JP2003017433A

JP2003017433A - チャンバセンサポート

Info

Publication number: JP2003017433A
Application number: JP2001195792A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Hayashi; 大輔林
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2003-01-17
Also published as: US6987271B1; WO2003003433A1

Abstract

(57)【要約】【課題】良好な物量量検知レスポンス特性を保証しつ
つ放射線を十全に遮蔽すること。【解決手段】この圧力検知ポート２６にポート・アッ
センブリ４４は、チャンバ１０の内側からポート取付口
４２の小口径部４２ａに挿入された管４６と、ポート取
付口４２の大口径部４２ｂ内で管４６の内奥端部にＯリ
ング５５付きの中心軸合せリング５６を介して気密に接
続された内側ブロック４８と、ポート取付口４２の大口
径部４２ｂ内で内側ブロック４８の軸方向外側面に隣接
して設けられた中間ブロック５０と、ポート取付口４２
の大口径部４２ｂ内で中間ブロック５０の軸方向外側面
に隣接して設けられた外側ブロック５２と、ポート取付
口４２の外つまりチャンバ１０の外で外側ブロック５２
の軸方向外側面にＯリング５９付きの中心軸合せリング
６０を介して気密に接続された管５４とを有している。
管５４の終端部に位置センサとして真空計２８が取り付
けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置等
において放射線が散乱するチャンバ内の物理量を測定す
るためのチャンバセンサポートに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、真空チャンバを処理室に用いる
半導体製造装置では、チャンバ内の圧力または真空度を
測定・管理するために、チャンバの壁に気密に設けたポ
ートつまりチャンバ圧力検知ポートを介してチャンバの
外壁側に圧力センサを取り付ける構成を採っている。従
来より、真空チャンバ内で発生する汚染物質がチャンバ
圧力検知ポートを通って圧力センサに侵入ないし付着す
るのを防止するために、汚染物質を受け止める遮蔽板を
衝立式にポートの手前に設ける構成が採られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、真空チャン
バ内の被処理基板（半導体ウエハ）に電子ビームを照射
する半導体製造装置たとえば電子ビームアニール装置で
は、高エネルギーの加速電子をチャンバ内に取り出す際
にＸ線が発生し、チャンバ内で散乱するＸ線がチャンバ
圧力検知ポートから外へ漏れてしまうという問題があ
る。一般に、Ｘ線に対しては、鉛、ステンレス鋼（ＳＵ
Ｓ）、鉛含有ガラス（ＰbＯ７５％含有）等の格子間隔
の狭い材質または重い材質が遮蔽ないし減衰機能を有す
ることが知られている。しかし、従来の圧力検知ポート
では、そのような格子間隔の狭い材質で上記のような遮
蔽板を構成しても、任意の方向から散乱してくるＸ線を
衝立式で効果的に遮断するのは難しく、遮蔽度または密
閉度を高めようとするとポート開口面積が小さくなって
圧力検知のレスポンス特性が低下するという問題があっ
た。

【０００４】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
てなされたもので、良好な物理量検知レスポンス特性を
保証すると同時に放射線を十全に遮蔽できるチャンバセ
ンサポートを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のチャンバセンサポートは、放射線が散乱
するチャンバ内の所定の物理量を測定するためのセンサ
を前記チャンバの外壁に取り付けて、前記センサを前記
チャンバの内部に連通させるチャンバセンサポートであ
って、前記チャンバの壁を貫通して形成されたポート取
付孔と、前記ポート取付口の中に気密に取り付けられ、
前記ポート取付口の軸方向に貫通する１つまたは複数の
第１の貫通孔を有する第１のブロックと、前記第１のブ
ロックの軸方向外側面に隣接して前記ポート取付口の中
に気密に取り付けられ、前記第１の貫通孔と重ならない
位置で前記ポート取付口の軸方向に貫通し、かつ前記第
１のブロックとの間に形成される隙間を介して前記第１
の貫通孔と連通する１つまたは複数の第２の貫通孔を有
する第２のブロックとを具備する構成とした。

【０００６】上記の構成においては、第１および第２の
ブロックのそれぞれの貫通孔と両ブロック間の隙間とに
よって形成される迷路を介してチャンバ側とセンサ側と
をスムースに連通させることができる。そして、この迷
路を有する２層ブロック構造にチャンバ側から任意の方
向で放射線が侵入してきても、素通りすることはでき
ず、少なくとも片方のブロックによって遮蔽される。

