JPH0215632B2 - - Google Patents

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JPH0215632B2
JPH0215632B2 JP58145089A JP14508983A JPH0215632B2 JP H0215632 B2 JPH0215632 B2 JP H0215632B2 JP 58145089 A JP58145089 A JP 58145089A JP 14508983 A JP14508983 A JP 14508983A JP H0215632 B2 JPH0215632 B2 JP H0215632B2
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substrate
load lock
substrate holder
container
thin film
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Nobuyuki Takahashi
Hiroyoshi Murota
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Anelva Corp
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Publication of JPS6039162A publication Critical patent/JPS6039162A/ja
Publication of JPH0215632B2 publication Critical patent/JPH0215632B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3435Target holders (includes backing plates and endblocks)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50Substrate holders
    • C23C14/505Substrate holders for rotation of the substrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/568Transferring the substrates through a series of coating stations

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  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は基板上に薄膜を形成するか或いは基板
上の薄膜をエツチングする薄膜処理装置に関する
ものである。
本発明の具体的応用分野の一例はシリコンのモ
ノリシツク集積回路製造工程における薄膜作製過
程である。そこでは例えば直径約120mm厚み約0.5
mm程度の大量のシリコンウエハー(基体)の上に
厚み1ミクロン程度の金属薄膜や絶縁物薄膜を形
成することが必要とされる。作製すべき薄膜に必
要とされる電気的・機械的・物理的諸特性は一般
的に真空容器内の不純物ガス分圧が低いほどすぐ
れたものが得られるので、スパツタリングを行う
べき真空容器は可能な限り大気にさらす時間を短
かくするのが好ましい。また大量にシリコンウエ
ハーを処理するためにスパツタ装置の稼動に際し
てはウエハーの装置への挿入・脱離と真空排気た
めの時間の全体に占める割合を小さくすることが
好ましく、従つてシリコンウエハーを保持する部
分(ホルダ)の容積を小さくすることが望まし
い。更に大量の処理を早くするためにはウエハー
の装置への挿入・脱離を複数箇所で行なうことが
好ましく、更にまた処理すべきウエハーの上に塵
埃が付着したりあるいは膜の付着しないピンホー
ル等が生じることさえ嫌らわれ、そのために仮に
真空室内に塵埃が発生してもウエハーの表面に付
着しないようにすることが好ましい。特にこの塵
埃やピンホールは品質に関するものであつて、少
なくともこれは絶体に避ける必要がある。
従来のこの種のスパツタリング装置は、コーチ
