JP2000279792A - 真空ロードロック機構 - Google Patents
真空ロードロック機構Info
- Publication number
- JP2000279792A JP2000279792A JP11087092A JP8709299A JP2000279792A JP 2000279792 A JP2000279792 A JP 2000279792A JP 11087092 A JP11087092 A JP 11087092A JP 8709299 A JP8709299 A JP 8709299A JP 2000279792 A JP2000279792 A JP 2000279792A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- load lock
- valve
- container
- lock chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/18—Vacuum locks ; Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
- H01J37/185—Means for transferring objects between different enclosures of different pressure or atmosphere
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
- H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
- H10P72/0402—Apparatus for fluid treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
- H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
- H10P72/0451—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
- H10P72/0466—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterised by the construction of the load-lock chamber
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 試料に粒子を付着させることなく試料を真空
と大気間とを移動させるロードロック機構を提供する。 【解決手段】 フィルター１４，１５を通る気流の向き
を大気化時と真空排気時とで同じ方向にする。
と大気間とを移動させるロードロック機構を提供する。 【解決手段】 フィルター１４，１５を通る気流の向き
を大気化時と真空排気時とで同じ方向にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試料を大気中と真
空中との間を移動させる為の真空ロードロック機構に関
する。
空中との間を移動させる為の真空ロードロック機構に関
する。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造プロセスにおいて、ウエファ
表面に付着する粒子は素子構造の欠陥の原因となる。近
年のＵＬＳＩパターンの微細化と高集積化によりこの問
題はますます深刻となっている。多くの場合には試料は
フィルターを通したダウンフロー雰囲気において処理す
ることにより試料への粒子の付着を避けている。しかし
ながら、試料を真空中で処理する場合には次の様な問題
が生ずる。
表面に付着する粒子は素子構造の欠陥の原因となる。近
年のＵＬＳＩパターンの微細化と高集積化によりこの問
題はますます深刻となっている。多くの場合には試料は
フィルターを通したダウンフロー雰囲気において処理す
ることにより試料への粒子の付着を避けている。しかし
ながら、試料を真空中で処理する場合には次の様な問題
が生ずる。
【０００３】以下、図４は電子ビーム描画装置の構成の
例を示している。電子ビームを発生し試料にパターンを
描画する為の電子光学鏡筒１、描画中の試料４を保持す
る為の描画容器２、試料４を大気から真空に移動する或
いは真空から大気中に戻す為のロードロック室３、ロー
ドロック室には真空排気する為のポンプ５、ロードロッ
ク室に大気を導入する為のガス配管１０が接続され、そ
れぞれバルブ６〜９によって接続及び遮断がなされる。
試料４にパターン描画する際には次の様な手順がとられ
る。まず、バルブ６〜８が閉じた状態で、バルブ９を開
きロードロック室３が大気圧になるまで空気を導入す
る。大気化がなされた時点でバルブ６を開き、試料４を
ロードロック室に移動させる。その後バルブ６、９を閉
じ、バルブ７を開いてロードロック室を真空排気する。
ロードロック室の圧力が十分下がった時点でバルブ８を
開き試料４を描画容器２に移動させ、バルブ８を閉じて
描画を開始する。描画が終了した後はバルブ８を開いて
試料をロードロック室に移動し、バルブ７、８を閉じた
状態でバルブ９を開き大気を導入する。ロードロック室
が大気化された後バルブ６を開いて試料４を装置外部に
取り出す。ここで、試料４を大気中から真空排気する時
点及び、真空中から大気に戻す時点においてロードロッ
ク室内には乱れた気流が発生し、ロードロック室３の内
壁に付着した粒子が気流により壁面より脱離して試料４
