JPS6169966A

JPS6169966A - 真空処理装置

Info

Publication number: JPS6169966A
Application number: JP59191508A
Authority: JP
Inventors: Sosuke Kawashima; 川島　壮介; Kazuaki Ichihashi; 市橋　一晃
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-09-14
Filing date: 1984-09-14
Publication date: 1986-04-10
Also published as: US4699554A; KR900003469B1; KR860002863A

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】〔発明の利用分野〕本発明は、真空処理装置に係り、特に減圧下で基′板に
所定処理を施すのに好適な真空処理袋■に関するもので
ある。

〔発明の背景〕

スパブタ装置等のプラズマ反応装置のような減圧下で基
板に所定の処理な施こす真空処理装置では、例えば、特
開昭５４−９３３６３号公報に記載されているように、
真空処理装置において基板が所定処理される主真空室と
外部との間における基板の搬送は、被処理面上向き水平
姿勢で実施されている。

しかし、このような基板の被処理面上向き水平姿勢での
搬送では、基板搬送雰囲気に存在する塵埃等の異物が搬
送時に基板の被処理面に付着し、この付着した異物・こ
より処理品質が低下するようになるため、結果的には、
半導体素子製造における歩留りが低下するといった問題
があった。したがって、半導体素子の精密性が飛躍的に
進んでいる現状では、基板の被処理面への異物の付着は
最も注意すべき問題の一つとして提起されている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、主真空室と外部との間における基板の
搬送を被処理面垂直姿勢で実施することで、搬送時にお
ける基板の被処理面への異物の付着を防＋ｈして処理品
質の低下を抑制でき半導体素子製造における歩留りを向
上できる真空処理装置を提供することにある。

〔発明のＲ要〕

本発明は、主真空室に兵役された真空予備室と外部との
間で基板を被処理面垂直姿勢で搬送する第１の搬送手段
と、真空予備室内で基板を被処理面垂直姿勢で搬送する
第２の搬送手段と、主真空室と真空予備室との間で基板
を被処理面垂直姿勢で搬送する第３の搬送手段とを具備
したことを特徴とするもので、主真空室と外部との間に
おける基板の搬送を被処理面垂直姿勢で実施することで
、搬送時における基板の被処理面への異物の付着を防止
して処理品質の低下を抑制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６図により説明する。な
お、この場合、真空処理装置としては、連続スパブタ装
Ｗ１例にとり説明するものである。

男１図、！２図で、主真空室１０には、真空予備室内が
兵役されている。真空予備室内と外部との間で基板（９
）を被処理面垂直姿勢で搬送する第１の搬送手段切と、
真空予備室（９）内で基板間を被処理面垂直姿勢で搬送
する第２の搬送手段（資）と、主真空室ｌＯ，！：真空
予備室囚との間で基板間を被処理面垂直姿勢で搬送する
′！Ｅ３の搬送手段ωとが具備されている。

第１図、！！！２図で、主真空室ｌＯは円周上に複数室
配設された処理室（１示省略）￥含むものであり、主真
空室１０には、回転ドラム１１がドラム面を垂直面とし
主真空室１０中心を軸心εして間欠回転可能に設けられ
ている。真空予備室ｍは、この場合、搬送パブフッ室Δ
とロード室ρとアンロード室囚とで構成されている。搬
送バブファ室２１１収真空学會室νの処理室がない位置
での側壁に兵役されている。搬送バッフ１室ムが兵役さ
れた主真空室１０の側壁には、基板（資）を搬送バッフ
ァ室４からと略直角をなす側壁に、例えば、ゲートバル
ブ７０紮介して兵役されている。アンロード室幻は、ロ
ード室ｎが兵役された搬送パ１フ１室４の側壁と対向す
る側壁に、例えば、ゲートバルブ７１を介して兵役され
ている。

第１図で、基板設置手段匍は、基板台８１とバネ８２と
プッシャー環とで構成されている。このような基板設置
手段間は、処理室および開口丘な介して搬送バブファ室
４にそれぞれ対応可能な位置で回転ドラムＵのドラム面
に設けられている。即ち、基板台８１は、その基板設置
面１略垂直前としバネ８２を介して回転ドラム１１のド
ラム面に主真空室１０の気密を保持して設けられている
。プッシャー環は、回転ドラム１１のドラム面１貫通し
、基板台８１の基板設置面と反対面１押すことで基板台
８１を処理室および開口し側に移動させるように往復動
可能に設けられている。

