KR0166381B1

KR0166381B1 - 진공처리장치

Info

Publication number: KR0166381B1
Application number: KR1019920021963A
Authority: KR
Inventors: 히로아키 사에키
Original assignee: 이노우에 아키라; 도오교오 에레구토론 가부시끼 가이샤
Priority date: 1991-11-21
Filing date: 1992-11-21
Publication date: 1999-02-01
Also published as: JPH05144740A; KR930011128A; JP2939378B2

Abstract

피처리물에 소정의 처리를 실시하는 진공처리실과 내부를 진공배기 가능하게 한 예비진공실을 구비하고, 이 예비진공실을 통하여 피처리물을 진공처리실 내로 반입·반출하도록 한 진공처리장치에 있어서, 예비진공실 내에 기밀로 폐색가능한 소공간을 설치하여 예비진공실로부터의 진공배기 및 예비진공실로 기체도입을 할 때에 피처리물을 소공간 내에 일시적으로 퇴피하도록 한 것을 특징으로 하는 진공처리장치에 관한 것이다. 이와 같은 구성에 의해 슬로우 배기 및 스로우 벤트 등을 실시하지 않고, 또한, 장치구성 등의 복잡화를 초래하지 않고, 로드로크 실로부터 진공배기 및 로드로크 실로의 기체도입을 실시할 때에 날려 올라가는 먼지(파티클)이 피처리 부착하는 것을 방지할 수 있고, 스루픗의 향상과 수율의 향상을 도모할 수가 있다.

Description

진공처리장치

제1도는 본 발명의 진공처리장치의 실시예 1의 구성도.

제2도는 제1도에 나타낸 진공처리장치에서 게이트 밸브를 열고 웨이퍼 캐리어에서 반도체 웨이퍼를 반송아암에 의해 꺼내는 상태를 나타낸 개략도.

제3도는 반도체 웨이퍼를 예비진공실내에 반입하고 게이트 밸브를 닫은 상태를 나타낸 개략도.

제4도는 진공처리실쪽의 게이트 밸브를 열고 반도체 웨이퍼를 예비진공실내에서 진공처리실내에 반입하는 상태를 나타낸 개략도.

제5도는 본 발명의 진공처리장치의 실시예 2이며 반도체 웨이퍼의 예비진공실로의 반입에 오토로더를 사용한 실시예의 구성도(평면도).

제6도는 예비진공실내의 상부에 먼지 제거용 노일터를 배치한 실시예의 종단면도.

제7도는 제6도에 나타낸 먼지 제거용 필터의 사시도.

제8도는 먼지제거용 필터를 통하여 소공간과 예비진공실내를 접속한 예의 종단면도.

제9도는 먼지제거용 필터를 통하여 소공간과 예비진공실의 배기배관을 접속한 실시예의 종단단면도.

제10도는 종래의 에칭장치의 개략 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,61 : 로드로크실 2 : 배기배관

3,63 : 기체 도입배관 4,51 : 반도체 웨이퍼

5,33,34,64 : 반송아암 6 : 샤프트

7,36 : 오목(凹)부 8,37,40e : O링

9 : 소공간용 배기배관 10 : 소공간용 기체도입배관

11,12,60,66 : 게이트 밸브 13,14,59,65 : 반입·반출구

15,50 : 진공처리실 17,18 : 웨이퍼 캐리어 재치대

19 : 웨이퍼 재치대(하부전극) 20 : 구동기구(회전승강기구)

21 : 승강수단 22 : 간막이 밸브

23 : 진공펌프 30,67 : 오토로더

31 : 웨이퍼 캐리어 32 : 캐리어 엘리베이터

38 : 웨이퍼 스테이지 39 : 기체유로

40,46,48 : 먼지제거용 필터 40a : 필터용기

40b : 필터 40c,40d : 개구

40f : 나사구멍 41 : 뚜껑체

44 : 나사 45a,45b : 기체통로

47 : 배관 52 : 하부전극

53 : 구동기구 54 : 웨이퍼 클램프기구

55a∼55c : 냉각기구 56 : 상부전극

56a : 작은 구멍 58,62 : 진공배기배관

본 발명은, 피처리물, 에를들면 반도체 웨이퍼의 진공처리장치에 관한 것이다.

종래부터, 진공처리실내에 에를들면 반도체 웨이퍼 등의 피처리물을 수용하여, 감압분위기하여서 피처리물에 소정의 처리를 실시하는 진공처리장치, 예를들면 에칭장치, 애슁장치, 이온주입장치, 스패터장치, 감압 CVD 장치 등이 알려져 있다.

