KR100257104B1 - 감압용기 - Google Patents

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KR100257104B1
KR100257104B1 KR1019950006680A KR19950006680A KR100257104B1 KR 100257104 B1 KR100257104 B1 KR 100257104B1 KR 1019950006680 A KR1019950006680 A KR 1019950006680A KR 19950006680 A KR19950006680 A KR 19950006680A KR 100257104 B1 KR100257104 B1 KR 100257104B1
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KR
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container
side portion
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sealing
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KR1019950006680A
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이케다도오루
이즈카요지
이시이가츠미
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히가시 데쓰로
동경 엘렉트론주식회사
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Abstract

제1용기 구성부재의 끝단면의 시일재로부터 안쪽측부위와, 제2용기 구성부재의 맞붙는 부위의 시일재로부터 안쪽측부위와의 사이에, 빈틈이 규정되어 있다. 또, 용기내부가 감압됐을 때에, 제1용기 구성부재의 끝단면의 시일부재로부터 안쪽측부위와, 제2용기 구성부재의 맞붙는 부위의 시일부재로부터 안쪽측부위가 접촉하는 것이 방지되고 있다. 그러므로, 용기내가 소정의 진공도까지 감압됐을때에 대기압에 의해 제2용기구성부재의 맞붙는 부위가, 제1용기 구성부재의 끝단면의 안쪽가장자리에 접촉하는 일은 없다. 따라서, 감압과 대기압을 반복하여 다른 용기 구성재의 휨이 되출이하여 발생하여도, 종래와 같이 제1용기 구성재의 끝단면의 안쪽 가장자리부가 박리하거나, 닳아 떨어지는 일은 없어, 먼지를 일으키지 않는 것이다.

Description

감압용기
제1도는, 본 발명의 제1 실시예가 적용된 플라즈마 에칭장치의 측면 단면의 모식도.
제2도는, 제1도의 플라즈마 에칭장치에 있어서의 처리용기의 천정판과 측벽이 접합되기 전의 상태를 나타내는 단면도.
제3도는, 제1도의 플라즈마 에칭장치에 있어서의 처리용기의 천정판과 측벽이 접합된 상태를 나타내는 단면도.
제4도는, 제1 실시예의 작용을 설명하기 위한 제2도의 확대 설명도.
제5도는, 제1 실시예의 변형예의 천정판과 측벽이 접합된 상태를 나타내는 확대단면도.
제6도는, 측벽의 접합끝단면을 경사로 형성한 제2 실시예에 있어서의 천정판과 측벽과의 접합상태를 나타내는 단면확대설명도.
제7도는, 제2 실시예의 변형예에 있어서의 천정판과 측벽과의 접합상태를 나타내는 단면설명도.
제8도는, 천정판쪽에 단차가 형성된 제3 실시예에 있어서의 천정판과 측벽과의 접합상태를 나타내는 단면확대설명도.
제9도는, 제3 실시예의 변형예에 있어서의 천정판과 측벽과의 접합상태를 나타내는 단면확대설명도.
제10도는, 천정판과 측벽과의 양쪽에 단턱이 형성된 제4 실시예에 있어서의 천정판과 측벽과의 접합상태를 나타내는 단면확대 설명도.
제11도는, 종래 기술에 있어서의 감압용기의 천정판과 측벽과의 접합상태를 나타내는 단면설명도.
제12도는, 종래기술에 있어서의 감압용기의 천정판과 측벽과의 접합상태에 있어서, 감압시에 천정판이 휘어진 상태를 나타내는 단면도.
제13도는, 종래기술에 있어서의 감압용기의 천정판과 측벽과의 접합상태에 있어서, 측벽 위끝단면 안쪽 가장자리부가 닳아서 떨어진 모습을 나타내는 단면확대도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 플라즈마 에칭장치 2 : 처리용기
3 : 설치선 5 : 서셉터 지지대
6 : 서셉터 7 : 냉매실
8 : 냉매도입관 9 : 냉매배출관
11 : 고주파전원 12 : 블로킹콘덴서
13 : 매칭박스 14 : 급전봉
21, 54, 101 : 천정판 22, 55 : 바닥판
23, 56, 102 : 측벽 23a, 23b : 단턱면
23c : 접합 위끝단면 양쪽가장자리 24, 103 : 홈
25, 104 : 시일재 O링 26, 105 : 체결고정부재
31 : 정전척 32 : 도전층
33 : 직류고압전원 34 : 포커스링
35 : 상부전극 36 : 확산구멍
37 : 전극판 38 : 중공부
39 : 지지판 40 : 가스 도입구
41 : 가스 도입관 42 : 가스 공급관
43 : 밸브 44 : 매스플로 컨트롤러
45, 46 : 처리가스 공급원 47 : 배기관
48, 58 : 게이트밸브 51 : 로드록실
52 : 배기관 53 : 배기수단
57 : 반송수단 102a : 안쪽 각연부(角緣部)
D : 빈틈 L : 띠형상부분
d : 최대휨량
본 발명은, 처리용기나 진공예비실등과 같이 그 내부의 감압이 반복되어도, 용기를 구성하는 천장이나 측벽등으로부터 먼지를 발생하지 않는 감압용기에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조공정에 있어서 사용되는 각종의 처리장치, 예를들면 막형성장치, 에칭장치에 있어서의 각처리용기에서는, 기밀하게 폐쇄되어 그 내부의 처리실이 소정의 진공도, 가령 10-6∼10-7torr 까지 감압이 자유롭게 되도록 구성되어 있다. 피처리체인 반도체 웨이퍼(이하 웨이퍼라고 한다)는 상기 처리실내의 가령 얹어놓는대에 얹어놓인 후, 소정의 감압분위기하에서, 각 장치의 소정의 처리가 실시되도록 되어 있다.