とで構成されている。プッシャー４１は、ロード室ρの
底壁に設けられた、例えば、ゲートバルブ７２に対応す
る位置で昇降動可能に駆動装置に設けられている。プッ
シャー４１のゲートバルブ７２と対応する上端面には、
基板３０を被処理面垂直姿勢で保持可能な溝４が形成さ
れている。プッシャー４１０昇降動経路上には、該経路
と直交してロードカセプト匍搬送用のローラコンベア１
００が設けられて　・いる。プッシャ−４２は、アンロ
ード室るの底壁に設けられた、例えば、ゲートバルブｎ
に対応する位置で昇降動可能に駆動装置に設けられてい
る。

プヴシャーＣのゲートバルブｎと対応する上端面には、
基板３０す被処理面垂直姿勢で保持可能な溝ａが形成さ
れている。プッシャー４２の昇降動経路上には、該経路
と直交してアンロードカセット９１搬送用のローラコン
ベア１０１が設けられている。

第１図、第２図で、第２の搬送手段間は、例えば、ロー
ラコンベア５１−５３と案内ローラヌと基板キャリヤ邸
、５６とで構成されている。ローラコンベア５１は、ロ
ーラ１１０　とチェノ１１１とＤＣモータ１１２　とで
構成されている。ローラコンベア５２は、ローラ１１３
とチェノ１１４　とＤＣモータ１１５　とで構成されて
いる。ローラコンベア団は、ロー５１１６とチェノ１１
７　とＤＣモータ１１８　とで構成されている。ロード
室ｎ内には、ロード室ｎの底壁に対応して複数個のロー
ラ１１０が配設されている。ゲ−トバルブπに対応する
ローラ１１０の間隔は、ロ一度室ｎへの基板（９）の搬
入を阻害しない間隔になっている。被処理面を垂直姿勢
として基板刃が設置される基板キャリヤ邸が回動するロ
ーラ１１０によって移動させられるのを案内する複数個
の案内ローラシがロード室ｎ内にロード室ｎの頂壁１こ
対応して回動自在に設けられている。ローラ１１０の一
つは、ロード室ｎ外に設けられたＤＣモータ１１２に連
結されている。ローラ１１０には、チェノ１１０が無端
に巻掛けられている。搬送バグファ室２１には、ローラ
コンベア５１によりゲートバルブ７２を介して搬送バッ
ファ室乙に搬送されてきた基板キャリヤ５５を受取り可
能にローラコンベア５２が設けられている。即ち、搬送
バブファ室４内には、搬送バッファ室■の底壁に対応し
て複数個のローラ１１３が配設されている。被処理面を
垂直姿勢として基板Ｉが設置される基板キャリヤ邸、５
６が回動するローラ１１３によって移動させられるのを
案内する複数個の案内ローラシが搬送バッファ室２１内
暑こ搬送バッファ室■の頂壁に対応して回動自在に設け
られている。ローラ１１３の一つは、搬送バッフ１室４
外に設けられたＤＣモータ１１５に連結されている。ロ
ーラ１１３には、チェノ１１４が無端に巻掛けられてい
る。アンロード室乙には、ローラコンベア５２によりゲ
ートバルブ７３す介してアンロード室るに搬送されてき
た基板キャリヤ謁を受取り可能にローラコンベア田が設
けられている。即ち、アンロード室お内には、アンロー
ド室りの底壁に対応して複数個のローラ１１６が配設さ
れている。

ゲートバルブｎに対応するローラ１１６の間隔は、アン
ロード室ｎからの基板間の搬出を阻害しない間隔になっ
ている。被処理面を垂直姿勢として基板（９）が設Ｔさ
れる基板キャリヤ箕が回動するローラ１１６によって移
動させられるのを案内する複数個の案内ローラ８が、ア
ンロード室ｎ内にアンロード室ｎの頂壁に対応して回動
自在に設けられている。ローラ１１６の一つは、アンロ
ード室ｎ外に設けられたＤＣモータ１１８に連結されて
いる。ローラ１１６には、チェノ１１７が無端に巻掛け
られている。

′！Ｊ１図で、第３の搬送手段ωは、例えば、伸縮可能
で回動可能なアーム６１と、基板保持台６２．６３と、
アーム６１を伸縮１回動させる駆動装５ｉ（図示省略）
とで構成されている。アーム６１の両端には、基板保持
台６２．６３がそれぞれ設けられている。駆動装置は、
搬送バブファ室４外に設けられている。

基板保持台６２．６３が設けられたアーム６１は、搬送
バッファ室Ａ内に基板保持台６２．６３の基板保持面を
略垂直面として設けられている。アーム６１の回動停止
時には、基板保持台６２．６３のいずれかが開口丘を介
し基板設置手段（資）の基板台８１０基板設置面と対向
するようになっている。基板保持台６２゜６３には、放
射状方向に開閉作動し基板間を解放。