【０００７】本発明のチャンバセンサポートにおいて、
好ましくは、第１および第２のブロックが放射線を遮蔽
する部材からなる。この場合、第１および第２のブロッ
クの各々がチャンバの中から入射してくる放射線を遮蔽
可能な板厚を有するのが好ましい。

【０００８】また、好ましい一態様として、第１のブロ
ックと第２のブロックとの間に気密に取り付けられ、第
１の貫通孔および第２の貫通孔のいずれとも重ならない
位置でポート取付口の軸方向に貫通し、かつ第１のブロ
ックとの間に形成される隙間と第２のブロックとの間に
形成される隙間を介してそれぞれ第１の貫通孔と第２の
貫通孔とに連通する１つまたは複数の第３の貫通孔を有
する第３のブロックを具備する構成としてよい。

【０００９】かかる構成においても、第１、第２および
第３のブロックのそれぞれの貫通孔と各隣接するブロッ
ク間の隙間とによって形成される迷路を介してチャンバ
側とセンサ側とをスムースに連通させることができる。
そして、この３層ブロック構造にチャンバ側から任意の
方向で放射線（たとえばＸ線）が侵入してきても、必ず
３層の中の少なくとも２層が協働して（多重に）放射線
に立ちはだかるため、適度な迷路構成で十分大きな開口
面積を確保しつつ各層のブロックを可及的に薄くしてポ
ート全体の構成をコンパクト化することができる。この
構成においても、第１〜第３の各ブロックが放射線を遮
蔽する部材であるのが好ましく、また、各ブロックの板
厚はチャンバの中から入射してくる放射線を遮蔽可能な
板厚の１／２以上であるのが好ましい。

【００１０】本発明のチャンバセンサポートにおいて、
各ブロックの好ましい材質はステンレス鋼であり、最も
好ましくは全てのブロックがステンレス鋼で構成される
ことである。ステンレス鋼は、放射線に対する遮蔽能力
が高いうえ、環境問題のおそれもない。

【００１１】本発明のチャンバセンサポートにおいて、
チャンバ側から侵入してくる放射線を途中で漏らすこと
なく上記多層ブロック構造に導くために、第１のブロッ
クのチャンバ内壁側に隣接してポート取付口の中に第１
の管を気密に取り付ける構成が好ましい。この場合、好
ましい一態様として、第１の管が第１の貫通孔の全てを
管内に臨ませる大きさの口径を有する構成としてよく、
たとえば、第１のブロックにおいて第１の貫通孔がポー
ト取付孔と同軸に１つ設けられ、第１の管が第１の貫通
孔と同軸に設けられる構成としてよい。また、第１の管
がＯリング付きの中心軸合わせリングを介して第１のブ
ロックに気密に接続される構成によって良好なシーリン
グを形成することができる。第１の管もステンレス鋼で
構成されてよい。

【００１２】また、センサ側でも、第２のブロックのチ
ャンバ外壁側にセンサに至る第２の管を気密に接続して
なる構成が好ましく、第２の管が第２の貫通孔の全てを
管内に臨ませる大きさの口径を有する構成や、第２の管
と第２のブロックとの間にＯリング付きの中心軸合わせ
リングを設ける構成も好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図を参照して本発明の
好適な実施形態を説明する。

【００１４】図１に、本発明のチャンバセンサポートの
適用可能な処理装置の構成を示す。この処理装置は、真
空の処理室内で被処理基板たとえば半導体ウエハＷの上
面（被処理面）全域に電子ビームを照射して所定の処理
を施すものである。

【００１５】この処理装置は、上面および底面の閉塞し
た真空封止可能な円筒状または箱状のチャンバ１０を処
理室として有する。チャンバ１０の材質はたとえばアル
ミニウムでよい。チャンバ１０内には、底面中心部に設
置された支持台または支持部材１２の上にサセプタ１４
が水平に設けられている。サセプタ１４は、たとえばカ
ーボン素材やＡｌＮ等のアルミニウム化合物を円板状に
成形して形成され、加熱手段として抵抗加熱ヒータ１６
を内蔵している。サセプタ１４には等間隔に配置された
複数個たとえば３個の貫通孔１４ａが形成されており、
各貫通孔１４ａを通ってリフタピン１７が昇降機構（図
示せず）によりサセプタ１４よりも高い位置（ウエハ受
け渡し位置）とサセプタ１４よりも低い位置（退避位
置）との間で昇降移動するようになっている。