또, 감압시간을 단축시켜서 스루풋을 향상시키거나, 또는 대기로부터 먼지가 휩쓸려 들어가는 것을 방지하기 위해, 상기 처리용기에는, 이 처리용기보다도 진공도가 떨어진 (가령 10-2torr) 로드록실로 불리는 진공예비실이 게이트밸브를 통하여 병설되어 있는 경우가 많다. 처리에 회부되는 피처리체는, 일단 이 진공예비실내에 반송된 후, 처리실과 진공예비실이 동일 진공도가 된 후에, 처리실내에 반입되도록 구성되어 있다.
이와 같이, 상기한 처리용기 또는 진공예비실은, 소정의 감압도까지 진공배기된다. 그러므로, 이들 처리용기 또는 진공예비실의 천정판, 측벽, 바닥판의 각 접합부는, 높은 기밀성이 요구되고 있고, 종래의 이런 종류의 감압용기의 접합부의 구조는 예를 들면, 제11도에 나타낸 것처럼 구성되어 있다.
제11도는, 산화 알루마이트 처리된 알루미늄체의 판재질로 이루어지는 천정판 (101)과, 동일한 재질로 이루어지는 측벽(102)과의 접합의 모습을 나타내고 있다. 측벽(102)의 윗끝단면에 홈(103)이 형성되어 있고, 이 홈(103)내에 시일재로서 가령 O링 (104)이, 그 상부가 홈(103)으로부터 돌출하도록 하여 끼워넣어져 있다. 측벽 (102)의 윗끝단면이, 천정판(101)의 가장자리부 아랫면에 밀착접합되고, 볼트재등의 체결 고정부재(105)가, O링(104)의 바깥쪽에 위치하도록 되어 있다. 이 천정판(101)의 위쪽으로부터 측벽(102)의 위끝단면을 항하여 나사식으로 감겨져, 천정판(101)과 측벽(102)이 접합되어 있다.
이미 상술한 바와 같이, 이런 종류의 감압용기내는, 예를 들면 10-6∼10-7torr 이나 10-2torr 와 같은 높은 진공도까지 진공배기된다. 그러므로, 감압시에 있어서는, 대기압에 의해, 제12도에 나타내는 바와 같이, 기령 천정판(101)에 대해서는, 도면중의 화살표처럼 극히 큰 압력이 걸린다. 그러므로 상술한 알루미늄재와 동일 재질로 이루어지는 통상의 웨이퍼 처리용의 처리용기의 경우라도, 천정판(101)이 아래쪽으로 휘어져 버린다. 예를 들면 반경 300mm 정도의 크기를 가지는 두께 30mm의 천정판의 경우에서는, 중심부의 최대 휨량 d는 0.25mm 이상에 달한다. 이 경우, 휘는 지점은, 측벽(102) 안쪽 각연부(角緣部)(102a)로 되어 있다.
그런데, 상기한 것처럼, 처리용기나 진공예비실은, 피처리체의 처리마다 감압하거나, 원상태로 돌아가거나 하는 것이 반복된다. 특히 높은 스루풋을 추구한 낱장식 처리형의 장치에 있어서는, 처리의 종류에도 기인하는데, 1시간에 몇회나 감압, 복귀가 반복되고, 그때마다 천정판(101)은 감압시에는, 제12도처럼 휜다. 그 결과, 원상태로 돌아갔을 때에는, 휨량이 작아지거나, 혹은 진공예비실의 경우에는, 대기압으로 돌아간 경우에는, 제11도와 같이 수평상태가 된다.
이러한 천정판(101)의 휨의 강약등이 반복되고 있으면, 제13도에 나타내는 것처럼, 측벽(102)의 각연부(102a)의 부분이 박리하거나, 닳아서 없어지는 등하여, 측벽(102)의 구성재료인 알루미늄 파티클이 비산하여 용기내를 오염시켜 버린다.
주지한 바와 같이, 반도체 디바이스의 처리에 있어서는, 극히 엄격하고 높은 세정분위기내에서 할 필요가 있으며, 상기한 것처럼 금속파티클에 의한 오염이 있으면, 즉 수율의 저하를 초래하고 만다.
본 발명의 목적은, 그 내부의 감압이 반복되어도, 용기를 구성하는 천정판이나 측벽등에서 먼지가 발생하지 않는 감압용기를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 한 실시형태에 따르면, 내부가 감압될 수 있는 감압 용기로서, 끝단면을 가지며, 이 끝단면에 형성된 홈을 지닌 제1용기 구성부제와, 이 끝단면에 맞붙는 맞닿는 부위를 가지는 제2용기 구성부재와, 상기홈내에 끼워맞추어 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위에 눌리는 시일재를 구비하고, 제1용기 구성부재의 끝단면의 시일재로부터 안쪽측부위와, 제2용기 구성부재의 맞는 부위의 시일부재로부터 안쪽측부위와의 사이에, 빈틈이 규정되어 있는 감압용기가 제공된다.
