JP3071320B2 - 真空装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、減圧可能な空間への大
気の流入を遮断する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体製造プロセスを例に挙げれ
ば、半導体ウエハなどの被処理体を減圧空間にて処理す
る各種減圧処理装置が多用されている。この種の減圧処
理空間には、大気特に大気中の酸素，水分が一旦流入す
ると、減圧処理室内を所定真空度まで排気する時間が膨
大となり、プロセスサイクルが悪化してしまう。特に、
近年半導体素子の微細化，緻密化が進み、処理空間にお
ける酸素，水分などの不純物濃度をより低くする必要が
あり、プロセス開始前のバックプレッシャの低圧化が要
求されている。従って、益々排気時間が長くなり、プロ
セスサイクルがさらに悪化することになる。

【０００３】従来より、プロセス空間への大気の流入を
防止するために、プロセスチャンバとロードロックチャ
ンバとをゲートバルブを介して連結したものがある。ロ
ードロックチャンバ内にて被処理体周囲の雰囲気を大気
より真空雰囲気に置換した後、プロセスチャンバ内に搬
入しようとするものである。また、ロードロックチャン
バを大気に開放する前には、予めロードロックチャンバ
内を大気圧よりも陽圧に設定することも行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、真空チ
ャンバ内に大気が比較的多く流入した場合とそうでない
場合とで、その後の排気時間がどれ程相違するか実験し
てみた。両者を区別するため、１０リットルの同一容量
を持つ２つの真空チャンバに開口径の異なるゲートバル
ブを接続した。排気を開始する前の共通の条件として、
真空チャンバ内を３×１０^-8Torrに設定する、０．
５〜２．５Kg／Cm² の圧力でＮ₂ ガスのパージを行う、
充分な時間経過後に、Ｎ₂ パージを行いながらゲート
バルブを５分間開放した。その後、ゲートバルブを閉じ
てから排気時間計時を開始し、荒引き、高真空引きによ
り、真空チャンバ内圧力が１×１０^-7Torrに到達するま
で計時した。開口径が１００mmのゲートバルブを用いた
場合、排気時間は約４０分であった。ゲートバルブ径を
極端に狭くし、真空チャンバ内が大気より陽圧であるこ
とを利用して、大気がほとんど流入しない条件とした場
合には、排気時間は約８分であった。

【０００５】このように、大気が真空チャンバに流入す
ると、いかに排気時間が長時間化するかが理解できる
が、実際の装置では半導体ウエハなどの搬入出のため、
ある大きさの開口で大気と連通させなければならず、こ
のような場合にも、真空チャンバ内に大気が流入するこ
とを防止する装置が切望されていた。

【０００６】従来装置では、たとえロードロックチャン
バを大気よりも陽圧にしたとしても、その出口付近は、
Ｎ₂ ガスの流量が不足しており、しかも内壁面の摩擦に
よりＮ₂ ガスの流れが乱れ、内壁面を沿って大気が多く
流入するものと思われる。

【０００７】そこで、本発明の目的とするところは、上
述の観点から、減圧可能な空間へ大気が流入することを
従来よりも一層防止し、もって排気時間を短縮すること
のできる装置を提供することにある。

【０００８】さらに本発明の目的とするところは、大気
が流入するのを防止するにあたり、減圧可能な空間内で
の乱流の発生を防止し、乱流の発生による空間内の圧力
変化を生じさせないようにして大気の流入をより一層確
実に防止して排気時間を短縮することのできる装置を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係る真空装置は、排気手段と、ガス供給手段と、大気と
の間に設けた開閉口とを有し、減圧可能な空間と大気と
の間で被搬送体を搬入又は搬出する真空装置において、
前記開閉口よりも大気側に配置され、前記開閉口に続い
て形成された前記被搬送体の通路と、 前記通路内に被搬
送体の搬送方向に沿って設けられ、パージガスによる複
数段のガスカーテンを形成する複数の噴出口と、 前記複
数の噴出口をそれぞれ開口端とし、前記ガス供給手段よ
り前記パージガスを各々の前記噴出口に向けて案内する
複数のスリットと、前記複数の噴出口の各々と対向する
位置にて前記通路の内壁より突出して配設され、前記複
数の噴出口よりそれぞれ噴出されるパージガスを、前記
大気側へ向けて案内するガイド板と、を有し、前記複数
のスリットの各々は、前記通路の垂直面に対して前記大
気側へ向けて傾斜する傾斜角θ（θ＞０）を有し、前記
大気側より遠い位置の前記スリットの傾斜角は、前記大
気側に近い前記スリットの傾斜角より大きいことを特徴
とする。

