JPS6320463A - 減圧処理装置 - Google Patents

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、減圧処理装置に係り、特に処理室に真空間遮
断手段を介して副真空室が具設された減圧処理装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

ＶＬＳＩに代表される半導体装置は集積度の増加により
微細な構造となり、最小寸法が１μｍと下まわるものに
なりつつある。かかる半導体の製造装置においては要項
は大赦であり種々の観点から低鼻埃化が検討されている
。

試料であるシリコンウェハを処理する半導体製造装置は
減圧下で処理されることが多く、処理のための主処理室
とは別に副真空室であるカセット室を有する。このカセ
ット室はその圧力が減圧と大気圧とを繰り返す。すなわ
ち、カセットを大気中に取り出すために清浄な気体をリ
ーク孔からカセット室に供給してカセット室内の圧力を
大気圧に戻し、また大気圧下で新たなカセットをカセッ
ト室にセットしてウェハな減圧下の主処理室へ供給する
ために必要な圧力まで排気孔から排気する。

カセット室は処理装置内部で発生した塵埃あるいはカセ
ットに付着して外部より持ち込まれる塵埃がカセット室
の内壁に付着しており比較的汚れた状態にある。このた
め、リークおよび排気を行う際にカセット室内壁に付着
した塵埃が巻きあがりウェハに付着する可能性がある。

従来のカセット室はその下面にリーク孔および排気孔が
直接開口した構造となっていた。リーグおよび排気は長
い時間をかけて行えば前記したウェハへの塵埃付着は少
量となるが、これは半導体製造装置の処理量を減じるこ
とになる。従来の装Ｙにおいて処理１１Ｘ増すためにリ
ークおよび排気の時間を短（すればウェハへの付Ｓ塵埃
が増加するという問題点を有していた。なお、この種の
装置に関連するものとしては、例えば、特公昭６１−８
１５３号等が挙げられる。

〔発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は副真空室のリークおよび排気を短時間で
行っても試料への塵埃付着Ｈの少い構造の減圧処理装置
を提供することにある。

すなわち、従来の副真空室において試料への塵埃付着の
メカニズムを検討したよころ、リークおよび排気孔が副
真空室暑こ直接開口しており、リークおよび排気時にカ
セット室内の気流が偏より局部的に高い速度の気流を発
生させ、この高い速度の気流が副真空室内壁に付着した
塵埃を善き上げ試料に付着させることが明らかとなった
。

〔問題点な解決するための手段〕

上記目的は副真空室の下部に多孔状隔壁によって副真空
室と隔てたバッファ室を設け、該バッファ室内に排気孔
およびリーグ孔を開口させることにより達成される。

〔作　　用〕

副真空室とバッファ室とを隔てる複数の細孔を有する多
孔状隔壁はリークおよび排気の際にリーク孔および排気
孔の近傍に偏る気流を均一にするように作用するため、
副真空室へリークされる気流および副真空室から排気さ
れる気流はおのおのの細孔ではぼ等しいａ度に調整され
る。このため従来の偏った気流の高い速度は低速度に維
持される。

〔実　施　例〕

以下、本発明の基本的な実施例を第１図ないし第４図に
より説明する。第４図は減圧処理装置が半導体製造３１
置の湯合の構成を示す平１ｉＩ１図である。

半導体製造３１置ユは副真空室であろ２個のカセット室
２，３と中間室７と主処理室１２０４室から構成される
。カセット室２．３と中間室とは真空間遮断手段である
ゲート弁６で仕切られ、中間室７と処理室Ｕとは上下移
動により開閉可能なベローズ弁１１ん仕切られる。中間
室７には試料であるウェハを搬送する二組のベルト形搬
送装Ｍ８と、二組のウェハ昇降台９と二組の旋回形振送
装置１０が設けられている。処理室１２にはウェハ昇降
台１３とウェハを載置して目的の処理を行うためのウェ
ハ載置台１４が設けられている。

