JPH05299364A - Trap device - Google Patents
Trap deviceInfo
- Publication number
- JPH05299364A JPH05299364A JP23024992A JP23024992A JPH05299364A JP H05299364 A JPH05299364 A JP H05299364A JP 23024992 A JP23024992 A JP 23024992A JP 23024992 A JP23024992 A JP 23024992A JP H05299364 A JPH05299364 A JP H05299364A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- trap
- chamber
- vacuum
- gas
- load lock
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
【産業上の利用分野】この発明は、真空処理装置内の水
分等のガスを除去するためトラップ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a trap device for removing gas such as moisture in a vacuum processing apparatus.
【従来の技術】一般に、半導体製品を製造するために
は、半導体ウェハに成膜処理やエッチング処置などの各
種の処理を施すことが行なわれているが、これら処理を
施す過程においては、反応プロセスの純度を保つため、
そのバックグランドとなる容器内の圧力（残留ガス量）
をできるだけ小さく、例えば１０-9Torr程度に設定しな
ければならない工程が種々存在する。従って、半導体製
造工程におけるスループットを向上させるためには、そ
のような真空処理工程において高速で処理容器内、或い
は関連する真空チャンバ内の圧力を所定の高真空度に真
空引きしなければならない。そして、この種の処理容
器、或いはその前段のロードロック室等も同様に、ター
ボ分子ポンプ等の真空ポンプにより真空引きするように
構成されている。2. Description of the Related Art Generally, in order to manufacture semiconductor products, various processes such as film forming process and etching process are performed on a semiconductor wafer. In the process of performing these processes, a reaction process is performed. To maintain the purity of
The pressure in the container that is the background (residual gas amount)
There are various steps that must be made as small as possible, for example, about 10 -9 Torr. Therefore, in order to improve the throughput in the semiconductor manufacturing process, the pressure in the processing container or the related vacuum chamber must be evacuated to a predetermined high vacuum degree in such a vacuum processing process at high speed. The processing container of this type, the load lock chamber of the preceding stage thereof, or the like is also configured to be evacuated by a vacuum pump such as a turbo molecular pump.
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体ウェ
ハ表面には、各種のガス、例えば水分、一酸化炭素、二
酸化炭素、水素等が吸着しており、ある圧力において吸
着と脱離を繰返しながら平衡を保っているが、半導体ウ
ェハの周辺雰囲気が減圧されるに従って、これらの吸着
ガスがアウトガスとして次第に容器内壁とウェハ表面か
ら放出される傾向にあり、このガス放出は長い時間にわ
たって生ずる。従って、上述した真空ポンプにより真空
引きしても所定の真空度に達するまでにかなりの時間を
要したり、或いは条件が悪い場合には所定の真空度まで
達することができない場合すらあった。この問題点を解
決するためには、脱離したガス成分が再び吸着する前
に、これを容器外に排気する必要がある。その手段とし
て真空排気すべき空間容積に対してかなり大きな排気能
力を有する真空ポンプを設けることも考えられるが、こ
の場合には真空ポンプの設備費が高価になり、大幅なコ
ストアップを招来することになる。また、真空ポンプと
処理装置との接続部に大型の冷凍機を上記アウトガスの
トラップとして取り付け、真空ポンプの効率向上を図る
方法もあるが、この場合にも依然としてコストアップと
装置占有面積の拡大という問題がある。また、真空処理
室１００内に図５に示すような冷却パイプ１０１を巻回
した冷却板１０２を設置し、この冷却パイプ１０１内を
液体窒素のような冷媒を循環させるようにした装置もあ
る。このような冷却板１０２及び冷却パイプ１０１を用
いた場合には、被処理体Ｗから放出したガスを冷却板１
０２に結露させて速やかに除去することができるが、冷
却板１０２及び冷却パイプ１０１に付着したガス量が多
くなると、このガスが再び真空室内に放出されるという
問題があった。また、このような冷却板１０２は処理装
置１００に固定されているので冷却板１０２へのガス付
着量が飽和した場合には、真空装置を１度大気に戻して
冷却板１０２を交換しなければならず、結果として稼働
率が低下するという難点があった。更に従来、真空処理
工程における処理容器或いはその前後のロードロック室
等の真空排気にクライオポンプ或いはクライオパネルが
用いられている。これらは、その表面に活性炭を付着さ
せ表面積を広くすることにより、Ｈ2Ｏ等を効率よく付
着させて真空排気効率を向上させている。しかしなが
ら、これらクライオポンプ或いはクライオパネルは、ヒ
ートサイクルの繰返しによる使用には耐度が低く、より
ヒートサイクルに強く安定して繰返し使用できる真空排
