JPS6074531A - 真空処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、真空処理装置に係り、特にドライプロセスに
て基板に所定の処理を施こすのに好適な真空処理装置に
関するものである。

〔発明の背景〕

ドライプロセスにて基板に所定の処理を施こす真空処理
装置には、ドライエツチング装置、プラズマＣＶＤ装置
、スパッタ装置等があり、目的に応じて慣用されている
。

ところで、最近の半導体製造技術の進歩は著しく、例え
ば、ドライエツチング装置では、１μｍパターンをエブ
チング処理する機種が現われ注目を浴びている。このよ
うなパターンの微細化が進むにつれ基板は大口径化し、
これに伴って、増加する傾向にある装置の占有床面積を
いかに抑制するか、また、時間当りの基板処理枚数を示
すスループットをいかに向上させるかが大きな課題とし
て提起されるに至った。このような課題は、何もドライ
エツチング装置に限られるものではなくドライプロセス
にて基板に所定の処理を施こす真空処理装置全般につい
て提起されている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、基板の大口径化に伴う装置の占有床面
積の増加を小さく抑制しスループットを向上できる真空
処理装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、基板がドライプロセスにて処理される真空処
理室と、基板供給用の真空予備室（以下、第１予備室と
略）と、基板回収用の真空予備室（以下、第２予備室と
略）と、１Ｊ１予備室と真空処理室と第２予備室との間
で回動して基板を同時に搬送する基板搬送手段と、真空
処理室と第１予備室と第２予備室と連通可能で基板搬送
手段が待機可能な真空予備室（以下、第３予備室と略）
とを有したことを特徴とするもので、基板の大口径化に
伴う装置の占有床面積の増加を小さく抑制しスループッ
トを向上させるようにしたものである。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を第１図〜第５図により説明する。

＠１図〜第５図で、基板１０がドライプロセスにて処理
される真空処理室２０ａ、２０ｂと、第１予備室頷と、
第２予備室伯と、第１予備室加と真空処理室２０ａ、２
０ｂと第２予備室菊との間で回動して基板１０を同時に
搬送する基板搬送手段間と、真空処理室２０ａ、２１１
ｂと第１予備室（資）と第２予備室０と連通可能で基板
搬送手段圀が待機可能な第３予備室ωとを有している。

この場合、真空処理室２０ａ、２０ｂは基板搬送手段間
が待機可能な大きさの空間を有して併設され、第１予備
室（資）は、真空開閉手段、例えば、ゲート弁７０を介
し真空処理室２０ａと対応する位置で第３予備室ωに、
第２予備室０は、真空開閉手段、例えば、ゲート弁７１
を介し真空処理室２０ｂに対応する位置で第３予備室ω
にそれぞれ設けられている。

真空処理室２０ａには、上部電極２１　ａが固定軸２２
ａを介して内設され、第３予備室ωには、上部電極２１
　ａと上下方向に対向し、かつ、昇降可能にベローズ２
３ａを介して下部電極２４ａが内股されている６下部電
極２４ａの大きさは、基板１０および真空処理室２０ａ
の内側寸法よりも大きくなっており、真空処理室２０ａ
の下端には、下部電極２４ａが上昇しその表面の外周辺
が当接した時点で真空処理室２０ａと第３予備室ωとを
気密に分離するＯリング２５ａが設けられている。下部
電極２４ａの裏面で大気と接する面には昇降装置（図示
省略）の昇降ロッド２６ａが設けられている。下部電極
２４ａの中心には、基板支持具２７ｇが昇降可能に、か
つ、ベローズ幻すで気密を保持し挿設されている。基板
支持具ｎａの上端面は、上昇により下部電極２４ａの表
面より突出し、下降により下部電極２４ａの表面以下と
なる。一方、真空処理室２０ｂには、上部電極２１　ｂ
が固定軸２２ｂを介して内設され、第３予備室印には、
上部電極２１ｂと上下方向に対向し、かつ、昇および真
空処理室２０ｂの内側寸法よりも大きくなっており、真
空処理室２０ｂの下端には、下部電極２４ｂが上昇しそ
の表面の外周辺が当接した時点で真空処理室２０ｂと＠
３予備室ωとを気密に分離するＯリング２５ｂが設けら
れている。下部型ｆｉ２４ｂの裏面で大気と接する面に
は、昇降装置（図示省略）の昇降ロッド２６ｂが設けら
れている。下部電極２４ｂの中心の両側で基板１０をバ
ランス良く支持可能な位置には、基板支持共２７ｂ、２
７ｃが昇降可能に、かつ、ベローズ２３ｄで気密を保持
し挿設されている。基板支持具２７ｂ、２７ｃの上端面
は、上昇により下部電極２４ｂの表面より突出し、下降
により下部電極２４ｂの表面以下となる。真空処理室２
０ａ、２０ｂの頂壁には、真空排気装置（図示省略）に
連結された排気管（図示省略）がそれぞれ連結される排
気ノズル２８ａ、２８ｂがそれぞれ設けられている。ま
た、固定軸２２ａ、２２ｂには、下部電極２４ｇ、２４
ｂの表面に向って開口し上部電極２０　ａ　。