ングステーシヨンがふつう数個またはそれ以上直
線状に又は環状に配置されている。このような構
成において、前述の問題点を避けるため、あとに
改めて説明するが、前記の環を垂直に立てたよう
にコーチングステーシヨンを配置して各ウエハー
が常に垂直に配置したものがある。これにより相
当の改善は得られているが、塵埃が装置中に生じ
ると垂直であるにも拘らず若干の付着があり、そ
の付着やピンホールの回避は充分ではなく、また
ウエハーの装置への挿入が脱離を複数箇所で行な
うことは困難であつた。
したがつて本発明の目的は塵埃の付着とピンホ
ールの形成を極小にした薄膜処理真空装置を得よ
うとするものである。
本発明の他の目的は上記に加えて基板ホルダへ
のウエハーの挿入脱離を複数箇所で行なうことを
可能とした薄膜処理真空装置を得ようとするもの
である。
本発明は上記の目的を達成するために塵埃の主
たる発生源がウエハーの上部に来ないようにする
と共に環を垂直に立てることを避けるようにした
ものである。
すなわち本発明によれば、真空容器中回転可能
に設けられ、薄膜処理すべき基板を複数個同心状
に保持し得る基板ホルダーと、未処理の基板を大
気側から前記真空容器内に挿入して前記基板ホル
ダーに装着し、この基板ホルダーの回転により所
定位置で薄膜処理された基板を、該基板ホルダか
ら脱離し該真空室内から大気側に取り出す基板移
動手段とを有する薄膜処理装置において、前記基
板ホルダーが鉛直な回転軸を持つ多面体構造をし
ていて、各面に前記基板を鉛直に近い姿勢で外方
に向けて同じ高さに装着できるように構成してあ
り、前記基板移動手段が、前記真空容器の側面に
設けられ、容器外方に対しては該容器の側面に平
行な扉の開閉で、容器内方に対しては該側面に沿
つた方向に向けて設けたロードロツクバルブの開
閉で、前記基板の通過および気密封止を可能とす
る比較的小さな容量を持つロードロツク室と、前
記ロードロツクバルブを通過する基体を一時的に
保持する基体装着機構収納部と、この基体装着機
構収納部と前記基板ホルダーの間で前記基板を移
動させる容器内移動手段とを備え、しかして前記
ロードロツク室には独立した排気ポンプが付設さ
れていることを特徴とする薄膜処理真空装置が得
られる。
また上記の装置において、更に前記基板移動手
段が実質的に同じ高さに2組設けられ、而してこ
の2組の基板移動手段は同時に挿入装着と脱離取
出しを行なうことが出来るように構成してあるこ
とを特徴とする薄膜処理真空装置が得られる。
次に図面を参照して詳細に説明する。
第1図は従来の薄膜処理装置の構成の一例を主
部分を示した図である。第1図において、基板ホ
ルダ1は垂直になつていて、等角度に5つのコー
チングステーシヨン2,2′,2″…を有してい
る。そしてコーチングステーシヨン2″の位置に
スパツタ電極5が配置してある。ウエハーの挿入
にあたつては、まずコーチングステーシヨン2を
図の左側の6の位置に開く。一方カセツトガイド
7にはカセツト8が移動可能に保持されていて、
その中にはウエハー9が多数垂直に収納されてい
る。そこでこのウエハー9の端の1枚を上述の開
いたコーチングステーシヨン6に装着し、次いで
2の位置に戻す。これからあとはふつうの方法で
2′,2″の順に送られ、2″においてスパツタ処
理が行なわれる。
本装置においては、コーチングステーシヨン
2,2′…に装着されたウエハーはすべて垂直に
なつているので塵埃の付着は確かに少ない。しか
し基板ホルダ1が回転移動すると、その振動によ
り該ホルダから塵埃が落下するので、下方にある
基板には僅かであつても付着物が生じる。この付
着物は極めて微量でも先に述べたように問題にな
るのである。また第1図から分るように、基板ホ
ルダ1は相当大きく而も上下に寸法が延びている
ので、別の基板挿入脱離位置を上方に設けようと
すれば取扱いが極めて困難になる。更に基体ホル
ダー自体も形状が大きくなり大きな排気装置を必
要とする。
第2図は本発明の一実施例の真空容器および基
体装置機構部を斜めから見た外観図である。
第3図は第2図の実施例における真空容器内構
成およびスパツター部の構成の断面を示した図で
ある。
以下第2図および第3図を併用して本実施例の
構成および動作を説明する。なおいうまでもない
ことであるが、各構成要素の参照数字は両図で共
