JPS635898B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は真空処理装置に係り、特にシリコンウ
エハ等の半導体製造用ウエハを自動的にエツチン
グおよびスパツタリングする真空処理装置に関す
る。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、シリコンウエハ等を自動的に真空処理す
る場合は、その処理装置内で水平状態および垂直
状態をくり返して、移動や処理を行なつていた
が、ウエハの水平状態時にごみが付着する場合が
あり、製品特性を悪化させてしまうという欠点を
有している。

さらに、ウエハを真空処理装置内に挿入しまた
は取出す際に、大気圧と高真空状態をくり返す必
要があり、高真空に排気するには数10分の時間が
必要とされるため、連続的に真空処理を行なう場
合に非常に生産性が悪いという欠点をも有してい
る。

〔発明の目的〕

本発明は上記欠点に鑑みてなされたもので、真
空処理装置内におけるウエハへのごみの付着を防
止するとともに、生産性を高めることのできる真
空処理装置を提供することを目的とするものであ
る。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため、本発明に係る真空処
理装置は、真空槽の両側端部下方に設けられると
ともに下方部が連通され垂直に被処理物を収納す
る収納用カセツトが収容されるカセツト収容室
と、この両カセツト収容室の上方に設けられ被処
理物を垂直状態で載置するバツフアエリアと、こ
の両バツフアエリヤ間に設けられた処理室とを有
し、上記カセツト収容室とバツフアエリア間で多
数の被処理物を昇降させる昇降装置と、上記両バ
ツフアエリアおよび上記処理室との間で被処理物
を垂直状態のまま移動させる移動装置とが設けら
れて構成されており、真空処理装置内では被処理
物が垂直状態のまま移動および処理が行なわれ、
被処理物はすべてバツフアエリアにためるように
なされている。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図および第２図を
参照して説明する。

真空槽１の両側端部下方には、それぞれ挿入側
カセツト収容室２および取出側カセツト収容室３
が設けられ、この両カセツト収容室２，３は、対
向する側面の下方を連通して１つの真空槽とされ
ている。また、両カセツト収容室２，３の上面に
はそれぞれ開口部４ａ，４ｂが設けられ、これら
開口部４ａ，４ｂを開閉するバルブ５ａ，５ｂが
設けられており、このバルブ５ａ，５ｂはエアシ
リンダ等により前後方向に開閉自在とされてい
る。上記両カセツト収容部２，３の上方はそれぞ
れ入口側バツフアエリア６および出口側バツフア
エリア７とされ、両バツフアエリア６，７の内部
には、載置板８ａ，８ｂの上面に２本の載置バー
９ａ，９ｂが前後方向に固着されてなる載置アー
ム１０ａ，１０ｂが設けられており、この載置ア
ーム１０ａ，１０ｂは前記バルブ５と同様に前後
方向に移動自在とされている。上記真空槽１内部
の出口側バツフアエリア７側にはスパツタリング
処理室１１が独立して設けられ、かつ入口側バツ
フアエリア側には円筒形のエツチング処理室１２
が設けられている。上記エツチング処理室１２の
後面側は開放されており、真空槽１の後面外部に
設けられたエアシリンダ１３に接続されたシヤフ
ト１４の先端部に、上記エツチング処理室１２の
開放部分を塞ぐ円板状のバルブ１５が設けられ、
かつこのバルブ１５の前方には、被処理物を係支
する突起１６が設けられている。そして、上記バ
ルブ１５はエアシリンダ１３により前後方向に移
動可能とされ、上記バルブがエツチング処理室１
２後端に密着することによりエツチング処理室１
２が形成されている。上記スパツタリング処理室
１１の後面側には開口部１７が設けられ、上記エ
ツチング処理室１２の場合と同様に、この開口部
を開閉するバルブ１８がシヤフト１９を介して、
真空槽１の後面外部に設けられたエアシリンダ２
０に接続され、このバルブ１８の前方には突起２
１が設けられており、バルブ１８がスパツタリン
グ処理室１１の後面と真空槽１の後面との間隙部
分を、前後方向に移動自在とされている。さら
に、スパツタリング処理室１１の後面内側には、
シヤツタ２２が設けられ、アーム２３の回動によ
り上記開口部１７が開閉自在とされている。ま
た、真空槽１の後面寄り上方には移動バー２４が
上下動および左右動自在に設けられており、この
移動バー２４の両端部には、上方が半円状に形成
されるとともに、下方に載支突起２５が設けられ
た第１および第２移動アーム２６，２７が、対照
に固着され、さらに、移動バー２４の中央部には
ほぼＹ字状を有し、その上端部に載支突起２５が
設けられた第３移動アーム２８が固着されてい
る。上記第１移動アーム２６は入口側バツフアエ
リア６からエツチング処理室１２まで、第３移動
アーム２８はエツチング処理室１２からスパツタ
リング処理室１１まで、第２移動アーム２７はス
パツタリング処理室１１から出口側バツフアエリ
ア７まで、それぞれ被処理物を搬送するものであ
る。