２０ｂに穿設されたガス放出孔（図示省略）と連通して
ガス流路（図示省略）が形成され、ガス供給袋！（図示
省略）に連結されたガス導管（図示省略）がガス流路と
連通して連結されている。′＠１予備室部には、基板１
０をバランス良く支持可能な位置で基板支持具３１ａ、
３１ｂが気！ＩＭを保持し昇降可能に設けられている。

上昇した基板支持具３１ａ。

３１　ｂの上端面は、上昇した基板支持具２′７ａの上
端面と同一レベルになるようにセットされている。

第１予備室加の大気と接する側壁には、真空開閉手段、
例えば、ゲート弁７２が設けられ、ゲート弁７２と対応
する大気側には、例えば、間欠的に昇降可能なカセット
載置台８０　ａが設けられている。また、第１予備室別
とカセット載置台８０　ａとの間には、カセット載置台
８ｆ）ａに載置されるカセヴト頒ａから基板１０を取出
しこの基板１０をゲート弁７２を介して第１予備室Ｉに
搬入する公知の基板搬入装置（図示省略）が設けられて
いる。一方、＠２予備室荀には、基板１０をその中心部
で支持可能な位置で基板支持具４１が気密を保持し昇降
可能に設けられている。上昇した基板支持具の上端面は
、上昇した基板支持具２′７ｂ、２′７Ｃの上端面と同
一レベルになるようにセットされている。第２予備室荀
の大気と接する側壁には、真空開閉手段、例えば、ゲー
ト弁７３が設けられ、ゲート弁７３と対応する大気側に
は、例えば、間欠的に昇降可能なカセット載置台８ｏｂ
が設けられている。また、第２予備室偵とカセット載置
台８θｂとの間には、第２予備室鉛からゲート弁７２を
介して基板１０を搬出しこの基板１０をカセット載置台
８０ｂに載置されるカセット９０ｂに収納する公知の基
板搬出装置（図示省略）が設けられている。なお、第１
予備室３０．第２予備室荀は真空排気可能となっている
。

基板搬送手段（資）は、軸５１と、軸５１を回動駆動す
るε動装置５２と、この場合は、３本のアーム５３ａ〜
５３ｃと、基板のせ具５４　ａ　−５４ｃとで構成され
ている。軸５１は、基板支持具２７ａの中心、基板支持
具２７ｂ、　Ｚｒｃ間の中央、基板支持具３１ｇ、３１
ｂ間の中央および基板支持具４１の中心それぞれからの
距離が等しくなる位置で第３予備室ω内にその上端部を
突出し気密を保持して回動可能に設けられている。軸５
１の下端は、駆動装置５２に連接されている。アーム５
３　ａ　−５３ｃの一端は、下部電極２４ａ。

２４ｂが下降した時点で回動可能な高さを有し、この場
合は、アーム５３ａ、５３ｃは一直線上に、また、アー
Ａ３３ｂはアーム５３ａ、５３ｃと９０°　間隔で軸５
１に設けられている。アーム５３ａの他端には、基板支
持具３１ａ、３１ｂ並びに基板支持具２７ａとの間で基
板１０を受渡し可能な形状１寸法の基板のせ具５４ａが
設けられ、アーム５３ｂの他端には、基板支持具２７ａ
並びに基板支持具２７ｂ、２７ｃとの間で基板１０す受
渡し可能な形状２寸法の基板のせ具５４ｂが設けられ、
アーム５３ｃの他端には、基板支持具２７ｂ、２’ｌｃ
並びに基板支持具４１との間で基板１０を受渡し可能な
形状９寸法の基板のせ具５４Ｃが設けられている。なお
、基板のせ具５４　ａ　−５４ｅの基板１０外周に沿う
外周辺部には、テーパ状の突起間が形成されている。