気装置が求められていた。By the way, various gases such as water, carbon monoxide, carbon dioxide, and hydrogen are adsorbed on the surface of a semiconductor wafer, and the adsorption and desorption are repeated at a certain pressure to reach equilibrium. However, as the atmosphere around the semiconductor wafer is depressurized, these adsorbed gases tend to be gradually released as outgas from the inner wall of the container and the wafer surface, and this outgassing occurs over a long period of time. Therefore, even if a vacuum is drawn by the above-mentioned vacuum pump, it takes a considerable amount of time to reach a predetermined degree of vacuum, or even a predetermined degree of vacuum cannot be reached when conditions are bad. In order to solve this problem, it is necessary to exhaust the desorbed gas component to the outside of the container before adsorbing it again. As a means to do so, it is possible to install a vacuum pump having a considerably large exhaust capacity with respect to the space volume to be evacuated, but in this case, the equipment cost of the vacuum pump becomes expensive, resulting in a significant cost increase. become. There is also a method of attaching a large refrigerator as a trap for the above-mentioned outgas at the connecting portion between the vacuum pump and the processing device to improve the efficiency of the vacuum pump, but in this case as well, the cost and the area occupied by the device still increase. There's a problem. There is also an apparatus in which a cooling plate 102 around which a cooling pipe 101 is wound as shown in FIG. 5 is installed in the vacuum processing chamber 100 and a refrigerant such as liquid nitrogen is circulated in the cooling pipe 101. When such a cooling plate 102 and cooling pipe 101 are used, the gas released from the object W to be processed is cooled by the cooling plate 1.
However, when the amount of gas adhering to the cooling plate 102 and the cooling pipe 101 increases, this gas is again discharged into the vacuum chamber. Further, since such a cooling plate 102 is fixed to the processing apparatus 100, when the amount of gas adhering to the cooling plate 102 becomes saturated, the vacuum device must be returned to the atmosphere once to replace the cooling plate 102. As a result, there was a drawback that the operating rate decreased. Further, conventionally, a cryopump or a cryopanel has been used for evacuation of a processing container in a vacuum processing process or a load lock chamber before and after the processing container. By increasing the surface area by attaching activated carbon to the surface of these, H 2 O and the like are efficiently attached to improve the vacuum exhaust efficiency. However, these cryopumps or cryopanels have low resistance to repeated use in heat cycles, and there has been a demand for a vacuum evacuation device that is more resistant to heat cycles and can be stably and repeatedly used.
【目的】本発明は、以上のような従来の問題点を解決す
べくなされたもので、効率よく真空装置内のガスを除去
することができるトラップ装置を提供することを目的と
する。さらに本発明は、被処理体の表面に吸着したガス
の脱離を促進させ、真空処理装置の高速真空化、スルー
プットを向上させることを目的とする。An object of the present invention is to solve the above conventional problems, and an object of the present invention is to provide a trap device capable of efficiently removing gas in a vacuum device. A further object of the present invention is to promote desorption of the gas adsorbed on the surface of the object to be processed, to increase the vacuum speed of the vacuum processing apparatus and to improve the throughput.
