JPH05195212A - Cryogenic pump and sputtering device using the pump - Google Patents
Cryogenic pump and sputtering device using the pumpInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、クライオポンプに関
し、特に半導体集積回路装置の成膜工程に用いられるス
パッタ装置において、クライオポンプにおけるディスプ
レッサーの振動による塵埃の発生防止が可能とされるク
ライオポンプおよびそれを用いたスパッタ装置に適用し
て有効な技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cryopump, and more particularly to a cryopump capable of preventing generation of dust due to vibration of a displacer in a cryopump in a sputtering apparatus used in a film forming process of a semiconductor integrated circuit device. And a technique effectively applied to a sputtering apparatus using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】たとえば、スパッタ装置の真空・排気系
システムについては、株式会社工業調査会、昭和５８年
１１月１５日発行、「電子材料別冊 １９８３年版 超
ＬＳＩ製造・試験装置ガイドブック」Ｐ１２９〜Ｐ１３
３などの文献に記載される技術が挙げられる。2. Description of the Related Art For example, regarding a vacuum / exhaust system of a sputtering apparatus, published by Kogyo Kenkyukai Co., Ltd., November 15, 1983, "Electronic Materials Separate Volume 1983 VLSI Manufacturing / Testing Equipment Guidebook" P129- P13
Techniques described in documents such as 3 are mentioned.
【０００３】その概要は、従来から安価で比較的高性能
である拡散ポンプが使われていたが、クライオポンプの
高性能・安定化が達せられた今日では、このクライオポ
ンプが成膜工程における真空蒸着機に対しては理想的な
排気ポンプとなっており、大半のスパッタ装置において
使用され、これによって成膜された膜質の品質向上が図
られている。The outline is that a diffusion pump which is inexpensive and has relatively high performance has been used in the past, but nowadays, when the performance and stability of the cryopump are achieved, this cryopump is used as a vacuum in the film forming process. It is an ideal exhaust pump for vapor deposition machines and is used in most sputtering equipment to improve the quality of the deposited film.
【０００４】たとえば、スパッタ装置に使用されている
クライオポンプは、図４に示すように、ポンプ本体４内
を補助ポンプ（ロータリーポンプなど）により真空状態
とし、このポンプ本体４内に圧縮シリンダーであるディ
スプレッサー３の上下動により、液体ヘリウムで冷却さ
れたクライオパネル２を置き、このクライオパネル２に
入射された気体分子が反射されずに表面で凝縮され、こ
の凝縮による排気作用によって清浄な高真空が得られる
ようになっている。For example, as shown in FIG. 4, a cryopump used in a sputtering apparatus is a compression cylinder in which the pump body 4 is evacuated by an auxiliary pump (such as a rotary pump). When the displacer 3 moves up and down, the cryopanel 2 cooled by liquid helium is placed, and the gas molecules incident on the cryopanel 2 are condensed on the surface without being reflected, and the exhaust action of this condensation cleans a high vacuum. Is obtained.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
な従来技術においては、ディスプレッサーの上下動によ
って大きな振動が発生し、この振動によってスパッタ装
置の構成部品が擦れて異物が発生するという問題があ
る。However, in the prior art as described above, there is a problem that a large vibration is generated by the vertical movement of the dispressor, and this vibration rubs the constituent parts of the sputtering apparatus to generate foreign matter. is there.
【０００６】従って、この発生された異物が起因とな
り、成膜品質不良などによって半導体集積回路装置の歩
留りの低下を招いているという問題がある。Therefore, there is a problem in that the generated foreign matter causes the reduction in the yield of the semiconductor integrated circuit device due to poor film formation quality and the like.
【０００７】そこで、本発明の目的は、ディスプレッサ
ーの変位動作により発生する振動を小さくし、振動によ
る塵埃の発生を抑制することができるクライオポンプお
よびそれを用いたスパッタ装置を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a cryopump capable of reducing the vibration generated by the displacement operation of the displacer and suppressing the generation of dust due to the vibration, and a sputtering apparatus using the cryopump. .
【０００８】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。Among the inventions disclosed in the present application, a brief description will be given to the outline of typical ones.
It is as follows.
【００１０】すなわち、本発明のクライオポンプは、冷
却したクライオ面を真空容器内に置き、このクライオ面
に入射した気体分子を表面で凝縮し、この凝縮により排
気作用を働かせて真空状態を得るためのクライオポンプ
であって、独立に駆動可能な２本またはそれ以上の偶数
本のディスプレッサーを備え、ディスプレッサーの各々
の変位動作を半分づつ逆位相にするものである。That is, in the cryopump of the present invention, the cooled cryosurface is placed in a vacuum container, the gas molecules incident on the cryosurface are condensed on the surface, and the exhaust action is caused by this condensation to obtain a vacuum state. The cryopump of the present invention is provided with two or more evenly displaceable displacers, and the displacement operation of each displacer is made to be in opposite phase by half.