このように構成された真空処理装置では、まず、カセッ
ト載置台８０ａに所定枚数の基板１０が収納されたカセ
ット９０ａが、カセット載置台８ｏｂに空のカセット９
０ｂがそれぞれ載置される。この場合、カセット９０ａ
、９０ｂは、その開放端をゲート弁７２゜７３に対応さ
せて載置されると共に、カセット９０ａは、その最下部
に収納されている基板１０を基板搬入装置で取出せるよ
うに上昇させられ、カセット９０ｂは、その最上部から
基板１０を基板搬出装置で収納できるように下降させら
れている。その後、カセット９０ａからは基板１θが基
板搬入装置で１枚取出され、この基板１０は、ゲート弁
７２を開放することでゲート弁７２を介して第１予備室
（資）に搬入される。第１予備室加では、基板支持具３
１ａ、３１ｂを上昇させることで基板搬入装置から基板
支持具３１ａ、３１ｂに基板１０が渡され、基板搬入装
置は第１予備室蜀から退出しゲート弁７２が閉止される
。

この状態で、第１予備室加は、所定圧力に減圧排気され
ている第３予備室θと同程度の圧力まで減圧排気され、
この完了後、ゲート弁７０が開放される。ゲート弁７０
が開放された時点で、駆動装置５２により軸５１を、こ
の場合は、反時計回り方向に回転駆動することで、基板
のせ具５４ａは第３予備室ωからゲート弁７０を介して
第１予備室別に入り基板支持具３１ａ、３１ｂに当接す
るまで回転させられる。なお、同時に基板のせ具５４ｂ
は基板支持具４ａに、基板のせ具５４Ｃは基板支持具２
７ｂ、２７ｃに当接するまで回転させられる。この状態
で、基板支持具３１ａ、３１ｂを下降することで基板１
ｏは基板のせ具５４ａに受取られ、その後、駆動装置５
２により軸５１を時計回り方向に回転駆動することで、
基板１０を受取った基板のせ具Ｆ、ＩＩ　ａは、第１予
備室父からゲート弁７０を介して第３予備室ωに入り更
に基板支持具２７ａに当接するまで回転させられる。