이와 같이 구성되어 있으므로, 용기내가 소정의 진공도까지 감압됐을때에 대기압에 의해 제2용기 구성부재가 용기내측으로 휘어도, 제1용기 구성부재의 끝단면에 있어서의 시일재로부터 안쪽축부위와, 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위의 시일재로부터 안쪽측부위와의 사이에 빈틈이 있다. 그러므로, 제2용기 구성재의 맞닿는 부위가, 제1용기 구성재의 끝단면의 안쪽둘레에 접촉하는 일이 없다.
따라서, 감압과 대기압을 반복하여 다른 용기 구성재의 휨이 반복하여 발생하여도 종래와 같이, 제1용기 구성재의 끝단면의 안쪽 둘레가 박리하거나, 닳아 떨어지는 일은 없어, 먼지를 일으키지 않는 것이다.
또, 제1용기 구성재와 제2용기 구성재와는, 결국 시일재로부터 바깥쪽측부위에 접합되어 있다. 그러므로, 해당 시일재로부터 바깥쪽측부위에 있어서의 접합부의 접촉에 기인하는 먼지의 발생등이 있어도, 발생한 먼지는, 시일재에 의해 용기내부로의 침입이 방지되고 있다. 따라서, 용기내의 청정분위기가 오염되는 일은 없다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 내부가 감압될 수 있는 감압용기로서, 끝단면을 가지며, 이 끝단면에 형성된 홈을 지닌 제1용기 구성부재와, 이 끝단면에 맞붙는 맞닿는 부위를 가지는 제2용기 구성부재와, 상기홈내에 끼워맞추어 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위에 눌리는 시일재를 구비하고, 용기 내부가 감압됐을때에, 제1용기 구성부재의 끝단면의 시일부재로부터 안쪽측부위와, 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위의 시일부재로부터 안쪽측부위가 접촉하는 것이 방지되어 있다.
이와 같이, 용기내부가 감압됐을 때에, 제1용기 구성부재의 끝단면의 시일부재로부터 안쪽측부위와, 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위의 시일부재로부터 안쪽 측 부위가 접촉하는 것이 방지되어 있다. 그러므로, 감압과 대기압을 반복하여 다른 용기 구성재의 휨이 반복하여 발생하여도, 종래와 같이 제1용기 구성재의 끝단면의 안쪽 둘레부가 박리하거나, 닳아 떨어지는 일이 없어, 먼지를 일으키지 않는 것이다. 또, 제1용기 구성재와 제2용기 구성재와는, 결국 시일재로부터 바깥쪽측부위에 접합되어 있다. 그러므로, 해당 시일재로부터 바깥쪽측부위에 있어서의 접합부의 접촉에 기인하는 먼지의 발생등이 있어도, 발생한 먼지는, 시일재에 의해 용기내부로의 침입이 방지되고 있다. 따라서, 용기내의 청정분위기가 오염되는 일은 없다.
[실시예]
제1도는 본 실시예가 적용된 감압용기 구성을 채용한 플라즈마 에칭장치(1)의 단면을 모식적으로 나타내고 있으며, 이 플라즈마 에칭장치(1)는, 전극판이 평행으로 대향한 소위 평행평판형 RIE 장치로서 구성되어 있다.
본 실시예에 있어서는, 실리콘 기판을 가지는 상기 웨이퍼(W) 상의 실리콘 산화막(SiO2)의 에칭을 실시하는 경우에 대하여 설명한다.
이 플라즈마 에칭장치(1)는, 예컨데, 표면이 산화 알루마이트 처리된 알루미늄, 스테인레스 등으로 된 원통 형상으로 성형된 처리용기(2)를 가지고 있으며, 이 처리용기(2)는 설치선(3)에 의하여 접지되어 있다. 본 실시예는 먼저, 이 처리용기(2)에 대하여 적용되고 있으며, 이하 상술하면, 이 처리용기(2)는, 대략 원판형상의 천정판(21)(제2용기 구성부재)과, 대략 원판형상의 바닥판(22)과, 이들 천정판(21)과, 바닥판 (22)에 그 상하 끝단면이 접합 고정되는 대략 원통형상의 측벽(23)(제1용기 구성부재)등의 용기 구성재에 의하여 구성되어 있다.
이 접합상황에 대하여 제2도 및 제3도에 의거하여 설명하면, 측벽(23)의 위끝단면에는 고리 형상의 홈(24)이 형성되고, 이 홈(24)내에 시일재로서 예컨대, 불화고무제의 O링(25)이, 그 상부가 홈(24)으로부터 돌출하도록 하여서 끼워 넣어져 있다. 또한, O링(25)의 재질로서는, 물론 불화고무에 한하지 않고, 그 밖에 실리콘 고무 등을 사용할 수 있으며, 또한 시일재 그것도, 본 실시예와 같은 O링에 한하지 않고, 예컨데, 금속제의 C 링을 사용하여도 좋다. 본 실시예에서는, O링(25)의 일부가 직접 플라즈마에 노출되므로, 내플라즈마성을 고려하면, 이 O링(25)등의 구체예로서는, 바이톤(듀폰 상품명), 또는 켐텍(듀펀 상품명)이 적당하며, 한층 더 내 플라즈마성을 고려하면, 칼레츠(듀폰 상품명)가 보다 적절하다.
