JP3131252B2 - 真空装置 - Google Patents
真空装置Info
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- JP3131252B2 JP3131252B2 JP03246655A JP24665591A JP3131252B2 JP 3131252 B2 JP3131252 B2 JP 3131252B2 JP 03246655 A JP03246655 A JP 03246655A JP 24665591 A JP24665591 A JP 24665591A JP 3131252 B2 JP3131252 B2 JP 3131252B2
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- vacuum
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は窓面が水平方向に向けら
れた真空窓を備えた真空室内で基板等の表面を処理する
装置であって、前記処理の際に蒸発材料またはエッチン
グされた物質が飛散する真空装置、さらに詳しくいえ
ば、分子流を利用して基板に薄膜を成膜する分子線エピ
タキシー装置およびマイクロ波と電磁石でプラズマを生
成し、そのプラズマを利用して基板上の薄膜をエッチン
グしたり、逆に薄膜を堆積したりする電子サイクロトロ
ン共鳴（ＥＣＲ）装置にそれぞれ設けられている真空窓
の前に透明板を配置し必要に応じ装置外部から容易に交
換できるようにした真空装置に関する。
れた真空窓を備えた真空室内で基板等の表面を処理する
装置であって、前記処理の際に蒸発材料またはエッチン
グされた物質が飛散する真空装置、さらに詳しくいえ
ば、分子流を利用して基板に薄膜を成膜する分子線エピ
タキシー装置およびマイクロ波と電磁石でプラズマを生
成し、そのプラズマを利用して基板上の薄膜をエッチン
グしたり、逆に薄膜を堆積したりする電子サイクロトロ
ン共鳴（ＥＣＲ）装置にそれぞれ設けられている真空窓
の前に透明板を配置し必要に応じ装置外部から容易に交
換できるようにした真空装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】分子線エピタキシー装置およびＥＣＲ装
置は基板を処理するために真空を利用する真空装置であ
る。図５は従来の分子線エピタキシー装置の一例を示す
概略図である。成長室（真空室）１４に分子線セル８
ａ，８ｂおよび８ｃが配置され、その中央部に処理基板
９が図示しない搬送機構で搬送されてくる。成長室１４
の側壁には真空窓３が設けられている。成長室１４を高
真空状態にし分子線セル８ａ，８ｂおよび８ｃより分子
流（蒸気）を基板に当てることにより基板９に薄膜結晶
を成長させる。成長室１４の真空窓は基板搬送動作の際
に、真空中の基板９の位置を成長室の外から覗くため使
用したり、基板の温度を赤外線放射温度計で真空窓を通
して測定するため等の目的で利用される。
置は基板を処理するために真空を利用する真空装置であ
る。図５は従来の分子線エピタキシー装置の一例を示す
概略図である。成長室（真空室）１４に分子線セル８
ａ，８ｂおよび８ｃが配置され、その中央部に処理基板
９が図示しない搬送機構で搬送されてくる。成長室１４
の側壁には真空窓３が設けられている。成長室１４を高
真空状態にし分子線セル８ａ，８ｂおよび８ｃより分子
流（蒸気）を基板に当てることにより基板９に薄膜結晶
を成長させる。成長室１４の真空窓は基板搬送動作の際
に、真空中の基板９の位置を成長室の外から覗くため使
用したり、基板の温度を赤外線放射温度計で真空窓を通
して測定するため等の目的で利用される。
【０００３】上記分子線エピタキシー装置の成長室では
基板９に薄膜を形成する際、蒸発材料を蒸発させるた
め、その蒸発した材料は四方八方に飛散する。そのた
め、真空窓３または真空窓３の真空側に透明ガラスが取
り付けられている場合にはその透明ガラスは蒸発材料の
蒸発する回数が増加する度に曇りがひどくなって成長室
内を見ることができなくなるという欠点があった。
基板９に薄膜を形成する際、蒸発材料を蒸発させるた
め、その蒸発した材料は四方八方に飛散する。そのた