第１図ないし第３図１こおいて、カセット室２は直方体
を斜めに切断したような２個のケーシングｎ、２２から
成り、ケーシング２１はケーシングｎの開閉蓋として作
用するもので上部に取手田な有し、ヒンジ継手必により
ケーシングｎに連結されろとともに、閉時にはＯリング
ｂの作用によりカセット室の内部と外部とをシールし遮
断する。ケーシングｎはその一面に中間室７に通じる開
口部５を有し、そのまわり暑こは、Ｏリング刀が設けら
れ、さらに下部には細孔おを多数有した多孔状隔壁コが
設けられ、これによりカセット室内部は上部の副室（資
）とバッファ室３１とに仕切られる。バッファ室Ｍの底
面には排気孔（とリーク孔おとが設けられろ。なお排気
孔とリーク孔は１個で兼用されることもある。

一方、カセット室外部の昇降装！ｉ（図示せず）に駆動
され、通常のシール装置３４な介してケーシング四の下
面を貫通する連結材あの上端に弁体蕊が接続され、弁体
あはＯリングｎとのシール作用により開口部３を開閉す
るゲート弁６を形成する。

またカセット室外部の昇降装置（図示せず）に駆動され
、通常のシール装置算を介してケーシングｎの下面を貫
通する連結棒間の上端にはテーブル器が設けられ、かつ
テーブルの近傍にテーブルおを挾んで先端に回転体を有
するウェハ支えのと通常のベルト形搬送装！！５とがそ
れぞれの上端が同じ高さになるごと＜設置される。

なおウェハ文え菊の下端はケーシングｎの下面構成材、
あるいは多孔状隔壁四に位置してもよい。

ここでテーブル器はカセット４？：上下させる台となる
もので、カセットをしっかりと保持できる形状となって
いる。

本実施例は上記のように構成されるので次の作用をなす
。すなわち、先ずカセット室２，３と中間室７とを仕切
るゲート弁６を閉にし、中間室７と主処理室辻とを仕切
るベローズ弁１１を開にした後に中間室７および主処理
室辻を高真空に排気する。次にカセット室２．３のおの
おののケーシングコを開き、カセット室２に未処理のウ
ェハを収納したカセット４を、カセット室３に空のカセ
ット４をセットしたのちケーシング乙を閉じておのおの
のカセット室を排気孔！から高真空に排気する。カセッ
ト室２では次の作用がなされる。カセット４を載置した
テーブル（が下降し、最下段のつ、ハ１５はウェハ支え
菊とベルト形搬送装置５とで支えられ、テーブル島の下
降は停止する。と同時にベルト形搬送装置ｔ４１が作動
しウェハ１５は開口部誘を通って中間室７のベルト形搬
送装置８へ渡される。中間室７ではウェハ１５は所定の
位置に達するとウェハ昇降台９の上昇によって持ち上げ
られ、旋回形搬送装置１０へ移し換えられ、さらに処理
室１２の昇降台１３へ移し換えられる。昇降台１３が下
降しウェハ載置台１４にウェハを載置した後、ベローズ
弁１１が閉じ主処理室νは中間室７と隔離される。主処
理室辻では必要に応じて処理用ガスを供給し、また排気
しながら目的の処理を行う。処理が終了すると再び高真
空に排気した後ベローズ弁１１が開きウェハ１５はウェ
ハ載置台１４から別の淀回形搬送装Ｂ１０へ、さらにベ
ルト形搬送装置８゜５な経てカセット室３のカセット４
へ収納される。

クエへが主処理室辻から搬出された後、直ちに未処理の
ウェハが処理家臣へ搬入される。このようにしてカセッ
ト室２のカセットは空に、カセット室３０カセツトは満
杯になると、中間室７とカセット室２，３とを仕切るゲ
ート弁６を閉じた後に両力セット室へおのおのリーク孔
おから例えば室索等の清浄な気体を大気圧力になるまで
リークさせ、カセット室のケーシングｎを関き、両力セ
ットを次のカセットと交換する。