측벽(23)의 접합 끝단면(위끝단면)에 있어서의 홈(24)으로부터 안쪽 근처의 끝단면(23a)(안쪽측부위)은 바깥쪽 근처의 끝단면(23b)(바깥쪽측부위)보다도, 천정판(21)의 내면과 마주 보는 방향에서 짧게 성형되어 있다. 환언하면, 측벽(23)의 위끝단면은, 상기 홈(24)을 경계로 하여서 안쪽 근처의 끝단면(23a)편이, 바깥쪽 근처의 끝단면(23b)보다도 낮게 단턱으로 형성되어 있다. 이에 의하여 시일재인 O링(25)으로부터 안쪽에 있어서는, 천정판(21)의 하면(내면)과 측벽(23)의 위끝단면에 있어서의 안쪽 근처의 끝단면(23a)과의 사이에는 빈틈(D)이 확보되어 있다. 또, 환언하면, 용기내부가 감압됐을때에, 측벽(23)의 끝단면의 시일재(25)로부터 안쪽 근처의 끝단면(23a)과 천정판(21)의 시일재(25)로부터 안쪽근처의 내면이 접촉하는 것이 방지되고 있다.
상기 홈(24)의 깊이는, 가령 약 3mm이며, 천정판(21)이 눌리어 있지 않을때에는, O링(25)은, 홈(24)으로부터 약 1mm 비어져 나와있다. 천정판(21)이 눌리어 졌을 때에는, O링(25)은, 변형하여, 그 전체의 체적이 홈(24)내에 수납된다. 이러한 경우, 상술한 빈틈(D)의 크기는, 천정판(21)의 크기, 두께, 재질, 측벽(23)의 온도, 재질, 그 위에 이 처리용기(2) 내의 감압도를 감안하여서, 감압시에 있어서의 천정판(21)의 휨 상태에 따라서 정하면 좋으며, 01.mm∼0.2mm로 설정하고 있다.
또, 그와 같이 상기 홈(24)을 경계로 하여서 안쪽 근처의 끝단면(23a) 편을, 바깥쪽 근처의 끝단면(23b)보다도 낮게 성형하려면, 예컨데, 안쪽 근처의 끝단면(23a)을 깍아내거나, 혹은 측벽(23)의 성형시에 미리, 상기 빈틈(D)에 상당하는, 말하자면, 단턱을 마련해 두어도 좋다.
그리고, 이상과 같이 성형 가공된 측벽(23)과, 천정판(21)을 제3도와 같이 밀착시키고, 보울트 등의 체결고정부재(26)에 의하여 측벽(23)과 천정판(21)이 접합고정되어 있다. 따라서, 이 체결고정부재(26)를 느슨하게 함으로써, 천정판(21)과 측벽 (23)을 분리시킬 수 있게 되어 있다.
상기 처리용기(2)내에 형성되는 처리실 내의 바닥부에는 세라믹 등의 절연판 (4)을 개재하여 피처리체, 예컨데, 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 함)(W)를 얹어 놓기 위한 대략 원주 형상의 서셉터 지지대(5)가 수용되고, 또한 이 서셉터 지지대 (5)의 상부에는, 하부 전극을 구성하는 서셉터(6)가 설치되어 있다.
상기 서셉터 지지대(5)의 내부에는 냉매실(7)이 설치되어 있고, 이 냉매실(7)에는, 예컨데, 액체질소 등의 온도조절용 냉매가 냉매도입관(8)을 개재하여 도입가능하며, 도입된 냉매는 이 냉매실(7) 내를 순환하며, 그 사이에 생기는 냉열은 냉매실(7)로부터 상기 서셉터(6)를 개재하여 상기 웨이퍼(W)에 대하여 열전달 되고, 이 웨이퍼 (W)의 처리면을 소망하는 온도까지 냉각하는 것이 가능하다.
또한, 냉매로서, 예컨데, 상기한 바와 같은 액체질소를 사용한 경우, 그 핵비등(核沸騰)에 의하여 생긴 질소가스는 냉매배출관(9)으로부터 처리용기(2) 밖으로 배출되도록 되어 있다.
상기 서셉터(6)에는 처리용기(2) 외부에 설치된 고주파 전원(11)의 출력측이, 블로킹 콘덴서(12), 매칭박스(13)를 개재하여 급전봉(14)을 개재하여 접속되어 있으며, 주파수가 예컨데 13.56MHz의 고주파 전력이 인가되는 구성으로 되어 있다.
상기 서셉터(6)는 그 상면 중앙부가 블록형상의 원판형상으로 성형되고, 그 위에 웨이퍼(W)와 대략 동형의 정전척(31)이 설치되어 있다.