이와같은 진공처리장치에서는, 일단, 진공처리실내를 상압으로 되돌려 놓으면, 다시 진공처리실내를 소정의 진공도로 설정하고, 다음의 처리를 개시할 수 있는 상태로 하기까지에, 대단히 긴시간을 요한다. 이 때문에, 진공처리실에 비교해서 용적이 적은 예비진공실 이른바 로드로크실을 진공처리실에 인접하여 설치하고, 이 로드로크실내만을 상압으로 되돌리도록 하여, 고드로크실을 통하여 피처리물, 예를들면 반도체 웨이퍼를 진공처리실내로 반입·반출하도록 구성된 것이 많다.

제10도에 이와같은 종래의 진공처리장치의 1예로서, 에칭장치의 개략구성을 나타낸다. 그 내부를 기밀로 폐색가능하게 구성된 진공처리실(50)내에는, 상부에 반도체 웨이퍼(51)를 얹어 놓을 수 있도록 구성된 웨이퍼 재치대를 겸한 하부전극(52)이 설치되어 있다. 이 하부전극(52)에는, 구동기구(53)에 의하여 구동되어, 반도체 웨이퍼(51)의 둘레부를 눌러유지하는 웨이퍼 클램프 기구(54)가 설치되어 있다. 또, 하부전극(52)의 내부에는, 냉각가스, 예를들면 헬륨가스를 순환시켜서 반도체 웨이퍼(51)를 냉각하기 위한 냉각기구(55a)∼(55c)가 설치되어 있다.

또, 하부전극(52)의 윗쪽에는, 원통현상으로 형성된 상부전극(56)이 설치되어 있다. 이 상부전극(56)의 하면에는, 다수의 작은 구멍(56a)이 형성되어 있으며, 처리가스공급배관(57)에서 공급된 소정의 에칭가스를, 이들 작은 구멍(56a)으로부터, 하부전극(52)상에 얹어놓여진 반도체 웨이퍼(51)의 처리면으로 향해서 공급하도록 구성되어 있다. 이 상부전극(56)과 하부전극(52)과의 사이에는, 도시하지 않는 고주파 전원으로부터 고주파전압을 인가할 수 있도록 되어 있다.

또한, 진공처리실(50)에는, 진공배기펌프에 접속된 진공배기배관(58)이 접속되어 있고, 진공처리실(50)의 내부를 진공배기하여 소정의 진공도로 설정할 수 있도록 구성되어 있다. 또, 진공처리실(50)의 측부에는, 반도체 웨이퍼(51)를 반입·반출하기 위한 반입·반출구(59)가 설치되어 있고, 이 반입·반출구(59)에는, 반입·반출구(59)를 기밀로 폐색하기 위한 게이트 밸브(60)가 설치되어 있다. 또한, 이 게이트 밸브(60)의 바깥쪽에는, 로드로크실(61)이 설치되어 있다. 이 로드로크실(61)에는, 도시하지 않는 진공배기펌프에 접속된 진공배기배관(62) 및 소정의 청정화가스 예를들면, 질소가스를 공급하기 위한 기체 도입배관(63)이 접속되어 있고, 로드로크실(61)의 내부를 소정의 진공도로 설정하거나, 개방을 위하여 대기압으로 되돌리거나를 할 수 있도록 구성되어 있다. 또, 로드로크실(61)내에는, 반도체웨이퍼(51)를 반송하는 반송아암(64)이 설치되어 있고, 로드로크실(61)으 측부에는, 반도체 웨이퍼(51)를 반입·반출하기 위한 반입·반출구(65)가 설치되어 있다. 이 반입·반출구(65)에는, 반입·반출구(65)를 기밀로 폐쇄하기 위한 게이트밸브(66)가 설치되어 있다. 이 게이트밸브(66)의 바깥쪽은, 대기압으로 되어 있고, 여기에는 예를들면 도시하지 않는 웨이퍼 캐리어 등이 배치되는 오토로더(67)등이 배치되어 있다.

이와같이 진공처리장치에서는, 먼저, 로드로크실(61)을 대기압으로 설정해놓고, 게이트밸브(66)를 열고서 반송아암(64)의 신축에 의하여 반도체 웨이퍼(51)를 오토로더(67)로부터 로드로크실(61)내로 반입하고, 그후, 게이트 밸브(66)를 닫고서 로드로크실(61)내를 소정의 진공도로 설정한다. 그후 게이트 밸브(60)를 열고서 진공처리실(50)의 하부전극(52)상에 반도체 웨이퍼(51)를 얹어놓도록 구성되어 있다. 이와같이 반도체 웨이퍼(51)를 로드로크실(61)을 통하여 진공처리실(60)내로 반입함으로써, 진공처리실(50)내를 대기압으로 되돌리지 않고, 반도체 웨이퍼(51)를 반입할 수가 있다.

또한, 반도체 웨이퍼(51)를 반축할 경우는, 상기 순서와 반대의 순서가 된다.