上記両カセツト収容室２，３の下面外部には、
それぞれエアシリンダ２９ａ，２９ｂが設けら
れ、このエアシリンダ２９ａ，２９ｂからカセツ
ト収容室２，３内部に延びるシヤフト３０ａ，３
０ｂの上端部には、上記載置アーム１０と同様
に、昇降板３１ａ，３１ｂが設けられ、この昇降
板３１ａ，３１ｂの上面であつて間隙部分に載置
アーム１０が挿入できるように、２本の昇降用載
置バー３２ａ，３２ｂが設けられ、この昇降板３
１ａ，３１ｂは、バツフアエリア６，７とカセツ
ト収容室２，３との間を昇降可能とされている。

次に本実施例の作用について説明する。

まず、未処理のシリコンウエハ等の半導体製造
用ウエハＡが収納された収納用カセツト３３を、
挿入側カセツト収容室２に、ウエハＡの被処理面
が前方を向くよう垂直に挿入する。そして、この
カセツト収容室２を真空排気（約10^-7Torr）す
る。このとき、バルブ５ａ，５ｂは閉じられてい
る。

次に、バルブ５ａが後方に移動し開口部４ａが
開かれ、昇降板３１ａが上昇し昇降用載置バー３
２ａに、ウエハＡを載置する。この場合におい
て、収納用カセツト３３は載置されず、ウエハＡ
のみが載置されるものであり、昇降用載置バー３
２ａに設けられた図示しない溝に各ウエハＡが係
合することにより、倒れることなく載置されるも
のである。そして、さらに、昇降板３１ａが上昇
することにより、ウエハＡは入口側バツフアエリ
ア６に挿入され、停止する。すると、載置アーム
１０ａが前方に移動し、ウエハＡの下方に位置す
ると、上記昇降板３１ａは下降したウエハＡは載
置アーム１０ａの載置バー９ａに載置され、昇降
板３１ａが挿入側カセツト収容部２まで下降した
後バルブ５ａが閉じられる。この入口側バツフア
エリア６内は、出口側バツフアエリア７およびエ
ツチング処理室１２とともに高真空状態に保たれ
ている。

そして、移動バー２４が左方向に移動し、バツ
フアエリア６内の最も後面寄りのウエハＡを第１
移動アーム２６の載支突起２５に載支させる。こ
れは、第１移動アーム２６がウエハＡの後面側に
移動した後下降し、さらに載置板１０ａが後方に
ウエハＡの１枚分だけ移動して上昇することによ
り１枚のウエハＡを載支するようになされてい
る。そして、移動バー２４が右方向へ移動してエ
ツチング処理室１２の後面側で停止すると、バル
ブ１５が前方に移動し、突起１６がウエハＡの下
方に位置するまで移動する。そして、移動バー２
４が下降することにより、ウエハＡが上記突起１
６に係支され、移動バー２４は第２図に示す位置
に戻る。その後、バルブ１５は、ウエハＡととも
にさらに前方に移動し、エツチング処理室１２の
後方端に密着し、ウエハＡのエツチングが行なわ
れる。本実施例においては、内部に設けられた板
（図示せず）に高電圧をかけることにより発生す
るプラズマにより、エツチングが行なわれるもの
である。

エツチングが終了すると、バルブ１５は後退
し、移動バー２４が左方向に移動して、第３移動
アーム２８がウエハＡの前方に移動されると、バ
ルブ１５がわずかに前方に移動し第３移動アーム
２８が上昇することにより、ウエハＡを載支突起
２５に載支させた後、ウエハＡがスパツタリング
処理室１１の後面側に位置するまで移動バー２４
を移動させる。すると、上記エツチング処理室１
２における場合と同様に、バルブ１８が前方に移
動してウエハＡを突起２１に係支した後、スパツ
タリング処理室１１の後面側にバルブ１８を密着
させ、開口部１７を塞ぐ。そして、シヤツタ２２
をアーム２３の回動により移動し、開口部１７が
開かれ、スパツタリングが行なわれる。このシヤ
ツタ２２は、スパツタリングのスパツタ材料を真
空槽１の内部に飛散させないようにするためのも
のであり、バルブ１８が開いているときに、シヤ
ツタ２２により開口部１７が塞がれる。すなわ
ち、本実施例においては、スパツタリングは常時
行なわれており、スパツタリングの立上りに要す
る時間を短縮するものである。