把持する爪６．６５がそれぞれ設けられている。

第３図〜第６図で、基板キャリヤ５．５６は、キャリヤ
本体１２０　と、バネ１２１　と、爪１２２とで構成さ
れている。キャリヤ本体１２０の一面には、基板刃を収
納すると共に基板３０１キャリヤ本体１２０へ搬入量す
るための凹１２３が形成されている。キャリヤ本体１２
０１こは、凹１２３を一部含む孔１２４．１２５が、こ
の場合、それぞれ３個同一円周上に１２０度ピッチで、
穿設されている。キャリヤ本体１２０の凹１２３が形成
された面と反対面には、バネ１２１が設けられている。

バネ１２１には、バネ１２１の弾性変形により開閉作動
可能に爪１２２の一端が設けられ、爪１２２の他端部は
、孔１２４を介し凹１２３内に突出させられている。爪
１２２の他端は、基板間な把持可能な形状となっている
。なお、孔１２５には、第３の搬送手段ωの爪６，６５
が基板キャリヤ団、５６と牢３の搬送手段ωとの間での
基板（９）の受は渡し時に挿入される。

第１図で、ロード室ｎには、ゲートバルブ７２を介して
ロード室ｎ内にプッシャー４１により搬入されてきた基
板３０１基板キヤリヤ５の爪１２２に把持させるプッシ
ャー１３０が設けられている。搬送バッファ室乙には、
基板キャリヤ謁の爪１２２に把持された基板Ｘを解放す
ると共に基板キャリヤ％の爪１２２に基板刃を把持させ
るプッシャ−１３１が設けられている。アンロード室ｎ
には、ゲートバルブ７１を介して搬送バップア室器から
アンロード室２３Ｉこ搬送されてきた基板キャリヤ％の
爪１２２に把持された基板３０￥解放させるプッシャー
１３２が設けられている。

なお、主真空室１０と搬送バッファ室■と１、例えば、
減圧排気する真空排気手段（図示省略）と、ロード室ｙ
とアンロード室りとを別々に減圧排気する真空排気手段
（図示省略）とが設けられている。

°　　れる。この場合、ゲートバルブ７０．７１はそれ
ぞれ閉止され、基板台８１はバネ８２のバネ力により回
転ドラム１１のドラム面側に引寄せられた状態である。

一方、基板（資）が被処理面垂直姿勢で複数枚一定ピツ
チにて配列され収納されたロードカセット頒がローラコ
ンベアＬ００に載置されてａ−ド室乙の下方位置まで搬
送され、例えば、最前列の基板間がブツシャ−４１の溝
Ｃに対応する位置になった時点１ジで搬送を停止される。ゲートバルブ７２ｇ開放されロー
ド室ｎ内は外部と連通状態になっている。基板キャリヤ
団は、凹１２３に基板刃を収容可能な位置にローラコン
ベア５１の作動により移動させられ；ている。ぎのような状態で、プッシャー４１１駆動装置
で上昇させることにより、ロードカセット匍の最前列に
収納されていた基板（資）は、被処理面垂直姿勢でブツ
シャ−４１に受は取られる。その後、更にブツシャ−４
１を上昇させることにより基板刃は、この状態でゲート
バルブ７２を介し外部からロード室ｎ内に搬入され基板
キャリヤ謁の凹１２３に収容される。この場合、基板キ
ャリヤあの爪１２２は、バネ１２１１プブシャ−１３０
で押すことにより、凹１２３への基板（９）の収容前に
開かれている。凹１２３への基板刃の収容が完了した時
点で、ブツシャ−１３０によるバネ１２１の押しは解除
され、爪１２２は、開バネ１２１のバネ力により２しられる。これにより、基
板刃は、被処理面垂直姿勢で爪１２２心把持される。基
板（９）を基板キャリヤ語に渡したプッシャー４１は、
下降させられ外部の待機位置まで退避させられる。その
後、ゲートバルブｎは閉止され、ロード室ｎは真空排気
手段の作動により搬送バッフ１室ｎの圧力と同程度の圧
力まで減圧排気される。