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明のトラップ装置は、真空処理室内の水分等のガ
スを除去するためのトラップ装置であって、トラップ手
段と、トラップ手段を真空処理室内に出入するための移
動手段と、トラップ手段を冷却する冷却手段と、トラッ
プ手段を加熱する加熱手段とを備えたものである。さら
に、好適には真空処理室の被処理体の表面に吸着された
ガスを放出させるためのエネルギ線を放出する活性化手
段を備えたものである。特にトラップ装置はヒートサイ
クル安定性、経済性等の観点からアルミニウム製である
ことが好ましく、またラジェータ構造を有するものが好
適である。A trap apparatus of the present invention which achieves such an object is a trap apparatus for removing a gas such as moisture in a vacuum processing chamber, wherein the trap means and the trap means are vacuumed. It is provided with a moving means for moving in and out of the processing chamber, a cooling means for cooling the trap means, and a heating means for heating the trap means. Furthermore, it is preferable to include an activation means for emitting an energy ray for releasing the gas adsorbed on the surface of the object to be processed in the vacuum processing chamber. In particular, the trap device is preferably made of aluminum from the viewpoint of heat cycle stability, economy, etc., and also preferably has a radiator structure.
【作用】真空処理室内を真空引きした後、被処理体を搬
入する前或いは搬入した後、移動手段によって処理室前
室にあるトラップ手段を処理室内に入れる。トラップ手
段は冷却手段によって所定の低温に冷却されており、真
空処理室内の水分等のガスや被処理体から脱離したガス
がトラップ手段に結露する。ここで活性化手段によって
被処理体に熱線等のエネルギ線が照射されるときには、
速やかに被処理体からガスが脱離しトラップ手段に補足
される。これにより速やかに処理室内の所定真空度が達
成される。被処理体を所定量処理した時点或いはトラッ
プ手段の結露ガス保持量が飽和近くまで達した時点で、
移動手段によりトラップ手段を処理室から退出せしめ、
真空処理室外においてトラップ手段の加熱手段により加
熱して結露していたガスを放出せしめる。特にトラップ
手段をラジェータ構造とした場合には、小型の装置で表
面積を広くすることができ、水分等のガスを効率よく捕
集することができる。After the vacuum processing chamber is evacuated and before or after carrying in the object to be processed, the trap means in the front chamber of the processing chamber is put into the processing chamber by the moving means. The trap means is cooled to a predetermined low temperature by the cooling means, and gas such as moisture in the vacuum processing chamber or gas desorbed from the object to be processed is condensed on the trap means. When the activation means irradiates the object to be treated with energy rays such as heat rays,
The gas is quickly desorbed from the object to be treated and trapped by the trap means. As a result, the predetermined degree of vacuum in the processing chamber is quickly achieved. At the time when the target object is processed by a predetermined amount or when the amount of dew condensation gas held by the trap means reaches near saturation,
Move the trapping means out of the processing chamber by moving means,
Outside the vacuum processing chamber, the heating means of the trap means is used to release the dewed gas. In particular, when the trap means has a radiator structure, the surface area can be increased with a small device, and gas such as water can be efficiently collected.
