JPS62161971A - 真空装置 - Google Patents

真空装置

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JPS62161971A
JPS62161971A JP304186A JP304186A JPS62161971A JP S62161971 A JPS62161971 A JP S62161971A JP 304186 A JP304186 A JP 304186A JP 304186 A JP304186 A JP 304186A JP S62161971 A JPS62161971 A JP S62161971A
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JP
Japan
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valve
chamber
pressure
vacuum
main valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP304186A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Takeuchi
寛 竹内
Mitsuaki Uenishi
上西 光明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP304186A priority Critical patent/JPS62161971A/ja
Publication of JPS62161971A publication Critical patent/JPS62161971A/ja
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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 本発明は半々体の製造過程にJハJる薄膜の生成や整形
加工、光、磁気を応用した情報記録媒体や各種電子部品
の製造過程などにおける薄膜の生成や整形加工に利用さ
れる真空装置に関する。
従来の技術 従来、物理的もしくは化学的な気相成長法を用いた薄膜
の生成、低温プラズマや荷電粒子を利用した加工技術の
うち、10−2 Torr〜10−4 T orrのガ
ス圧領域で作業する方式としては、スパッタリング装置
やプラズマリアクタ装置などの真空装置がある。
一般に減圧雰囲気下で作業する場合には、最近では生成
膜質や加工精度の向上よりも残留ガスの影響が指摘され
ており、これを改善するために作業雰囲気の高純度化、
高真空化がはかられている。
つまり、従来では前記のガス圧領域の雰囲気下で成膜、
加工などの作業をする場合にも、その前段階では1o−
a〜to−>Horrまで排気して残留ガスを極力排除
した後、所望のガスを注入して雰囲気の純度を高めてい
る。
第4図は上記のように構成された真空装置を示す。作業
室1と排気系Aとはメインバルブ2を介して接続されて
いる。前記排気系Aはコールドラップ3と油拡散ポンプ
4とロータリーポンプ5および背圧側バルブ6とから構
成されている。7は荒引込バルブ、8はガス導入バルブ
、Pl、P2はそれぞれ排気系と作業室用の真空計であ
る。
例えばスパッタリング装置などの低湿プラズマを利用し
たシステムでは、動作中にプラズマの状態を安定させる
ために10−2〜10’Torrの範囲でガス圧を一定
に制り0する必要があるが、このようなガス圧調整番よ
第4図の従来の装置では、メインバルブ2の開口度を変
化させてコンダクタンスを調整し、作業室1と排気系へ
との間に差圧を形成覆る方法が用いられている。
発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成においてメインバルブ2は作業室
1と排気系への間を開閉する目的で設けられているため
、その機能としては、バルブを開いて作業室1を排気す
るときには排気系Aの能力をフルに活用し、排気速度、
到達真空度を向上覆るため、そのコンダクタンスはでき
る限り大きいほうがc!!ましく、逆にバルブを閉じた
時には排気系を高真空に維持し、系の汚染を防ぐため高
い気密性が要求されている。このような機能のバルブを
用いて10−3〜1O−4Torrの差圧を発生させ、
作業室1を10−2〜10’ T orrに維持する場
合、メインバルブ2に必要なコンダクタンスはそのバル
ブが有する最大値の数%程度で十分であり、差圧光生時
には、バルブはほとんど閉じられた状態で維持される。
一方、このような真空バルブとしてはバルブの運動状態
や機密シールの位置によりバクフライバルブやバッフル
バルブなどの種々の名称のバルブが市販、実用されてい
る。バタフライバルブとはバルブ本体の中に設けたディ
スクの回転角でコンダクタンスを調整する方式のため、
コンダクタンスの微調整が容易である反面、ディスクの
存在のために外径の割に最大コンダクタンスが小さいと
いう欠点がある。また、バッフルバルブはコンダクタン
スが大きくとれる反面、ディスクの位置制御に難点があ
り、コンダクタンスの調整が不安定であるという欠点を
有していた。
いずれの方式のバルブにおいてもそのシール機構は材質
がゴム系のOリングを用い、その弾性変形を利用し、バ
ルブ本体とディスクあるいはバルブシートと呼ばれる壁
面とディスクの間にOリングを挟み込んで圧接する方式
であるため、長時間にわたって微小の」ンダクタンスを
維持できない。
さらに作業中に使用するガスや温度などの条件によって
は表面が変質し、硬化し、気密性の維持が困難になる。
また、このようなバルブのコンダクタンスを調整して差
圧を発生する場合には、わずかな隙間をガスが流れるた
め、ガスの中に含まれる粉塵がバルブのシール面やOリ
ングに付着し、このように粉塵が付着した状態でコンダ
クタンスを調整した場合、バルブの壁面とOリングの摺