또, 진공처리실(50)내에서는, 웨이퍼 클램프기구(54)로 반도체 웨이퍼(51)의 둘레부를 눌러 유지하고, 냉각기구(55)에 의하여 반도체 웨이퍼(51)를 냉각하면서, 상기 전극(56)의 하면으로부터 에칭가스를 공급하고, 이 에칭가스를 하부전극(52)과 상부전극(56)과의 사이에 인가한 고주파 전압 등에 의하여 활성화해서, 반도체 웨이퍼(51)에 에칭처리를 실시한다. 또한, 애때, 진공배기배관(58)에 의해 진공배기를 실시하여, 진공처리실(50)내부를 소정의 진공도로 유지한다.

그러나, 이와같은 진골처리장치에서는, 예를들면 진공처리실(50)내에서 발생한 반응생성물, 기게적인 구동부, 예를들면 게이트 밸브(60),(66)나 피처리물의 반송기구등에서 발생한 먼지 등의 이른바 파티클이 로드로크실(61)내에 다수 산재한다. 그리고, 이 파티클(0.3∼0.5㎛정도)이, 로드로크실(61)내의 진공배기를 실시할 때 혹은 로드로크실(61)내에 질소가스 등의 기체를 도입하여 상압으로 되돌려서 대기 개방할때에, 급격한 기체의 흐름에 의하여 날려 올라가서, 반도체 웨이퍼(51) 등에 부착한다는 문제점이 있었다. 이와같은 문제점은, 반도체 웨이퍼(51) 등을 사용한 반도체디바이스의 제조공정에서는, 불량발생의 원인으로 되어, 수율의 저하를 초래하기 때문에, 특히 큰 문제로 되어 있었다. 이 때문에, 종래의 진공처리장치에서는, 로드로크실(61)내의 진공배기 및 로드로크실(61)내로의 기체도입을 서두르지 않고 서서히 하는 이른바 슬로우배기, 슬로우벤트에 의하여, 이와 같은 로드로크실(61) 내에서의 파티클의 날려 오름을 억제하는 것을 행하고 있다.

그러나, 상술한 종래의 진공처리장치에서는, 슬로우 배기 내지는 슬로우벤트에 의하여, 로드로크실 내에서의 파티클의 날려 오름을 억제하기 때문에, 진공배기 및 대기개방에 시간이 걸려, 스루풋의 저하를 초래한다는 문제와, 비록, 슬로우배기, 스로우벤트등을 행하더라도, 완전히 파티클의 날려 오름을 방지하기가 곤란하기 때문에, 여전히 파티클이 반도체 웨이퍼 등에 부착하여 불량이 발생하여, 수율이 저하된다고 하는 문게가 있었다.

본 발명은, 이러한 종래의 사정에 대처하여 이루어진 것으로, 슬로우배기, 슬로우벤트 등을 행하지 않고, 로드로크실로부터의 진공배기 및 로드로크실로의 기체도입을 할 때에 날려 올라간 파티클이 피처리물에 부착하는 것을 방지할 수 있고, 생산성의 향상과 작업율의 향상을 도모할수 있는 진공처리장치를 제공하고자 하는 것이다.

즉, 본 발명의 진공처리장치는, 피처리물에 소정의 처리를 실시하는 진공처리실과, 내부를 진공배기가 가능하게 구성된 에비진공실(로드로크실)을 구비하고, 이 에비진공실을 통하여, 피처리물을 진공처리실내로 반입·반출하도록 구성된 진공처리장치에서, 예비진공실내에, 기밀로 폐색가능한 소공간을 설치하여, 예비진공실로부터의 진공배기 및 예비진공실로의 기체도입을 할 때에, 피처리물을 이 소공간내에 일시적으로 퇴피시키도록 구성한 것을 특징으로 한다.

상기한 구성의 본 발명의 진공처리장치에서는, 예를들면 예비진공실(로드로크실)의 상부 등에, 기밀로 폐색가능한 소공간이 설치되어 있다. 그리고, 로드로크실로부터의 급습(急速)진공배기 및 대기 개방시의 기체도입을 할 때에, 에를들면 피처리물을 상슬시키는 일등에 의해, 이 소공간내에 피처리물을 일시적으로 퇴피시켜서 그 속의 슬로우 배기를 한다.

따라서, 로드로크실내의 슬로우배기, 슬로우밴트 등을 하지 않아도, 로드로크실내에 날려 올라간 파티클이 피처리물에 부착하는 것을 방지 할수 있어, 스루풋의 향상과 수율의 향상을 도모할 수가 있다.

또, 본 발명의 진공처리장치의 다른 실시예에서는, 에비진공실내에, 피처리물을 수용가능한 소공간을 설치하는 동시에, 이 소공간과 에비진공내를 연이어 통하는 기체유로를 설치하여, 이 기체유로에 먼지제거용 필터를 사이에 끼우고, 에비진공실로부터의 진공배기 및 에비진공실로의 기체도입을 할 때에, 피처리물을 소공간내에 일시적으로 퇴피시키도록 구성한다.