の表面に付着することがある。
例を示している。電子ビームを発生し試料にパターンを
描画する為の電子光学鏡筒１、描画中の試料４を保持す
る為の描画容器２、試料４を大気から真空に移動する或
いは真空から大気中に戻す為のロードロック室３、ロー
ドロック室には真空排気する為のポンプ５、ロードロッ
ク室に大気を導入する為のガス配管１０が接続され、そ
れぞれバルブ６〜９によって接続及び遮断がなされる。
試料４にパターン描画する際には次の様な手順がとられ
る。まず、バルブ６〜８が閉じた状態で、バルブ９を開
きロードロック室３が大気圧になるまで空気を導入す
る。大気化がなされた時点でバルブ６を開き、試料４を
ロードロック室に移動させる。その後バルブ６、９を閉
じ、バルブ７を開いてロードロック室を真空排気する。
ロードロック室の圧力が十分下がった時点でバルブ８を
開き試料４を描画容器２に移動させ、バルブ８を閉じて
描画を開始する。描画が終了した後はバルブ８を開いて
試料をロードロック室に移動し、バルブ７、８を閉じた
状態でバルブ９を開き大気を導入する。ロードロック室
が大気化された後バルブ６を開いて試料４を装置外部に
取り出す。ここで、試料４を大気中から真空排気する時
点及び、真空中から大気に戻す時点においてロードロッ
ク室内には乱れた気流が発生し、ロードロック室３の内
壁に付着した粒子が気流により壁面より脱離して試料４
の表面に付着することがある。
【０００４】この問題に対応する為に真空排気あるいは
大気化を非常に長い時間をかけて行うことにより気流の
乱れを小さくすることが行われるが、あまりに長い時間
を真空排気、大気化に費やすことは製造の効率を大きく
低下させる。また、時間をかけて真空排気する場合には
空気の断熱膨張に伴う試料の冷却がおこり、これにより
試料の寸法変動が生じ、高精度が要求される電子ビーム
描画装置では精度の劣化を招く。これに対して最近、試
料をフィルター付の小容器に納めてこの容器ごと真空排
気、大気化を行うという発明がなされている（特開平１
０−２６１５６０）。これによれば高速に真空排気、大
気化の際に気流がみだれても真空容器壁面からの粒子の
試料への付着を小さくできる。しかしながらこの方法に
よっても次の様な問題が生じうる。即ち、本発明におい
て、小容器フィルターを組み立てた時点で付着していた
粒子が、大気化の際にフィルターより脱離し、試料に付
着することがありうる。
大気化を非常に長い時間をかけて行うことにより気流の
乱れを小さくすることが行われるが、あまりに長い時間
を真空排気、大気化に費やすことは製造の効率を大きく
低下させる。また、時間をかけて真空排気する場合には
空気の断熱膨張に伴う試料の冷却がおこり、これにより
試料の寸法変動が生じ、高精度が要求される電子ビーム
描画装置では精度の劣化を招く。これに対して最近、試
料をフィルター付の小容器に納めてこの容器ごと真空排
気、大気化を行うという発明がなされている（特開平１
０−２６１５６０）。これによれば高速に真空排気、大
気化の際に気流がみだれても真空容器壁面からの粒子の
試料への付着を小さくできる。しかしながらこの方法に
よっても次の様な問題が生じうる。即ち、本発明におい
て、小容器フィルターを組み立てた時点で付着していた
粒子が、大気化の際にフィルターより脱離し、試料に付
着することがありうる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した如く、こ
れまでに考えられたロードロック機構では実用的な時間
で真空排気、大気化を行う場合に試料に粒子の付着する
問題があった。
れまでに考えられたロードロック機構では実用的な時間
で真空排気、大気化を行う場合に試料に粒子の付着する
問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に含まれるロード
ロック機構においては試料を囲む空間の対向する二個所
にフィルターが設けてあり、真空排気時及び大気化時の
気流の向きが同じになる様にしてある。 ［作用］上記のロードロック機構においてはフィルター
に対して気流の向きが真空排気時と大気化時とで同じで
あるのでフィルターからの粒子の脱離がなく、試料への
粒子付着を抑制できる。
ロック機構においては試料を囲む空間の対向する二個所
にフィルターが設けてあり、真空排気時及び大気化時の
気流の向きが同じになる様にしてある。 ［作用］上記のロードロック機構においてはフィルター
に対して気流の向きが真空排気時と大気化時とで同じで
あるのでフィルターからの粒子の脱離がなく、試料への
粒子付着を抑制できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】［実施例］以下図を用いて本発明
の実施例を説明する。図１．は本発明の第一の実施例を
示す。図１はロードロック室３の構成を示している。ロ
ードロック室３は２枚の通気性がある塵埃阻止用フィル
ター１４、１５によって３つの空間１１〜１３に分離さ
れている。以下それぞれ、中室、低圧室、高圧室と呼ぶ
こととする。低圧室１２にはバルブ７を介して真空ポン
プ５が接続されており、高圧室１３にはバルブ９を介し
て空気配管１０が接続されている。また、中室１１はバ
ルブ８は真空側、バルブ６は大気側に取り付けられてい
る。ロードロック室を真空排気する際にはバルブ６、
８、９が閉じられてバルブ７が開かれる。このとき空気
の流れは図中で矢印で示した方向となる。
の実施例を説明する。図１．は本発明の第一の実施例を
示す。図１はロードロック室３の構成を示している。ロ
ードロック室３は２枚の通気性がある塵埃阻止用フィル