【００１０】請求項２に記載の発明に係る真空装置は、
排気手段と、ガス供給手段と、大気との間に設けた開閉
口とを有し、減圧可能な空間と大気との間で被搬送体を
搬入又は搬出する真空装置において、前記開閉口よりも
大気側に配置され、前記開閉口に続いて形成された前記
被搬送体の通路と、 前記通路内に被搬送体の搬送方向に
沿って設けられ、パージガスによる複数段のガスカーテ
ンを形成する複数の噴出口と、 前記複数の噴出口をそれ
ぞれ開口端とし、前記ガス供給手段より前記パージガス
を各々の前記噴出口に向けて案内する複数のスリット
と、を有し、 前記複数のスリットのうち大気側より最も
遠い位置のスリットは、前記通路の垂直面と平行な垂直
スリットであり、前記複数のスリットの前記垂直スリッ
トを除く他のスリットの各々は、前記通路の垂直面に対
して前記大気側へ向けて傾斜する傾斜角θ（θ＞０）を
有し、前記大気側より遠い位置の前記スリットの傾斜角
は、前記大気側に近い前記スリットの傾斜角より大きい
ことを特徴とする。

【００１１】請求項３に記載の発明に係る真空装置は、
請求項１または２において、前記通路内の前記複数の噴
出口が形成された内周壁面と対向する対向内周壁面であ
って、前記ガスカーテンと交差する領域に形成され、前
記ガスカーテンの形成される方向に傾斜して前記ガスカ
ーテンの形成を許容する傾斜部と、前記傾斜部の前記大
気側の端部より延在形成され、前記通路の前記大気側の
開口端部より前記大気側に突出する突出部と、を有する
ことを特徴とする。

【００１２】請求項４に記載の発明に係る真空装置は、
請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記通路の前記大
気側の開口端であって、前記ガスカーテンの下流側のガ
ス圧力が低くなる位置に、前記通路の幅方向に沿って間
隔をおいて平行に複数配置された整流板を設けたことを
特徴とする。請求項５に記載の発明に係る真空装置は、
請求項４において、前記複数の整流板よりも前記通路の
内側領域に波形板を設け、前記波形板の凹部に渦流を閉
じこめ、前記波形板の頂点同士を結んだ線と平行な方向
に沿って、前記通路内より前記大気側に向かう層流状態
の流れを形成することを特徴とする。

【００１３】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、全ての噴出口
から噴出して形成される複数段の各ガスカーテンは、ス
リットの傾斜角度及びガイド板によって大気側に傾いて
形成され、しかも大気側から遠い位置に形成されるガス
カーテンは、大気側に近い位置に形成されるガスカーテ
ンよりもその傾斜角度が大きくなっている。これによ
り、通路内への大気の巻き込みを確実に防止することが
できる。

【００１４】被搬送体を搬入出するためには、ガス供給
手段より供給されるパージガスにより減圧空間内を大気
よりも陽圧に設定した状態で、この真空装置と大気との
間の開閉口を開口する。このとき、この開閉口につなが
る通路内の噴出口よりパージガスを噴出させておくこと
で、このパージガスによりこの通路内を大気よりも陽圧
に設定しておく。しかる後、被搬送体を、この通路を通
して真空装置へ搬入あるいは、真空装置から大気への搬
出を行う。この真空装置及び通路はパージガスで大気よ
りも陽圧に設定されており、大気が流入して来ることが
ない。

【００１５】この通路に直接パージガスを導くことで、
減圧可能な空間へのパージガス流量を増大させるより
も、大気に開口する側の陽圧度を高めることに寄与す
る。

【００１６】請求項２に記載の発明によれば、大気側か
ら最も遠い噴出口を除く他の複数の噴出口から噴出して
形成される複数段の各ガスカーテンは、スリットの傾斜
角度に従って大気側に傾いて形成される。さらに、大気
側から最も遠い垂直スリットを有する噴出口から噴出さ
れるパージガスにより、複数段の上記ガスカーテンより
も内側の通路は、陽圧に設定される。これらの作用によ
り、通路内への大気の巻き込みを確実に防止することが
できる。

【００１７】この場合、前記噴出口を大気側に向かうパ
ージガスカーテンを形成する向きに設けることにより、
陽圧になったパージガスの流れをガスカーテンにより押
出すことが出来、より厳重な大気の流入を防止すること
ができる。