め、真空窓３または真空窓３の真空側に透明ガラスが取
り付けられている場合にはその透明ガラスは蒸発材料の
蒸発する回数が増加する度に曇りがひどくなって成長室
内を見ることができなくなるという欠点があった。
【０００４】図６は従来のＥＣＲ装置の一例を示す概略
図である。ＥＣＲ室７の周囲に磁界を印加するための電
磁石１５が配置され、ＥＣＲ室７の出口すなわち加工室
１０との境界部分にグリッド８が設けられている。グリ
ッド８とは反対側のＥＣＲ室７の側壁には真空窓３が設
けられ、真空窓３の一端にマイクロ波電源１２が結合さ
れたマイクロ波導波管１１が接続されている。加工室１
０の中央部には図示しない搬送機構により基板が搬送さ
れてくる。ＥＣＲ室７内に図示しないガス供給系よりガ
スを導入し、真空窓３から導入したマイクロ波と電磁石
１５によってプラズマを生成し、そのプラズマをＥＣＲ
室７から加工室１０に引き出すことにより加工室にある
基板１３表面の薄膜をエッチングできる。また、ある薄
膜を基板１３表面に堆積できる。エッチングの場合はこ
の例のようにＥＣＲ室の出口にプラズマ中のイオンを引
き出すためグリッド電極７が設けられている。また、膜
を堆積する場合は、グリッド電極は取り付けではなく、
電磁石１５による磁力線の強度の勾配を利用してイオン
を引き出す。いずれの場合もＥＣＲ室７内で生成された
プラズマ中のガスイオンは運動エネルギーを持ってい
る。特にエッチングの場合はイオンの運動エネルギーは
数百ｅＶもあり、このイオンによって基板を加工する。
図である。ＥＣＲ室７の周囲に磁界を印加するための電
磁石１５が配置され、ＥＣＲ室７の出口すなわち加工室
１０との境界部分にグリッド８が設けられている。グリ
ッド８とは反対側のＥＣＲ室７の側壁には真空窓３が設
けられ、真空窓３の一端にマイクロ波電源１２が結合さ
れたマイクロ波導波管１１が接続されている。加工室１
０の中央部には図示しない搬送機構により基板が搬送さ
れてくる。ＥＣＲ室７内に図示しないガス供給系よりガ
スを導入し、真空窓３から導入したマイクロ波と電磁石
１５によってプラズマを生成し、そのプラズマをＥＣＲ
室７から加工室１０に引き出すことにより加工室にある
基板１３表面の薄膜をエッチングできる。また、ある薄
膜を基板１３表面に堆積できる。エッチングの場合はこ
の例のようにＥＣＲ室の出口にプラズマ中のイオンを引
き出すためグリッド電極７が設けられている。また、膜
を堆積する場合は、グリッド電極は取り付けではなく、
電磁石１５による磁力線の強度の勾配を利用してイオン
を引き出す。いずれの場合もＥＣＲ室７内で生成された
プラズマ中のガスイオンは運動エネルギーを持ってい
る。特にエッチングの場合はイオンの運動エネルギーは
数百ｅＶもあり、このイオンによって基板を加工する。
【０００５】このＥＣＲ装置はイオンが高い運動エネル
ギーを持っているため目的の基板をエッチングするだけ
でなく、高エネルギーイオンが接触する全ての箇所（Ｅ
ＣＲ室の壁面およびグリッド電極）をエッチングしてし
まい、エッチングされた金属物質が室内全体に飛散す
る。そのため、上記マイクロ波導入真空窓３はエッチン
グされた金属物質が堆積し、マイクロ波が窓の表面に堆
積した薄膜で反射され、または吸収される。その結果、
ＥＣＲ室７内に導入されるマイクロ波の量は減少してイ
オンの密度が減少し、エッチング工程では基板のエッチ
ング速度が低下する。最悪の場合には、プラズマが消滅
したり、マイクロ波導入窓が破損したりする、等の欠点
があった。
ギーを持っているため目的の基板をエッチングするだけ
でなく、高エネルギーイオンが接触する全ての箇所（Ｅ
ＣＲ室の壁面およびグリッド電極）をエッチングしてし
まい、エッチングされた金属物質が室内全体に飛散す
る。そのため、上記マイクロ波導入真空窓３はエッチン
グされた金属物質が堆積し、マイクロ波が窓の表面に堆
積した薄膜で反射され、または吸収される。その結果、
ＥＣＲ室７内に導入されるマイクロ波の量は減少してイ
オンの密度が減少し、エッチング工程では基板のエッチ
ング速度が低下する。最悪の場合には、プラズマが消滅
したり、マイクロ波導入窓が破損したりする、等の欠点
があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た分子線エピタキシー装置およびＥＣＲ装置は上記真空
窓の曇りを取り除くため、短期間の間に成長室を大気に
曝して真空窓または透明ガラスを交換する必要があっ
た。本発明の目的は上記欠点を解決するもので、真空窓
の内側に１以上の透明ガラスを重ねて設けておき、最も
上に重ねられている透明ガラスが曇った場合、その度に
装置外部から操作してその透明ガラスを真空窓面から退
避させることにより、真空窓の交換の期間を長くした真
空装置を提供することにある。
た分子線エピタキシー装置およびＥＣＲ装置は上記真空
窓の曇りを取り除くため、短期間の間に成長室を大気に
曝して真空窓または透明ガラスを交換する必要があっ
た。本発明の目的は上記欠点を解決するもので、真空窓
の内側に１以上の透明ガラスを重ねて設けておき、最も
上に重ねられている透明ガラスが曇った場合、その度に
装置外部から操作してその透明ガラスを真空窓面から退
避させることにより、真空窓の交換の期間を長くした真
空装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明による真空装置は窓面が水平方向に向けられた
真空窓を備えた真空室内で基板等の表面を処理する装置
であって、前記処理の際に蒸発材料またはエッチングさ
れた物質が飛散する真空装置において、前記真空窓の真
空室面に、前記真空窓全体を覆う透明ガラスを１枚以上
重ねて配置し、前記透明ガラスの前記真空窓から外れた
下側部分に２個の孔を一定距離隔てて設け、前記２個の
孔にそれぞれ固定棒と可動棒を挿入し前記固定棒の他端
を真空室の壁に取り付け、前記可動棒の他端を真空装置
の外から操作できる可動機構に接続し、前記可動機構を
操作することにより前記可動棒をガラス板の厚み分だけ
移動させ、ガラス板群を１枚ずつ前記真空窓面から退避
できるように構成してある。
に本発明による真空装置は窓面が水平方向に向けられた
真空窓を備えた真空室内で基板等の表面を処理する装置
であって、前記処理の際に蒸発材料またはエッチングさ
れた物質が飛散する真空装置において、前記真空窓の真
空室面に、前記真空窓全体を覆う透明ガラスを１枚以上
重ねて配置し、前記透明ガラスの前記真空窓から外れた
下側部分に２個の孔を一定距離隔てて設け、前記２個の
孔にそれぞれ固定棒と可動棒を挿入し前記固定棒の他端
を真空室の壁に取り付け、前記可動棒の他端を真空装置
の外から操作できる可動機構に接続し、前記可動機構を
操作することにより前記可動棒をガラス板の厚み分だけ
移動させ、ガラス板群を１枚ずつ前記真空窓面から退避
できるように構成してある。
【０００８】このような構成によれば、最も上に重ねら
れたガラスに膜が付着しその透視度が不良になったとき
その都度、装置外部から操作をするだけで汚れたガラス
板を真空窓面から外すことができ、長期に渡って真空室
内への透視度を良好に保つことができる。これにより、
真空室を短期間で大気に曝すことなく、処理作業を長期
に渡って行うことができる。
れたガラスに膜が付着しその透視度が不良になったとき
その都度、装置外部から操作をするだけで汚れたガラス
板を真空窓面から外すことができ、長期に渡って真空室
内への透視度を良好に保つことができる。これにより、
真空室を短期間で大気に曝すことなく、処理作業を長期
に渡って行うことができる。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明をさらに詳しく
説明する。図１は本発明による真空装置の実施例を示す
概略正面図で、分子線エピタキシー装置の例である。図
中、図５と同じ符号部分は同じ機能部分であるので説明
を省略する。成長室１４の真空窓３の内側に、重ね合わ
せたガラス板群１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ・・・が取り付
けられている。ガラス板の材質は例えば石英である。蒸
発した材料は分子線セル８ａ，８ｂおよび８ｃの方向か
ら飛来してガラス板群の最も上に重ねられているガラス
板１ａに付着する。何度も処理を繰り返すことより、ガ
ラス板１ａに付着する膜は厚くなり、装置外部から真空