カセット室２，３の真空排気およびリークに際し、多孔
状隔壁四は次の作用をなす。バッファ室３１内の排気孔
！およびリーク孔お付近に偏った高速気流に対して多孔
状隔壁四の細孔忍が大きな抵抗となり、各細孔でのｒＩ
Ｌ速をほぼ等し畷調整する。

このとき細孔の径は排気孔およびリーク孔の径のｂ−イ
５が望ましい。また細孔の合計面積は排気孔およびリー
ク孔の単独の孔面積の２〜２０倍が望ましい。上述のご
とく、多孔状隔壁の細孔の作用によってカセット室の副
真空室からの排気速度およびカセット室への気体のリー
ク速度は各細孔でほぼ等しく、かつバッファ室内の偏っ
た気流の速度に対して小さく調整される。

本実施例によればバッファ室の排気孔およびリーク孔付
近の高運気流を均一にかつ低速度に調整してカセットを
設置する副室へ伝えることができるのでカセット室の内
壁に付着した塵埃す稗きあげることはなり、シたがって
ウェハへの付１１塵埃を極めて少量に維持できる効果を
有する。

第５図は本実施例の効果を説明する図で実験によって求
めたものである。排気孔とリーク孔は同じ径であり、細
孔の径はリーク孔の径の！１５に、また細孔の合計面積
はリーク孔面積の５倍とした。

横軸は圧力０．１　Ｔｏｒｒ〜大気圧間の排気およびリ
ーク時間を示し、縦軸は排気およびリーク時間を等しく
保ち、５１ｎｃｈの　ミラーウェハを１枚カセット室に
設置し、圧力を大気圧→０．ＩＴｏｒｒ（２０分間保持
）→大気圧と変化させた巻合にミラーウェハ優こ付着し
た粒径０１３μｍ以上の屡挾数を示す。

実験はおのおのの排気およびリーグ時間で３回実施した
。

従来技術に比較し本実施例では塵埃数が少量となってい
る。この結果の運用において、排気およびリーグ時間を
従来技術と等し曵すればウェハへの付着塵埃量が少量と
なり、処理を施した製品の歩留りを向上させることがで
き、また従来技術並の付着塵埃量で運用すれば排気およ
びリーク時間を大幅に短縮でき、装置の処理量を増すこ
とができるという効果がある。

本発明は減圧下で処理を行い、かつ試料を収納する副真
空室を有する減圧処理装置に適用され、特に処理すべき
試料がシリコンウェハおよび化合物半導体ウェハであり
、処理がドライエツチング。

アッシング等の加工、蒸着、スパッタリング、プラズマ
蒸着９分子線エピタキシ等の薄膜形成および不純物打込
み、加熱脱気である場合に好適である。

なお、第１図ないし第３図における多孔状隔壁を複数の
小片に分割しておけば、必要に応じて全ての小片を取り
外し、バッファ室内ｓな清掃することが可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、副真空室の排気並びにリーク時に副真
空室の内壁に付着した塵埃を巻きあげることがないので
、試料への付着塵埃を極めて少量に抑制できるという効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の減圧処理装置の副真空室
部の縦断面図、第２図は、第１図のＡ　−Ａ親図、第３
図は、第１図のＢ−Ｂ親図、第４図は、減圧処理装置の
平面図、第５図は、本発明と従来技術におけるリーグお
よび排気時間と塵埃数との関係線図である。 ２．３・・・・・・カセット室、６・・・・・・ゲート
弁、丘・・・処理室、四・・・・・・多孔状隔壁、美・
・・・・・副室、コ・・・・・・４３目 ５　　２８２’／ 第４口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、減圧下で試料が処理される処理室と、該処理室に真
   空間遮断手段を介して具設され前記処理室との間で前記
   真空間遮断手段を介し前記試料の搬入出が行われる副真
   空室と、該副真空室の下部に設けられ多孔状隔壁によっ
   て前記副真空室内と隔てられたバッファ室とを具備し、
   前記副真空室内の圧力調整用の排気孔とリーク孔とを前
   記バッファ室内に開口したことを特徴とする減圧処理装
   置。