【００１８】請求項３に記載の発明によれば、通路内に
おいてパージガスは噴出口より噴出するので、噴出先と
なる噴出口側の内周壁面と対向する対向内周壁面側のパ
ージガス圧力が最も低くなり、この領域より大気が流れ
こみやすい。このパージガスの流れが弱い領域には、渦
流が形成され、もし、この渦流が対向壁の上側に形成さ
れるとすれば、被搬送体の通路内において大気の巻き込
み流れが形成されてしまう。請求項３では、傾斜部及び
突出部を形成することで、このような渦流を被搬送体の
搬送経路と直接干渉しない突出部上に案内形成させるこ
とで、渦流と関係することなく被搬送体の搬送を行うこ
とができ大気の巻き込みを防止できる。

【００１９】請求項４に記載の発明によれば、ガスカー
テンの下流側のガス圧力が低くなる位置に、通路の幅方
向に沿って間隔をおいて平行に複数の整流板を配置する
ことによって、ガスカーテンの下流域でも大気側にスム
ースな流れを形成することができる。

【００２０】請求項５に記載の発明によれば、複数の整
流板よりも通路の内側領域に設けられた波形板により、
この波形板の凹部に渦流を閉じこめることができる。そ
れにより、波形板の頂点同士を結んだ線と平行な方向に
沿って、通路内より大気側に向かう層流状態の流れを形
成できる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を半導体ウエハの減圧処理シス
テムに適応した一実施例について、図面を参照して具体
的に説明する。

【００２２】まず、図３を参照して本実施例装置の全体
概要について説明する。同図において、プロセスチャン
バ１０はエッチング，アッシング，イオン注入または各
種の成膜処理を行なう減圧処理装置である。このプロセ
スチャンバ１０の両側には、ゲートバルブ１６，１６を
介してそれぞれ搬入側，搬出側のロードロックチャンバ
１２，１４が連結されている。さらに、各ロードロック
チャンバ１２，１４には、大気と遮断するためのゲート
バルブ１８，１８が連結されている。ロードロックチャ
ンバ１０内部は、その両側のゲートバルブ１６，１８の
閉鎖後に、大気圧から真空雰囲気に置換され、チャンバ
１０，１２内の圧力がほぼ同一となった後に、その間の
ゲートバルブ１６を開放することで、半導体ウエハをプ
ロセスチャンバ１０内に搬入している。プロセスチャン
バ１２内での減圧処理終了後は、ゲートバルブ１６を開
放して、半導体ウエハを搬出側のロードロックチャンバ
１４内部に搬入する。この後、ゲートバルブ１６を閉鎖
し、ロードロックチャンバ１４内部の雰囲気を真空雰囲
気から大気圧よりも陽圧に置換した後に、搬出側のゲー
トバルブ１８を開放してウエハの搬出が行われる。

【００２３】各チャンバ１０〜１４はそれぞれ真空引き
が可能であり、このため各チャンバ１０〜１４には真空
ポンプ２０が接続されている。さらに、各チャンバ１０
〜１４は、大気圧またはその前後の圧力に昇圧すること
が可能であり、各チャンバ１０〜１４内部に窒素ガスＮ
₂ をパージすることが可能である。本実施例装置では更
に、上記の減圧処理システムが大気と隣接する前後２ヵ
所の位置に、パージブロック４０，４０を連結してい
る。このパージブロック４０，４０も、窒素ガスＮ₂ を
パージすることが可能である。このため、各部に、共通
のＮ₂ ガスの供給管２２が設けられ、この供給管２２は
分岐され、分岐管２４として各チャンバ１０〜１４及び
パージブロック４０，４０に連結されている。各分岐管
２４の途中には、窒素ガスの流量調整を行なうマスフロ
ーコントローラ２６と、管路を断続するためのバルブ２
８と、直径が例えば０．０１μm 以上の粒子をトラップ
できるフィルタ３０とが接続されている。

【００２４】次に、パージブロック４０の詳細につい
て、図１及び図２を参照して説明する。 このパージブ
ロック４０は、左右にて対向する二つの側壁４２ａ，４
２ａと、底壁４２ｂと、上壁４２ｃとを有し、これらで
半導体ウエハの通路４２を区画している。この通路４２
の一端にはフランジ４４が形成されている。このフラン
ジ４４は、ゲートバルブ１８のバルブ側フランジ１８ａ
とボルト及びナット等によって連結される。パージブロ
ック４０の例えば上壁４２ｃには、この上壁４２ｃとの
間に空間４８を形成するパージボックス４６が固定され
ている。このパージボックス４６には、前記分岐管２４
の一端が連結され、内部に窒素ガスを導入可能である。

