉じ切るように位置決めされる
と、材料をウェハ上に再び飛ばす作用はほぼ制御される、即ち遮へい110の内
部から再び飛ばされた材料はウェハ32上へ飛ばすことが可能になる。このため
、バルブ本体15とその他の部品を含む室の他の部分から再び飛ばされた材料に
よって飛ばされた材料がウェハ上に汚染する危険が避けられる。
ウェハ32が所望の厚さにスパッタ被覆され終った後で、プラズマは消されウェ
ハとチャックはエアシリンダ65と/ギフト64を介して室の塔載ロック領域1
17内へ撤退する。ゲート弁15はその後間じて室のウエノ・処理部分118内
に高真空状態を維持するために閉じられ、真空状態は溝59を介してチャック5
7上に引き入れられる。塔載ロック室は大気圧まで弛緩し、ドア61は開き先に
述べたよ5にウエノ・をウエノ・エレベータ羽根24上へおろす。典型的な作業
順序ではウエノ・は室内へ塔載されスパッタ砥覆され2分経ってウェハキャリヤ
29に復帰することができる。
今度は第9図について述べると真空室12のウェハ処理部分118が示されてい
る。殊に、円筒室12は参照番号13@分で外側に曲がっており点検ポート12
6を提供し、該ポートを経てスパッタガン105が室12内に軸方向に挿入され
る。点検用ポート126は、Oリング128を担う中央部が凹んだ点検カバーに
より閉じられ密封され、フランジ13に対して空缶性を与える。スパッタガン1
05は凹角のカバープレート127の内側端から搬送される。中空の環状冷却フ
ィンガ128は、点検カバー127の凹角部分を包囲するように室内に配置され
、冷却フィンガ1280項状の円部と液体窒素の如き冷却液源(図示せず)との
間に流体連通を提供する流体導管を介して外側にフランジをつげたカバー127
の部分から搬送される。導管129はカバープレート127内の軸方向ボア18
1を通過し、環状の封止ワ7ヤ132を介してカバー127に気密に封止される
。)Oリング苫封材133.134はワ/ヤ132を導管129に対して、また
ワシャ132をカバー127に対してそれぞn封止するために設けられるっ作業
中、冷却フィンガ128は液体窒素で満たされ、フィンガ128の外側。
壁の温度を液体窒素温度附近の温度に近づけ水蒸気やその他の凝縮物をその上に
凝縮させ、か(してそれらを処理室のウェハ処理部分118内の雰囲気から除去
する。
今度は第10図について述べると点検カバー127)士その蚕下冷却フィンガ1
28とスパックガン105と共(c1直角ブラケット136を(径て摺動ブロッ
ク135がら搬送さnる。ブラケット136の脚部137は摺動ブロック135
に旋回自在にピンで止められ、ビン139を通過する垂直@138のまわりに回
転する。摺、動ブロック135は水平面に配置され、その各々が円筒形室12と
環状フランジ13の回転軸に平行となっている一対のステンレス鋼製の案内ロッ
ド141上を摺動し該ロッド141によって案内される。案内ロッド141の対
内端は支持ブロック142によりフレームに係止さnる。
ウェハ被;7!vaxlの保守と掃除は、ウェハ処理室を大気圧:・てまで地理
させ、点検カバープレート127を案内ロッド141上で円筒形室12から摺動
し去ることによって容易になる。その後、カバープレートは垂下ガンと共(て軸
138のまわりに回転させることができるため、スパッタガン105に対する接
近を容易にし、陰甑を取り替え諸々の部品、殊:・τスパッタ遮へい材110と
冷却フィンガ128を掃除することが容易になる。同様にして今度は第8図につ
いて述べると、点検カバー127が開くと、締付はリング85に容易に接近する
ことができる。
締付はリング、殊にスパッタガフ105方向に向いたその部分は飛ばされた材料
で相当被覆されるため、掃除のために締付はリング85の被覆された部分を取除
くことが望ましい。このことは、締付はリング85の内側のステンレス泗部分1
43をリング85の残余部分から取り外すことによって達成できる。ねじ144
を取外すと掃除と取をえのため(てリング143を取外すことが可能(Cなる。
本発明によるスパッタ被1磯11の利点は1、機蝋の動作時間が相当改善される
ように保守が容易になる点、
2、機械が相当単純化さnその結果、機械がこnまでよりも故障しにくくなり、
かくして動作時間が改善されそれに付随して製造費が小さくなるという点、であ
る。
1g−5
ig−6
Fig−8
国際調査報告
Imwn+IIo11mlAltllcaliwH@FCτ/υSε4/C2E
6
Claims (12)
- 1.ウエハ列を軸方向に整合させ軸方向に間隔をとって配置して保持するための スロットを備えた側壁と、該ウエハの底部と頂部内にウエハ拾い上げ羽根が通過 し、ウエハを該ウエハキャリヤの内外へ移動させるための開口を備えた形式のウ エハキャリヤカセットであって、該ウエハキャリヤカセットのそれぞれの搬送ス ロット内にウエハを正確に位置決めするための方法において、該ウエハキャリヤ の開いた底部を経て正確に決定されたピッチで手段を挿入して割出しを行ない、 該ウエハキャリヤ内の該スロットのそれぞれ一つ内に該ウエハの底縁部を拾い上 げて位置決めし、該羽根による該ウエハの運動が使用中容易になるようにしたこ とを特徴とするウエハ位置決め方法。