[실시예]

이하, 본 발명은 반도체 웨이퍼에 진공분위기하에서 소졍의 처리를 실시하는 진공처리장치에 적용한 실시에 1를 도면을 참조하여 설명한다.

제1도에 나타낸바와같이, 본 실시예의 진공처리장치의 로드로크실(1)은 예를들면 원동용기 형상으로 형성되어 있고, 그 바닥부에는, 간막이 밸브(22)를 통하여 진공펌프(23)에 접속된 배기배관(2)과, 도시하지않는 기체공급원, 예를들면 질소가스공급기구에 접속된 기체 도입배관(3)이 접속되어 있다. 또, 로드로크실(1)의 내부에는, 반도체 웨이퍼(4)를 반송하기 위한 반송기구로서 여러 단(段)(본 실시예에서는 3단)의 반송아암(5)이 배설되어 있다.

이 반송아암(5)은, 샤프트(6)를 통하여 외부의 구동기구(회전승강수단)(20)에 접속되어 있고, 그의 회전 및 신축함으로써, 그 상면에 반도체 웨이퍼(4)를 얹어 놓고서 반송하도록 구성되어 있다. 또, 이 반송아암(5)은, 도면중 화살표로 나타낸 바와같이, 회전승강수단(20)에 의하여 상하동이 가능하게 구성되어 있다.

또한, 로드로크실(1)내의 천정부에는, 기밀로 폐색가능한 소공간을 형성하도록, 원형의 오목부(7)가 형성되고 있다. 이 오목부(소공간)(7)는, 반도체 웨이퍼(4)의 지름 보다 약간 큰 사이드로 설정되어 있으며, 오목부(7)의 주위에는, 0링(8)이 설치되어 있다.

그리고, 반소아암(5)를 승강회전수단(20)에 의해 상승시킴으로써, 반도체 웨이퍼(4)를 지지하는 반송아암(5)과 0링(8)이 맞닿아서 이들의 사이가 기밀로 폐색되고, 반도체 웨이퍼(4)가 오목부(7)내에 수용되어 기밀상태로 로드로크실(1)의 다른 부분으로부터 격리되도록 구성되어 있다. 또, 이 오목부(7)에는, 도시하지 않는 진공펌프에 접속된 소공간용 배기 배관(9) 및 도시하지 않는 기체공급원, 예를들면 질소가스공급기구에 접속된 소공간용 기체도입배관(10)이 접속되어 있다.

또, 로드로크실(1)의 측부에는, 게이트밸브(11), (12)에 의하여 기밀로 폐색가능한 반입·반출구(13),(14)가 설치되어 있다. 반입·반출구(13)는 인접한 진공처리실(15)에 연이어 통하고, 반입·반출구(14)는 로드로크실(1)의 외부로 향해서 개구한다. 로드로크실(1)의 외부에는 승강수단(21)에 의해 상하동이 가능하게 구성된 웨이퍼캐리어 재치대(17)가 설치되어 있고, 이 웨이퍼캐리어 재치대(17)상에는 여러 장(예를들면 25매)의 반도체 웨이퍼(4)를 수용가능하게 구성된 웨이퍼캐리어(18)가 얹어 놓여진다.

한편, 진공처리실(15)은, 상술한 제10도의 에칭장치와 같이 구성되어 있으며, 도시하지 않는 배기기구, 처리가스 공급기구등이 거기에 설치되어 있다. 또, 그 내부에는 웨이퍼 재치대(하부전극)(19)가 설치되어 있다. 그리고, 이 웨이퍼 재치대(19)상에 반도체 웨이퍼(4)를 얹어 놓고, 소정의 감압분위기하에서 이 반도체 웨이퍼(4)에 소정의 처리를 실시하도록 구성되어 있다. 또한, 이 처리는, 에칭처리 외, 예를들면 애슁처리, 이온주입처리, 스패터처리, 감압 CVD 처리등이다.

상기한 구성의 본 실시에 1의 진공처리장치는, 마이크로 프로세서등으로 구성되는 도시하지 않는 제어장치에 의하여 제어되어, 다음과 같은 종작에 의해 반도체 웨이퍼(4)의 처리를 실시한다.

즉, 먼저, 제2도에 나타낸바와같이 로드로크실(1)내를 상압으로 한 상태에서 게이트밸브(12)를 열고, 반송아암(5)의 신장에 의하여 위이퍼캐리어(18)내의 소정의 반도체 웨이퍼(4)를 한 장 꺼낸다. 또한, 이 때, 미리 웨이퍼재치대(17)에 의하여 웨이퍼캐리어(18)가 상하동하여, 소정의 반도체 웨이퍼(4)가 반송아암(5)의 높이에 따른 소정높이 위치가 되도록 설정된다.