【００２５】さらに、パージブロック４０の上壁４２ｃ
には、上面より下面に向けて貫通し、通路４２のほぼ幅
方向全域に亘って開口する第１〜第４のスリット５０〜
５６が形成されている。各スリット５０〜５６は、パー
ジボックス４６内の空間４８と通路４２とを連通させ、
空間４８から通路４２に向けて窒素ガスをパージする為
のものである。第１のスリット５０は、外部雰囲気に最
も近い第１段目のスリットとして形成されている。この
第１のスリット５０は、空間４８より通路４２に向かう
にしたがい、外部雰囲気側に向けて、鉛直軸に対して角
度θ₁ だけ傾いて形成されている。第２，第３のスリッ
ト５２，５４は、第２段目，第３段目のスリットとして
形成され、同様に鉛直軸に対して角度θ₂ ，θ₃ だけ傾
いて形成されている。第４のスリット５６は、鉛直軸と
水平に形成されている。第１〜第３のスリット５０〜５
４の傾斜角度θ₁ 〜θ₃ は、外部雰囲気より遠ざかる程
角度が大きく、即ち、θ₁ ＜θ₂ ＜θ₃の関係となって
いる。

【００２６】パージブロック４０の通路４２内には、両
側壁４２ａ，４２ａより内側に向けて所定の長さで突出
する第１〜第３のガイド板５８〜６２が固定されてい
る。第１〜第３のガイド板５８〜６２は、第１〜第３の
スリット５０〜５４と対向する位置に配置され、各スリ
ット５０〜５４より噴出する窒素ガスを、その各スリッ
トの傾斜角度θ₁ 〜θ₃ に沿って案内するためのもので
ある。各ガイド板５８〜６２の上端は、ほぼ上壁４２ｃ
と接触する位置に配置されるが、その下端は底壁４２ｂ
まで到達しない位置にて終わっている。なお、パージブ
ロック４０の通路４２内での、半導体ウエハの有効通過
幅は、図２に示すように、両側の第１のガイド板５８，
５８の内寸幅寸法Ｗである。

【００２７】つぎに、通路４２の底壁４２ｂの形状につ
いて説明する。底壁４２ｂの開口端部は、先端に向かう
にしたがい下方に傾斜する傾斜面６４として形成されて
いる。さらに、この傾斜面６４の先端は、パージブロッ
ク４０の開口部より更に外部雰囲気側に水平に突出する
水平突出面６６と連結されている。この傾斜面６４及び
水平突出面６６で形成される領域には、パージブロック
４０の幅方向にて一定間隔をおいて多数枚平行に配置さ
れその上端が底壁４２ｂよりも突出した整流板６８が設
けられている。更に、多数枚の整流板６８の内側端より
更に内側の領域であって、底壁４２ｂの上面には、波板
状に形成された波形板７０が、パージブロック４０の幅
方向全域に亘って配置されている。なお、パージブロッ
ク４０を構成する各種部材は例えばステンレスにて形成
され、各部材は例えばスポット溶接等によって相互に連
結されている。

【００２８】次に、作用について説明する。

【００２９】プロセスチャンバ１０内に半導体ウエハを
搬入する場合について考察する。この際には、あらかじ
め搬入側のロードロックチャンバ１２の両側のゲートバ
ルブ１６，１８を閉鎖し、ロードロックチャンバ１２内
部を大気圧よりも陽圧に設定する。この為に、ガス供給
管２２及び分岐管２４を介して、ロードロックチャンバ
１２内部に窒素ガスをパージする。ロードロックチャン
バ１２内部を陽圧に設定した後、ゲートバルブ１８を開
放すれば、陽圧のロードロックチャンバ１２内には原理
的には大気が流入しないことになるが、その後のロード
ロックチャンバ１２の排気時間を考慮すると、大気の遮
断対策が未だ不十分である。そこで、本実施例装置で
は、ゲートバルブ１８の外側に更にパージブロック４０
を配置している。