【００１１】また本発明のスパッタ装置は、クライオポ
ンプを取り付け、このクライオポンプによる振動を打ち
消し、低振動において成膜処理を行うものである。Further, the sputtering apparatus of the present invention is provided with a cryopump, cancels the vibration caused by the cryopump, and performs the film forming process at a low vibration.
【００１２】[0012]
【作用】前記したクライオポンプによれば、各々のディ
スプレッサーが半分づつ逆位相で変位動作されることに
より、ディスプレッサーによる振動を打ち消すことがで
きる。これにより、ディスプレッサーの変位による振動
を低減し、低振動のクライオポンプを得ることができ
る。According to the cryopump described above, each of the displacers is displaced by half in the opposite phase, so that the vibration caused by the dispressors can be canceled. As a result, vibration due to displacement of the dispressor can be reduced, and a cryopump with low vibration can be obtained.
【００１３】また、前記したスパッタ装置によれば、ク
ライオポンプの振動が打ち消されることにより、構成部
品の擦れなどによる異物の発生を抑制することができ
る。これにより、異物による成膜品質不良が低減され、
半導体集積回路装置の歩留りの向上が可能となる。Further, according to the above-described sputtering apparatus, the vibration of the cryopump is canceled, so that the generation of foreign matter due to the rubbing of the components can be suppressed. As a result, film quality defects due to foreign matter are reduced,
It is possible to improve the yield of semiconductor integrated circuit devices.
【００１４】[0014]
【実施例】図１は本発明の一実施例であるクライオポン
プを示す概略構成図、図２は本実施例のクライオポンプ
を用いたスパッタ装置を示すブロック図、図３は本実施
例におけるクライオポンプの変形例を示す概略構成図で
ある。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a cryopump which is an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a sputtering apparatus using the cryopump of the present embodiment, and FIG. 3 is a cryopump in the present embodiment. It is a schematic block diagram which shows the modification of a pump.
【００１５】まず、図１により本実施例のクライオポン
プの構成を説明する。First, the structure of the cryopump of this embodiment will be described with reference to FIG.
【００１６】本実施例のクライオポンプは、たとえば半
導体集積回路装置の成膜工程におけるスパッタ装置に用
いられるクライオポンプ１とされ、ディスプレッサー３
の上下動によって冷却したクライオパネル（クライオ
面）２を、補助ポンプによって真空状態とされたポンプ
本体（真空容器）４内に置き、クライオパネル２に入射
した気体分子が表面で凝縮され、排気作用が働くことに
よって高真空状態が得られるようになっている。The cryopump of this embodiment is used as a cryopump 1 used for a sputtering apparatus in a film forming process of a semiconductor integrated circuit device, for example, and a suppressor 3 is used.
The cryopanel (cryo surface) 2 cooled by the vertical movement of the is placed in the pump main body (vacuum container) 4 which is evacuated by the auxiliary pump, and the gas molecules that have entered the cryopanel 2 are condensed on the surface and exhausted. The high vacuum state can be obtained by the action of.
【００１７】また、ディスプレッサー３は、それぞれ独
立に駆動可能な２本のディスプレッサー３ａ，３ｂを備
え、ポンプ本体４内に並列に配設されている。そして、
各ディスプレッサー３ａ，３ｂが、それぞれのモータ５
ａ，５ｂの駆動によって上下動が逆位相となるように変
位される。Further, the displacer 3 comprises two displacers 3a and 3b which can be driven independently of each other, and are arranged in parallel in the pump body 4. And
Each of the displacers 3a and 3b has its own motor 5
By the driving of a and 5b, the vertical movement is displaced so as to have the opposite phase.
【００１８】次に、本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
【００１９】以上のように構成されるクライオポンプ１
は、たとえば半導体集積回路装置の成膜工程におけるス
パッタ装置に用いられる。The cryopump 1 constructed as described above
Is used, for example, in a sputtering apparatus in a film forming process of a semiconductor integrated circuit device.
【００２０】たとえば、図２に示すように高真空状態に
おいてスパッタ処理を行うチャンバー６、圧力調整によ
りウェハの出し入れを行うロードロック室７、ロードロ
ック室７内を大気圧から低真空（たとえば１０-3Ｔｏｒ
ｒ）状態にするためのロータリポンプ８、本発明の特徴
であるチャンバー６内を高真空状態（たとえば１０-6Ｔ
ｏｒｒ）にするためのクライオポンプ１から構成され、
各配管経路に開閉バルブ９〜１２および真空測定器１
３，１４が設けられている。For example, as shown in FIG. 2, a chamber 6 for performing a sputtering process in a high vacuum state, a load lock chamber 7 for loading and unloading wafers by adjusting the pressure, and a load lock chamber 7 from atmospheric pressure to low vacuum (for example, 10 − 3 Tor
r) state, the rotary pump 8 and the inside of the chamber 6, which is a feature of the present invention, are in a high vacuum state (for example, 10 −6 T).
a cryopump 1 for
Open / close valves 9 to 12 and vacuum measuring device 1 in each piping path
3, 14 are provided.