【００１６】チャンバ１０の側壁には、チャンバ内に所
要の処理ガス（たとえばＮ2，Ｈe，Ｏ2，Ｈ2）を供給す
るためのガス供給手段として処理ガスノズル１８が気密
に取り付けられるとともに、半導体ウエハＷをチャンバ
内に搬入しまたはチャンバから搬出する際に開閉される
ゲートバルブ２０が設けられている。

【００１７】チャンバ１０の底部周縁部には排気口２２
が設けられており、この排気口２２は排気管２４を介し
て真空ポンプ（図示せず）に通じている。該真空ポンプ
によりチャンバ１０の内部を所望の真空度に減圧できる
ようになっている。この処理装置では、チャンバ１０内
の物理量として圧力を測定するために、チャンバ１０の
側壁に後述するこの実施形態の圧力検知ポート２６を設
け、この圧力検知ポート２６の終端部に圧力センサとし
て真空計２８を取り付けている。

【００１８】チャンバ１０の天井部には、多数の電子ビ
ーム管３０が設けられている。これらの電子ビーム管３
０は、サセプタ１４に載置されている半導体ウエハＷの
上面（被処理面）全域に真上の天井面から電子ビームを
照射するために、たとえば図２にも示すように、チャン
バ天井部のほぼ全域に亘って略均等に（略一様な分布密
度で）配置されている。各電子ビーム管３０の下端には
長方形状の照射窓３２が取り付けられ、この照射窓３２
には電子ビームを透過する薄いシリコン膜３４が被着さ
れている。

【００１９】各電子ビーム管３０の内奥にはフィラメン
ト３６が設けられており、このフィラメント３６より発
生する電子を図示しない加速電極でビーム状に加速して
該照射窓３２を介してチャンバ１０内へ導入し、この導
入した電子ビーム３８を拡散しつつ半導体ウエハＷに照
射するようになっている。ここで、各電子ビーム管２６
において加速電子がシリコン膜３４から打ち出される際
にＸ線が発生する。そして、このように電子ビーム３８
の生成に際して発生するＸ線はチャンバ１０内で任意の
方向に散乱する。

【００２０】図２の構成例では、全体で１９個の電子ビ
ーム管３０が配置された状態を示している。また、図３
には、各電子ビーム管３０より放射された電子ビーム３
８が半導体ウエハＷの面上で形成する照射パターン４０
を示している。ここで、略円形の各照射パターン４０が
互いに略外接するように各電子ビーム管３０の配列や電
子ビーム管３０とサセプタ１４との間の距離が設定され
ている。

【００２１】各電子ビーム管３０の照射窓３２に臨ませ
て、チャンバ天井部には冷却ガスノズル４０が設けられ
ている。これらの冷却ガスノズル４０より冷却ガスとし
てたとえば不活性ガスを噴射させることにより、電子ビ
ーム３８によって加熱される照射窓３２を不活性ガスで
冷却するようにしている。

【００２２】この処理装置における処理たとえばレジス
ト膜の改質処理は、次のようにして行われる。

【００２３】先ず、チャンバ側壁のゲートバルブ２０が
開いて、外部の搬送アーム（図示せず）が半導体ウエハ
Ｗをチャンバ１０の中に搬入して、サセプタ１４の上方
でリフタピン１７に受け渡す。リフタピン１７は、半導
体ウエハＷをピン先端に水平に載せて受け取ると、直後
に下降してサセプタ１４上に移載する。半導体ウエハＷ
の上面（被処理面）には、前工程でレジスト膜が均一に
塗布されている。

【００２４】次に、処理ガス源（図示せず）からの処理
ガスたとえばＮ2（Ｏ2濃度３００ｐｐｍ未満）が処理ガ
スノズル１８よりチャンバ１０内に導入される。一方
で、真空ポンプ（図示せず）により排気口２２および排
気管２４を通してチャンバ１０内が排気され、所定の真
空度に維持される。また、サセプタ１４内の抵抗発熱ヒ
ータ１６が通電して発熱し、サセプタ１４上の半導体ウ
エハＷを所定の温度たとえば室温から５００゜Ｃの範囲
内（たとえば１００゜Ｃ程度）に加熱する。

