JPS6218721A

JPS6218721A - 連続処理装置

Info

Publication number: JPS6218721A
Application number: JP15865585A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Arii; 有井　勝之; Setsuo Nagashima; 長島　節夫; Takao Takahashi; 伯夫高橋
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1985-07-17
Filing date: 1985-07-17
Publication date: 1987-01-27

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】［概要］メインチャンバにおいて、被処理体が間隔を開けないで
連続処理できるように、バッファチャンバで被処理体の
前後間隔を検出して、バッファチャンバにおける搬送速
度Ｖｂを調整する。

［産業上の利用分野］本発明は連続処理装置に係り、ＩＣや部品を連続的に処
理する製造装置に関する。

ＩＣやその他の電子部品は驚異的に進歩し、その製造方
法も非常に量産化されてきた。例えば、ＩＣのウェハー
処理では、大幅な自動化処理（インライン化）が図られ
ているが、それは工数が削減されるだけでなく、品質や
歩留の改善が期待できるからである。

従って、このような自動処理においては、品質向上や歩
留向上を考慮した処理装置が要望されている。

［従来の技術］第３図は従来の連続処理装置の一例として、連続自動ス
パッタ装置の概要断面図を示しており、スパッタ処理は
半導体ウェハーやガラスマスクに金属膜を被着させるた
めに行なわれる処理で、また、その他にも、磁気ディス
クヘッドにパーマロイ膜を被着させる等、電子部品の製
造工程で汎く使用されている処理である。

第３図において、１．５はロードチャンバ、２゜４はバ
ッファチャンバ、３はメインチャンバで、メインチャン
バ３でスパッタ処理がなされ、６はターゲット（スパッ
タ基板）である。スパッタ処理は高真空中で行なわれる
ため、各チャンバは真空排気されて、７はその真空排気
口を図示している。また、ロードチャンバとバッファチ
ャンバ（１と２，４と５）との間にはゲートパルプ８が
設けてあり、それはロードチャンバ１に真空を破って常
圧下で被処理板を搬入したり、ロードチャンバ５から真
空を破って外部に被処理板を搬出したりするために設け
であるロードチャンバとバッファチャンバ間のシャッタ
ーである。

一方、メインチャンバ３を中央にした両側のバッファチ
ャンバ２．４は絶えず高真空中にあり、メインチャンバ
３においては連続的にスパッタリングがおこなわれる。

このような連続スパッタ処理は、プラズマが安定して、
良質の被膜が得られる利点があるものである。

且つ、本例では被処理体はトレイで、トレイ上には数枚
のウェハーがセットされ、トレイのままスパッタリング
がおこなわれる方式で、更に、複数のトレイがキャリア
に収容されて、ロードチャンバ１．５への被処理体の搬
出入はキャリアのまま行なわれるものである。図中、９
はキャリア。

１０はトレイを示している。

［発明が解決しようとする問題点］かくして、このスパンタ装置内でのトレイ１０の搬送に
は、例えば、ギヤー駆動のローラ１１が用いられるが、
ロードチャンバ１でローラ１１上にトレイ１０を載せて
、ゲートバルブ８を開き、バッファチャンバ２にトレイ
を搬送すると、次に、ロードチャンバ１では、キャリア
９を一段下げて（ステフピングして）次のトレイをロー
ラ上に載せる動作がなされる。

そのため、ステッピング時間ｔが必要になり、たとえメ
インチャンバ３で連続的にスパッタ処理が行われていて
も、ステッピング時間ｔだけ間隔が開くことになる。例
えば、ロードチャンバ１とバッファチャンバ２とメイン
チャンバ３とを一体にして同一速度で搬送する場合、そ
の搬送速度をＶ＋ｎ、）レイの相互間の距離をＸとする
と、Ｘ＝ＶｍＸｔになって、その距離Ｘだけトレイ相互の間隔が開くこと
になる。第４図はそれらの搬送速度Ｖｍと距離Ｘとの関
係を示している図である。