다음에, 반송아암(5)을 수축 및 회전시킴으로써, 제3도에 나타낸바와 같이 반도체 웨이퍼(4)를 로드로크실(1)내에 수용하여, 게이트 밸브(12)를 닫는다.

이후, 반송아암(5)을 상승시켜, 제1도에 나타낸바와 같이 반도체 웨이퍼(4)를 오목부(7)내에 수용하여, 반송아암(5)과 0링(8)을 맞닿게 하고서 반도체 웨이퍼(4)를 오목부(7)내에 기밀상태로 격리한다. 그리고, 배기배관(2)에 의하여 로드로크실(1)내의 배기를 실시하는 동시에, 소공간용 배기배관(9)에 의하여 오목부(7)내의 소공간에서 배기를 실시하여, 로드로크실(1)내 및 소공간내를 소졍의 진공도, 예를들면 10^-5∼10^-6Torr로 설정한다. 이때, 오목부(7)내에서는 슬로우배기를 하지만, 로드로크실(1)내에서는 금속배기를 한다.

이 때문에, 로드로크실(1)내에 존재하는 파티클이 날려 올라가지만, 반도체 웨이퍼(4)는 격리된 오목부(7)내에 기밀로 격리되어 있기 때문에, 이 파티클이 반도체 웨이퍼(4)에 부착하는 일은 없으며, 또한, 급속히 배기를 하기 때문에, 슬로우 배기를 할 경우에 비하여 배기시간을 큰 폭으로 단축 할 수가 있다. 또한, 급속배기에 따라서 날려 올라간 파티클은 진공도의 상승에 따라, 로드로크실(1)의 바닥부에 떨어진다.

이와같이하여, 어느정도 로드로크실(1)내의 진공도가 상승하여, 날려 올라간 파티클이 그 바닥부에 떨어진 상태에서 반송아암(5)을 하강시켜, 제4도에 나타낸 바와같이 게이트밸브(11)를 열고서, 미리 소졍의 진공도로 설정되어 있는 진공처리실(15)내로 반송아암(5)의 신장과 회전에 의하여 반도체 웨이퍼(4)를 반입하여, 진공처리실(15)내의 웨이퍼재치대(19)상에 반도체 웨이퍼(4)를 얹어 놓는다.

그후, 반송아암(5)을 수축시키고, 게이트밸브(11)를 닫고, 진공처리실(15)내에서 반도체 웨이퍼(4)에 상술한 바와같은 소정의 처리를 실시한다.

또한, 일반적으로 진공처리실(15)에는, 2개의 로드로크실(1)을 인접하여 설치하고, 한쪽을 반도체 웨이퍼(4)를 진공처리실(15)에 반입하기 위한 반입용으로, 다른쪽을 반출용으로 사용하여 스루풋의 향상을 도모하는 일이 많다. 이와같이, 로드로크실(1)이 2개 설치되어 있는 경우는, 상기한 조작후, 같은 조작을 되풀이하여 다음의 반도체 웨이퍼(4)의 반입을 위한 준비를 한다. 또, 로드로크실(1)이 1개 뿐인 경우는, 진공처리실(15)내에서의 처리가 종료되기까지 대기하고, 처리가 종료된 반도체 웨이퍼(4)를 상기 동작과 반대의 동작에 의해 진공처리실(15)로부터 반출하고, 이후, 다음의 반도체 웨이퍼(4)의 반입 로드로크실(1)을 경유하여 실시한다.

어느경우라도, 진공처리실(15)내에서의 처리가 종료된 반도체 웨이퍼(4)를 이곳에서 반출할 때는, 진공처리실(15)에서 로드로크실(1)내로 꺼낸 반도체 웨이퍼(4)를, 제1도에 나타낸 바와 같이 오목부(7)내에 기밀 상태로 격리하여 이 상태에서 기체도입배관(2) 및 소공간용 기체도입배 관(10)으로부터, 로드로크실(1) 및 오목부(7)내에 소정의 청정화된 기체, 예를들면 질소가스를 도입하여 상압으로 되돌린다. 이 때문에, 로드로크실(1)내의 파티클이 날려올라가지만, 반도체 웨이퍼(4)는 오목부(7)내에 완전히 격리되어서 수용되고 있기 때문에, 이 파티클이 반도체 웨이퍼(4)에 부착하는 일은 없다. 또 벤트에 요하는 시간은 슬로우벤트를 실시할 경우에 비하여 큰폭으로 단축할 수가 있다.