【００２５】そして、チャンバ１０の天井部に設けられ
ている各電子ビーム管３０が作動して、５〜１５ｋｅＶ
の範囲内たとえば６ｋｅＶの加速エネルギーで電子ビー
ム３８を放射し、サセプタ１４上の半導体ウエハＷの上
面（被処理面）に照射する（ドーズ量２ｍＣ）。こうし
て、半導体ウエハＷ上のレジスト膜に焼結ないし改善処
理が施される。

【００２６】この処理装置では、チャンバ１０の側壁に
圧力検知ポート２６を介して取り付けた真空計２８によ
りチャンバ１０内の減圧空間の圧力を測定し、測定値が
設定値に一致するように真空ポンプの排気量を制御す
る。

【００２７】図４に、この実施形態における圧力検知ポ
ート２６の構成を示す。この圧力検知ポート２６は、チ
ャンバ１０の側壁を貫通して形成された断面Ｔ形のポー
ト取付口４２を有し、このポート取付口４２の中にＸ線
遮断機能と圧力伝達機能とを兼ね備えるポート・アッセ
ンブリ４４を組み込んでいる。

【００２８】このポート・アッセンブリ４４は、チャン
バ１０の内側からポート取付口４２の小口径部４２ａに
挿入された管４６と、ポート取付口４２の大口径部４２
ｂ内で管４６の内奥端部に気密に接続された内側ブロッ
ク４８と、ポート取付口４２の大口径部４２ｂ内で内側
ブロック４８の軸方向外側面に隣接して設けられた中間
ブロック５０と、ポート取付口４２の大口径部４２ｂ内
で中間ブロック５０の軸方向外側面に隣接して設けられ
た外側ブロック５２と、ポート取付口４２の外つまりチ
ャンバ１０の外で外側ブロック５２の軸方向外側面に気
密に接続された管５４とを有している。

【００２９】内側ブロック４８は、材質的にはステンレ
ス鋼たとえばＳＵＳ304，ＳＵＳ316またはＳＵＳ316Ｌ
からなり、形状的には図５に示すように略円板状に形成
され、中心部を軸方向に貫通する１つの貫通孔４８ａを
有し、上面（外側面）と下面（内側面）にそれぞれ深さ
の一定な凹所４８ｂ，４８ｃを有している。

【００３０】図４において、管４６は、軸方向にポート
取付口４２の小口径部４２ａから大口径部４２ｂ内に突
出し、この突出部にて外径が段状に細くなっているフラ
ンジ部４６ａを有している。内側ブロック４８は、管４
６のフランジ部４６ａにＫＦ（Klein Flange）継手たと
えばＯリング５５付きの中心軸合わせリング５６を介し
て同軸に取り付けられる。より詳細には、管４６の外径
と、リング５６の外径と、内側ブロック４８の下面（内
側面）凹所４８ｂの口径とが略同一の寸法に選ばれ、面
一または同軸に配置される。リング５５は、ポート取付
口４２の大口径部４２ｂの底面と内側ブロック４８の下
面との間に挿入される。好ましくは、内側ブロック４８
の中心貫通孔４８ａの口径と管４６の内径とが略同一の
寸法に選ばれてよい。管４６および中心軸合わせリング
５６の材質もステンレス鋼たとえばＳＵＳ304，ＳＵＳ3
16またはＳＵＳ316Ｌでよい。Ｏリング５５の材質はフ
ッ素ゴムたとえばバイトン（商品名）でよい。

【００３１】中間ブロック５０は、材質的にはステンレ
ス鋼たとえばＳＵＳ304，ＳＵＳ316またはＳＵＳ316Ｌ
からなり、形状的には図６に示すように略円板状に形成
され、周縁部を軸方向に貫通する複数個たとえば４個
（周方向に９０゜間隔）の貫通孔５０ａを有し、上面
（外側面）に深さが一定の凹所５０ｂを有している。中
間ブロック５０における中心軸から貫通孔５０ａまでの
距離または半径は、内側ブロック４８における中心貫通
孔４８ａの口径よりも相当大きな値に選ばれる。