窓３を通して成長室１４の中を見ることができなくな
る。ガラス板群１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ・・・を保持し
ている可動棒５に接続された可動機構６を矢印の方向に
引くと、ガラス板一枚の厚さ分だけ可動棒５が動き、ガ
ラス板１ａが自重によって回転し真空窓３の面より外れ
る。
説明する。図１は本発明による真空装置の実施例を示す
概略正面図で、分子線エピタキシー装置の例である。図
中、図５と同じ符号部分は同じ機能部分であるので説明
を省略する。成長室１４の真空窓３の内側に、重ね合わ
せたガラス板群１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ・・・が取り付
けられている。ガラス板の材質は例えば石英である。蒸
発した材料は分子線セル８ａ，８ｂおよび８ｃの方向か
ら飛来してガラス板群の最も上に重ねられているガラス
板１ａに付着する。何度も処理を繰り返すことより、ガ
ラス板１ａに付着する膜は厚くなり、装置外部から真空
窓３を通して成長室１４の中を見ることができなくな
る。ガラス板群１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ・・・を保持し
ている可動棒５に接続された可動機構６を矢印の方向に
引くと、ガラス板一枚の厚さ分だけ可動棒５が動き、ガ
ラス板１ａが自重によって回転し真空窓３の面より外れ
る。
【００１０】図２はガラス板群付近の詳細を示した斜視
図である。ガラス板群１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ・・・は
真空窓３より大きい直径の円形であり、真空窓３全体を
覆うことができる。ガラス板群１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
・・・は真空窓３に対面しない外周付近すなわち成長室
１４の側壁に対面する位置に一定間隔を持って孔２ａ，
２ｂが設けられており、孔２ｂには一端が成長室１４の
側壁に固定された固定棒４が挿入されている。孔２ａに
は成長室１４の壁に対し直角方向にスライド可能で、そ
の他端が成長室１４の外部に突出している可動棒５が挿
入されている。可動棒６の他端には可動機構６が接続さ
れている。可動機構６はガラス板の厚さに相当する量単
位で可動棒５を移動できるような構造となっている。当
初は全てのガラス板が図２のように重ねられた状態にな
っている。そして、１枚目のガラス板１ａに膜が付着し
成長室内部を見通すのに困難となった時点で、可動軸６
を矢印方向に操作することになる。
図である。ガラス板群１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ・・・は
真空窓３より大きい直径の円形であり、真空窓３全体を
覆うことができる。ガラス板群１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
・・・は真空窓３に対面しない外周付近すなわち成長室
１４の側壁に対面する位置に一定間隔を持って孔２ａ，
２ｂが設けられており、孔２ｂには一端が成長室１４の
側壁に固定された固定棒４が挿入されている。孔２ａに
は成長室１４の壁に対し直角方向にスライド可能で、そ
の他端が成長室１４の外部に突出している可動棒５が挿
入されている。可動棒６の他端には可動機構６が接続さ
れている。可動機構６はガラス板の厚さに相当する量単
位で可動棒５を移動できるような構造となっている。当
初は全てのガラス板が図２のように重ねられた状態にな
っている。そして、１枚目のガラス板１ａに膜が付着し
成長室内部を見通すのに困難となった時点で、可動軸６
を矢印方向に操作することになる。
【００１１】図３は可動棒操作時の動作を説明するため
のガラス板群付近の側面図である。可動軸６を操作する
と、可動棒５が１枚目のガラス板１ａの孔２ａから抜か
れ、ガラス板１ａは孔２ｂに挿入されている固定棒４を
軸に重力によって反時計方向に回転する。回転したガラ
ス板１ａは想像線（２点鎖線）で示す位置に固定棒４で
保持され、真空窓３の対向する位置から外れる。真空窓