이와같이, 본 실시예 1에서는 로드로크실(1)의 배기 및 그곳으로의 기체도입시에, 반도체 웨이퍼(4)를 로드로크실(1)의 상부에 설치한 오목부(7)내에 기밀상태에서 격리하고, 이 상태에서 배기 및 기체도입을 실시하므로, 기체의 흐름에 의하여 로드로크실(1)에 날려 올라간 파티클이 반도체 웨이퍼에 부착하는 것을 방지할 수가 있다. 이때문에, 파티클의 부착에 의한 불량발생을 방지할 수가 있어, 수율의 향상을 도모할 수가 있다. 또, 배기 및 기체도입을 급속히 실시할 수 있으므로, 이들 처리에 요하는 시간을 단축할 수가 있어서, 스루풋의 향상을 도모할 수가 있다. 예를들면 760 Torr로 부터 001 Torr까지 로드로크실(1)내의 진공도를 높이는데 종래의 장치에서는 40초 걸리든 것이 본 발명의 것으로는 10초로 대폭 단축할 수가 있었다.

또한, 반도체 웨이퍼(4)를 격리하기 위한 소공간(7)이 로드로크실(1)의 상부에 설치되어 있으므로, 약간 반송아암(5)을 상승시킬 뿐으로 반도체 웨이퍼(4)를 소공간(7) 내에 신속히 처리할 수가 있고, 로드로크실(1)내의 기기의 기계적인 움직임을 최소한으로 하며 파티클의 발생을 억제할 수가 있다.

또, 피처리물은, 반도체 웨이퍼에 한하지 않고, 예를들면 액정 표시기용의 유리 기판(LCD)등에 처리를 실시하는 장치등에 대해서도 같이 적용할 수가 있다.

본 발명의 진공처리장치는, 진공처리물을 수용하여, 감압분위기 하에서 피처리물에 소정에 처리를 실시하는 진공처리장치, 예를들면 에칭장치, 애슁장치, 이온주입장치, 스패터 장치 감압CVD장치 등에 이용할 수가 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 진공처리장치에 의하면 로드로크 실로 부터의 진공배기 및 로드로크 실로의 기체도입을 실시할 때에 날려 올라간 파티클이 피처리물에 부착하는 것을 큰 폭으로 방지할 수가 있다.

[실시예 2]

본 발명의 실시예 2에서는 제2도에 나타낸 바와 같이 진공처리자치에는 진공처리실(15)과 로드로크 실(1)과, 오토로더(30)가 설치되어 있다.

오토로더(30)에는 반도체 웨이퍼(4)를 여러 장(예를들면 25장) 수용가능하게 구성된 웨이퍼 캐리어(31)가 얹어 놓여지고, 이 웨이퍼 캐리어(31)를 상하동시키는 여러 개의 캐리어 엘리베이터(32)와, 반도체 웨이퍼(4)를 반송하기 위한 반송아암(33)이 설치되어 있다. 그리고, 캐리어 엘리베이터(32)로 웨이퍼 캐리어(31)를 상하동시킴으로써, 웨이퍼 캐리어(31) 내의 반도체 웨이퍼(4)를 순차적으로 소정의 높이로 설정하고, 반송아암(33)에 의하여 소정높이로 설정된 반도체 웨이퍼(4)를 꺼내어 그 회전과 신축에 의하여 로드로크 실(1) 내에 반입하도록 구성되어 있다.

제6도에 나타낸 바와 같이, 로드로크 실(1)은, 예를들면 알루미늄등으로 용기형상으로 형성되어 있으며, 진공처리실(15)쪽 로드로크 실(1) 쪽에 각각 반입 반출용의 개구(13), (14)가 설치되어 있다. 이들 개구(13), (14)에는, 이들 개구를 기밀로 폐색가능하게 구성된 게이트 밸브(11), (12)가 각각 설치되어 있다. 또, 로드로크 실(1)의 내부에는, 승강수단(20)에 의해 상하동이 가능하게 구성된 웨이퍼 스테이지(38)가 설치되어 있고, 오토로더(30)의 반송아암(33)에 의하여 반입된 반도체 웨이퍼(4)는, 이 웨이퍼 스테이지(38) 상에 얹어 놓여지도록 구성되어 있다.

또, 이 웨이퍼 스테이지(38)의 윗쪽 천정부에는 반도체 웨이퍼(4)를 수용하는 소공간을 형성하듯이, 원형의 오목부(36)가 형성되어 있고, 이 오목부(소공간)(36)의 주위에는 기밀 실부재, 예를들면 0링(37)이 설치되어 있다. 그리고, 웨이퍼 스테이지(38)를 승강수단(20)에 의해 상승시킴으로써, 오목부(36) 내에 반도체 웨이퍼(4)를 수용하는 동시에 웨이퍼 스테이지(38)의 둘레부를 0링(37)에 맞닿게 한 이들 사이를 기밀로 폐색하도록 구성되어 있다. 또한, 이와 같이 기밀로 폐색된 오목부(36) 내와, 그밖의 로드로크 실(1)내를 연이어 통하도록 여러 개의 기체유로(39)가 설치되어 있고, 이들 기체 유로(39)에는, 먼지제거용 필터(40)가 사이에 끼워져 있다.