【００３２】図４において、中間ブロック５０は、内側
ブロック４８と同一の外径を有し、内側ブロック４８の
上面（外側面）の外周縁部に同軸に載置される。中間ブ
ロック５０の下面（内側面）と内側ブロック４８の上面
（外側面）との間には、内側ブロック４８側の凹所４８
ｃによって隙間が形成される。また、中間ブロック５０
側の貫通孔５０ａのいずれもこの隙間（凹所４８ｃ）に
臨んでおり、この隙間（凹所４８ｃ）を介して内側ブロ
ック４８の中心貫通孔４８ａおよび配管４６の管路に連
通している。ここで、重要なことは、中間ブロック５０
の貫通孔５０ａがポート取付口４２の中心軸を中心とし
て半径方向で内側ブロック４８の貫通孔４８ａよりもず
っと外側に位置し、両貫通孔５０ａ，４８ａが相互に重
ならないということである。

【００３３】外側ブロック５２は、材質的にはステンレ
ス鋼たとえばＳＵＳ304，ＳＵＳ316またはＳＵＳ316Ｌ
からなり、形状的には図７に示すように逆さカップ状に
形成され、下面（内側面）に比較的大きい口径の深い凹
所５２ａおよび上面（外側面）に比較的小さい口径の浅
い凹所５２ｂをそれぞれ有し、上面（外側面）側の凹所
５２ｂの周縁部を軸方向に貫通する複数個たとえば４個
（周方向に９０゜間隔）の貫通孔５２ｃを有している。

【００３４】図４において、外側ブロック５２の外径は
ポート取付口４２の大口径部４２ｂにすっぽり入る大き
さに選ばれ、下面（内側面）側の凹所５２ａの口径は内
側ブロック４８および中間ブロック５０がすっぽり入る
大きさに選ばれている。ここで、外側ブロック５２の下
面（内側面）と中間ブロック５０の上面（外側面）との
間には、中間ブロック５０側の凹所５０ｂによって隙間
が形成される。そして、外側ブロック５２側の貫通孔５
２ｃのいずれもこの隙間（凹所５０ｂ）に臨んでおり、
この隙間（凹所５０ｂ）を介して中間ブロック５０の貫
通孔５０ａに連通している。ここで、重要なことは、外
側ブロック５２の貫通孔５２ｃはポート取付口４２の中
心軸を中心として半径方向で中間ブロック５０の貫通孔
５０ａと内側ブロック４８の貫通孔４８ａとの中間に位
置し、三者（５２ｃ，５０ａ，４８ａ）が相互に重なら
ないということである。

【００３５】外側ブロック５２の外周縁部には周方向に
一定の間隔を置いて複数個のボルト通し穴５２ｄが形成
されている。一方、チャンバ１０においては、外側ブロ
ック５２を受け入れるポート取付口４２の大口径部４２
ｂの底部にて、外側ブロック５２の各ボルト通し穴５２
ｄに対応する位置にネジ穴１０ａが形成されている。各
ボルト通し穴５２ｄにボルト５８が挿し込まれてネジ穴
１０ａにねじ込まれることで、チャンバ１０に外側ブロ
ック５２、中間ブロック５０および内側ブロック４８の
３層ブロックが一体的にチャンバ１０に固定されるとと
もに、内側ブロック４８と管４６との間でＯリング５５
が圧縮変形して気密封止のシーリングが形成される。な
お、３つのブロック４８，５０，５２同士を溶接で一体
型のサブアッセンブリに結合することもできる。

【００３６】外側ブロック５２と管５４との間にはＫＦ
継手たとえばＯリング５９付きの中心軸合わせリング６
０が挿入される。より詳細には、管５４の基端部が半径
方向外側に広がってフランジ部５４ａを形成し、このフ
ランジ部５４ａの下面と外側ブロック５２との間にＯリ
ング５９が挿入され、リング６０が外側ブロック５２の
上面（外側面）側の凹所５２ｂと管５４の管路下端部の
凹所との間に軸方向面一に挿入される。管５４および中
心軸合わせリング６０の材質もステンレス鋼たとえばＳ
ＵＳ304，ＳＵＳ316またはＳＵＳ316Ｌでよい。Ｏリン
グ５９の材質はフッ素ゴムたとえばバイトン（商品名）
でよい。

