JPS6159850A

JPS6159850A - 半導体製造装置

Info

Publication number: JPS6159850A
Application number: JP59180509A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Kakehi; 掛樋　豊; Akira Ichihashi; 市橋　晃; Sosuke Kawashima; 川島　壮介; Toshiaki Makino; 俊昭牧野; Hideki Izumi; 泉　英樹; Ryokichi Tanji; 鍜治　亮吉
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-08-31
Filing date: 1984-08-31
Publication date: 1986-03-27
Also published as: JPH0580827B2

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】Ｃ発明の利用分野〕本発明は、半導体製造装置に係り、特に真空下で試料を
固定あるいは搬送する必要がある半導体製造装置に関す
るものである。

〔発明の背景〕

半導体５１進装置ではＶＬＳＩの超微細化が進むにつれ
て試料であるウェハの被処理面上に塵埃を付着させない
ことかスループブト向上の大きな要因になっている。こ
れに伴って、処理時の固定あるいは搬送時のウェハの姿
勢も被処理面上向き水平置きから被処理面垂直あるいは
被処理面下向き水平置きに変わろうとしており、特にス
パッタ装置のようにウェハの被処理面に成膜する半導体
製造装置では、この傾向が著しい。

従来の半導体製造装置に用いられている試料のチャッキ
ング手段としては、例えば、特開昭５６−１０３４４２
号公報に記載のような、数個のクリップのバネ力により
試料であるウェハを把持し、プッシャーによりクリップ
を機械的に押拡げることでウェハな解放する１（１り造
のものが知られている。

このチャッキング手段では、大気中でウェハの把持２Ｍ
放が行われ、プッシャーに空気シリンダ等を用いその配
管をフレキシブルにすることでプッシャーも移動可能に
なっている。

しかしながら、半導体製速製Ｕでは、より良い真空度で
試料を処理するために、真空下で試料を水平位置から垂
直位置あるいは垂直位置から垂直れ位置へ移動させる必要が生じており、ニオに対処するに
は、従来のチャッキング手段を用いた半導体製造装置で
は構造が複雑になＩノ試料の固定あるいは搬送の信頼性
の確保が困難であり、チャ１キング手段が設けられる真
空室の容積も太き（なるため排気時間が増大するといっ
たｆ！Ｉｍを有している。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、構造が簡単で試料の固定あるいは搬送
の信頼性の確保が容易である半導体製造装置を提供する
ことにある。

〔発明の概要〕

本発明は、電磁石と、該電磁石の励磁並びに自身の弾性
力で開閉作動し試料を解放２把持するクリップとでなる
チャッキング手段を具備したことを特徴とするもので、
機械的な力を利用することなしに試料を解放１把持でき
るチャッキング手段を用い真空下で試料を固定あるいは
搬送することで、半導体製造装置の構造を簡単化し試料
の固定あるいは搬送の信頼性を容易に確保しようとした
ものである。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を第１図、第２図により説明する。な
お、この場合、半導体製造装置としてスパッタ装置を例
にと１ノ説明する。

＠１図で、真空＃Ｊｔ気されるバッファ室１０には、バ
ッフ１室１０の（ＪｆＪ　Ｏ１１を介しバッフ１室１０
１こ連通して真空室であるローディング室ｍが設けられ
ている。ローディング室ｍには、例えば、ゲートバルブ
（９）を介しロードロック室４０が設けられている。

ロードロック室４０には、例えば、ゲートバルブ３１が
設けられ、ゲートバルブ３１のσｇ閉によりロードロッ
ク室４０は大気と連通、遮断可能になっている。

大気側にはゲートバルブ３１に対応して公知の搬送手段
、例えば、第１のベルト搬送装置父が設けられている。

ロードロック室φ内には、ゲートバルブ（９）、３１に
対応して公知の搬送手段、例えば、第２のベルト搬送！
ＪｉＪ　５１が設けられている。ａ−ディング室加内に
は、ゲートバルブＸに対応して公知の搬送手段、例えば
、第３のベルト搬送装置５２が設けられている。ベルト
搬送装置５２のベルト田間を往復動、この場合は、昇降
動する軸ωがローディング室加の底壁にベローズ６１を
介して気密に設けられている。ベルト団間を通過可能で
基板であるウェハ７０よりも小さい寸法形状のテーブル
６２が軸ωの上端に略水平で設けられている。一方、　
　−バッファ室ｌＯには、回転ドラム１２が回転可能に
内設されている。回転ドラム１２には、回転により開口
１１に対応するような位置で試料台１３がバネ部材１４
す介し、この場合、左右方向に往復動可能に設けられて
いる。開口１１が形成されたバッファ室１０の側壁と対
向する側壁には、試料台１３を往復動させるブツシャ−
１５がベローズ１６を介し気密に設けられている。