用している。真空容器10は外側に6個の四角な
面〜を持つ立体で構成されている。面には
比較的小さな容器を持つ第1のロードロツク室2
0および基体挿着機構収納室30が取り付けら
れ、2つの部屋の間にはロードロツクバルブ25
が設けられている。面にはスパツタ電極50が
取付けられ、その真空側の面にターゲツト51が
設けられている。面には比較的小さな容量をも
つ第2のロードロツク室40、基体脱離機構収納
室30′が取付けられ、2つの部屋の間にはロー
ドロツクバルブ26が設けられている。なお面
に取付けられた第1のロードロツク室20、ロー
ドロツクバルブ25および基体挿着機構収納室3
0と、面に取付けられた第2のロードロツク室
40、ロードロツクバルブ26および基体脱離機
構収納室30′とは夫々真空容器の中心軸61に
軸対称な位置にある。面に対向する面には第
2のスパツタ電極50′が取付けられている。真
空容器10の上部面Vからは真空容器内の基板ホ
ルダー60を駆動する軸62が導入され、ここに
は図示されていない駆動源により真空容器60内
で軸61のまわりに断続的な回転運動を行わせ
る。図示されていない真空容器の底面()には
排気口が設けられており、そこに接続されたポン
プにより真空容器内を排気して真空にすることが
できる。また絶体必要という訳ではないが、第1
のロードロツク室20、第2のロードロツク室4
0にもそれぞれ独立したポンプを設けて排気でき
ることが真空容器内の不純物ガス分圧を低く維持
するためには望ましい。真空容器10には図示さ
れてはないガス導入系により通常はアルゴンガス
が導入され、その流量とポンプの排気速度を均衡
させることによりグロー放電を行い、スパツタリ
ングを行うのに適切な圧力の平衡状態を作ること
ができる。なお真空容器の各面に取付けられる各
構造物は絶縁スペーサー53,53′を用いて真
空容器の真空を維持できるようなシール機構を有
している。
次にウエハーの移送順序について説明する。は
じめに主として第2図を参照すると、作業者は薄
膜をその上に作製すべきウエハー91を複数個鉛
直な状態で収容したカセツト81をカセツトガイ
ド70に取付ける。次ぎにロードロツクバルブ2
5を閉じ第1のロードロツク室20が大気状態に
され、図示されてない扉開閉機構により自動的に
その扉が開いて2点鎖線21で示す位置に移動さ
れ、その状態で図示されていないウエハー上下機
構により矢印aで示す軌跡に沿つて92の位置に
移送され固定される。次いで扉開閉機構により扉
は閉じることによりウエハーは矢印bで示す軌跡
に沿つて一点鎖線93の位置に移行する。次いで
第1のロードロツク室を排気した後にロードロツ
クバルブ25を開いてウエハー91を矢印cで示
す軌跡に沿つて基体挿着機構収納室30に収納さ
れた図示されていない基体挿着機構にまで移送
し、一点鎖線94の位置に固定する。次いでウエ
ハーは基体挿着機構により矢印dで示す軌跡に沿
つて基板ホルダーに挿着される。薄膜作製が行わ
れたウエハーの真空容器から大気側への搬送は、
ここで第3図を参照すると、基体脱離機構・基体
脱離機構収納室30′、ロードロツクバルブ26、
第2のロードロツク室40を経由して今迄述べた
のとはちようど逆の順序に従つて行われ、処理済
みのウエハーは別のカセツト82′へ収納される。
前述のウエハーの移送は1枚づつ次々に行わ
れ、カセツト81はそこからウエハーが送り出さ
れる毎にカセツトガイド70に沿つて矢印αの方
向に所定の間隔で自動的に移動され、すべてのウ
エハーが送り出されたカセツト82は矢印βの方
向に送られて作業者が装置から取り除く。他方別
のカセツトガイド70′には作業者があらかじめ
空のカセツトを用意しておくと、これに処理され
たウエハーが1枚づつ収納され、1枚収納が終了
するたびに矢印β′の方向に沿つて自動的に所定の
間隔で移動され、処理されたウエハーで一杯とな
つたカセツト82′を作業者が装置から受け取る
ことができる。なお第1及び第2のロードロツク
室の容積は可能な限り小さいことが望ましい。特
に前記の説明とは異つてロードロツク室の排気を
行わずにロードロツクバルブを開いてウエハーを
移送する場合には、ロードロツク室内の大気圧成
分が真空容器内に流入しスパツタリング最中の不
純物ガス分圧を高めることになるので、このこと
は極めて重要である。
次に特に第3図を参照して真空容器内のウエハ