이 정전척(31)은, 2장의 고분자 플리이미드·필름에 의하여 도전층(32)이 끼워진 구성을 하고 있으며, 이 도전층(32)에 대하여, 처리용기(2) 외부에 설치되어 있는 직류고압전원(33)으로부터, 예컨데, 1.5KV의 직류 고전압을 인가함으로써, 이 정전척 (31) 상면에 얹어놓인 웨이퍼(W)는 클롱의 힘에 의하여 그 위치에서 흡착유지되도록 되어 있다.
상시 서셉터(5)의 위끝단 가장자리부에는, 상기 정전척(31) 상에 얹어 놓인 웨이퍼(W)를 둘러 싸듯이, 고리 형상의 포커스링(34)이 배치되어 있다. 이 포커스링 (34)은 반응성 이온을 끌어당기지 않는 절연성의 재질로 이루어지고, 플라즈마에 의하여 발생한 반응성 이온을, 그 안쪽의 웨이퍼(W)에만 효과적으로 입사시키도록 구성되어 있다.
상시 서셉터(6)의 위편에는, 이 서셉터(6)와 평행으로 대향하여 이곳으로부터 약 15mm∼20mm 정도 떨어진 위치에, 상부 전극(35)이 처리용기(2)의 천정판(21)에 지지되어 있다.
이 상부 전극(35)은, 상시 서셉터(6)와의 대향면에, 다수의 확산구멍(36)을 가지는, 예컨데 SiC 또는 아몰퍼스 카본으로 된 전극판(37)과, 이 전극판(37)과 평행으로 위치하여 양자간에 중공부(38)를 형성하는 예컨대 표면이 산화알루마이트 처리된 알루미늄으로 된 지지판(39)을 가지고 있다.
상기 상부전극(35)에 있어서의 지지판(39)의 중앙에는, 가스도입구(40)가 형성되고 , 또한 이 가스도입구(40)에는 가수도입관(41)이 접속되어 있다.
이 가스도입관(41)에는 가스공급관(42)이 접속되어 있고, 또한 이 가스공급관 (42)은 둘로 분기되어서, 각각 밸브(43), 매스플로콘트롤러(44)를 개재하여, 각각 대응하는 처리가스 공급원(45), (46)에 통하고 있다.
본 실시예에 있어서는, 처리가스 공급원(45)으로부터는 CF4가스, 처리가스공급원(46), 불활성 퍼지가스인 N2가스가 공급되도록 설정되어 있다.
상기 처리용기(2)의 하부에는 배기관(47)이 접속되어 있고, 이 처리용기(2)와 게이트밸브(48)를 개재하여 인접하고 있는 로드록실(51)의 배기관(52)이 다 같이 터보 분자펌프 등의 배기수단(53)에 통하고 있으며, 소정의 감압분위기까지 진공배기할 수 있도록 구성되어 있다.
이 로드록실(51)은, 앞에 나온 처리용기(2)와 마찬가지로, 표면이 산화 알루마이트 처리된 천정판(54), 바닥판(55) 및 그 상하의 접합끝단면이 이들 천정판(54), 바닥판(55)의 내면과 접합되는 측벽(56)에 의하여 형성되어 있다.
그리고, 이 측벽(56)의 위끝단면과 천정판(54)과의 접합은, 기술한 처리용기의 천정판(21)과 측벽(23)의 접합과 전적으로 같게 하여서, 시일재로부터 안쪽 근처의 부분에 빈 틈이 생기도록 기밀하게 접합되어 있다.
또, 이 로드록실(51)내에는, 반송아암 등의 반송수단(57)이 설치되어 있고, 피처리체인 웨이퍼(W)는, 이 반송수단(57)에 의하여 상기 처리용기(2)와 이 로드록실 (51)과의 사이에서 반입, 반출되도록 구성되어 있다. 또한 이 로드록실(51)의 측벽 (56)에는 상기 게이트밸브(48)과 대향하는 위치에, 다른 게이트밸브(58)가 설치되어 있고, 웨이퍼(W)를 카세트 단위로 수납하고 있는 웨이퍼 카세트(도시하지 않음)가 반입되는 카세트 챔버(도시하지 않음)와는, 이 게이트 밸브(58)에 의하여 접속되어 있다.
본 실시예가 적용된 플라즈마 에칭장치(1)는 이상과 같이 구성되어 있으며, 다음에 그 동작 등에 대하여 설명하면, 먼저, 피처리체인 웨이퍼(W)는, 게이트밸브(58)가 개방된 후, 별도 설치한 카세트 챔버(도시하지 않음)로부터, 반송수단(57)에 의하여, 일단 로드록실(51)내에 반송된다. 그리고, 상기 게이트밸브(58)가 폐쇄된 후, 로드록실(51)내는, 배기수단(58)에 의하여 소정의 감압도, 예컨대, 10-2torr 까지 진공배기 된다.
이이서, 게이트밸브(48)가 개방된 후, 웨이퍼(W)는 로드록실(51)로부터 처리용기(2) 내에 반입되고, 정전척(31) 위에 얹어 놓인다. 그리고, 고압직류전원(33)의 인가에 의하여 상기 웨이퍼(W)는 이 정전척(31) 위에 흡착유지된다. 그 후, 반송수단 (57)이 로드록실(51)내에 후퇴한 후, 처리용기(2)내는 배기수단(53)에 의하여 소정의 감압도, 예컨데, 10-3torr 진공배기되어 간다.