【００３０】パージブロック４０のパージボックス４６
内には、例えばゲートバルブ１８の開閉動作にかかわら
ず、システム稼動中に亘って常時窒素ガスが供給されて
いる。このため、パージボックス４６の空間４８より、
第１〜第４のスリット５０〜５６を介して、窒素ガスが
通路４２に向けてパージされることになる。第１〜第４
のスリット５０〜５６より噴出される窒素ガスの流れ
を、図１のＦ₁ からＦ₄に示す。この窒素ガスの流れＦ
₁ からＦ₄ は、それぞれ半導体ウエハの搬入方向と交差
する方向に向けて、窒素ガスによる多段のカーテンを形
成することになる。この多段のガスカーテンにより、大
気が真空側に流入することを防止できる。特に、第１〜
第３のスリット５０〜５４より形成されるガスカーテン
Ｆ₁ からＦ₃ は、通路４２の上端より下方に向かうにし
たがい外部雰囲気側に傾いて形成される。従って、パー
ジブロック４０の開口部より流入しようとする大気は、
一旦開口部より内側に入ったとしても、３段のガスカー
テンの流れに従いパージブロック４０の開口部より外側
に流出されることになる。また、第４のスリット５６か
らの窒素ガスの流れＦ₄ は、パージブロック４０の通路
４２内部の雰囲気を大気圧よりも陽圧に設定する作用を
強化する。このように、パージブロック４０内部にて多
段のガスカーテンを形成することにより、その上壁４２
ｃに沿って流入使用とする大気は、上壁４２ｃ付近のガ
ス噴出圧力が高いため、ガスカーテンＦ₁ からＦ₃ に沿
ってパージブロック４０外部に流出されることになる。

【００３１】パージブロック４０の２つの側壁４２ａの
内面上では、理論的には窒素ガスの流速は０である。従
って、この２つの側壁４２ａの表面上を沿って大気が流
れ込もうとする。しかし、本実施例装置では２つの側壁
４２ａ，４２ａより内側に突出して第１〜第３のガイド
板５８〜６２が形成されているので、このような大気の
流れは物理的に阻止され、ガスカーテンＦ₁ からＦ₃ に
沿ってパージブロック４０の外部に流出されることにな
る。

【００３２】次に、パージブロック４０の底壁４２ｂの
出口付近に、傾斜面６４及び水平突出面６６を設けた理
由について説明する。本実施例装置では、窒素ガスは上
壁４２ｃに設けたスリットより噴出するので、底壁４２
ｂ側の窒素ガス圧力が最も低くなり、この領域より大気
が流れこみやすい。さらに、窒素ガスの流れが弱い領域
には、図１に示すような渦流Ｗ₁ が形成されてしまう。
もし、この渦流Ｗ₁ が底壁４２ｂの上側に形成されると
すれば、半導体ウエハの通路４２の内部において大気の
巻き込み流れが形成されてしまう。本実施例装置では、
傾斜面６４及び水平突出面６６を形成することで、この
ような渦流Ｗ₁ を通路４２の外部に配置し、大気の巻き
込みを防止できる。さらに、底壁４２ｂの出口付近にお
いては、その幅方向に沿って所定間隔をおいて平行に多
数枚の整流板６８を設け、ガス圧力の弱い領域にてガス
カーテンＦ₁ からＦ₃ の外側に向かうスムースな流れを
実現し、大気の巻き込みを防止している。

【００３３】次に、整流板６８の内側領域であって、底
壁４２ｂの上面に波形板７０を設けた理由について説明
する。この底壁４２ｂ上でも、窒素ガスの流速は理論上
０である。波形板７０の第１の目的は、底壁４２ｂに沿
って内部に流れ込もうとする大気を物理的に阻止するこ
とにある。さらに、波形板７０は、その凹部の領域に渦
流Ｗ₂ を閉じ込め、波形板７０の頂点どうしを結んだ線
と平行な方向に沿って、かつ、パージブロック４０の内
側より外側に向かう層流状態の流れＦ₅ を形成してい
る。この様な層流状態の流れＦ₅ を形成することで、最
もガス圧が弱い底壁４２ｂ付近の領域からの大気の巻き
込みを防止している。以上のような作用により、パージ
ブロック４０の開口部付近の大気の流れ状態は、図１に
示すＷ₃ の通りとなり、パージブロック４０内側への大
気の巻き込みが防止される。

【００３４】ところで、本発明に係る真空装置において
は、ガスカーテンを形成するにあたり、パージガスの噴
出方向を、被搬送体である半導体ウェハの搬送方向と交
差する方向の一つである半導体ウェハの表面に平行した
方向に設定することも可能である。

【００３５】図４，図５，図８は、この場合の構成を示
している。

【００３６】すなわち、図４においてパージブロック１
４０は、図１に示した例と同様に、左右側壁１４０ａ、
１４０ａと、底壁１４０ｂと、この底壁１４０ｂと対向
する上壁１４０ｃ（図４では図示せず）とにより半導体
ウェハＷの通路１４２を区画している。そして、パージ
ブロック１４０の側壁１４０ａ、１４０ａには、その壁
との間に空間１４８を形成するパージボックス１４６
ａ、１４６ｂが半導体ウェハＷの通路１４２をはさんで
対向する位置にそれぞれ固定されており、一方のパージ
ボックス１４６ａには、図１において用いた符号２４で
示される分岐管の一端が連結されて内部に窒素ガスを導
入するようになっている。また、他方のパージボックス
１４６ｂには、図示しないバキューム装置に接続されて
いる排気管１５０の一端が連結されて内部からの排気が
行われるようになっている。