ｆｆ１ｌｒｌ！Ｊで、この場合、チャッキング手段とし
ては、第１のチャッキング手段別と第２のチャッキング
手段（資）とが具備されている。第１のチャッキング手
段ぬは、リンクを構成す、る搬送手段ｌｏｏに設けられ
ている。搬送手段１００は、ローディング室田内で固定
部材１０１をベルト搬送装Ｅ１５２のベルト聞およびテ
ーブル６２に対応する位置とｍＪ　Ｏ１！および試料台
！３に対応する位置との間で回動させる機能を有してい
る。

第２図で、ｆＥｌのチャッキング手段（資）は、電磁石
８１と、電磁石８１の励磁並びに自身の弾性力でσＵ開
閉作動ウェハ７０を解放１把持するクリップ８２とで成
っている。電磁石８１は、ヨークおと、ヨーク羽に巻装
されたコイルＵと、非磁性体で形成されクリップ８２に
対応してヨーク羽に設けられたストッパ部とで構成され
ている。クリップ８２は、この場合、電磁石８１の励磁
により開動作可能に設けられている。即ち、コイルあが
巻装されたヨーク８３は、コの字端を内側に向は搬送手
段１ｏｏの固定部材１０１に設けられている。この場合
、ヨーク８３のコの字端の上端部に、クリップ８２の上
端が設けられ、ヨーク８３のコの字端の下端部にクリ１
プ８２と対応してストツパδが設けられている。クリッ
プ８２の下端部には、試料把持部間が形成されている。

このような電磁石８１．　クリップ８２の配設位置は、
この場合、テーブル６２との間でウェハ７０の良好な受
は渡しを満足する位置である。なお、コイルＵの電線８
７は、この場合、搬送手段１００に取り付けられ、ロー
ディング室加に設けられた真空導入端子（図示省略）に
移動可能に取り付けられている。

第１図で、ｉ２のチャッキング手段別は、電磁石９１と
、電磁石９１の励磁並びに自身の弾性力で開閉作動しウ
ェハ７０を解放１把持するクリップ９２とで成っている
。電磁石９１は、ヨーク９３と、ヨーク９３に巻装され
たコイル９４と、非磁性体で形成されクリップ９２に対
応してヨーク９３に設けられたスト１パ９５とで構成さ
れている。クリップ９２は、この場合、電磁石９１の励
磁により開動作可能に設けられている。即ち、コイル％
が巻装されたヨーク９３は、コの字端をバブファ室１０
内に向はバッフ１室１０の側壁で開口１１縁端部に配設
されている。この場合、クリップ９２の右端部は、試料
台１３に配設されている。クリップ９２の左端部には、
試料把持部％が形成されている。ヨーク９３のコの字端
の内側端には、クリップ９２と対応してストツパ９５が
設けられている。このような電磁石９１．クリップ９２
の配設位置は、搬送手段ｌＯＯに設けられた第１のチャ
ッキング手段別と試料台１３との間でウニ／％　７０の
良好な受は渡しを満足する位置である。なお、コイル９
４の電線９７は、この場合、真空導入端子（図示省略）
に取り付けられている。

このように構成されたスパッタ装置のウニノーの流れを
以下に説明する。大気中に設置されたウェハ７０はロー
ドロック室４０を経てベルト搬送装置５０〜５２により
ローディング室（９）に搬送され、軸６０を介して上昇
するテーブル６２により押上げられる。

この時、第１のチャッキング手段別の電磁石８１は励磁
されており、クリップ８２は開放状態となっている。ウ
ェハ７０の押上げが完了した後、電磁石８１の励磁がＯ
ＦＦされ、ウェハ７０はクリップ８２の弾性力により試
料把持部間に把持される。このよううにウェハ７０が把
持されると、搬送手段１００の支持点１０２に設けられ
た駆動装置ｔ（図示省略）により開口１１と対応する位
置まで回転され、ウニノ１７０は垂直位置に運ばれる。