【００３７】管５４のフランジ部５４ａにはリング状の
抑え部材６２が被せられる。この抑え部材６２には、周
方向に一定の間隔を置いて複数個のボルト通し穴６２ａ
が形成されている。一方、外側ブロック５２において
は、抑え部材６２を載せる上面（外側面）にて、抑え部
材６２の各ボルト通し穴６２ａに対応する位置にネジ穴
５２ｅが形成されている。各ネジ穴５２ｅにボルト６４
がねじ込まれることで、管５４が抑え部材６２を介して
外側ブロック５２に固定されるとともに、管５４のフラ
ンジ部５４ａと外側ブロック５２との間でＯリング５９
が圧縮変形して気密封止のシーリングが形成される。

【００３８】管５４の他端側には真空計（圧力センサ）
２８が気密に取り付けられる。この真空計２８は、全圧
真空計または分圧真空計のいずれでもよく、たとえば容
量真空計またはピラニー真空計等でよく、配管５４内の
圧力に応じた電気信号ＰＳを圧力検知信号として発生す
る。

【００３９】この圧力検知ポートにおいて、チャンバ１
０内の圧力は、管４６の管路→内側ブロック４８の中心
貫通孔４８ａ→内側ブロック４８と中間ブロック５０と
の間の隙間（内側ブロック４８の凹所４８ｃ）→中間ブ
ロック５０の周縁部貫通孔５０ａ→中間ブロック５０と
外側ブロック５２との間の隙間（中間ブロック５０の凹
所５０ｂ）→外側ブロック５２の中心回りの貫通孔５２
ｃ→管５４の管路を通って真空計２８へスムースに伝わ
る。上記経路の中で、３つのブロック４８，５０，５２
は３段階の迷路（ラビリンス）を形成している。この迷
路は、気体に対しては十分大きなコンダクタンスを与
え、圧力検知のレスポンスに影響しない程度の十分大き
な開口面積を確保することができる。

【００４０】また、チャンバ１０内で散乱するＸ線に対
しては、チャンバ１０の中からポート・アッセンブリ４
４に入射または侵入してくるＸ線を上記３層のブロック
（４８，５０，５２）により確実に遮蔽ないし遮断する
ことができる。

【００４１】特に注目すべきことは、たとえば管４６の
中を直進して来たＸ線に対しては、内側ブロック４８の
中心貫通孔４８ａを通り抜けさせても、中間ブロック５
０および外側ブロック５２で多重に遮蔽することができ
る。また、管４６の中を反射しながら侵入してくるＸ線
に対しても、内側ブロック４８、中間ブロック５０およ
び外側ブロック５２の少なくとも２つで多重に遮蔽する
ことができる。さらに、管４６の外側のチャンバ壁（ア
ルミニウム）を通り抜けてポート・アッセンブリ４４の
内奥に侵入してくるＸ線に対しても、内側ブロック４
８、中間ブロック５０および外側ブロック５２の少なく
とも２つで多重に遮蔽することができる。

【００４２】通常、加速電圧１０〜１５ｅＶ程度の加速
電子の生成に際して発生するＸ線に対して、ＳＵＳは８
ｍｍの板厚でほぼ十全な遮蔽効果を奏する。したがっ
て、この実施形態のポート・アッセンブリ４４では、内
側ブロック４８、中間ブロック５０および外側ブロック
５２の軸方向の各板厚を４ｍｍ以上に設定してよい。か
かる板厚の３層ブロック構造により、チャンバ１０内の
いかなる方向から侵入してくるＸ線に対しても必ず合計
厚み８ｍｍ以上のＳＵＳを立ちはだからせて、確実に遮
蔽することができる。

【００４３】また、チャンバ１０の内壁に臨む管４６を
ＳＵＳで構成することで、この管４６に入ったＸ線を外
へ漏らさずに内奥の３層ブロック構造へ導いて確実に遮
蔽することができる。

【００４４】なお、Ｘ線はＳＵＳに入射すると通過によ
って減衰するほかに、反射によって２次、３次のＸ線が
発生する。ただし、１０〜１５ｅＶ程度の加速電子によ
るＸ線は反射を３回繰り返すとほぼ問題ないレベル
（０．６μＳｖ／ｈ以下）まで減衰するので、４次Ｘ線
はほぼ存在しないと考えてよい。

【００４５】図８および図９に、この実施形態の３層ブ
ロック構造（４８，５０，５２）における板厚以外の主
要な条件である貫通孔（穴）および隙間等の条件の数値
（一例）を示す。