動によって両側の接触面に傷が付き、文の結果、第5図
に示すようにメインバルブ2を閉じて作業¥1のガス圧
を上昇した時、メインバルブからの混れ(スモール・リ
ーク)ににって排気側の圧力も上昇し、やがては排気系
Aの汚染や能力の低下につながるという問題がある。第
5図(イ)は正常状態、(ロ)(ハ)(ニ)はスモール
リーク発生状態を表わJ。特に酸化物や炭化物などの高
硬度材料の加工や厚い膜の加工を行う場合、この柚のト
ラブルの発生が多くなり、装置の特性やMill率の低
下が奢るしくなる傾向が強い、このような粉塵によるト
ラブルを防ぐ方法としてメインバルブ2の前段にフィル
タを設けることが考えられるが、微粉を捕獲、除去する
フィルタは気流のコンダクタンスが小さいため排気系の
能力を低下することになり、実用性には乏しいものとな
る。
メインバルブ2に関する別の問題点として次のものがあ
る。真空ポンプには、そのjK気のメカニズムによって
使用圧力範囲が定められており、従来の方法では第2図
(ロ)のように大気圧から10〜’ ■orr Pil
!度までは荒引きバルブ7を開いてロータリーポンプ5
だけで排気し、10−1〜10〜2T orrの領域で
高排気量ポンプとしての油拡散ポンプ4に切換える。こ
の切換時には荒引きバルブ7を閉じて背圧側バルブ6を
開いた後に、メインバルブ2を開いて作業室1と排気系
Aとを直結するが、この際、メインバルブ2を急激に聞
M−ffると一時的にポンプの吸気口のガス圧が上芦し
、ポンプに過負荷が加わるだけでなく、油拡散ポンプ4
の場合には油蒸気が作業室1uJへ逆流したり、油の酸
化による劣化を生じるので、メインバルブ2の開閉操作
は、真空系のガス圧がおJ3むね1O−4Torr以下
を保つよう第6図に示すような動作が好ましいとされて
いる。この場合には短時間であるが作業圧力の調整以上
に細かいコンダクタンスの調整が必要となり、従来の方
式ではその操作に注意しなければいけない。
本発明は作業室の圧力調整を高精度で、しかも安定性よ
く行うことができ、しかも長期間にわたってその性能を
維持することがでさる真空装置を提供することを目的と
する。
問題点を解決するための手段 本発明の′f1空装置は、作業室と排気系とを開閉用メ
インバルブを介して)1枯し、前記メインバルブと並列
に排気コンダクタンスを調整するバイパス系を接続した
ことを特徴とする。
作用 この構成によると、メインバルブは全開または全開状態
で使用して作業室と排気系とを連結またCよ分離状態と
し、コンダクタンス調整をメインバルブとは別に設けた
バイパス系で実行する。
実施例 以下、本発明の一実施例を第1図に基づいて説明する。
なお、第4図と同様の作用を成ずものには同一符号を付
けてその説明を省く。
第1図は本発明の真空装置を示し、作業¥1と排気系へ
とを結ぶバイパス系Bが増設されている点が第2図とは
異なる。バイパス系Bはフィルタ9と可変流量バルブ1
0および開閉バルブ11とで構成されている。
このように構成された真空装置は次のように操作運転さ
れる。
作業室1内の所定位置にターゲットと基板を設定した後
、荒引きバルブ7を全開してロータリーポンプ5により
ロータリーポンプ5の吸引側圧力を真空計P3で0.1
 T Orrになるまで排気して荒引ぎバルブ7を閉じ
る。次にバイパス系Bの開閉バルブ11を間き、可変流
量バルブ10によって排気系の圧力が2〜5 x 10
’ T orrの範囲になるようコンダクタンスを調整
して約2分間排気する。しかる後にメインバルブ2を全
開して作業室1の圧力をl x 10−6 Torrま
で排気し、その後にガス導入バルブ8をfl(Jいて作
業室真空系P1が2X10−4T orrになるまでA
rガスを注入し、圧力が安定したらメインバルブ2を全
閉し、可変流量バルブ10によって作業室1を5810
−2Torrまで高めるとともにターゲットに高周波電
圧を印加して放電を開始させる。そして、放雷開始後に
可変流量バルブ10によって作業室1の圧力を再度3X
10−3T orrに調整して3i0+#p!を生成す
る。以上のような排気系の各バルブの操作のタイミング
チャートを第2図(イ)に示す。また、第4図に示した
従来法にお(プる各バルブの操作を第2図(ロ)に示づ
このような排気系の操作によってSiO2膜を生成した
際に、バルブのOリング面に粉0が付着する確率、おJ
:び付着した粉塵によって1河初而に傷が付いてスモー
ルリーフの発生する度合いは不確定であるが、相対的に
1回に生成づる膜厚および装置の稼vJ数に比例づる傾
向がある。そこで本実施例では一定条件下で繰り返し成
膜した際、メインバルブ2を閉じて作業室1を大気圧に
したときにスモールリーフが発生して排気系の真空計P
2がIOJ Torr以上に上昇するまでの成膜回数で
評価した。排気系の上記の操作によって1回に厚さ10
μlのSiO2膜を生成する工程を繰り返したところ、
第3図〈イ)のような結果が得られた。第3図は縦軸に
スモールリーフが発生するまでの膜生成の繰り返し回数
、横軸に測定ロフト数を記録して比較した図である。第
3図(ロ)は従来例を示す第4図の場合である。
以上のように本実施例によれば、10−3 T orr
程度の減圧雰囲気下でSiO2膜を生成するスパッタリ
ング装置のメインバルブに発生する真空漏れや損傷を低
減し、バルブの長寿命化を果たすことが可能となり、装
置の稼動率を大幅に向上させることができる。さらに、
バイパス系Bに設けたフィルタ9によって成膜中に排気
系に流入する粉塵や有害ガスを吸着、捕獲できるため、
排気系A全体の汚染を防止でき、排気系Aのメンテナン
ス期問を延ばづことができる。
なお、上記実施例では真空装置をスパッタリング装置と
したが、真空装置はイオンビームポジションV装置やC
VD装置などのように減圧状態で成v4する装置、ある
いはイオンミリング装置やイオンエツチング装置などの
ように減圧状態でエツチング加工を行う装置でも良い。
発明の詳細 な説明のように本発明の真空装置は、従来のメインバル
ブに求められていた排気路の開閉とコンダクタンスの調