スパツタリングが終了すると、シヤツタ２２が
開口部１７を塞ぎ、バルブ１８は後退し、上記エ
ツチング時と同様に、第２移動アーム２７の載支
突起２５にウエハＡを載支させて、出口側バツフ
アエリア１７に移動する。そして、載置アーム１
０ｂの載置バー９ｂ上にウエハＡを載置するもの
であり、入口側バツフアエリア６内のウエハＡが
すべて上記行程を終了して出口側バツフアエリア
にためられる。ウエハＡを１枚ずつ第１移動アー
ム２６に載支させるために、本実施例において
は、載置板１０ａが１枚分ずつ後退するようにな
されており、出口側バツフアエリア７において
は、ウエハＡが１枚載置板１０ｂに載置される毎
に、載置板１０ｂが１枚分ずつ前進するようにな
されている。そして、すべてのウエハＡが処理を
終えて出口側バツフアエリア７にためられると、
バルブ５ｂが後方に移動して開口部４ｂが開か
れ、昇降板３１ｂが上昇して、ウエハＡを昇降用
載置バー３２ｂの上方に載置させる。その後、載
置板１０ｂが後退し昇降板３１ｂが下降して、取
出側カセツト収容室３に入り、収納用カセツト３
３にウエハＡが収納される。そして、バルブ５ｂ
が閉じられ、取出用カセツト収容室３は大気圧に
戻された後に、収納用カセツト３３を取出すもの
である。

したがつて、本実施例においては、ウエハＡが
垂直状態に保持されたまま移動および処理が行な
われるので、ウエハＡの被処理面にごみが付着す
ることがなくなる。また、両カセツト収容室２，
３を連通してなる真空槽と、両バツフアエリア
６，７およびエツチング処理室１２からなる真空
槽と、スパツタリング処理室１１の３室構成であ
るので、真空排気効率が高く、しかも、バツフア
エリア６，７を設けることにより、ウエハの処理
に際して、個々に大気圧と高真空状態をくり返す
必要がなくなり、生産性を大幅に向上させること
ができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明に係る真空処理装置
は、カセツト収容室と、バツフアエリアと、処理
室とを有し、昇降および移動装置を設けて構成さ
れており、上記昇降装置では、垂直状態の被処理
物を多数昇降させ、上記移動装置では、同様に垂
直状態のまま被処理物を移動するようにしたの
で、真空処理装置内におけるごみの付着を防止す
ることができ、また、被処理物の搬送が平行移動
のみで済むため、搬送機構が複雑とならず、被処
理物の複雑な搬送により損傷を与えるおそれもな
い。

さらに、処理前の被処理物および、処理後の被
処理物を上記バツフアエリア内にためておくよう
にしたので、各被処理物が大気の影響を受けて変
化したり、処理前の被処理物が処理後の被処理物
のスパツタ材料等の影響を受けることがなく、し
かも、被処理物の挿入および取出しの際における
大気圧と高真空状態をくり返す真空排気作業を、
被処理物ごとに行なう必要がなくなり、真空排気
時間の大幅な短縮を図ることができ、連続的な真
空処理の生産性を大幅に向上させることができ
る。また、バルブの開閉と被処理物の処理室内へ
の搬送とを同時に行うことができるので、真空処
理時間の短縮を図ることができる等の効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の一実施
例を示したもので、第１図は平面断面図、第２図
は正面断面図である。 １…真空槽、２…挿入側カセツト収容室、３…
取出側カセツト収容室、４，１７…開口部、５，
１５，１８…バルブ、６…入口側バツフアエリ
ア、７…出口側バツフアエリア、８…載置板、９
…載置バー、１０…載置アーム、１１…スパツタ
リング処理室、１２…エツチング処理室、１３，
２０，２９…エアシリンダ、１４，１９，３０…
シヤフト、１６，２１…突起、２２…シヤツタ、
２３…アーム、２４…移動バー、２５…載支突
起、２６，２７，２８…移動アーム、３１…昇降
板、３２…昇降用載置バー、３３…収納用カセツ
ト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 真空槽の両端部下方に夫々連通して設けられ
   垂直に披処理物を収納した収納用カセツトを収容
   するカセツト収容室と、これらの両カセツト収容
   室の上方に夫々設けられ複数の被処理物を垂直状
   態で保持するバツフアエリヤと、一方のカセツト
   収容室内に収容された処理前の被処理物をこの上
   方のバツフアエリヤに、他方のバツフアエリヤに
   保持された処理後の被処理物をこの下方のカセツ
   ト収容室に夫々垂直状態で昇降させる昇降装置
   と、上記両バツフアエリヤ間で真空槽の内部に配
   置され後面が開口された処理室と、前後動自在で
   前進して上記処理室の開口を閉塞させるバルブを
   備えるとともに先端に被処理物を垂直のまま支持
   する支持部を設けた支持装置と、前後及び左右動
   自在で上記バツフアエリヤ及び支持装置の支持部
   で支持された被処理物を夫々受取り垂直状態で保
   持してバツフアエリヤから処理室、処理室間及び
   処理室からバツフアエリヤに夫々被処理物を移動
   させ、この移動後に被処理物を上記支持装置の支
   持部及びバツフアエリヤに夫々受渡す移動アーム
   を備えた移動装置とを具備したことを特徴とする
   真空処理装置。