その後、ゲートバルブ７０が開放され、これにより搬送
バッフ１室４とロード室ｎとは、連通状態となる。その
後、ローラコンベア５１．５２の作動により基板キャリ
ヤ団はゲートバルブ７０を介してロード室部から搬送バ
ッフ１室ｎ内に搬入される。その後、ローラコンベア５
１の作動は停止される。搬送バッファ室ｎに搬入された
基板キャリヤ謁は、ローラコンベア５２の作動により第
３の搬送手段ωでアーム６１を介し基板キャリヤ団から
基板３０１被処理面垂直姿勢で爪６により受は取り可能
位置まで移動させられる。その後、ブツシャ−１３１に
より基板キャリヤ団のバネ１２１に押すことで爪１２２
゛はバネ１２１のバネ力に抗して開けられ、これにより
、基板（９）は、爪１２２から解放される。また、これ
より以前に基板（資）は爪８で把持されている。これら
のことより、基板キャリヤ団の基板刃は第３の搬送手段
印に被処理面垂直姿勢で渡される。基板刃の爪６での把
持後、基板保持台６２は、元の位置まで戻されろ。一方
、基板（資）を渡した基板キャリヤＳは、プッシャー１
３１によるバネ１２１の押しを解除された後にローラコ
ンベア５２．５１の作動によ覆）搬送バッファ室２１か
らゲートバルブ７０す介してロード室ｎ内に戻され、凹
１２３に基板３１収容可能な位置で待機させられる。そ
の後、ゲートバルブ７０は閉止される。開口稔に対応し
た位置にある基板台８１は、プッシャー簡により押され
、バネ羽のバネ力に抗して゛開ロル側に移動させられる
。

この移動は、基板台８１の基板設置面を除く外周面が主
真空室１０の側壁に到達した時点で停止される。

この状態で、アーム６１は１８０度回転させられ。

爪Ｂに把持された基板間は、被処理面乗値姿勢で基板台
８１の基板設置面に対応する位ｆｔまで搬送される。そ
の後、アーム６１を駆動装置の作動で繰り出すことで基
板刃は、この状態で基板台８１の基板設置面に裏面が当
接するように搬送される。その後、爪６は開けられ、こ
れにより基板（資）は、爪Ｂから解放される。また、こ
れより以前に基板刃は爪（図示省略）等により基板台８
１の基板設置面に設置されている。これらのことより、
基板刃は被処理面垂直姿勢で第３の搬送手段ωより主真
空室１０内の基板設置手段間の一つに渡される。その後
。

アーム６１は元の状態に戻される。また、基板台８１の
プブシャー羽による押しを解除することで、基板台８１
はバネ８２のバネ力により回転ドラム１１のドラム面側
に戻される。その後、基板台８１の基板設置面に被処理
面垂直姿勢で設置された基板刃は、回転ドラム１１の間
欠回転Ｉこより各処理室に順次対応する位置まで搬送さ
れ、その間、基板刃の被処理面には、スパッタリングに
より膜が生成される。

このような間欠回転により成膜処理が完了した基板刃は
、開口玖と対応する位置まで１回転して戻される。その
後、この基板（資）は、上記した操作とは逆操作により
主真空室１０から搬送バッファ室４へ搬送されプッシャ
ー１３１と対応する位置まで搬送される。また、爪Ｅに
は、上記した操作と同様の操作により基板キャリヤ邸の
爪１２２で把持され搬送パ１７１室ガ内に搬送されてき
た別の基板刃が基板キャリヤ５５から渡されており、上
記した成膜処理が完了した基板刃の搬送時に基板台８１
の基板設置面に対応する位置まで搬送される。その後、
この別の基板刃も同様に間欠回転させられ、この間、別
の基板刃の被処理面には、スパッタリングにより膜が生
成される。プッシャー１３１と対応する位置に搬送され
てきた成膜処理が完了した基板刃は、その後事３の搬送
手段ωから基板キャリヤ力に渡された後に、ローラコン
ベア５２．５３の作動によ（Ｊゲートバルブ７１を介し
搬送バッファ室ユから減圧排気されたアンロード室ｎ内
に搬送される。

その後ゲートバルブｎは閉と、ゲートバルブｎは開放さ
れ、成膜処理が完了した基板刃は、基板キャリヤ郭から
プッシャーＣに渡された後に、アンロードカセット９１
に回収される。

以上のような操作を順次連続して実施することで、ロー
ドカセット匍に収納された基板刃は、被処理面垂直姿勢
で１枚毎ロードカセット匍から取り出され、ロード室ｎ
、搬送バブファ室４を介して主真空室１０内に搬送され
て順次連続して成膜処理される。これと共に成膜処理が
完了した基板刃は、主真空室１０から搬送パブ７１室２
１．アンロード室りを介して外部へ取り出されアンロー
ドカセット９１に１枚毎回収される。