【００４６】図９に示すように、この実施形態では、
内側ブロック４８と中間ブロック５０間の各穴４８ａ，
５０ａの穴周囲面積Ｌa＊Ｎa＊Ｇab，Ｌb＊Ｎb＊Ｇabの
中の小さい方、中間ブロック５０の穴面積計Ｓb＊Ｎ
b、中間ブロック５０と外側ブロック５２間の各穴５
０ａ，５２ｃの穴周囲面積Ｌb＊Ｎb＊Ｇcd，Ｌc＊Ｎc＊
Ｇcdの中の小さい方、および外側ブロック５２の穴面
積計Ｓc＊Ｎcのいずれも内側ブロック４８の穴面積計Ｓ
a＊Ｎaと同一またはそれ以上であることを設計指針とし
ている。

【００４７】この実施形態の圧力検知ポート２６におい
て、内側ブロック４８、中間ブロック５０および外側ブ
ロック５２からなる３層ブロック構造を２層ブロック構
造や４層ブロック構造等に変形することは可能である。
たとえば、中間ブロック５０を省いて内側ブロック４８
と外側ブロック５２とを互いに接近させて２層ブロック
構造とすることができる。もっとも、２層ブロック構造
においては、各ブロックの板厚を８ｍｍ以上にする必要
があり、全ブロックを足し合せた正味の厚みが１６ｍｍ
以上になってしまい、ポート・アッセンブリ４４が大型
化する。その点、上記のような３層ブロック構造では、
全ブロックを足し合わせた正味の厚みを１２ｍｍまで抑
えることができ、ポート・アッセンブリ４４をコンパク
ト化することができる。一方、４層以上になると、迷路
構造が煩雑になりすぎて、設計や製作が難しくなるだけ
でなく、開口率が小さくなって圧力検知のレスポンス特
性が低くなりやすい。

【００４８】また、ポート・アッセンブリ４４の各部を
ＳＵＳ以外の材質たとえば鉛または鉛含有ガラスで構成
することも可能である。もっとも、鉛系の材質は汚染の
問題があり、ＳＵＳに較べると実用性は低い。

【００４９】上記実施形態における真空チャンバ１０は
本発明の一適用例にすぎないものであり、本発明のチャ
ンバセンサポートはＸ線その他の放射線の漏れ防止を必
要とする任意のチャンバに適用可能である。本発明のチ
ャンバセンサポートに取付されるセンサとしては、上記
した実施形態におけるような圧力センサ以外にも、チャ
ンバセンサポートを介してチャンバ内の所望の物理量を
検出可能な任意のセンサを使用することができる。上記
実施形態における処理装置における各部の構成も一例で
あり、本発明における被処理基板は半導体ウエハに限ら
ず、ＬＣＤ基板、ＣＤ基板、ガラス基板、フォトマス
ク、プリント基板等も可能である。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のチャンバ
センサポートによれば、良好な物理量検知レスポンス特
性を保証すると同時に放射線を十全に遮蔽することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るチャンバセンサポー
トの適用可能な処理装置の構成を示す断面図である。