【００３７】さらに、側壁１４０ａ、１４０ａには、パ
ージボックス１４６ａ、１４６ｂと通路１４２とを連通
するためのスリット１５２ａ、１５２ｂが、形成されて
いる。このスリット１５２ａ、１５２ｂは、側壁１４０
ａの上下方向に沿った長手方向を設定されていて、かつ
半導体ウェハＷの搬送方向（図４中、矢印で示す方向）
に沿って間隔をおいて複数形成されている。そして、こ
のスリット１５２ａ、１５２ｂは、側壁１４０ａを貫通
する方向が、半導体ウェハＷの表面と平行な方向に設定
されている。

【００３８】これらスリットのうち、一方のパージボッ
クス１４６ａ側に位置しているスリット１５２ａは、パ
ージボックス１４６ａの空間１４８から通路１４２に向
けて窒素ガスを噴出させるための噴出口として形成さ
れ、そして、他方のパージボックス１４６ｂ側に位置す
るスリット１５２ｂは、通路１４２に噴出された窒素ガ
スを吸い込むための吸引口として形成されている。

【００３９】次に、作用を説明する。

【００４０】一方のパージボックス１４６ａ側に位置す
るスリット１５２ａから噴出された窒素ガスは、図５に
示すように、半導体ウェハＷの表面と平行し、かつ、搬
送方向と直交して通路１４２を遮断する層流によって多
段のガスカーテンを形成したうえで、他方のパージボッ
クス１５６ｂ側に位置するスリット１５２ｂに向け流
れ、スリット１５２ｂを介して吸引される。従って、半
導体ウェハＷの通過によっても、窒素ガスの流れが乱さ
れることが少ないのでガスカーテンに乱れが生じない。
この結果、半導体ウェハＷの表面付近での圧力変動が抑
えられ、この圧力変動による大気の撒き込みを略完全に
阻止することができる。

【００４１】なお、上記実施例においては、窒素ガスが
吸引される際、側壁１４０ａの一方の内面に窒素ガスが
衝突して乱流を起こさないようにすることが必要であ
り、このためには、吸引側のスリット１５２ｂの開口の
大きさあるいはバキューム装置による吸引力の設定によ
って対処することが可能である。また、上述したよう
に、搬送方向に沿って複数段のガスカーテンを形成する
スリットは、その搬送方向に沿って上流側から下流側に
向かうに従い、例えば、開口を順次狭くして窒素ガスの
噴出速度を高めることもできる。この場合には、最下流
側に位置するスリットは、通路１４２内での雰囲気を大
気圧よりも陽圧に設定する作用を高めるのに寄与する。

【００４２】一方、図４に示した実施例においては、パ
ージガスの噴出口と吸引口とを組み合わせた構成とした
が、噴出口のみを設け、噴出口より大気側に向かうガス
カーテンを形成することも可能である。

【００４３】図６は、この場合の実施例を示しており、
本実施例による真空装置は、図１に示した実施例と同様
な構成からなるパージボックス１４６が側壁１４０ａ、
１４０ａの一方に固定されている。そして、このパージ
ボックス１４６が固定されている側の側壁１４０ａに
は、半導体ウェハＷの表面と平行する向きに貫通する第
１〜第４のスリット１６０〜１６６が、半導体ウェハＷ
の搬送方向に沿って形成されている。各スリット１６０
〜１６６は、図１に示した実施例と同様に、パージボッ
クス１４６の空間１４８と通路１４２とを連通させ、空
間１４８から通路１４２に向けてパージのための窒素ガ
スを噴出させるようになっている。第１〜第３のスリッ
トは、これも図１に示した実施例と同様に傾斜させてあ
り、この傾斜角度θ1 〜θ3 は、半導体ウェハＷの表面
と平行する水平軸を基準として、図１に示した場合と同
じ角度および関係を設定されており、また、第４のスリ
ット１６６は、上記水平軸と平行に設定されている。

【００４４】また、パージブロック１４０の通路１４２
内には、図７に示すように、底壁１４０ｂおよび上壁１
４０ｃより内側に向けて所定の長さで突出する第１〜第
３のガイド板１７０〜１７４が固定されており、このガ
イド板１７０〜１７４は、図１に示した実施例と同様
に、スリット１６０〜１６４より噴出する窒素ガスを案
内するためのものである。そして、各ガイド板１７０〜
１７４の延長方向一端は、パージボックス１４６が固定
されている側の側壁１４０ａと接触する位置に配置さ
れ、そして延長方向他端は他方の側壁１４０ａに到達し
ない位置にてその末端が終わっている。