ここに、トレイは搬送されながらスパッタリングされる
ため、搬送速度Ｖｍはスパッタ膜厚に直接関係して、そ
の速度を乱りに変動させるわけにはいかない速度である
。

そうすると、このような自動スパッタ装置は、連続的に
スパッタリングしながら、トレイの間隔が開いて、メイ
ンチャンバ３には間欠的にトレイが搬送されてくる状態
になる。このように、被処理体が間欠的に装入されると
、被処理体が存在しない時に、チャンバの内壁に被膜が
付着して汚染したり、また、真空吸引によるガス流に乱
れが生じ、プラズマの安定性に悪影響を与えたりして、
スパッタ被膜の膜厚精度や膜質を低下させる問題を生じ
る。

本発明は、この例に見られるような問題点を解消させる
ための連続処理装置を提案するものである。

Ｕ問題点を解決するための手段］その問題は、間欠的に搬送された被処理体が、メインチ
ャンバで連続処理されるように、バ・７フアチヤンバに
おいて被処理体の相互間の間隔を検出し、該バッファチ
ャンバにおける搬送速度Ｖｂを調整するようにした構造
を有する連続処理装置によって解決される。

例えば、バッファチャンバにおける搬送速度をＶｂ　　
＝　Ｖｍ　　ｘ　　（１＋　Ｘ／　Ｌ）但し、Ｖｍはメ
インチャンバにおける連続処理速度、Ｘは被処理体の相
互間隔、Ｌはバッファチャンバにおける調整部分の長さとした連続処理装置を用いる。

［作用］即ち、従来は、メインチャンバまでの搬送部であるバッ
ファチャンバでの搬送速度と、メインチャンバ内での連
続処理速度Ｖｍは常に同一速度であり、一定であった。

本発明では、メインチャンバでの搬送速度Ｖｍを一定と
し、バッファチャンバにおける搬送速度Ｖｂを調整する
。そのために、検出器でバッファチャンバにおける被処
理体相互の間隔を検出する。

そうすれば、処理スピードが速くなると共に、スパッタ
被膜の品質が向上する。

［実施例］以下、図面を参照して実施例によって詳細に説明する。

第１図は本発明にかかる連続自動スパッタ装置の概要断
面図を示しており、第３図と同一部材には同一記号が付
しである。且つ、バッファチャンバ２には光源１１とイ
メージセンサ１２が設けてあり、これがステンレスやチ
タン等からなるトレイの検出器で、もしトレイが両者の
間にない時は、光源１１からの光がイメージセンサ１２
に受光でき、トレイが存在すると光源１１が遮断されて
受光できないから、この受光の有無によって、トレイの
有無が検出される。

そして、イメージセンサ１２から受光の有無が中央制御
系（ＣＰＵ）１３に伝えられ、この中央制御系１３で、
受光の時間間隔からトレイ相互の間隔Ｘが求められ、ま
た、他の与えられた条件を参考にして、中央制御系１３
では、その間隔Ｘからバッファチャンバにおいてトレイ
を搬送すべき速度ｖｂが求められる。そうして、その搬
送速度ｖｂの情報をバッファチャンバの駆動系１４に与
えて、その部分にあるトレイをはんそうするローラの回
転速度を増加させ、メインチャンバ内でのトレイ間の間
隙を無くするようにする。

そのトレイ間の間隔Ｘを検知し、搬送速度Ｖｂを求める
一例を、第２図に示す関係図によって説明する。

第２図において、複数のトレイ１０のうち、説明に必要
なトレイを１０ａ　、　１０ｂ　、　１０ｃ　、　１０
ｄとして区別する。１０ａは既にメインチャンバ３の中
でスパッタリング中のウェハーやガラスマスクなど載せ
たトレイで、１０ｂはちょうどメインチャンバ３に入っ
たばかりのトレイで、これらは何れも搬送速度Ｖｍで搬
送されている状態にある。次のトレイｌｏｃは検出器の
イメージセンサ１２に捕えられたトレイで、１０ｄは未
だロードチャンバの中でローラ上に載置されたばかりの
トレイである。