【００２１】まず、ウェハは、常圧状態のロードロック
室７に挿入され、ロータリポンプ８の駆動およびバルブ
１０，１１，１２の開閉によりクライオポンプ１の駆動
によって所定の真空状態に調整され、さらにロードロッ
ク室７からチャンバー６内に移送される。First, the wafer is inserted into the load-lock chamber 7 under normal pressure, and is adjusted to a predetermined vacuum state by driving the rotary pump 8 and opening / closing the valves 10, 11, 12 by driving the cryopump 1. It is transferred from the load lock chamber 7 into the chamber 6.
【００２２】そして、チャンバー６内がクライオポンプ
１の駆動によって所定の高真空状態に調整され、このチ
ャンバー６内においてウェハの成膜処理が行われる。Then, the inside of the chamber 6 is adjusted to a predetermined high vacuum state by driving the cryopump 1, and the film forming process of the wafer is performed in this chamber 6.
【００２３】この場合に、クライオポンプ１のディスプ
レッサー３がそれぞれ逆方向に上下動するために、従来
のような上下動による大きな振動を発生することがな
く、これによってスパッタ装置の部品の擦れなどによる
異物の発生を防止することができる。In this case, since the displacers 3 of the cryopump 1 move up and down in the opposite directions respectively, a large vibration due to the up-and-down movement as in the conventional case is not generated, and the rubbing of the parts of the sputter device is caused. It is possible to prevent the generation of foreign matter due to
【００２４】従って、本実施例のクライオポンプ１を用
いたスパッタ装置によれば、構成部品の擦れなどによっ
て発生する塵埃を低減することができるので、成膜品質
の向上が可能にされると同時に、半導体集積回路装置の
歩留りを向上させることができる。Therefore, according to the sputtering apparatus using the cryopump 1 of this embodiment, it is possible to reduce the dust generated due to the rubbing of the component parts and the like, so that it is possible to improve the film forming quality. The yield of the semiconductor integrated circuit device can be improved.
【００２５】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
【００２６】たとえば、本実施例のクライオポンプ１に
ついては、ディスプレッサー３がポンプ本体４内に並列
に配設される場合について説明したが、本発明は前記実
施例に限定されるものではなく、上下方向にスペース的
な問題がある場合には、たとえば図３に示すようにディ
スプレッサー３ａ，３ｂを水平対向に並べ、各ディスプ
レッサー３ａ，３ｂを水平方向に逆位相に変位させるク
ライオポンプ１ａなどについても適用可能である。For example, with respect to the cryopump 1 of the present embodiment, the case where the suppressor 3 is arranged in parallel in the pump body 4 has been described, but the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment. If there is a space problem in the vertical direction, for example, as shown in FIG. 3, a cryopump 1a for arranging the displacers 3a, 3b in a horizontally opposed manner and displacing each of the displacers 3a, 3b in the opposite phase in the horizontal direction, etc. Is also applicable.
【００２７】また、クライオポンプ１の大型化への対応
については、ディスプレッサー３の本数を２本だけでな
く、４本またはそれ以上の偶数本に増やすことによって
容量の増加が可能となる。In order to cope with the increase in size of the cryopump 1, it is possible to increase the capacity by increasing the number of the displacers 3 to not only two but also four or an even number.
【００２８】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその利用分野である半導体集積回路装
置の成膜工程に用いられるスパッタ装置に適用した場合
について説明したが、これに限定されるものではなく、
たとえばイオン注入装置などの他の半導体集積回路装置
の製造装置、および高真空が必要とされる真空装置など
についても広く適用可能である。In the above description, the invention mainly made by the present inventor is applied to the sputtering apparatus used in the film forming process of the semiconductor integrated circuit device, which is the field of application thereof, but the invention is not limited to this. not,
For example, the present invention can be widely applied to other semiconductor integrated circuit device manufacturing devices such as ion implantation devices, and vacuum devices that require high vacuum.
【００２９】[0029]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.
【００３０】(1).独立に駆動可能な２本またはそれ以上
の偶数本のディスプレッサーを備え、ディスプレッサー
の各々の変位動作を半分づつ逆位相にすることにより、
ディスプレッサーによる振動を打ち消すことができるの
で、ディスプレッサーの変位による振動を低減し、低振
動のクライオポンプを得ることができる。(1). Equipped with two or more even number of displacers which can be driven independently, and the displacement operation of each of the displacers is made to be in opposite phase by half.