この状態で基板支持具２７ａを上昇させることで基板１
０は、基板支持具２７ａに受取られる。その後、駆動装
置５２により軸５１を反時計回り方向に回転駆動するこ
とで、基板のせ具５４　ａ　−５４ｃは第３予備室ωの
待機位置まで回転させられて、ここで待機する。一方、
ゲート弁７０は閉止され、また、基板支持具２７ａを下
降することで、基板１ｏは下部電極２４ａに載置される
。下部電極２４ａへの基板１ｏの載置完了後、下部電極
２４ａはその外周辺部がＯＩＩソング５ａに当接するま
で上昇させられ、これにより、真空処理室２０ａと第３
予備室６ｏとの連通は気密に遮断される。この状態で、
真空処理室２０ａでは基板１０がドライプロセスにて所
定の処理を施こされる。なお、このような基板１０の処
理が行われている間に、第１予備室（資）には、次の基
〆板１０が上記した操作により搬入されて基板支持具３
１ａ、３１ｂに受取られ、その後、第１予備室（資）は
、＄３予備室ωと同程度の圧力まで減圧排気される。基
板１０の真空処理室２０ｇでの処理完了後、下部電極２
４ａは、元の位置まで下降させられ、これにより真空処
理室２０ａと＠３予備室ωとは再び連通ずる。その後、
基板支持具２７ａな上昇させることで基板１０は基板支
持具２７ａに受取られる。この状態で、駆動袋＃Ｌ５２
により軸５１を反時計回り方向に回転駆動することで、
基板のせ具５４ｂは、基板支持具２７ａに当接するまで
回転させられる。その後、基板支持具２７ａを下降する
ことで基板１０は基板のせ具８ｂに受取られ、この状態
で、駆動袋［５２により軸５１を時計回り方向に回転駆
動することで、基板のせ具５４ｂは基板支持具２７ｂ、
２７ｃに当接するまで回転させられる。その後、基板支
持共２７ｂ、２７Ｃを上昇することで基板１０は基板支
持具２７ｂ、２′７ＣＩこ受取られる。その後、駆動装
置５２により軸５１を時計回り方向に回転駆動すること
で、基板のせ具５４　ａ　−５４ｃは第３予備室６ｏの
待機位置まで回転させられて、ここで待機する。一方、
基板支持具γｂ、２７ｃを下降することで、基板１ｏは
下部電極冴すに載置される。下部電極２４ｂへの基板１
ｏの載置完了後、下部電極２４ｂは、その外周辺部がＯ
ＩＩソング５ｂに当接するまで上昇させられ、これによ
り真空処理室２０ｂと第３予備室ωとの連通は気密に遮
断される。この状態で、基板１ｏは真空処理室間すでド
ライプロセスにて更に所定の処理が施こされる。なお、
基板支持具２７ｂ、Ｔｉｃでの基板１ｏの受取りと同時
に、第１予備室刃に搬入されて基板支持具３１ａ、３１
ｂに受取られた基板１ｏは上記した操作により基板支持
具２７ａに受取られ、また、真空処理室２０ｂでの処理
と共に真空処理室２０ａでの処理が上記したように実施
される。更に、真空処理室２０ａ、２０ｂでの処理が実
施されている間に、第１予備室（資）には、次の基板１
０が上記した操作により搬入されて基板支持具３１ａ、
３１ｂに受取られ、２ 第１予備室加は、第３予備室ωと同程度の圧力まで減圧
排気される。基板ｌＯの真空処理室２０ｂでの処理完了
後、下部電極２４ｂは、元の位置まで下降させられ、こ
れにより真空処理室２０ｂと第３予備室ωとは再び連通
する。この状態で、基板支持具２７ｂ、２７ｃを上昇さ
せることで、基板１０は基板支持具２７ｂ、２７ｃに受
取られる。その後、駆動装置５２により軸５１を反時計
回り方向に回転駆動する二とで、基板のせ具５４ｃは待
機位置から基板支持具２’ｌｂ、２７ｃに当接するまで
回転させられる。その後、基板支持具２７ｂ、２７ｃを
下降することで、基板１０は基板のせ具５４　ｃに受取
られる。その後、駆動装置５２により軸５１を時計回り
方向に回転駆動することで、基板のせ具５４ｃは、第３
予備室６０から開放されているゲート弁７１を介して第
２予備室鉛に入り基板支持具４１に当接するまで回転さ
せられる。その後、基板支持具４１を上昇することで、
基板１０は基板支持具４１に受取られ、一方、基板１０
を渡した基板のせ具５４ｃは、駆動装置５２により軸５
１を反時計回り方向に回転駆動することで、ゲート弁７
１を介して＠２予備室和から退出させられて第３予備室
６０の待機位置で待機する。また、基板のせ具５４ａ、
５４ｂも所定の待機位置で待機する。第２予備室４０か
ら基板のせ具５４ｃが退出した時点でゲート弁７１は閉
止される。なお、真空処理室２０ｂにおける基板のせ具
５４　ｃでの基板１０の受取りと同時に、第１予備室別
における基板のせ具５４ａでの基板１０の受取り並びに
真空処理室２０ａにおける基板のせ具５４ｂでの基板１
０の受取りが行われ、また、蔦 〆板支持具４１での基板のせ具５４ｃからの基板１０の
受取りと同時に、基板支持具２７ａでの基板のせ具５４
ａからの基板１０の受取り並びに基板支持具２７ｂ。

２７ｃでの基板のせ具５４ｂからの基板１０の受取りが
行われる。真空処理装［２０ａ、２０ｂでの基板１０の
処理が実施されている間に、基板支持具４１で受取られ
た基板１０は、基板支持具４１を下降することで基板搬
出装置に渡され、この基板１０は、基板搬出装置により
開放しているゲート弁７３を介して第２予備室菊から搬
出されてカセット９０ｂに収納される。また、基板１０
の搬出後、ゲート弁ｎは閉止されて第２予備室荀は第３
予備室ωと同程度の圧力まで減圧排気される。一方、第
１予備室凹には、次の基板１０が上記した操作により搬
入されて基板支持具３１ａ、３１ｂに受取られ、第１予
備室（資）は、第３予備室６０と同程度の圧力まで減圧
排気される・以上のような操作を繰返し実施することで
、カセット９０ａに収納された基板１０は順次、所定の
処理が施こされカセット９０ｂには処理済みの基板１０
が順次収納される。