本実施例では、次のような効果が得られる。

基板の被処理面への異物の付着を防止できる。

したがって、基板に生成された膜質の低下を抑制でき、
半導体素子製造における歩留りを向上させることができ
る。

（２）基板を基板キャリヤで保持して搬送するようにし
ているので、基板の被処理面垂直姿勢での搬送を安定し
て容易に実施することができる。

（３）　　基板を基板キャリヤで保持して搬送するよう
にしているので、搬送時における基板の損傷を防とでき
る。

第７図は、本発明の第２の実施例な示すもので、本発明
の一実施例を示す第２図と異なる点は、下２の搬送手段
間を、基板キャリヤ５５．５６と軸１３０゜１３１１往
復動する駆動袋＠　１３２　、　１３３　とで構成した
点である。

第７図で、ロード室乙のゲートバルブ７０が設けられた
側壁と対向する側壁には、軸１３０が気密を保持し往復
動可能に貫通して設けられてし）る。ロード室ｎ外には
、駆動袋ＷＬ１３２が設けられ、駆動袋！２１３２には
、軸１３０の一端部が連結されてし）る。

軸１３０の他端部には、基板キャリヤ５が基板３０す被
処理面垂直姿勢で保持可能に設けられている。

軸１３０の往復ストロークは、基板キャリヤ５が第１の
搬送手段４０から基板３０ｔ−受取り可能で、基板キャ
リヤ団から第３の搬送手段（図示省略ロ二基板３０１渡
し可能なストロークである。また、アンロード室βのゲ
ートバルブｎが設けられた側壁と対向する側壁には、軸
１３１が気密を保持し往復動可能に貫通して設けられて
いる。アンロード室幻外には、駆動装置１３３が設けら
れ、駆動袋［１３３には、軸１３１の一端部が連結され
ている。軸１３１の他端部には、基板キャリヤ謁が基板
（９）を被処理面垂直姿勢で保持可能に設けられてし）
る。軸１３１の往復ストロークは、第３の搬送手段から
基板キャリヤ％に基板間を受取り可能で、基板キャリヤ
％から第１の搬送手段切に基板間を渡し可能なストロー
クである。なお、第７図で、その他車２図と同−装置等
は同一符号で示し説明を省略する。

本実施例では、上記した本発明の一実施例で得た効果の
他に更に次のような効果を得ることができる。

（１）基板キャリヤを摩擦力によらないで搬送できるの
で、基板キャリヤを更に安定して搬送できる。

（２）　　軸の往復動ストローク制御により基板キャリ
ヤの移動量な確実に制御できるので、基板の受渡しに要
する基板キャリヤの位置制御を高精度に行うことができ
る。

なお、以上の実施例では、ロード室とアンロード室とを
分離しているが、この他に装置の使用形態、構造、大き
さ等を考慮し、ロード・アンロード室としても良いこと
は勿論である。また、以上の本実施例では、真空予備室
にて基板キャリヤを水平移動させるようにしているが、
この他に１例えば、ローラコンベアの代りにスプロケッ
トホイルを設は基板キャリヤにスプロケット穴を設ける
等により基板キャリヤを垂直移動させるようにしても良
い。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように、主真空室に兵役された
真空予備室と外部との間で基板を被処理面垂直姿勢で搬
送する第１の搬送手段と、真空予備室内で基板を被処理
面垂直姿勢で搬送する第２の搬送手段と、主真空室と真
空予備室との間で基の被処理面への異物の付着を防止し
て処理品質の低下を抑制できるので、半導体素子製造に
おける歩留りを向上できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による真空処理装置の一実施例を示す
連続スパッタ装置の要部平面構成図、第２図は、第１図
のアーア視断面図、第３図は、下２図の基板キャリヤの
立面図、第４図は、第３図の基板キャリヤの上面図、第
５図は、第３図の基板キャリヤの下面図、第６図は、第
３図の基板キャリヤのイーイ視断面図、第７図は、本発
明による真空処理装置の第２の実施例を示すもので第２
図と同一部分の断面図である。１０・・・・・・主真空室、頷・・曲真空予備室、旬・
・１第１の搬送手段、関・川・・第２の搬送手段、印・
・曲第才１図才２図４０−　　料Ｑ絢嘘ま没才４図

Claims

【特許請求の範囲】

１、主真空室に具設された真空予備室と外部との間で基
板を被処理面垂直姿勢で搬送する第１の搬送手段と、前
記真空予備室内で前記基板を被処理面垂直姿勢で搬送す
る第２の搬送手段と、前記真空室と前記真空予備室との
間で前記基板を被処理面垂直姿勢で搬送する第３の搬送
手段とを具備したことを特徴とする真空処理装置。