ーの搬送を更に詳細に説明する。真空容器内に導
入されたウエハー91は図示されていない基体挿
着機構により矢印dで示す軌跡に沿つて移動さ
れ、4枚のウエハー取付面をもつ基板ホルダー6
0の1つの面に取付けられて91Aに示す位置に
固定される。次いで基板ホルダー60は回転軸6
1のまわりに矢印jで示す方向に約90゜回転して
停止する。この結果前述のウエハーは位置91B
に移動しスパツタリングが起こるターゲツト面5
1に対向する。ターゲツト51は絶縁スペーサー
53を介して真空容器壁面に取付けられたスパツ
タ電極50に組込まれ、スパツタ電源100から
給電線101を介して電力を供給される。スパツ
タ電源100はDCスパツタリングを行う場合に
は一般にアース電位にある真空容器金属壁に対し
て負の高電圧を電極50に印加する。なお高周波
スパツタリングの場合はスパツタ電源100とし
て高周波電圧が供給される。かくして既に述べた
ように、真空容器内は放電を行うのに適した圧力
に保持することができ、その状態で電力を供給す
るとターゲツト51から放出されるスパツタ原子
が基体91の表面に付着し薄膜を形成する。所定
の電力で所定の時間放電を行うことにより所期の
厚みの薄膜を得ることができる。次いで基板ホル
ダー60は軸61のまわりに矢印jで示す方向に
約90゜回転して停止し、この結果ウエハーは位
置91cに移動する。そして図示されていない基
体脱離機構により矢印eで示す軌跡に沿つて移動
され、基体脱離機構収納室30′・ロードロツク
バルブ26・第2のロードロツク室40を順次経
由して大気側に送りだされ、カセツトに収容され
てから矢印β′で示す方向に移行する。
上記において、4つの基板は基板ホルダーの同
じ高さに鉛直に外方に向けて取り付けられるの
で、塵埃の付着は回避できる。
なお真空容器10には必要に応じて更にもう一
つのスパツタ電極50′を組込むことができる。
そして基板ホルダーの回転方向を前述の場合とは
逆に矢印j′で示すように選らべば、位置91Dに
おいてターゲツト51′よりスパツタする原子を
堆積して薄膜を形成することができる。2個のス
パツタ電極50,50′に相異る材質のターゲツ
ト51,51′を取付けて回転方向を矢印jかあ
るいは矢印j′かの一方に選らぶことと、スパツタ
リングをすべき電極50あるいは50′のいずれ
か一方を選らび、また電力を供給すべきスパツタ
電源100あるいは100′かのいづれか一方を
選らぶことにより、同じ装置を用いて2種類の相
異る薄膜を作製することができる。また図示はし
てないが、スパツタ電極50,50′には電力が
供給され熱が発生するために電極組立52,5
2′には通常冷却水を流してある。
第4図は本発明の第2の実施例の構成をあらわ
した図であり、第1の実施例の変形である。第1
の実施例と異る点は第2図の真空容器の面に相
当する面に基体脱離機構収納室30′、ロードロ
ツクバルブ26、第2のロードロツク室40が設
けられ、更に第2図の真空容器の面に相当する
面にスパツタ電極50が取付けられていることで
ある。この結果基板ホルダー60の上に挿着され
たウエハーは軸61のまわりの矢印jの方向の約
90゜毎の断続回転により、位置91Bでターゲツ
ト51′と対向して第1の薄膜が形成せられ、次
いで位置91Cでターゲツト51と対向して第2
の薄膜が形成せられ、更に位置91Dにおいて基
板ホルダーから脱離せしめられ矢印eに示す軌跡
に沿つて移送される。ターゲツト51と51′が
同材質の場合には通常位置91Bと位置91Cで
作製した膜の境界の区別はつかないが、異る材質
の場合とはウエハーの上に材質の異る2層の薄膜
を形成することができる。
このような構成の装置では、薄膜を作製すべき
ウエハーを収容したカセツトは矢印αの方向に進
み、すべてのウエハーを真空容器に送り込んでか
らになつた状態で矢印βの方向にすすみ装置から
取り除かれる。また薄膜が形成されたウエハーを
収容すべきカセツトは装置に取付けられα′の方向
に移動しながらウエハーを順次収容し、β′の方向
に装置から取り除かれる。従つてウエハーの入つ
たカセツトは本装置によつて薄膜作製の処料を行
うことにより約90゜進行方向を変えるようになる。
第5図は本発明の第3の実施例である。ここに
おいて真空容器内の基板ホルダーへの基体の挿着