【実施例】以下、本発明のトラップ装置の１実施例を図
面を参照して説明する。図１は本発明のトラップ装置が
適用される真空処理装置の全体を示す図で、被処理体で
ある未処理の半導体ウェハを複数枚、例えば２５枚収納
するカセットＣを収納するセンダ１と、処理済みの半導
体ウェハを収納するレシーバ２と、半導体ウェハを真空
中でエッチング、アッシング、ＣＶＤ等の処理を行なう
真空処理室３と、センダ１と反応室３及びレシーバ２と
真空反応室３との間にあるロードロック室４、５とから
成り、更にセンダ１とロードロック室４との間には所定
枚数の半導体ウェハＷをストックしておくストッカー６
が設置される。これらセンダ１、ストッカー６、ロード
ロック室４、反応室３、ロードロック室５及びレシーバ
２はそれぞれゲートバルブＧにより開閉可能になってお
り、またこれら室の間には図示しない搬送機構が設けら
れており、各室間への半導体ウェハの搬出、搬入を行な
う。通常、ストッカー６は反応室３より低いオーダーの
真空度、例えば１０-5〜１０-6Torrに設定され、ロード
ロック室４は反応室３とほぼ同等かそれ以上の真空度、
例えば１０-9Torrに設定される。トラップ装置７は図２
（ａ）に示すように、このような反応室３或いはロード
ロック室４にゲートバルブＧを介して連接された（以
下、ロードロック室４に連接されることとして説明す
る）トラップ室８と、水分等のガスを捕集するためのト
ラップ手段としてラジェータ状に屈曲のパイプ（以下ト
ラップという）９と、このトラップ９をトラップ室８か
らロードロック室４内に移動するための移動手段として
水平移送装置１０と、反応室内でトラップ９を冷却する
ための冷却手段として例えば液体窒素、フレオン等の冷
媒をトラップのパイプ内に循環させる冷媒供給装置１１
と、トラップ室８においてトラップ９を加熱するための
加熱手段として例えば温水、エアの熱媒等をトラップの
パイプ内に循環させるエア等供給装置（以下、エア供給
手段として説明する）１２とを備えている。冷媒として
は、液体窒素の他、例えば不凍液を混入して−３０℃程
度に冷却された冷水或いは冷却ガス等を用いてもよい。
また、加熱手段に用いる熱媒としては、温水、エア以外
の液体、気体が使用できる。トラップ室８は、ターボポ
ンプ等の排気装置１３によってロードロック室４と同等
の真空度に保たれており、真空引きとトラップ９によっ
て捕集されたガスの吸引とが行なわれる。トラップ９
は、更に図２（ｂ）に示すように例えば外径５ｍｍ、内
径４ｍｍの熱伝導性の高い材料、例えばアルミニウム製
のパイプ９１を複数回屈曲させて、これを針金状の部材
９２で固定してラジェータ状としてものをコの字状に形
成したものである。ラジェータ構造としては、一般に自
動車で用いられているラジェータと同形状のものを用い
ることができ、小型で表面積を広くすることができるの
で、極めて効率よく水分等のガスを捕集することができ
る。また、トラップ９の材質をアルミニウムとすること
により、安価で且つ低温から高温までの広い範囲でのヒ
ートサイクルに耐えることができ、性能が安定したトラ
ップとすることができる。またアルミニウムは製作上加
工が容易であり、例えばラジェータ構造として場合にも
パイプの曲折、フィンの取り付け、粗面加工などを容易
にできる。このようなトラップ９によって半導体ウエハ
の両面を両側からコの字状の部分で、ロードロック室４
において支持ピン等の支持手段に支持された半導体ウェ
ハＷを囲むようにセットされる。後述するエネルギ線例
えば赤外線はパイプ９１のラジェータ状の網目から半導
体ウェハＷに照射される。なお、パイプ９１は赤外線を
効率よく半導体ウェハＷに照射するために表面粗さ１．
６Ｓ〜０．８Ｓ程度に鏡面加工されていることが好まし
い。またパイプ９１は効率よくガス分子を吸着できるよ
うに表面積をできるだけ大きく、例えば半導体ウェハと
の面積比で１：１以上になるようにすることが望まし
く、吸着のためのフィンを設けてもよい。パイプ及びフ
ィンの材料としてアルミニウムを用いた場合には、フィ
ンは例えばロー付けによって容易にパイプに取り付ける
ことができ、軽量化を図ることができる。またフィンは
その表面を電解エッチング等によりポーラス（多孔性）
にし、表面積を多くすることが好ましい。なお、トラッ
プ９の形状は図２（ｂ）に示されるものの他、パイプを
螺旋状にしたものなど適宜選択できる。トラップ９をロ
ードロック室４内に移動するため水平移送装置１０は、