이 먼지제거용 필터(40)는, 교환가능하게 붙이고 떼기가 가능하게 유니트 형성으로 구성되어 있다.

예를들면 제7도에 나타낸 바와 같이, 예를들면 알루미늄등으로 되는 필터 용기(40a)내에, 예를 들면 유리 섬유, 메탈메시를 압축하여 종이(紙)형상으로 형성한 혹은 세라믹체의 필터(40b)를 충전하여 구성되고 있다. 이 필터 용기(40a)에는, 기체 유통용의 개구(40c), (40d)가 설치되어 있고, 개구(40d) 쪽에는 기밀봉지(封止)부재로서의 0링(40e) 및 부착용의 나사구멍(40f)이 배설되어 있다. 그리고, 제6도에 나타낸 로드로크 실(1)의 뚜껑체(41)를 나사(44)를 풀어서 떼내고, 이 상태에서 나사구멍(40f)을 통하여 도시하지 않는 나사에 의하여 먼지제거용 필터(40)를 로드로크 실(1)에 부착하고, 혹은 떼낼 수 있게 구성되어 있다.

또, 제6도에 나타낸 바와 같이, 예를들면 로드로크 실(1)의 바닥부에는, 도시하지 않는 진공펌프에 접속된 배기배관(2)과, 도시하지 않는 기체공급원, 예를들면 질소가스 공급기구에 접속된 기체도입배관93)이 접속되어 있다.

또, 제5도에 나타낸 바와 같이 진공처리실(15) 내에는, 반송아암(34) 및 제10도에 나타낸 에칭장치와 같이, 도시하지 않는 웨이퍼 재치대(하부전극), 진공처리기구등이 설치되어 있고, 로드로크 실(1) 내의 웨이퍼 스테이지(38) 상에 얹여 놓여진 반도체 웨이퍼(4)를, 다른 반송아암(34)으로 진공처리실(1) 내에 반입하여 웨이퍼 재치대에 얹어 놓고 소정의 감압분위기 하에서 이 반도체 웨이퍼(4)에 소정의 에칭처리를 실시하도록 구성되어 있다. 또한, 이 처리는, 에칭처리 외, 예를들면 애슁처리, 이온주입처리, 스패터처리, 감압CVD처리등이다.

또한, 진공처리실(15)에 인접하여 도시하지 않는, 반출전용의 로드로크 실 및 오토로더가 설치되어 있고, 이들 반출전용의 로드로크 실 및 오토로더에 의하여 진공처리실(15) 내에서의 처리가 종료된 반도체 웨이퍼(4)를 반출하여 소정의 웨이퍼 캐리어 내에 수용하도록 구성되어 있다. 또한 이와 같이 반도체 웨이퍼(4)의 반입·반출은, 제10도에 나타낸 에칭장치와 같이, 1개의 로드로크 실(1) 및 오토로더(30)에 의해서도 실시할 수 있으나, 이 경우, 스루풋은 저하된다.

상기한 구성의 실시예 2의 진공처리장치는, 마이크로 프로세서등으로 구성되는 도시하지 않는 제어장치에 의하여 제어되고, 실시예 1과 같은 동작에 의해 반도체 웨이퍼(4)의 처리를 실시한다.

즉, 먼저, 로드로크 실(1) 내를 상압으로 한 상태에서, 게이트 밸브(11)를 열고, 반송아암(33)에 의하여 웨이퍼 캐리어(31) 내의 소정의 반도체 웨이퍼(4)를 한장 꺼낸다. 또한, 이 때, 미리 캐리어 엘리베이터(32)에 의하여 웨이퍼 캐리어(4)가 반송아암(33)의 높이에 따른 소정높이 위치가 되도록 설정한다.

다음에, 반송아암(33)을 수축 및 회전시킴으로써, 반도체 웨이퍼(4)를 반송하여, 로드로크 실(1) 내의 웨이퍼 스테이지(38) 상에 얹어 놓는다. 그리고, 반송아암(33)을 후퇴시킨 후 게이트 밸브(11)를 닫는다.

이후, 웨이퍼 스테이지(38)를 상승시켜, 제6도에 나타낸 바와 같이 반도체 웨이퍼(4)를 오목부(36)내에 수용하고, 웨이퍼 스테이지(38)와 0링(37)을 맞닿게 해서 반도체 웨이퍼(4)를 오목부(36) 내에 기밀상태로 격리한다. 배기배관(2)에 의하여 로드로크 실(1) 내의 배기를 실시하여, 로드로크 실(3) 내를 소정의 진공도 예를들면 10^-5∼10^-6Torr로 설정한다. 이하 실시예 1과 같은 동작으로 된다.