と基板ホルダーからの基体の脱離は同一構造物の
基体着脱機構によつて行われる。その結果第1の
実施例、第2の実施例で述べた基体挿着機構収納
室と基体脱離機構収納室は別々の場所に設けず、
図に示すように真空容器の面に基体着脱機構収
納室30が設けられ、更にその両側にロードロツ
クバルブ25を介して第1のロードロツク室20
とロードロツクバルブ26を介して第2のロード
ロツク室40が設けられている。そして真空容器
の面、面、及び面には必要に応じて最高3
個までのスパツタ電極を取付けることができる。
ウエハーの搬送が矢印a,b,c,dに示す軌跡
に沿つて基板ホルダーに取付けられる迄は既に述
べた実施例と同じであるが、薄膜形成後に基板ホ
ルダーから取りはずされ矢印eに示す軌跡に沿つ
て再び基体着脱機構収納室30に戻る。次いでロ
ードロツクバルブ26を開き矢印fに示す軌跡に
沿つてウエハーを第2のロードロツク室40の内
部の一点鎖線95に示す位置に移送され固定され
る。次いでロードロツクバルブ26を閉じてロー
ドロツク室が大気にされ図示されていない扉開閉
機構によりその扉が自動的に開いて2点鎖線41
で示す位置まで動かされ、それに従いウエハーは
矢印gに沿つて一点鎖線96の位置にまで移行さ
れる。更にウエハーは図示されていないウエハー
上下機構により矢印hに沿つて開いた扉41の下
部にあるカセツト82内に収容される。扉からカ
セツトへウエハーが移送された後扉は再び閉じら
れ、望ましくは第2のロードロツク室専用のポン
プに排気され次の処理されたウエハーが送り込ま
れてくるのに待期する。
本実施例においては薄膜作製をすべきウエハー
91を収容したカセツト81はカセツトガイド7
0に沿つてαの方向に移動するが、未処理のウエ
ハーを送り出したあとはそのまま移動して次に処
理済みのウエハー99を収容するカセツト82と
して使用することができる。処理済みのウエハー
を収容したカセツト82は矢印βの方向に移動で
きる。なお第1のロードロツク室の扉と第2のロ
ードロツク室の扉の開閉運動の回転方向を本図の
如く同じ方向にすることにより、未処理ウエハー
収容カセツト81内のウエハー91の薄膜を作製
すべき面と処理済みウエハー収容82の内のウエ
ハー99の薄膜が形成された面とは共にカセツト
の進向方向α及びβに対して同じ向きにすること
ができる。
第6図は第5図の第3の実施例におけるウエハ
ーの搬送と真空容器内部の関係を更に詳細に説明
するものである。図において各部の番号は第5図
と共通になつている。真空容器内に導入されたウ
エハー91は基体着脱機構により矢印dに沿つて
移動し先ず位置91Aにおいて基板ホルダー60
の1つの面に挿着される。次いで基板ホルダーは
軸61のまわりを矢印jの方向に約90゜回転し、
ウエハーは位置91Bに停止ここでターゲツト5
1に対向する。電源100から給電線101を経
てスパツタ電極50に電力を供給することにより
位置91Bにおいて薄膜形成される。次に再び基
板ホルダーは約90゜回転し、ウエハーは位置91
Cに移り必要に応じて設けられたスパツタ電極5
0′でスパツタリングを行う。基板ホルダーの約
90゜の断続回転を行うことにより最初のウエハー
はまた位置91Aに戻り基体着脱機構により矢印
eに沿つて基体着脱機構収容室30に戻り、ロー
ドロツクバルブ26を経由して第2のロードロツ
ク室40へ移送される。
基板ホルダー60は4個のウエハー挿着面を持
つている。従つて位置91Aにおけるウエハーの
挿着と脱離の時間を位置91B,91C,91D
におけるウエハーへの薄膜形成の時間とあわせる
ことにより、この4個所における作業を同時に進
行させることができる。この第6図には3個のス
パツタ電極が同一真空容器内に組込まれている場
合が示されているが、この場合異るターゲツトを
用いて3層の異る材質の薄膜をウエハー上に作製
することができる。また一部のスパツタ電極のか
わりにウエハーを加熱するための赤外線照射ラン
プを設けたり、ウエハーを電子衝撃するための電
子シヤワー源、あるいはイオン衝撃するためのイ
オンシヤワー源を設けたりすることにより、スパ
ツタ膜の作成の前段階あるいは後段階で同一真空
中でウエハーの加熱、表面清浄化および薄膜エツ
チング処理を行うことも可能である。
第7図は本発明の第4の実施例の構成を示す図