トラップ室８内に設けられトラップ９を案内するための
案内レール１６と、トラップ９に固定された操作棒１７
とから成る。操作棒１７はマニュアルで或いは図示しな
いステッピングモータ、油圧シリンダ等の駆動手段によ
ってトラップ室８の外から操作され、その移動は水平方
向にトラップ７を移動させる。トラップ９と一体的の設
けられたガイド（図示せず）が案内レール１６に係合
し、トラップ９の移動を案内する。冷媒供給装置１１及
び温水（エア）供給装置１２はそれぞれ冷媒及びエアを
所定の流量で送り出す冷媒源及びエア源（図示せず）
と、これら冷媒源及びエア源に連結された供給管１８
と、トラップ７から戻った冷媒又はエアを排出するため
の排出管１９と、供給管１８（排出管１９）を冷媒又は
エアのいずれか一方に切換えるための切換え弁２０と、
この弁２０とトラップ９の供給側及び排出側をそれぞれ
連結する供給用及び排出用２本の蛇腹状の接続管２１
と、から成る。この蛇腹状管２１はＳＵＳ３１６Ｌ等か
ら成り、トラップ９が冷媒を供給された状態でトラップ
室８とロードロック室４との間を移動するのを許容す
る。蛇腹状管２１はそれ自体に結露するのを防止するた
めに内部にヒーター等の加熱手段を内蔵していてもよ
い。このトラップ室８が連接されるロードロック室４
は、図３に示すように被処理体である半導体ウェハＷが
支持ピン等の図示しない支持手段に支持されており、こ
のように支持手段に支持されたウェハの上方及び下方の
ロードロック室壁には、エネルギ線を放出する活性化手
段として赤外線ランプ１４が設置されている。赤外線ラ
ンプ１４はロードロック室４の側壁に形成された窓部１
５にボルト等により固定された筐体１５ｂ内に取り付け
られる。窓部１５には赤外線ランプ１４から放射された
熱線を透過することができるように赤外線透過性の材
料、例えば肉厚な透明ガラスより成るビューポート１５
ａが固定されている。ビューポート１５ａの周辺部には
筐体１５ｂを気密に保持するためのシール部材１５ｃが
介設されている。赤外線ランプ１４から放射された赤外
線は、半導体ウェハの表面に吸着された水分等のガスが
放出するのを促す。なお、ウェハＷを支持するための支
持手段は、本実施例のようにトラップ９が上下両側から
ウェハを挟むように構成されている場合には、ウェハを
両側から支持するクランプや赤外線の通りを妨げない構
造の支持ピン等であることが好ましいが、ウェハの片面
だけにトラップ手段を設ける構成では、通常の載置台等
を採用することができる。以上の構成におけるトラップ
装置の動作について図４に示すタイムチャートを参照し
て説明する。まず、ロードロック室４を所定の真空度例
えば１０-5〜１０-6Torr程度に真空引するとともに、こ
のロードロック室４に隣接するトラップ室８も同様に真
空引きする。トラップ室８において、トラップ９に冷媒
供給装置１１から冷媒、例えば液体窒素（−１９４℃）
を供給し循環させトラップ９を冷却する（図４
（ａ））。この状態で、ロードロック室４とトラップ室
８との間のゲートバルブＧを開にして、操作棒１７を操
作してトラップ９を案内レール１６に沿ってロードロッ
ク室４内に導入する（同図（ｂ））。冷却されたトラッ
プ９が導入されることによってロードロック室４の真空
度は１０2〜１０3のオーダー程度変化し、例えば１０-8
〜１０-9Torr程度になる。この状態でロードロック室４
とストッカー６との間のゲートバルブＧを開けてロード
ロック室４内にストッカー６より半導体ウェハＷを搬送
し（同図（ｃ））、ゲートバルブＧを閉じ、トラップ９
のコの字状の間に挿入し、赤外線ランプ１４により半導
体ウェハＷに赤外線を照射する（同図（ｄ））。赤外線
ランプ１４による加熱はウェハの大きさや等により異な
るが例えば約２０秒程度、約２００℃程度である。これ
により半導体ウェハＷ表面に吸着されていた水分等のガ
スが脱離し、これらガスが冷却パイプ９１の表面に付着
し結露する。従って、吸着ガスの放出による真空度の低
下を生じることなく、所望の真空度、例えば１０-8〜１
０-9Torrが維持される。しかる後に、ロードロック室４
と反応室３との間のゲートバルブＧを開けて半導体ウェ
ハＷを反応室３に搬送する。反応室３において所定の処
理、例えばエッチング、アッシング等が行なわれた後、
処理済みのウェハはロードロック室５を経て、レシーバ
２内のカセットに収納される。この間、ロードロック室
４には次に処理すべきウェハがストッカー６より搬入さ
れ、トラップ９によりその表面の吸着ガスを除去され