整という複数の機能を分離して、作業室とり気系とを結
合、分離するためのメインバルブと、差圧を形成してコ
ンダクタンス調節づるバイパス系とに分けて、それぞれ
の機能に必要な装面を合理的に配置したため1、メイン
バルブにle生するスモールリーフの発生確率を従来に
比べて下げることができ、メインバルブの長寿命化を果
たし、装置の稼動率を大幅に向上させることができる。
8らに前記バイパス系を、フィルタと可変流量バルブお
よび開閉バルブとを直列接続して構成し、前記フィルタ
の秤類を選択することによって気流中に含まれるrA塵
などの固形物や、排気系に悪影響をおよぼサガスなどを
扱者、捕獲でき、排気系全体の汚染を防止でき、そのメ
ンテナンス間隔を延ばすことが可能となり、装置の稼!
lJ率を向上づることができる。これはメインバルブに
比べて、バイパス路のコンダクタンスを大幅に小さくし
ても作業室の排気速度に影響しないため、各種のフィル
タを導入できる利点によるものである。そして、所望の
ガスを導入して10−2〜10”l orrの作業圧力
で膜の生成やエツチングを行う際にはメインバルブは全
開されているため、作業中に発生する粉塵がメインバル
ブのシール部に何者する率は低くなり排気系も清浄に保
つことができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の真空装置の一実施例の@成因、1よ 第2図4本発明の装置と従来例の真空装置の排気操作に
おける各バルブの開閉モード特性図、第3図は本発明の
装置と従来例の真空装置におけるスモールリーフの発生
度合を示す特性図、第4図は従来例の構成図、第5図は
第4図のメインバルブのリーフによる排気系の圧力上昇
例を示す特性図、第6図はvR4図のメインバルブの操
作例を示す状態図である。 1・・・作業室、2・・・メインバルブ、3・・・コー
ルドトラップ、4・・・浦拡散ポンプ、5・・・ロータ
リーポンプ、9・・・フィルタ、10・・・可変流量バ
ルブ、11・・・開閉バルブ、A・・・排気系、B・・
・バイパス系代理人   森  本  義  弘 第f図 5− ロータリ一本5フー     δ、−バhハゝ入
取第3図 シ貝Il屹口1.Y 第4図 第5図 /   2    J   4    E   d  
  7   II   ’i   /。 時  間  (イ壬免単イ立) 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、作業室と排気系とを開閉用メインバルブを介して連
    結し、前記メインバルブと並列に排気コンダクタンスを
    調節するバイパス系を接続した真空装置。 2、バイパス系を、フィルタと可変流量バルブおよび開
    閉バルブとを直列接続して構成した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。
JP304186A 1986-01-09 1986-01-09 真空装置 Pending JPS62161971A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP304186A JPS62161971A (ja) 1986-01-09 1986-01-09 真空装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP304186A JPS62161971A (ja) 1986-01-09 1986-01-09 真空装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62161971A true JPS62161971A (ja) 1987-07-17

Family

ID=11546224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP304186A Pending JPS62161971A (ja) 1986-01-09 1986-01-09 真空装置

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JP (1) JPS62161971A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6428361A (en) * 1987-07-22 1989-01-30 Ushio Electric Inc Exhaust system in gas reactor for producing plasma polymerized film replica
JP2005248250A (ja) * 2004-03-04 2005-09-15 Teijin Ltd カスケード式に接続された選択的ポンプ群を備える化学気相蒸着装置と、カスケード式に接続された選択的ポンプ群のモニター装置
JP2007286520A (ja) * 2006-04-19 2007-11-01 Shimadzu Corp 液晶注入装置
WO2014128045A1 (de) * 2013-02-21 2014-08-28 Aixtron Se Cvd-vorrichtung sowie verfahren zum reinigen einer prozesskammer einer cvd-vorrichtung

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JP2005248250A (ja) * 2004-03-04 2005-09-15 Teijin Ltd カスケード式に接続された選択的ポンプ群を備える化学気相蒸着装置と、カスケード式に接続された選択的ポンプ群のモニター装置
JP2007286520A (ja) * 2006-04-19 2007-11-01 Shimadzu Corp 液晶注入装置
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