【００４５】一方、パージボックス１４６が固定されて
いない側の側壁１４０ａにおける開口端には、図１に示
した実施例における傾斜面に相当する傾斜部１８０が形
成されており、この傾斜部１８０は、先端に向かうに従
い側方に拡開された傾斜面を形成されて、この傾斜面の
先端はパージブロック１４０の開口部よりもさらに外部
雰囲気側に突出する垂直突出面１８０ａと連結されてい
る。

【００４６】また、この傾斜部１８０の傾斜面および垂
直突出面１８０ａで形成される領域には、図７に示すよ
うに、パージブロック１４０の上下方向において一定間
隔を以って、半導体ウェハＷの表面と平行に配置される
とともに通路１４２側の端部が側壁１４０ｂよりも内側
に突出している整流板１９０が設けられている。さら
に、半導体ウェハＷの移動方向における整流板１９０の
下流側には、側壁１４０ｂの内面に、その内面の垂直方
向全域にわたって波板状に形成された波形板１９２が配
置されている。なお、これらパージブロック１４０を構
成する各種部材は、図１に示した実施例と同様に、例え
ばステンレスにて形成され、各部材は例えば、スポット
溶接等によって相互に連結されている。

【００４７】次に、作用を説明する。

【００４８】図６に示した実施例においては、図１に示
した実施例の場合における窒素ガスの流れる方向を、半
導体ウェハＷの表面と平行する方向に置き換えた状態が
得られる。従って、第１〜第４のスリット１６０〜１６
４から噴出される窒素ガスは、図１に示した符号Ｆ1 〜
Ｆ2 を用いて説明すると、半導体ウェハＷの搬入方向を
横断する方向で、半導体ウェハＷの表面に沿って流れる
多段のカーテンを形成する。

【００４９】そして、パージブロック１４０の開口部よ
り流入しようとする大気は、その開口部から内側に入っ
たとしても、３段のガスカーテンの流れに従いパージブ
ロック１４０の開口部より外側に流出されることにな
る。また、第４のスリット１６４からのガスの流れＦ4
は、図１に示した実施例の場合と同様に、パージブロッ
ク１４０の通路１４２内部の雰囲気を大気圧よりも陽圧
に設定する作用を強化する。

【００５０】さらに、パージブロック１４０の底壁１４
０ｂおよび上壁１４０ｃの内面では、第１〜第３のガイ
ド板１７０〜１７４によって、図１に示した実施例と同
様な作用が得られ、そして、パージブロック１４０の側
壁出口付近において、また、整流板１９０の後方におい
ても、図１に示した実施例と同様な作用が得られること
により、大気の撒き込みが防止される。

【００５１】このように、図６に示した実施例において
は、パージガスの流れる方向を半導体ウェハＷの表面と
平行する方向を設定したので、半導体ウェハＷの表面近
傍でのガスカーテンに乱流を生じさせることがなく、こ
の乱流の発生による表面近傍での圧力変動を抑えて、大
気の撒き込みを確実に防止することができる。

【００５２】なお、上述した実施例に用いられるパージ
ガスとしては、窒素ガスに限らないものであり、特に、
ロードロックチャンバーおよびプロセスチャンバでの処
理に悪影響を及ぼさないように、これら各チャンバにお
いて使用されるものと同種のものを用いることが好まし
く、例えば、窒素ガス以外にＣＯ2 や清浄化された乾燥
気体等が使用可能である。

【００５３】なお本発明は、上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が
可能である。例えば、上記実施例のように本発明装置を
パージブロック４０として形成しておけば、フランジな
どの連結形状を設けることで既存の真空装置にも接続で
きる効果がある。これに限らず、例えばゲートバルブ出
口側の形状として、パージブロック４０と同一の機能を
一体的に設けるものでも良い。また、本発明は、上記実
施例のように、プロセスチャンバ１０及びロードロック
チャンバ１２，１４を連結した真空装置に限らず、単一
の真空チャンバに一体的にまたは別体で連結する装置に
も適応可能である。

【００５４】また、本発明によれば、パージガスの噴出
口の向きを半導体ウェハの表面と平行する方向に設定し
たので、半導体ウェハ表面近傍で乱流を生じせないよう
にすることができる。従って、半導体ウェハ表面での圧
力変動を抑えて大気の撒き込みを防止して大気の流入を
より一層確実に阻止することにより、真空排気時間を短
縮させることができる。

【００５５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を減圧処理システムの大気開口側の構造
に適用した実施例を説明するための概略断面図である。