であり、第3の実施例の変形である。真空容器の
面、、は第3の実施例と同様の構成となつ
ている。しかし面は面と鏡面対称となるよう
に第1のロードロツク室20′、ロツクバルブ2
5′、基体着脱機構収納室30′、ロードロツク2
6′及び第2のロードロツク室40′が設けられて
いる。そして装置には図示してはないがこれら2
つの面に沿つてカセツトガイドが合計2個設けら
れている。未処理のウエハー91を収容したカセ
ツトが矢印αに沿つて装置に組込まれ、一方別の
未処理ウエハー91′を収容したカセツトが矢印
αに沿つて装置に組込まれる。ウエハー91は第
1のロードロツク室20、ロツクバルブ25、基
体着脱機構収容室30を経由して矢印dに沿つて
位置91Aで基板ホルダー60に挿着され、次い
で基板ホルダー60の軸61のまわりの回転によ
り移動して位置91Bにて薄膜を形成されて後に
更に回転移動し、位置91Cにおいて基板ホルダ
ーから脱離され矢印e′に沿つてもう一方の基体着
脱機構収容室30′、ロードロツクバルブ26′、
第2のロードロツク室40′を経て真空容器外に
送りだされる。一方別のカセツトに入つている未
処理のウエハー91′は他方の第1のロードロツ
ク室20′、ロツクバルブ25′、基体着脱機構収
容室30′を経由して矢印d′に沿つて位置91C
で基板ホルダー60に挿着され、次いで基板ホル
ダー60の軸61のまわりの回転により移動して
位置91Dにて薄膜を形成されて後に更に回転移
動し位置91Aにおいて脱離され、矢印eに沿つ
て、基体着脱機構収容室30、ロードロツクバル
ブ26、第2のロードロツク室40を経て大気側
に送り出される。基板ホルダー60は4枚のウエ
ハーを挿着できる面を持つているので、位置91
Aにおけるウエハー91の挿差とウエハー91′
の脱離の時間、位置91Cにおけるウエハー9
1′の挿着とウエハー91の脱離の時間、位置9
1Bにおける薄膜形成の時間及び位置91Dにお
ける薄膜形成の時間の計4つの時間をあわせるこ
とにより、この4箇所における作業を同時に進行
することができる。この第4の実施例は特に薄膜
作製のための必要時間は充分短かく装置の生産性
はウエハーの搬送に要する時間で決まる場合に、
前述迄の実施例よりも大きな生産性が得られる効
果がある。
以上ウエハーへ薄膜を作製するためのスパツタ
装置の場合について本発明の具体的実施例を述べ
たが、本発明の応用できる基体材質は半導体のシ
リコンウエハーに限定されるものではなく、金
属、ガラス及びセラミツク等の無機絶縁物、有機
プラスチツク等にも適用できる。また形状につい
てもシリコンウエハーのような円形のものだけで
はなく、矩形はじめ各種板状の基体にも使用でき
る。更に本発明の具体的応用例ではスパツタリン
グによるウエハー上への薄膜形成について説明を
行つたが、各種の変形が可能である。基板ホルダ
ーに電圧を印加した状態で基体上に薄膜を形成す
るバイアススパツタリング及びアルゴン以外の活
性ガスを添加して放電を行い薄膜を形成するリア
クテイブスパツタリング等の技術にも適用でき
る。更に又、本発明の要旨はスパツタリングによ
る薄膜作製のみに限定されるものではない。例え
ばプラズマCVD、プラズマ重合等の薄膜作製も
具体的実施例における装置の構成を殆んど変える
ことなく達成することができる。なおまた第3の
実施例の説明において一部のスパツタ電極のかわ
りにイオンシヤワー源を設けることについて説明
したが、その代りに全部をイオンシヤワー源に置
換えて外部で形成した薄膜をエツチング加工する
装置としても使用することができる。また全部を
イオンシヤワー源として種々のエツチングを行な
うことができる。
以上のの説明から分かるように、本発明の薄膜
処理真空装置においては、基板は基板ホルダーに
鉛直に近い姿勢で取り付けられしかも上下に重な
らないように取り付けられているので塵埃の付着
が防止でき、ロードロツク室が1枚の基板を出し
入れさせるの適した比較的小さい形をしていてロ
ードロツクバルブを開いても真空室内の真空度に
影響を与えることが少なく、しかも独立した排気
ポンプを取り付ければ、室内の排気は極めて迅速
に行われて真空容器内の不純物ガス分圧を極めて
低く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の薄膜処理装置の構成の一部を斜