３の面にはガラス板１ｂ，１ｃ，１ｄ・・・のガラス板
群が対面し、成長室１４の内部を良好に見通すことがで
きる。ガラス板１ｂ，１ｃ，１ｄ・・・についても膜が
付着すれば、同様にして各ガラス板を真空窓３の面から
外すことができる。ガラス板の枚数は真空内の他の機構
と干渉しなければ、何枚重ねても良い。
のガラス板群付近の側面図である。可動軸６を操作する
と、可動棒５が１枚目のガラス板１ａの孔２ａから抜か
れ、ガラス板１ａは孔２ｂに挿入されている固定棒４を
軸に重力によって反時計方向に回転する。回転したガラ
ス板１ａは想像線（２点鎖線）で示す位置に固定棒４で
保持され、真空窓３の対向する位置から外れる。真空窓
３の面にはガラス板１ｂ，１ｃ，１ｄ・・・のガラス板
群が対面し、成長室１４の内部を良好に見通すことがで
きる。ガラス板１ｂ，１ｃ，１ｄ・・・についても膜が
付着すれば、同様にして各ガラス板を真空窓３の面から
外すことができる。ガラス板の枚数は真空内の他の機構
と干渉しなければ、何枚重ねても良い。
【００１２】図４は本発明の他の実施例を示す概略正面
図で、ＥＣＲ装置の例である。る。図中、図６と同じ符
号を付した部分は同じ機能部分であるので、その説明は
省略する。真空窓３のＥＣＲ室７側に、図２に示すガラ
ス板１ｂ，１ｃ，１ｄ・・・のガラス板群と同じものが
設けられ、同様な操作が可能である。したがって、ガラ
ス板にエッチングで飛散した物質が付着してエッチング
速度が低下しても、物質が付着したガラス板を真空窓３
の面から外せば、元のエッチング速度で処理することが
できる。
図で、ＥＣＲ装置の例である。る。図中、図６と同じ符
号を付した部分は同じ機能部分であるので、その説明は
省略する。真空窓３のＥＣＲ室７側に、図２に示すガラ
ス板１ｂ，１ｃ，１ｄ・・・のガラス板群と同じものが
設けられ、同様な操作が可能である。したがって、ガラ
ス板にエッチングで飛散した物質が付着してエッチング
速度が低下しても、物質が付着したガラス板を真空窓３
の面から外せば、元のエッチング速度で処理することが
できる。
【００１３】
【発明の効果】以上，説明したように本発明は窓面が水
平方向に向けられた真空窓を備えた真空室内で基板等の
表面を処理する装置であって、前記処理の際に蒸発材料
またはエッチングされた物質が飛散する真空装置におい
て、真空窓の真空室面側に１以上のガラス板を重ねて設
け、ガラス板に蒸発材料やエッチングされた金属が付着
した場合にはそのガラス板を装置外部から容易に真空窓
の面から外すことができるので、真空窓に対面するガラ
ス板に膜が付着しても、短期間で真空装置内を大気に曝
すことなく、真空窓の透視度を長期間に渡って良好に保
つことができる。したがって、分子線エピタキシー装置
およびＥＣＲ装置の基板処理を長期間連続に行うことが
でき、真空窓の交換の期間を長くすることができる。
平方向に向けられた真空窓を備えた真空室内で基板等の
表面を処理する装置であって、前記処理の際に蒸発材料
またはエッチングされた物質が飛散する真空装置におい
て、真空窓の真空室面側に１以上のガラス板を重ねて設
け、ガラス板に蒸発材料やエッチングされた金属が付着
した場合にはそのガラス板を装置外部から容易に真空窓
の面から外すことができるので、真空窓に対面するガラ
ス板に膜が付着しても、短期間で真空装置内を大気に曝
すことなく、真空窓の透視度を長期間に渡って良好に保
つことができる。したがって、分子線エピタキシー装置
およびＥＣＲ装置の基板処理を長期間連続に行うことが
でき、真空窓の交換の期間を長くすることができる。
【図１】本発明による真空装置の実施例を示す概略正面
図である。
図である。
【図２】ガラス板群付近の詳細を示す斜視図である。
【図３】ガラス板群のガラス板の動作を説明するための
側面図である。
側面図である。
【図４】本発明による真空装置の他の実施例を示す概略
図である。
図である。
【図５】従来の分子線エピキタシー装置の一例を示す概
略正面図である。
略正面図である。
【図６】従来のＥＣＲ装置の一例を示す概略正面図であ
る。
る。
１…ガラス板群 ２…孔 ３…真空窓 ４…固定棒 ５…可動棒 ６…可動機構 ７…ＥＣＲ室 ８…グリッド ９…電磁石 １０…加工室 １１…マイクロ波導波管 １２…マイクロ波電源 １３…基板