【図２】図１に示すパージブロックを開口側から見た正
面図である。

【図３】本発明を適用した減圧処理システムの全体構成
を説明するための概略説明図でる。

【図４】本発明を減圧処理システムの大気開口側の構造
に適用した別実施例を説明するための概略断面図であ
る。

【図５】図４に示すパージブロックを開口側から見た正
面図である。

【図６】本発明を減圧処理システムの大気開口側の構造
に適用したさらに別の実施例を説明するための概略断面
図である。

【図７】図６に示すパージブロックを開口側から見た正
面図である。

【図８】図４，５に示すパージブロックの一部を切欠し
た斜視図である。

【符号の説明】

４０、１４０ パージブロック ４２、１４２ 通路 ４６、１４６ パージボックス ５０〜５６ スリット ５８〜６２ ガイド板 ６８ 整流板 ７０ 波形板 １５２ａ、１５２ｂ スリット Ｗ 半導体ウェハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−224133（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−175622（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−239938（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−45920（ＪＰ，Ａ) 特公 昭39−20989（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/3065 H01L 21/205 H01L 21/31

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気手段と、ガス供給手段と、大気との
   間に設けた開閉口とを有し、減圧可能な空間と大気との
   間で被搬送体を搬入又は搬出する真空装置において、 前記開閉口よりも大気側に配置され、前記開閉口に続い
   て形成された前記被搬送体の通路と、 前 記通路内に被搬送体の搬送方向に沿って設けられ、パ
   ージガスによる複数段のガスカーテンを形成する複数の
   噴出口と、 前記複数の噴出口をそれぞれ開口端とし、前記ガス供給
   手段より前記パージガスを各々の前記噴出口に向けて案
   内する複数のスリットと、 前記複数の噴出口の各々と対向する位置にて前記通路の
   内壁より突出して配設され、前記複数の噴出口よりそれ
   ぞれ噴出されるパージガスを、前記大気側へ向けて案内
   するガイド板と、 を有し、 前記複数のスリットの各々は、前記通路の垂直面に対し
   て前記大気側へ向けて傾斜する傾斜角θ（θ＞０）を有
   し、前記大気側より遠い位置の前記スリットの傾斜角
   は、前記大気側に近い前記スリットの傾斜角より大きい
   ことを特徴とする真空装置。
2. 【請求項２】 排気手段と、ガス供給手段と、大気との
   間に設けた開閉口とを有し、減圧可能な空間と大気との
   間で被搬送体を搬入又は搬出する真空装置において、 前記開閉口よりも大気側に配置され、前記開閉口に続い
   て形成された前記被搬送体の通路と、 前 記通路内に被搬送体の搬送方向に沿って設けられ、パ
   ージガスによる複数段のガスカーテンを形成する複数の
   噴出口と、 前記複数の噴出口をそれぞれ開口端とし、前記ガス供給
   手段より前記パージガスを各々の前記噴出口に向けて案
   内する複数のスリットと、 を有し、 前記複数のスリットのうち大気側より最も遠い位置のス
   リットは、前記通路の 垂直面と平行な垂直スリットであ
   り、 前記複数のスリットの 前記垂直スリットを除く他のスリ
   ットの各々は、前記通路の垂直面に対して前記大気側へ
   向けて傾斜する傾斜角θ（θ＞０）を有し、前記大気側
   より遠い位置の前記スリットの傾斜角は、前記大気側に
   近い前記スリットの傾斜角より大きいことを特徴とする
   真空装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、 前記通路内の前記複数の噴出口が形成された内周壁面と
   対向する対向内周壁面であって、前記ガスカーテンと交
   差する領域に形成され、前記ガスカーテンの形成される
   方向に傾斜して前記ガスカーテンの形成を許容する傾斜
   部と、 前記傾斜部の前記大気側の端部より延在形成され、前記
   通路の前記大気側の開口端部より前記大気側に突出する
   突出部と、 を有する ことを特徴とする真空装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかにおいて、 前記通路の前記大気側の開口端であって、前記ガスカー
   テンの下流側のガス圧力が低くなる位置に、前記通路の
   幅方向に沿って間隔をおいて平行に複数配置された整流
   板を設けた ことを特徴とする真空装置。
5. 【請求項５】 請求項４において、 前記複数の整流板よりも前記通路の内側領域に波形板を
   設け、前記波形板の凹部に渦流を閉じこめ、前記波形板
   の頂点同士を結んだ線と平行な方向に沿って、前記通路
   内より前記大気側に向かう層流状態の流れを 形成するこ
   とを特徴とする真空装置。