この時、試料台１３はプッシャー１５によりウェハロー
ディング室ｍ内に前進しており、電磁石９１は励磁され
、クリップ９２は開放状態となっている。ウェハ７０が
所定の垂直位置までくると電磁石９１の励磁はＯＦＦさ
れ、クリップ９２の弾性力によりウェハ７０は試料把持
部９６心把持される。この後、電磁石８１は励磁され、
クリップ８２はウェハ７０を解放する。このようなつ、
　／％　７０の受は渡しが完了した時点で試料台１３は
後退し、その後、回転ドラムｎが回転し、次の処理室（
図示省略）にウェハ７０は搬送される。

このように、本実施例によれば、処理室およびバッファ
室のより良い真空度を保つためにウニ／％を真空下で水
平位置から垂直位置に搬送し垂直位置°で固定する場合
でも構造が簡単で信頼性を確保でき、しかも真空室を小
さくでき、排気時間な短縮できるという効果を持たせる
ことができる。また、電磁石を構成するヨークにストツ
パを設けたことで、クリップのストロークを制限できる
と共に、電磁石の励゛磁を切フた場合の残留磁力を小さ
くできるため、ウェハ搬送のタクトタイム向上を図るこ
とができる。

第３図は、本発明の第２の実施例を示すもので、本発明
の一実施例を示す、例えば、第２．図と異なる点は、電
磁石８１′を構成するヨーク羽′およびコイル洞′とク
リップ８２′とが放出ガスの少ない材料若しくは非金属
材によりコーティングされている点である。なお、第３
図で、その他第２図と同一部品等は同一符号で示し説明
を省略する。

本実施例で畝更に、真空室の排気時間を一段と短縮でき
ると共に重金屈汚染を減少させることができる。

第４図、第５図は、本発明の第３の実施例を示すもので
、本発明の一実施例を示す、例えば、第２図と異なる点
は、クリップ８２′において、１ｕ磁石８１のヨーク８
３に対応する部分の面積のみを大きくした点である。な
お、第４図、第５図で、その他事２図と同一部品は同一
符号で示し説明を省略する。

本実施例では、電磁石のヨークに対応する部分の面積が
大きいため、クリップのバネ定数として低い値を確保し
て、かつ、大きな静電吸着力が得られ、したがって、よ
り高い信頼性を得ることができる。

以上、特に本発明の一実施例では、試料の被処理面下向
き水平位置と垂直位ｎとの間で試料を搬送し垂直位置で
試料を固定するのが要求される半導体製造装置について
説明したが、この他に、試料の各種姿勢での搬送、固定
が要求される半導体製速製δに対しても本発明は問題な
く適用できる。

また、スパッタ装置の他にドライエツチング装置やＣＶ
Ｄ！Ｊ２等の他の半導体製造装置でも本発明により装置
゛を構成できる。また、チャッキング手段を構成するク
リップを同じ＜電磁石の励磁により閉動作可能に設けて
も良い。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように、電磁石と、該電磁石の
励磁並びに自身の弾性力で開閉作動し試料を解放１把持
するクリップとでなるチャッキング手段を具備したこと
で、構造が簡単で試料の固定あるいは搬送の信頼性の確
保が容易である半導体製造装置を提供できるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による半導体製造装置の一実施例を示
すスパッタ装置の要部縦断面図、第２図は、第１図の第
１のチャッキング手段の正面外観図、第３図は、本発明
による半導体製造装置の第２の実施例を示すチャッキン
グ手段の正面外観図、第４図は、本発明による半導体製
造装置の第３の実施例を示すチャッキング手段の正面外
観図、第５図は、第４図のクリップのＡ−人視外観図で
ある。８１、８１’　、　９１・・・・・・電磁石、８２．８
２’　、　８２’、　９２・・・・・・り句　さ。

Claims

【特許請求の範囲】１、電磁石と、該電磁石の励磁並びに自身の弾性力で開
閉作動し試料を解放、把持するクリップとでなるチャッ
キング手段を具備したことを特徴とする半導体製造装置
。２、前記電磁石の励磁により開動作可能に前記クリップ
を設けた特許請求の範囲第１項記載の半導体製造装置。３、前記電磁石の励磁により閉動作可能に前記クリップ
を設けた特許請求の範囲第１項記載の半導体製造装置。４、前記電磁石を、ヨークと、該ヨークに巻装されたコ
イルと、非磁性体で形成され前記クリップに対応してヨ
ークに設けられたストッパとで構成した特許請求の範囲
第１項記載の半導体製造装置。