한편, 밸브(43)가 개방되어서, 매스플로 콘트롤러(44)에 의하여 그 유량이 조정되면서, 처리가스 공급원(45)으로부터는 에칭반응가스인 CF4가스가, 가스공급관(42), 가스도입관(41), 가스도입구(40)를 통하여, 상부 전국(23)의 중공부(38)내에 도입된다. 그리고 이 중공부(38)로부터, 상기 CF4가스가 확산구멍(36)을 통하여, 상기 웨이퍼(W)에 대하여 균일하게 토출되고, 고주파 전원(11)으로부터, 소정의 고주파 전력이 서셉터(6)에 인가되면, 상부전극(35)과 서셉터(6)과의 사이에 플라즈마가 발생하고, 상기 도입된 CF4가스의 해리(解離)에 의하여 발생한 레디칼 성분에 의하여 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 에칭이 시행되는 것이다.
그리고, 소정의 에칭처리가 종료하면, 처리용기(2)내의 감압도는 일단 10-2torr까지 떨어뜨려져서, 로드록실(51)과 동일 감압도로 된 후, 게이트밸브(48)가 개방하여서 처리가 끝난 웨이퍼(W)가 로드록실(51)내에 반출된다. 로드록실(51)에서는, 게이드밸브(48)가 폐쇄된 후, 인접하는 카세트 챔버 내와 동일한 감압도 예컨대 10-1torr까지 떨어뜨려진 후, 게이트밸브(58)가 개방되어서, 처리가 끝날 웨이퍼(W)는 반송수단(57)에 의하여 카세트 챔버 내에 반출되는 것이다.
이와 같이 상기 처리용기(2) 및 로드록실(51)은, 웨이퍼(W)의 처리마다 감압되는데, 감압시에 있어서는, 대기압에 의하여 각 천정판(21), (54)이 아래쪽으로 휘어버린다.
그런데, 기술한 바와 같이 예컨대, 처리용기(2)의 천정판(21)에 대해서는 상기 측벽(23)의 O링(25)보다도 안쪽 근처의 끝단면 (23a)은, 바깥쪽 근처의 끝단면(23b)보다도 천정판(21)의 내면과 마주 보는 방향에서 짧게 성형되고, 천정판(21)의 하면(내면)과 측벽(23)의 상기 안쪽 근처의 끝단면(23a)과의 사이에는 빈틈(D)이 확보되어 있으므로, 제4도 중의 파선으로 나타낸 바와 같이 천정판(21)이 휘더라도, 천정판(21)의 내면과, 측벽(23)의 상기 안쪽 근처의 끝단면(23a)이 접촉하는 일은 없다.
따라서, 처리용기(2) 내가 감압을 되풀이 하더라도, 천정판(21) 내면과 측벽 (23)의 안쪽 근처의 끝단면(23a)과의 접촉에 기인하는 먼지는 발생하지 않고, 처리용기(2)내의 청정분위기를 오염하는 일은 없는 것이다.
또, 로드록실(51)에 있어서는 천정판(54)과 측벽(56)과의 접합도, 상기 처리용기(2)의 천정판(21)과 측벽(23)과의 접합의 경우와 마찬가지로 하고 있으므로, 이 로드록실(51)내도, 천정판(54) 내면과 측벽(56)의 접합위끝단면과의 접촉이 기인하는 먼지를 일으키지 않는다.
따라서, 상기 플라즈마 에칭처리장치(1)에서 에칭되는 웨이퍼(W)에 대하여 처리용기(2) 자체, 로드록실(51) 자체에 기인하는 오염의 우려는 없고, 종래보다도 생산수율의 향상을 도모할 수 있는 것이다.
제1 실시예의 변형예로서, 제5도에 나타내는 바와 같이, 홈(24)의 용기근처의 내벽은, 시일성을 고려하여, 직각으로 세워지도록 형성되어 있어도 좋다. 이에 따라서, 홈(24)의 내벽의 윗부분이 시일재(25)에 잠식되는 것이 방지되고 있다.
다음에, 제6도를 참조하여, 제2 실시예의 감압용기를 설명한다.
제1 실시예에 있어서는, 제4도에도 나타낸 바와 같이, 측벽(23)의 접합위끝단면에 있어서의 O링(25) 보다도 안쪽 근처의 끝단면(23a)을, 천정판(21)의 내면과 평행으로 되도록 하고, 그 높이를 낮게 하여서 빈틈(D)을 확보하였으나, 본 발명의 작용효과에 비추어 보면, 그와 같이 평행으로 성형가공할 필요는 없고, 제2 실시예에서는, 제6도에 나타낸 바와 같이, 미리 천정판(21)의 휨 정도를 설정하여, 이 휨 정도에 준해서, 끝단면(23a)을 안쪽을 향해서 비스듬히 성형가공하여 빈틈(D')을 확보하여도 상기 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또, 이 경우에는, 예컨대, 절삭가공에 의하여 끝단면(23a)을 성형가공하는 경우, 절삭량이 상기 실시예보다 적게 된다.