ター１４、１５によって３つの空間１１〜１３に分離さ
れている。以下それぞれ、中室、低圧室、高圧室と呼ぶ
こととする。低圧室１２にはバルブ７を介して真空ポン
プ５が接続されており、高圧室１３にはバルブ９を介し
て空気配管１０が接続されている。また、中室１１はバ
ルブ８は真空側、バルブ６は大気側に取り付けられてい
る。ロードロック室を真空排気する際にはバルブ６、
８、９が閉じられてバルブ７が開かれる。このとき空気
の流れは図中で矢印で示した方向となる。
【０００８】従って、中室１１内で舞い上がった粒子は
フィルター１４によって取り込まれる。高圧室１３中で
舞い上がった粒子はフィルター１５の働きにより中室１
１内には入らない。ロードロック室３を大気化する際に
はバルブ６、７、８が閉じられてバルブ９が開かれる。
この場合も空気の流れはほぼ、矢印で示される方向とな
る。ここで、低圧室１２にバルブ１６を介して補助ポン
プ１７を接続しておき、バルブ１６を開いて低圧室が常
に中室１１よりも若干低圧力になる様にしておき、中室
の空気の流れを矢印の方向に為るように制御することが
望ましい。この様にすることによりフィルター１４、１
５に対して空気の流れは真空排気時、大気化時共に同方
向となるため、フィルター１４からの粒子の脱離を最小
限に抑えることが可能となる。また、システム運用上は
ロードロック室３の大気化と真空排気とを予め繰り返し
ておき、中室１１内での粒子の舞い上がりが十分少なく
なってから試料４を導入することが望ましい。
フィルター１４によって取り込まれる。高圧室１３中で
舞い上がった粒子はフィルター１５の働きにより中室１
１内には入らない。ロードロック室３を大気化する際に
はバルブ６、７、８が閉じられてバルブ９が開かれる。
この場合も空気の流れはほぼ、矢印で示される方向とな
る。ここで、低圧室１２にバルブ１６を介して補助ポン
プ１７を接続しておき、バルブ１６を開いて低圧室が常
に中室１１よりも若干低圧力になる様にしておき、中室
の空気の流れを矢印の方向に為るように制御することが
望ましい。この様にすることによりフィルター１４、１
５に対して空気の流れは真空排気時、大気化時共に同方
向となるため、フィルター１４からの粒子の脱離を最小
限に抑えることが可能となる。また、システム運用上は
ロードロック室３の大気化と真空排気とを予め繰り返し
ておき、中室１１内での粒子の舞い上がりが十分少なく
なってから試料４を導入することが望ましい。
【０００９】図２は第二の実施例を示す。この実施例で
は試料４はフィルター１４、１５を取り付けた容器１８
に納められる。容器１８の下部には着脱可能な底板１９
が固定されており、試料４は底板１９に載せられてい
る。試料４を真空内に移動させる手順は次の様にする。
バルブ６を開けてロードロック室３に容器１８を移動さ
せる。ここで、ロードロック室にの天井側ではパッキン
２０が効果して容器１８の上部に達し、ロードロック室
をロードロック室を３つの空間に仕切る。この状態でバ
ルブ６を閉め、バルブ７を開いてロードロック室を真空
排気する。
は試料４はフィルター１４、１５を取り付けた容器１８
に納められる。容器１８の下部には着脱可能な底板１９
が固定されており、試料４は底板１９に載せられてい
る。試料４を真空内に移動させる手順は次の様にする。
バルブ６を開けてロードロック室３に容器１８を移動さ
せる。ここで、ロードロック室にの天井側ではパッキン
２０が効果して容器１８の上部に達し、ロードロック室
をロードロック室を３つの空間に仕切る。この状態でバ
ルブ６を閉め、バルブ７を開いてロードロック室を真空
排気する。
【００１０】このとき空気の流れは図１で示した様に空
間２２から空間２３に向うものとなる。ロードロック室
３の下部にはエレベータ機構２１が設けられており、試
料４を底板１９ごと真空排気されたエレベータ室２４に
降下させる。エレベータ室２４において試料４は取り出
される。エレベータ室２４は図示していない排気用の配
管と大気化用の配管とが接続されており、ロードロック
室を真空排気する際に真空排気され、真空側にバルブ８
を設けてあり、バルブ８を開けて真空側に試料４を運ぶ
ことができる。その後エレベータ機構２１が上昇して底
板１９が容器１８に固定される。試料４を大気中に取り
出す時の手順は以下の様にする。エレベータ機構２１を
降下させて底板１９を容器１８より外す。バルブ８を開
けて試料を底板１９に移動させる。エレベータ機構２１
を上昇させて容器１８に固定する。バルブ８を閉じた後
バルブ９を開けてロードロック室３を大気化する。この
時図１の例と同様に気流の向きを制御することが望まし
い。ロードロック室とエレベータ室２４が大気化された
後バルブ６を開けて容器１８を取り出す。
間２２から空間２３に向うものとなる。ロードロック室
３の下部にはエレベータ機構２１が設けられており、試
料４を底板１９ごと真空排気されたエレベータ室２４に
降下させる。エレベータ室２４において試料４は取り出
される。エレベータ室２４は図示していない排気用の配
管と大気化用の配管とが接続されており、ロードロック
室を真空排気する際に真空排気され、真空側にバルブ８
を設けてあり、バルブ８を開けて真空側に試料４を運ぶ
ことができる。その後エレベータ機構２１が上昇して底
板１９が容器１８に固定される。試料４を大気中に取り
出す時の手順は以下の様にする。エレベータ機構２１を
降下させて底板１９を容器１８より外す。バルブ８を開
けて試料を底板１９に移動させる。エレベータ機構２１
を上昇させて容器１８に固定する。バルブ８を閉じた後
バルブ９を開けてロードロック室３を大気化する。この