【図２】実施形態における処理装置のチャンバの天井部
に設けた電子ビーム管の配列状態を示す図である。

【図３】実施形態における処理装置で電子ビーム管から
放射される電子ビームによって照射される被処理基板の
照射パターンの一例を示す図である。

【図４】実施形態に係るチャンバ圧力検知ポートの構成
を示す断面図である。

【図５】実施形態に係るチャンバ圧力検知ポートにおけ
る内側ブロックの構成を示す図である。

【図６】実施形態に係るチャンバ圧力検知ポートにおけ
る中間ブロックの構成を示す図である。

【図７】実施形態に係るチャンバ圧力検知ポートにおけ
る外側ブロックの構成を示す図である。

【図８】実施形態の３層ブロック構造における貫通孔
（穴）および隙間等の条件（構成）を示す図である。

【図９】実施形態の３層ブロック構造における貫通孔
（穴）および隙間等の条件（数値）を示す図である。

【符号の説明】

１０チャンバ２６圧力検知ポート２８真空計（圧力センサ）４４ポート・アッセンブリ４６管４８内側ブロック５０中間ブロック５２外側ブロック５４管５５Ｏリング５６中心軸合わせリング５９Ｏリング６０中心軸合わせリング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放射線が散乱するチャンバ内の所定の物
理量を測定するためのセンサを前記チャンバの外壁に取
り付けて、前記センサを前記チャンバの内部に連通させ
るチャンバセンサポートであって、前記チャンバの壁を貫通して形成されたポート取付口
と、前記ポート取付口の中に気密に取り付けられ、前記ポー
ト取付口の軸方向に貫通する１つまたは複数の第１の貫
通孔を有する第１のブロックと、前記第１のブロックの軸方向外側面に隣接して前記ポー
ト取付口の中に気密に取り付けられ、前記第１の貫通孔
と重ならない位置で前記ポート取付口の軸方向に貫通
し、かつ前記第１のブロックとの間に形成される隙間を
介して前記第１の貫通孔と連通する１つまたは複数の第
２の貫通孔を有する第２のブロックとを具備するチャン
バセンサポート。
【請求項２】前記第１および第２のブロックが前記放
射線を遮蔽する部材からなる請求項１に記載のチャンバ
センサポート。
【請求項３】前記第１および第２のブロックの各々
が、前記チャンバの中から入射してくる前記放射線を遮
蔽可能な板厚を有する請求項２に記載のチャンバセンサ
ポート。
【請求項４】前記第１のブロックおよび前記第２のブ
ロックのいずれも板厚８ｍｍ以上のステンレス鋼からな
る請求項１〜３のいずれかに記載のチャンバセンサポー
ト。
【請求項５】前記第１のブロックと前記第２のブロッ
クとの間に気密に取り付けられ、前記第１の貫通孔およ
び前記第２の貫通孔のいずれとも重ならない位置で前記
ポート取付口の軸方向に貫通し、かつ前記第１のブロッ
クとの間に形成される隙間と前記第２のブロックとの間
に形成される隙間を介してそれぞれ前記第１の貫通孔と
前記第２の貫通孔とに連通する１つまたは複数の第３の
貫通孔を有する第３のブロックを具備する請求項１に記
載のチャンバセンサポート。
【請求項６】前記３のブロックが前記放射線を遮蔽す
る部材からなる請求項５に記載のチャンバセンサポー
ト。
【請求項７】前記第１，第２および第３のブロックの
各々が、前記チャンバの中から入射してくる前記放射線
を遮蔽可能な板厚の１／２以上の板厚を有する請求項６
に記載のチャンバセンサポート。
【請求項８】前記第１のブロック、前記第２のブロッ
クおよび前記第３のブロックのいずれも板厚４ｍｍ以上
のステンレス鋼からなる請求項６または７に記載のチャ
ンバセンサポート。
【請求項９】前記第１のブロックのチャンバ内壁側に
隣接して前記ポート取付口の中に第１の管を気密に取り
付ける請求項１〜８のいずれかに記載のチャンバセンサ
ポート。
【請求項１０】前記第１の管が前記第１の貫通孔の全
てを管内に臨ませる大きさの口径を有する請求項９に記
載のチャンバセンサポート。
【請求項１１】前記第１のブロックにおいて前記第１
の貫通孔が前記ポート取付口と同軸に１つ設けられ、前
記第１の管が前記第１の貫通孔と同軸に設けられる請求
項１０に記載のチャンバセンサポート。
【請求項１２】前記第１の管がＯリング付きの中心軸
合わせリングを介して前記第１のブロックに気密に接続
される請求項９〜１１のいずれかに記載のチャンバセン
サポート。
【請求項１３】前記第１の管がステンレス鋼からなる
請求項９〜１２のいずれかに記載のチャンバセンサポー
ト。
【請求項１４】前記第２のブロックのチャンバ外壁側
に前記センサに至る第２の管を気密に接続してなる請求
項１〜１３のいずれかに記載のチャンバセンサポート。
【請求項１５】前記第２の管が前記第２の貫通孔の全
てを管内に臨ませる大きさの口径を有する請求項１４に
記載のチャンバセンサポート。
【請求項１６】前記第２の管と前記第２のブロックと
の間にＯリング付きの中心軸合わせリングを設ける請求
項１４または１５に記載のチャンバセンサポート。
【請求項１７】前記放射線がＸ線である請求項１〜１
６のいずれかに記載のチャンバセンサポート。