게다가, 제2 실시예의 변형예로서, 제7도에 나타내듯이, 측벽(23)의 접합 끝단면(23a)의 시일재로부터 안쪽측부위의 경사는, 그 단면에서 곡선형상으로 형성되어 있어도 좋다. 이 경우에는, 파티클의 축적이 적다는 효과가 있다.
다음에, 제8도를 참조하여, 제3 실시예의 감압용기를 설명한다.
제1 실시예에 있어서는, 측벽(23)의 접합위끝단면에 있어서의 O링(25)보다도 안쪽 근처의 끝단면(23a)과, 천정판(21)의 내면과의 사이의 빈틈(D)을 확보하기 위하여, 이 끝단면(23a)쪽을 절삭하는 등 하여서 성형하였다. 이 대신에, 제3 실시예에서는 제8도에 나타낸 바와 같이, 끝단면(23a)은 그대로 끝단면(23b)과 동일한 높이대로 하여 두고, 천정판(21)의 내면에 있어서의 O링(25)보다도 안쪽을 깍는 등 하여서 성형해서, 단차가 형성되어, 끝단면(23a)과, 천정판(21)의 내면과의 사이에 빈틈(D)을 확보하도록 하여도, 상기 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또, 천정판(21)의 내면에 있어서의 O링(25)보다도 안쪽을 성형하는 경우, 요컨대 측벽(23)의 접합 위끝단면에 있어서의 O링(25)보다도 안쪽 근처의 끝단면(23a)과 천정판(21)의 내면이 감압시에 접촉하지 않도록 성형하면 좋다. 그러므로 제3 실시예의 변형예로서, 제9도에 도시한 바와 같이 천정판(21) 내면을 성형하는 영역을, 측벽(23)의 접합위끝단면 양쪽 가장자리(23c)와 대향한 부분(P)을 낀 띠형상부분(L)으로 하면, 예컨대, 절삭에 의한 경우, 절삭량이 제8도의 경우보다도 적게 되는 것이다.
다음에, 제10도를 참조하여, 제4 실시예의 감압용기를 설명한다.
또한 제10도에 나타낸 바와 같이, 천정판(21)내면과 측벽(23)의 접합 위끝단면에 있어서의 O링(25)보다도 안쪽 근처의 끝단면(23a)과의 양편을, 각각 조금씩 깍도록 하여서, 이 양자로 빈틈(D)을 확보하도록 하여도 좋다.
또, 상술한 실시예는, 천정판과 측벽과의 접합에 본 발명을 적용하였으나, 물론 이에 한하지 않고, 바닥판과, 측벽, 혹은 측벽 상호의 접합등에 대해서도 본 발명은 적용가능하다.
또, 본 발명을 실시할 경우, 예컨대, 측벽의 위끝단면의 시일재의 안쪽 근처의 부분을 예컨대 깍아내는 것만으로 좋으므로, 기존의 가동중의 감압용기에 대하여 용이하게 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 앞에 나온 실시예는, 플라즈마 에칭장치에 사용한 예였으나, 본 발명은 이에 한하지 안하고, 다른 처리장치, 예컨대, 열처리장치, 스패터링장치, CVD장치의 각 처리용기나 이들 각 장치에 병설되는 로드록실, 카세트실, 로보트실등, 내부를 감압상태로 하는 각종의 감압용기에 대해서 적용할 수 있고, 물론 이들 처리장치는 반도체 웨이퍼용에 한하지 않고, 예컨대, LCD기판용 장치라도 좋다.

Claims (18)

  1. 내부가 감압될 수 있는 감압용기로서, 끝단면을 가지며, 이 끝단면에 형성된 홈을 가지는 제1용기 구성재와, 이 끝단면에 닿아 접하는 맞닿는 부위를 가지는 제2용기 구성부재와, 상기 홈내에 끼워 맞춰서 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위에 눌리는 시일재를 구비하며, 제1용기 구성부재의 끝단면의 시일재로부터 안쪽 측부위와, 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위의 시일재로부터 안쪽 측부위와의 사이에, 빈틈이 규정되어 있는 것을 특징으로 하는 감압용기.
  2. 제1항에 있어서, 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위는, 용기내부가 감압되기 전의 상태에서는, 거의 편평하게 형성되어 있고, 제1용기 구성부재의 끝단면의 시일재로부터 안쪽 측부위는, 그 바깥쪽 측부위에 비해서, 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위로부터 떨어짐으로써, 제1용기 구성부재의 끝단면의 시일재로부터 안쪽 측부위와, 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위의 시일재로부터 안쪽 측부위와의 사이에 빈틈이 규정되어 있는 것을 특징으로 하는 감압용기.
  3. 제2항에 있어서, 제1용기 구성부재의 끝단면의 시일재로부터 안쪽 측부위는, 그 바깥족 측부위에 대해서 단턱이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 감압용기.
  4. 제2항에 있어서, 제1용기 구성부재의 끝단면 시일재로부터 안쪽 측부위는, 용기내부가 감압되기 전의 상태에서, 안쪽으로 갈수록 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위에는 떨어지도록 경사되어 있는 것을 특징으로 하는 감압용기.