本実施例のような真空処理装置では、次のような効果が
得られる。

（１）基板搬送手段が、第１予備室と真空処理室と第２
予備室との間で基板を同時に搬送できるように一台の駆
動装置で回動中心を同一として回動できる手段であるた
め、従来の直進基板搬送手段を用いた場合に比べて設置
スペースおよび待機スペースが小さ畷て済み、したがっ
て、基板の大口径化に伴う装置の占有床面積の増加を小
さ曵抑制できる。

（２）第１予備室と真空処理室と第２予備室との間で基
板を同時に搬送できると共に、真空処理室での基板の処
理が実施されている間に第１予備室への基板の搬入、第
２予備室からの基板の搬出を行うことができるため、ス
ループットを向上できる。

（３）　第１予備室、第２予備室を各真空処理室で共用
できる構造であるため、基板の大口径に伴う装置の占有
床面積の増加を小さく抑制できる。

（４）　ドライエツチング装置として使用する場合には
、多目的に用いることができる。例えば、第１予備室に
エツチング表面の清浄化処理（以下前処理と略）機能を
第２予備室にフォトレジストを除去するアッシャ処理（
以下、後処理と略）機能をそれぞれ兼備させた場合、次
のような処理を実施することができる。

（１）前処理−高速エッチングー仕上げエツチング−後
処理 （＋１３　１ｆｆ処理−高速エッチングーμ波エツチン
グ→後処理 （１１０前処理−エツチング−エツチング−後処理・１
６・ なお、本実施例の他に、各ゲートバルブの取付は方向、
角度等は、既設の製造ラインがある場合は、そのライン
を考慮し、また、新しく製造ラインを設ける場合はスペ
ースを考慮して適宜選定するようにしても良い。これに
より既設の製造ラインがある場合はその変更を不要にで
き、また、新しく製造ラインを設ける場合は、高価なり
リーンルームの必要面積を最小限の広さにすることがで
きる。また、本実施例では、真空処理室を２個設けてい
るが、これは１個でも、場合によっては、２個以上であ
っても良い。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように、真空処理室と、第１予備
室と、第２予備室と、第１予備室と真空処理室と第２予
備室との間で回動して基板を同時に搬送する基板搬送手
段と、真空処理室と′＠１予備室と第２予備室と連通可
能で基板搬送手段が待機可能に設けられた第３予備室と
を有したことで、基板の大口径化に伴う装置の占有床面
積の増加を小さく抑制できスループットを向上できる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による真空処理装置の一実施例を示す
横断面図、第２図は、第１図のＡ−Ａ矢視断面図、第３
図、第４図は、第１図の基板のせ具の詳細平面図、第５
図は、第３図のＢ−Ｂ矢視断面図である。 １０・・・・・・基板、２０ａ、２０ｂ・・・・・・真
空処理室、（資）・・・第１予備室、和・・・・・・第
２予備室、関・・・・・・基板搬送、１９゜ オ１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板がドライプロセスにて処理される真空処理室と
   、基板供給用の真空予備室と、基板回収との間で回動し
   て前記基板を同時に搬送する基板搬送手段と、前記真空
   処理室と基板供給用の前記真空予備室と基板回収用の前
   記真空予備室と連通可能で前記基板搬送手段が待機可能
   な真空予備室とを有したことを特徴とする真空処理装置
   。 ２、前記真空処理室を少な曵とも一室有した特許請求の
   範囲第１項記載の真空処理装置。 ３、前記基板搬送手段を、該手段が待機可能な前記予備
   室に回動可能に設けられた軸と、該軸を回動駆動する駆
   動装置と、ｌｌｆｆ記軸に一端が設けられた少な曵とも
   ２本のアームと、該アームの他端に設けられた基板のせ
   具とで構成した特許請求の範囲第１項記載の真空処理装
   置。