- 2.頂部と底部が開きウエハを保持するために側壁上にスロットを有するウエハ キャリヤ内のウエハがウエハ処理ステーションに対してウエハキャリヤ間を往復 搬送される形式のウエハ処理機において、 底部からウエハキャリヤを横方向に通過しウエハと係合しウエハ処理ステーショ ンに対してウエハを搬送するウエハ拾い上げ手段と、該ウエハキャリヤの底壁を 経て延び該ウエハの底縁部と係合し該ウエハを僅かに持ち上げそれぞれのウエハ 保持スロット内でそれらの軸方向位置を正確に決定し、その際ウエハ拾い上げ羽 根による運動が使用中容易になる割出し手段とから構成されることを特徴とする ウエハ処理機。
- 3.該割出し手段がその上縁に沿い配置された鋸歯状構造を備えた割出し部材を 備え、該鋸歯のピッチが鋸歯状構造により係止され持上げられたウエハの軸方向 間隔を正確に決定するようなものであることを特徴とする請求の範囲第2項に記 載のウエハ処理機。
- 4.ウエハが減圧下にある排気可能なウエハ処理室内で処理され、該ウエハ処理 室がその壁内にウエハ点検ポートを備え形式のウエハ処理機において、ウエハ処 理室のウエハ点検ポートを閉じ密封するドア手段と、該ドア手段から搬送されそ れと共に運動し処理のためにウエハを所定位置に保持するためにウエハ処理室内 で働くウエハチャック手段と、それののど部分を横切ってゲート部材を動かすこ とによってウエハ処理室の処理部分に対してウエハ処理室の搭載ロック部分を遮 断し、該のど部分がウエハ処理室の該塔載ロック部分と処理部分との間に配置さ れる排気可能室内のゲート弁手段と、該ゲート部材を該のど部分から並進させる ことによって該ゲート弁手段を開かせるための手段と、該チャック手段と作業上 関連し該チャック手段とウエハを該室の該塔載ロック部分から該ゲート弁手段の 開いたのど部内へ並進させるためのチャック並進手段とから成ることを特徴とす るウエハ処理機。
- 5.該チャック並進手段が該チャックとウエハを該ゲート弁手段の開いたのどを 経てウエハ処理室の該処理部分内へ並進させることを特徴とする請求の範囲第4 項に記載のウエハ処理機。
- 6.材料を該チヤツク手段から搬送されたウエハ上へ飛ばすためのウエハ処理室 の該処理部分内のスパツタガン手段を備えることを特徴とする請求の範囲第4項 に記載のウエハ処理機。
- 7.ウエハが減圧下にある排気可能なウエハ処理室内で処理され、該ウエハ処理 室がその壁内にウエハ点検ポートを備えている形式のウエハ処理機において、ウ エハ処理室のウエハ点検ポートを閉じ密封するドア手段と、減圧下にあるウエハ 処理室内にイオン化するプラズマ放電をつくり出すための陽極と陰極を備え、材 料をそれの該陰極からウエハ処理室内へ飛ばすためのスパツタガン手段と、ウエ ハ処理室内に工作物を位置決めし該スパツタガン手段から飛ばされた材料の被覆 を受けとるチヤツク手段と、ウエハ処理室壁から隔たり、該スパツタガンと該チ ヤツク手段により位置決めされた工作物との間にプラズマを包囲し、該スパツタ ガン手段から突出し工作物により収集されない飛ばされた材料を収集するための スパツタ遮へい手段とから成ることを特徴とするウエハ処理機。
- 8.該スパツタ遮へい手段が該スパツタガン手段から飛ばされる材料の突出部を 包囲し、該スパツタガン手段の末端部にある内側に向いた中央部が開口した端壁 部分を備える側壁部分を備え、該チヤツク手段が該遮へい手段内の該中央開口と ほぼ同一空間内にあるように工作物を位置決めし、それによつて該スパツタガン 手段により飛ばされた材料の優勢な部分が該スパツタ遮へい手段と工作物により 収集されることを特徴とする請求の範囲第7項に記載のウエハ処理機。
- 9.該遮へい手段を該スパツタガン手段から搬送するための手段を備えることを 特徴とする請求の範囲第8項に記載のウエハ処理機。
- 10.該スパツタ遮へい手段を該スパツタガン手段の該陽極と陰極の電位に対し て電気的に絶縁するための電気絶縁手段を備えていることを特徴とする請求の範 囲第8項に記載のウエハ処理機。
- 11.ウエハが減圧下にある排気可能なウエハ処理室内で被覆される形式のウエ ハ処理機において、その壁内に点検ポートを備えた該ウエハ処理室と、該点検ポ ートを閉じ密封するカバー手段と、該カバー手段から搬送されウエハ処理室内へ 延び、材料をウエハ処理室内で被覆さるべき工作物上へ突出させるがン手段と、 該カバー手段から搬送され該処理室内へ延び、減圧下で作業し室内で水蒸気その 他の凝縮物を凝縮させるための冷却フインガ手段と、該カバー手段と連通し冷却 液を処理室内の該冷却フインガ手段に供給する流体導管とから成ることを特徴と するウエハ処理機。
- 12.該冷却フインガ手段がほぼ孤状で該ガン手段とほぼ同心円状にかつ該ガン 手段の外側に配置されることを特徴とする請求の範囲第11項に記載のウエハ処 理機。
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