且つ、図示のように、ロードチャンバ１からバッファチ
ャンバ２の搬入部までの搬送速度Ｖｉ　は一定としてお
り、バッファチャンバ２での搬送速度ｖｂは、上記の駆
動系１４により変化することができる。また、メインチ
ャンバ３での搬送速度Ｖｍは上記のように、スパッタ条
件から与えられた一定速度とする。

そうして、第２図においては、トレイ１０ｂとトレイ１
０ｃとの間隔Ｘを検出して、トレイ１０ｃの位置するロ
ーラの回転速度を増加してトレイ１０ｂの搬送速度Ｖｍ
に対するトレイ１０ｃの搬送速度Ｖｂを大きくして、ト
レイ１０ｂにトレイ１０ｃが追いつくようにしている。

そのためには、トレイ１０ｂをバッファチャンバ２の中
の一定長さしで追いつかせなければならない。一方、ト
レイ１０ｂはすでに一部がメインチャンバ３に入ったば
かりで、搬送速度Ｖｍで搬送されはじめている。

従って、搬送速度ｖｂは次式で与えられる。

（Ｘ＋Ｌ）／Ｖｂ　＝Ｌ／Ｖｍ故に、Ｖｂ　＝Ｖｍ　　（１＋Ｘ／Ｌ）となる。

且つ、この間隔Ｘは、ロードチャンバ１のステッピング
時間もが一定すれば、凡そは一定になるが、ローラ１１
上でのトレイの滑りなどのため、計算のように正確に一
定にならず、上記の検出器で実測することが必要になる
。尚、本例の計算上の間隔ＸはＸ冨■ｉ　ｘ　ｔで与えられる。

この第２図による説明は一例であり、その他にも種々の
方策が考えられる。更に、上記の搬送速度の他に、パン
ノアチャンバ４内およびロードチャンバ５内の搬送速度
を決める必要があるが、バッファチャンバ４内の搬送速
度はＶｍと同一にし、ロードチャンバ５内の搬送速度Ｖ
ｏはＶｍよりは速い、異速度に設定する。これらの速度
はｖｂはどの精度に決めなくてもよく、且つ、一定速度
となるから説明は略する。

以上のように、本発明はバッファチャンバでの搬送速度
Ｖｂを間隔に応じて変化させるもので、そのために、検
出器で実測し、制御系によって絶えず計算して、搬送速
度Ｖｂを駆動系に与え、間隙のない連続処理をおこなっ
て、処理スピードと被膜の品質向上を図るものである。

尚、本発明は上記のようにスパッタ処理で説明したが、
それ以外の連続処理にも適用できることは当然である。

［発明の効果コ上記の説明から明らかなように、本発明によれば、ＩＣ
などの電子部品の品質や歩留を向上させ、且つ、処理工
数を削減させて、その性能やコストダウンに大きな効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる連続スパッタ装置の概要断面図
、第２図は本発明の搬送速度と間隔の関係図、第３図は従
来の連続スパッタ装置の概要断面図、第４図は従来の搬
送速度と間隔の関係図である。図において、１．５はロードチャンバ、２．４はバッファチャンバ、３はメインチャンバ、７は真空排気口、　　　　８はゲートバルブ、９はキャ
リア、　　　　　１０はトレイ、１１は光源、　　　　
　　　１２はイメージセンサ、１３は中央制御系、　　
　１４は駆動系、Ｖｉ　はロードチャンバとバッファチ
ャンバの前一部との搬送速度、ｖｂはバッファチャンバの搬送速度、Ｖｍはメインチャンバの搬送速度（処理速度）＠１ｇＩ庫発峰煉艇友ヒ卯４ｚ、肉；綾第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）間欠的に搬送された被処理体が、メインチャンバ
で連続処理されるように、バッファチャンバにおいて被
処理体の相互間の間隔を検出して、該バッファチャンバ
における搬送速度Ｖｂを調整するようにした構造を有す
ることを特徴とする連続処理装置。
（２）前記バッファチャンバにおける搬送速度をＶｂ＝
Ｖｍ×（１＋Ｘ／Ｌ）但し、Ｖｍはメインチャンバにおける連続処理速度、Ｘ
は被処理体の相互間隔、Ｌはバッファチャンバにおける
調整部分の長さとしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の連
続処理装置。