또한, 오목부(36)내의 배기는, 기체유로(39)를 통하여 실시되지만 개체유로(39)에는 먼지제거용 필터(40)가 사이에 끼워져 있기 때문에, 로드로크 실(1) 내에 날려 올라간 먼지가 오목부(36) 내에 들어가는 일은 없으며 반도체 웨이퍼(4)에 부착하는 일은 없다. 한편, 이 금속 배기에 따라서, 날려 올라간 먼지는 진공도의 상승에 따라 로드로크 실(3)의 바닥부에 떨어진다.

이와 같이 하여, 어느 정도 로드로크 실(1)내의 진공도가 상승하여, 날려 올라간 먼지가, 바닥부에 떨어진 후,웨이퍼 스테이지(38)를 소정 위치까지 하강시킨다. 그리고, 게이트 밸브(12)를 열고, 반송아암(34)에 의하여 미리 소정의 진공도로 설정되어 있는 진공처리실(15) 내에 반도체 웨이퍼(4)를 반입하여 도시하지 않는 웨이퍼 재치대 상에 얹어 놓는다.

그후, 게이트 밸부(12)를 닫고, 진공처리실(15) 내에서 반도체 웨이퍼(4)에 소정의 처리를 실시한다.

그리고, 지공처리실(15) 내에서의 처리가 종료된 반도체 웨이퍼(4)를 반출할 때는, 로드로크 실(1) 및 오터로더(36)와 똑같이 구성된 도시하지 않는 반출용의 로드로크 실 및 오토로더를 통하여, 진공처리실(15)내의 반도체 웨이퍼(4)를 반출한다.

또, 실시예2에서는 오목부(36) 내와 로드로크 실(1)을 먼저 제거용필터(40)가 사이에 끼워진 기체유로(39)에 의하여 연이어 통하고, 이 기체유로(39)를 통하여 오목부(36)내의 배기 및 기체도입을 실시하므로, 예를들면, 오목부(30)내의 배기 및 기체 도입을 하기 위한 다른 계통의 배기계(系) 및 기체도입계(系)등을 설치할 필요가 없으며, 장치구성이 복잡화 되는 일도 없다.

또한, 상기 실시예에서는, 먼지제거용 필터(40)를 로드로크 실(1)내에 수용한 실시예에 대해서 설명하였으나, 제8도에 나타낸 바와 같이,먼지제거용 필터(46)를 로드로크 실(1)의 외부에 설치하여 이 먼지제거용 필터(46)를 통하여 오목부(36)내와 로드로크 실(1)을 기체통로(45a),(46b)에 의하여 연이어 통하도록 구성하여도 된다.

또, 제9도에 나타낸 바와 같이, 오목부(36)에 접속된 배관(47)을 도출(導出)하여, 이 배관(47)에 먼지제거용 필터(48)를 사이에 끼우고, 진공펌프(23)에 접속된 배기배관(2)에 접속하록 하여도 된다. 또한, 제9도에서 22는 배기배관(2)에 끼워진 간막이 밸브를 나타내고 있다. 이와 같이 하면, 먼지제거용 필터(48)를 소망부위에 배치할 수 있으며, 그 교환 등의 메이티넌스를 용이하게 실시할 수가 있다.

Claims

피처리물에 소정의 처리를 실시하는 진공처리실과 내부를 진공배기 가능하게 한 예비진공실을 구비하고, 이 예비진공실을 통하여 피처리물을 진공처리실 내로 반입·반출하도록 한 진공처리장치에 있어서, 상기 예비진공실 내에 기밀하게 폐색가능한 소공간을 설치하여, 상기 예비진공실로부터의 진공배기 및 상기 예비진공실에 기체도입을 실시할때에 상기 피처리물을 상기 소공간 내에 일시적으로 퇴피(退避)하도록 한 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
제1항에 있어서, 상기 소공간을 상기 예비진공실의 상부에 설치한 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
제1항에 있어서, 상기 소공간에 배기배관 및 기체도입배관을 접속한 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
제1항에 있어서, 상기 진공처리실의 반입·반출구에 각각 상기 예비 진공실을 설치한 것을 특징으로 하는 지공처리장치.
제1항에 있어서, 상기 소공간과, 상기 예비진공실 내를 기체통로를 통하여 연이어 통하게 하여 이 기체통로에 먼지제거용 필터를 끼운 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
제1항에 있어서, 상기 소공간에 기체통로를 접속함과 동시에, 외부에 설치한 먼지제거용 필터를 통하여 상기 예비진공실의 배기배관에 접속한 것을 특징으로 하는 진공처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 피처리물이 반도체 웨이퍼 혹은 액정표시기용 유리 기판(LCD)인 것을 특징으로 하는 진공처리장치.