めから見た図、第2図は本発明の第1の実施例に
よるウエハーに薄膜を形成するためのスパツタ装
置の一部を斜めからみた図、第3図は本発明の第
1の実施例におけるウエハー搬送部およびスパツ
タ部の断面概略図、第4図は本発明の第2の実施
例の断面概略図、第5図は本発明の第3の実施例
で、未処理ウエハー収容カセツトを処理ウエハー
収容カセツトとして使う機構の斜視図、第6図は
本発明の第3の実施例におけるウエハー搬送機構
の断面概略図、第7図は本発明の第4の実施例の
構成の断面概略図である。 記号の説明:10は真空容器、20及び20′
は第1のロードロツク室、25および26はロー
ドロツクバルブ、30および30′は基体挿着機
構収納室、40及び40′は第2のロードロツク
室、50はスパツタ電極、60は基板ホルダー、
70及び70′はカセツトガイド、81と82は
カセツト、91及び91′はウエハー(基体)を
それぞれあらわしている。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 真空容器中に回転可能に設けられ、薄膜処理
    すべき基板を複数個同心状に保持し得る基板ホル
    ダーと、未処理の基板を大気側から前記真空容器
    中に挿入して前記基板ホルダーに装着し、この基
    板ホルダーの回転により所定位置で薄膜処理され
    た基板を、該基板ホルダーから脱離し該真空室内
    から大気側に取り出す基板移動手段とを有する薄
    膜処理装置において、 前記基板ホルダーが鉛直な回転軸を持つ多面体
    構造をしていて、各面に前記基板を鉛直に近い姿
    勢で外方に向けて同じ高さに装着できるように構
    成してあり、前記基板移動手段が、前記真空容器
    の側面に設けられ、容器外方に対しては該容器の
    側面に平行な扉の開閉で、容器内方に対しては該
    側面に沿つた方向に向けて設けたロードロツクバ
    ルブの開閉で、前記基板の通過および気密封止を
    可能とする比較的小さな容量を持つロードロツク
    室と、前記ロードロツクバルブを通過する基板を
    一時的に保持する基体装着機構収納部と、この基
    体装着機構収納部と前記基板ホルダーの間で前記
    基板を移動させる容器内移動手段とを備え、しか
    して前記ロードロツク室には独立した排気ポンプ
    が付設されていることを特徴とする薄膜処理真空
    装置。 2 真空容器中に回転可能に設けられ、薄膜処理
    すべき基板を複数個同心状に保持し得る基板ホル
    ダーと、未処理の基板を大気側から前記真空容器
    中に挿入して前記基板ホルダーに装着し、この基
    板ホルダーの回転により所定位置で薄膜処理され
    た基板を、該基板ホルダーから脱離し該真空室内
    から大気側に取り出す基板移動手段とを有する薄
    膜処理装置において、 前記基板ホルダーが鉛直な回転軸を持つ多面体
    構造をしていて、各面に前記基板を鉛直に近い姿
    勢で外方に向けて同じ高さに装着できるように構
    成してあり、前記基板移動手段が、前記真空容器
    の側面に設けられ、容器外方に対しては該容器の
    側面に平行な扉の開閉で、容器内方に対しては該
    側面に沿つた方向に向けて設けたロードロツクバ
    ルブの開閉で、前記基板の通過および気密封止を
    可能とする比較的小さな容量を持つロードロツク
    室と、前記ロードロツクバルブを通過する基板を
    一時的に保持する基体装着機構収納部と、この基
    体装着機構収納部と前記基板ホルダーの間で前記
    基板を移動させる容器内移動手段とを備え、而し
    て前記ロードロツク室には独立した排気ポンプが
    付設されており、且つ前記基板移動手段が実質的
    に同じ高さに2組設けられ、而してこの2組の基
    板移動手段は同時に挿入装着と脱離取り出しを行
    うことが出来るように構成してあることを特徴と
    する薄膜処理真空装置。
JP14508983A 1983-08-10 1983-08-10 薄膜処理真空装置 Granted JPS6039162A (ja)

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