  5. 제4항에 있어서, 제1용기 구성부재의 끝단면의 시일재로부터 안쪽측부위의 경사는, 그 단면에서, 곡선상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 감압용기.
  6. 제1항에 있어서, 제1용기 구성부재의 끝단면은, 용기내부가 감압되기 전의 상태에서는, 거의 편평하게로 형성되어 있고, 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위의 시일재로부터 안쪽 측부위는, 그 바깥쪽 측부위에 비해서, 제1용기 구성부재의 끝단면으로부터 떨어짐으로써, 제1용기 구성부재의 끝단면의 시일재로부터 안쪽 측부위와, 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위의 시일재로부터 안쪽 측부위와의 사이에, 빈틈이 규정되어 있는 것을 특징으로 하는 감압용기.
  7. 제6항에 있어서, 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위의 시일재로부터 안쪽 측부위는, 그 바깥쪽 측부위에 대해서 단턱이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 감압용기.
  8. 제7항에 있어서, 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위의 시일재로부터 안쪽 측부위의 단턱은, 맞닿는 부위를 따르는 방향으로, 소정폭을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 감압용기.
  9. 제1항에 있어서, 제1용기 구성부재의 끝단면의 시일재로부터 안쪽 부위와, 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위의 시일재로부터 안쪽 측부위와는, 서로 떨어짐으로써, 제1용기 구성부재의 끝단면의 시일재로부터 안쪽 측부위와, 제2용기 구성부재의 맞붙는 부위의 시일재로부터 안쪽 측 부위와의 사이에, 빈틈이 규정되어 있는 것을 특징으로 하는 감압용기.
  10. 내부가 감압되는 감압용기로서, 끝단면을 가지며, 이 끝단면에 형성된 홈을 가지는 제1용기 구성재와, 이 끝단면에 맞붙는 맞닿는 부위를 가지는 제2용기 구성부재와, 상기 홈내에 끼워맞춰서 제2용기 구성부재의 맞붙는 부위에 눌리는 시일재를 구비하고, 용기내부가 감압됐을 때에, 제1용기 구성부재의 끝단면의 시일부재로부터 안쪽 측부위와, 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위의 시일부재로부터 안쪽 측부위가 접촉하는 것이 방지되어 있는 것을 특징으로 하는 감압용기.
  11. 제10항에 있어서, 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위는, 용기내부가 감압되기 전의 상태에서는, 거의 편평하게 형성되어 있고, 제1용기 구성부재의 끝단면의 시일재로부터 안쪽 측부위는, 그 바깥쪽 측부위에 비해서, 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위에서 떨어짐으로써, 용기 내부가 감압됐을때에, 제1용기 구성부재의 끝단면의 시일부재로부터 안쪽 측부위와, 제2용기 구성부재의 맞붙는 부위의 시일 부재로부터 안쪽 측부위가 접촉하는 일이 방지되는 것을 특징으로 하는 감압용기.
  12. 제11항에 있어서, 제1용기 구성부재의 끝단면의 시일재로부터 안쪽 측부위는, 그 바깥쪽 측부위에 대해서 단턱이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 감압용기.
  13. 제11항에 있어서, 제1용기 구성부재의 끝단면의 시일재로부터 안쪽 측부위는, 용기가 감압되기 전의 상태에서, 안쪽으로 갈수록 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위로부터 떨어지도록, 경사되어 있는 것을 특징으로 하는 감압용기.
  14. 제13항에 있어서, 제1용기 구성부재의 끝단면의 시일재로부터 안쪽 측부위의 경사는, 그 단면에서 곡선형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 감압용기.
  15. 제10항에 있어서, 제1용기 구성부재의 끝단면은, 용기가 감압되기 전의 상태에서는, 거의 편평하게 형성되어 있고, 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위의 시일재로부터 안쪽 측부위는, 그 바깥쪽 측부위에 비하여, 제1용기 구성부재의 끝단면에서 떨어져서, 용기내부가 감압됐을 때에, 제1용기 구성부재의 끝단면의 시일부재로부터 안쪽 측부위와, 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위의 시일부재로부터 안쪽 측부위가 접촉하는 일이 방지되고 있는 것을 특징으로 하는 감압용기.
  16. 제15항에 있어서, 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위의 시일부재로부터 안쪽측부위는, 그 바깥쪽측부위에 대해서 단턱이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 감압용기.
  17. 제16항에 있어서, 제2용기 구성부재의 맞닿는 부위의 시일재로부터 안쪽측부위의 단차는, 맞붙는 부위를 따르는 방향으로, 소정폭을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 감압용기.
  18. 제10항에 있어서, 제1용기 구성부재의 끝단면의 시일재로부터 안쪽 부위와, 제2용기 구성부재의 맞붙는 부위의 시일재로부터 안쪽측부위와는, 서로 떨어져서 그로 인하여, 용기내부가 감압됐을 때에, 제1용기 구성부재의 끝단면의 시일 부재로부터 안쪽측부위와, 제2용기 구성부재의 맞붙는 부위의 시일부재로부터 안쪽측부위가 접촉하는 것이 방지되고 있는 것을 특징으로 하는 감압용기.
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