Since the vibration due to the dispressor can be canceled, the vibration due to the displacement of the dispressor can be reduced, and a cryopump with low vibration can be obtained.
【００３１】(2).クライオポンプをスパッタ装置に取り
付け、クライオポンプによる振動を打ち消し、低振動に
おいて成膜処理を行うことにより、構成部品の擦れなど
による異物の発生を抑制することができるので、異物に
よる成膜品質不良が低減され、半導体集積回路装置の歩
留りの向上が可能となる。(2) By attaching the cryopump to the sputtering apparatus, canceling the vibration of the cryopump, and performing the film forming process at a low vibration, it is possible to suppress the generation of foreign matter due to the rubbing of the component parts. Defects in film quality due to foreign matter are reduced, and the yield of semiconductor integrated circuit devices can be improved.
【００３２】(3).前記(1) および(2) により、ディスプ
レッサーの本数を増やすことができるので、大容量化へ
の対応が可能とされる低振動のクライオポンプおよびス
パッタ装置を得ることができる。(3) By the above (1) and (2), the number of displacers can be increased, so that a low-vibration cryopump and a sputtering apparatus capable of dealing with a large capacity can be obtained. You can
【図１】本発明の一実施例であるクライオポンプを示す
概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a cryopump that is an embodiment of the present invention.
【図２】本実施例のクライオポンプを用いたスパッタ装
置を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a sputtering apparatus using the cryopump of this embodiment.
【図３】本実施例におけるクライオポンプの変形例を示
す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a modified example of the cryopump in the present embodiment.
【図４】従来技術の一例であるクライオポンプを示す概
略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a cryopump that is an example of a conventional technique.
１，１ａ クライオポンプ ２ クライオパネル（クライオ面） ３，３ａ，３ｂ ディスプレッサー ４ ポンプ本体（真空容器） ５ａ，５ｂ モータ ６ チャンバー ７ ロードロック室 ８ ロータリポンプ ９〜１２ 開閉バルブ １３，１４ 真空測定器 1, 1a Cryo pump 2 Cryo panel (cryo surface) 3, 3a, 3b Dispressor 4 Pump body (vacuum container) 5a, 5b Motor 6 Chamber 7 Load lock chamber 8 Rotary pump 9-12 Open / close valve 13, 14 Vacuum measuring instrument
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 宏昌 山梨県中巨摩郡竜王町西八幡（番地なし) 株式会社日立製作所甲府工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiromasa Tanaka Nishihachiman, Ryuo-cho, Nakakoma-gun, Yamanashi Prefecture (no address) Inside the Kofu Factory, Hitachi, Ltd.
Claims (2)
き、該クライオ面に入射した気体分子を表面で凝縮し、
該凝縮により排気作用を働かせて真空状態を得るための
クライオポンプであって、独立に駆動可能な２本または
それ以上の偶数本のディスプレッサーを備え、該ディス
プレッサーの各々の変位動作を半分づつ逆位相にするこ
とを特徴とするクライオポンプ。1. A cooled cryosurface is placed in a vacuum vessel, gas molecules incident on the cryosurface are condensed on the surface,
A cryopump for producing a vacuum state by exerting an exhausting action by the condensation, comprising two or more evenly displaceable independently displacers, and halving each displacement operation of the displacers. A cryopump characterized by having opposite phases.
導体集積回路装置の成膜工程におけるスパッタ装置に取
り付け、前記クライオポンプによる振動を打ち消し、低
振動において成膜処理を行うことを特徴とするクライオ
ポンプを用いたスパッタ装置。2. A cryopump according to claim 1, wherein the cryopump is attached to a sputtering apparatus in a film forming process of a semiconductor integrated circuit device, vibrations by the cryopump are canceled out, and a film forming process is performed with low vibration. Sputtering equipment using a pump.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP620992A JPH05195212A (en) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | Cryogenic pump and sputtering device using the pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP620992A JPH05195212A (en) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | Cryogenic pump and sputtering device using the pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05195212A true JPH05195212A (en) | 1993-08-03 |
Family
ID=11632143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP620992A Withdrawn JPH05195212A (en) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | Cryogenic pump and sputtering device using the pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05195212A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7211974B2 (en) | 2004-03-12 | 2007-05-01 | Seiko Epson Corporation | Motor and drive control system thereof |
-
1992
- 1992-01-17 JP JP620992A patent/JPH05195212A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7211974B2 (en) | 2004-03-12 | 2007-05-01 | Seiko Epson Corporation | Motor and drive control system thereof |
| KR100834225B1 (en) * | 2004-03-12 | 2008-05-30 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | Motor and drive control system thereof |
| US7884563B2 (en) | 2004-03-12 | 2011-02-08 | Seiko Epson Corporation | Motor and drive control system thereof |
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