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C30B 23/00 - 23/08 C30B 25/00 - 25/22 C23C 14/00 - 14/58 C23C 16/00 - 16/56 H01L 21/203 H01L 21/205 H01L 21/302 H01L 21/31
Claims (2)
- 【請求項１】 窓面が水平方向に向けられた真空窓を備
えた真空室内で基板等の表面を処理する装置であって、
前記処理の際に蒸発材料またはエッチングされた物質が
飛散する真空装置において、前記真空窓の真空室面に、
前記真空窓全体を覆う透明ガラスを１枚以上重ねて配置
し、前記透明ガラスの前記真空窓から外れた下側部分に
２個の孔を一定距離隔てて設け、前記２個の孔にそれぞ
れ固定棒と可動棒を挿入し前記固定棒の他端を真空室の
壁に取り付け、前記可動棒の他端を真空装置の外から操
作できる可動機構に接続し、前記可動機構を操作するこ
とにより前記可動棒をガラス板の厚み分だけ移動させ、
ガラス板群を１枚ずつ前記真空窓面から退避できるよう
に構成したことを特徴とする真空装置。 - 【請求項２】 前記透明ガラスは石英ガラスである請求
項１記載の真空装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03246655A JP3131252B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 真空装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03246655A JP3131252B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 真空装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0558776A JPH0558776A (ja) | 1993-03-09 |
| JP3131252B2 true JP3131252B2 (ja) | 2001-01-31 |
Family
ID=17151651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03246655A Expired - Fee Related JP3131252B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 真空装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3131252B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11606519B2 (en) | 2018-06-08 | 2023-03-14 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Imaging device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11251089A (ja) * | 1998-02-27 | 1999-09-17 | Shibaura Mechatronics Corp | プラズマ処理装置 |
-
1991
- 1991-08-30 JP JP03246655A patent/JP3131252B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11606519B2 (en) | 2018-06-08 | 2023-03-14 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Imaging device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0558776A (ja) | 1993-03-09 |
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