時図１の例と同様に気流の向きを制御することが望まし
い。ロードロック室とエレベータ室２４が大気化された
後バルブ６を開けて容器１８を取り出す。
【００１１】また、本機構は装置を大気と真空との間を
移動させる場合のみならず、エッチング装置の様にガス
雰囲気に試料を移動させるあるいは異なるガス雰囲気の
間を移動させる場合にも使用できるのは明らかである。
この場合は補助ポンプを働かして気流の向きを調整しな
がらガスの置換を行うことも可能であるが、試料環境を
一旦真空に排気した後ガスを導入することが望ましい。
移動させる場合のみならず、エッチング装置の様にガス
雰囲気に試料を移動させるあるいは異なるガス雰囲気の
間を移動させる場合にも使用できるのは明らかである。
この場合は補助ポンプを働かして気流の向きを調整しな
がらガスの置換を行うことも可能であるが、試料環境を
一旦真空に排気した後ガスを導入することが望ましい。
【００１２】
【発明の効果】以上の説明から明らかな様に、本発明に
よれば、試料の大気中と真空中との移動において試料へ
の粒子の付着を抑制できる。
よれば、試料の大気中と真空中との移動において試料へ
の粒子の付着を抑制できる。
【図１】本発明のロードロック機構の一つの実施例を示
す断面図。
す断面図。
【図２】別の実施例で用いる容器の構成を示す断面図。
【図３】（ａ）小容器を納めたロードロック室を示す断
面図。 （ｂ）エレベータ機構を下げた断面図。
面図。 （ｂ）エレベータ機構を下げた断面図。
【図４】従来例を示す断面図。
１ 電子光学鏡筒 ２ 描画容器 ３ ロードロック室 ４ 試料 ６，７，８，９ バルブ １０ ガス配管 １１ 中室 １２ 低圧室 １３ 高圧室 １４，１５ 塵埃阻止用フィルター １６ バルブ １７ 補助ポンプ １８ 容器 １９ 底板 ２１ エレベータ機構 ２４ エレベータ室
Claims (2)
- 【請求項１】 試料を気密に仕切られた空間の間を移動
させる為のロードロック機構であって、試料を囲む空間
の少なくとも二個所に通気性がある塵埃を透過させない
為のフィルターＡ，Ｂが該空間でほぼ対向する様に設け
てあり、該空間の排気はフィルターＡ側から行い、ガス
導入はフィルターＢ側から行う様にしてあることを特徴
とする真空ロードロック機構。 - 【請求項２】 試料を納めた容器ごと装置に出し入れす
る様にした真空ロードロック機構であって、該容器の二
個所にフィルターが設けてあることを特徴とする特許請
求項第一項記載の真空ロードロック機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11087092A JP2000279792A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 真空ロードロック機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11087092A JP2000279792A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 真空ロードロック機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000279792A true JP2000279792A (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=13905325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11087092A Pending JP2000279792A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 真空ロードロック機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000279792A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007134586A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Hitachi High-Technologies Corp | 真空排気装置 |
| CN112289667A (zh) * | 2020-10-14 | 2021-01-29 | 北京烁科中科信电子装备有限公司 | 一种用于离子注入机大气端和真空端交互的二维开关门装置 |
-
1999
- 1999-03-29 JP JP11087092A patent/JP2000279792A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007134586A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Hitachi High-Technologies Corp | 真空排気装置 |
| CN112289667A (zh) * | 2020-10-14 | 2021-01-29 | 北京烁科中科信电子装备有限公司 | 一种用于离子注入机大气端和真空端交互的二维开关门装置 |
| CN112289667B (zh) * | 2020-10-14 | 2024-06-04 | 北京烁科中科信电子装备有限公司 | 一种用于离子注入机大气端和真空端交互的二维开关门装置 |
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