る。以下同様にして、トラップ９への水分等の付着が飽
和するまで、或いは例えば１カセット分の半導体ウェハ
が順次反応室３において処理されるまで、ストッカー６
から順次半導体ウェハが搬入され、吸着ガスを除去され
た後、反応室３に送られる。トラップ９が飽和すると、
或いは１カセット分のウェハの処理が終了すると、トラ
ップ９は水平移送装置１０（１７）によってトラップ室
７に戻される（同図（ｂ））。次いで切換え弁２２を切
換えて、今度はトラップ９のパイプ９１内に温水を循環
させる（同図（ａ）の破線）。これによりトラップ９に
付着していた水分等のガスは蒸発して、トラップ室８の
ターボポンプ等の排気装置によって排気される。水分等
除去後のトラップ９は再び冷媒によって冷却され、ロー
ドロック室４に搬送される。このようにトラップ９をロ
ードロック室４に搬入、搬出可能にするとともに冷却と
加熱を繰返すことにより、トラップ９を交換することな
く容易にロードロック室４内に置かれたウェハの吸着ガ
スを除去し、速やかに所定の真空度を達成することがで
きる。また、トラップ９を複数設けて、これらを順次使
用してもよい。この場合、１つのトラップ９をロードロ
ック室内で冷却状態で使用している間に、他のトラップ
は加熱手段により加熱してそれに付着したガスを除去
し、すぐにトラップとして使用できる状態にしておく。
１のトラップがロードロック室から退出すると、待機し
ている他のトラップをロードロック室に搬入し、順次使
用することにより稼働率を上げることができる。なお、
以上の実施例においては、ロードロック室にトラップ装
置を適用する例について説明したが、本発明のトラップ
装置はロードロック室のみならず、反応室、ストッカー
等所定の真空度が保たれる処理室や高速脱ガス装置にも
適用できる。また、エネルギ線としては、赤外線のみな
らず、紫外線やレーザ光等を用いてもよい。更に、本発
明のトラップ装置は従来の真空排気装置、例えばターボ
分子ポンプ、クライオポンプ等と併用することができ、
これにより真空排気時間を更に短縮し、処理効率を挙げ
ることができる。また以上の実施例では、被処理体とし
て半導体ウェハについて説明したが、本発明のトラップ
装置は方形状のＬＣＤ用ガラス基板の処理装置にも適用
できるのは言うまでもない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the trap device of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an entire vacuum processing apparatus to which the trap device of the present invention is applied. A sender 1 for storing a cassette C for storing a plurality of unprocessed semiconductor wafers, for example, 25 sheets to be processed, A receiver 2 for storing processed semiconductor wafers, a vacuum processing chamber 3 for processing semiconductor wafers in vacuum such as etching, ashing, and CVD, a sender 1 and a reaction chamber 3, and a receiver 2 and a vacuum reaction chamber 3. The stocker 6 is composed of the load lock chambers 4 and 5 located between the sender 1 and the load lock chamber 4, and a predetermined number of semiconductor wafers W are stocked between the sender 1 and the load lock chamber 4.
Is installed. The sender 1, stocker 6, load lock chamber 4, reaction chamber 3, load lock chamber 5 and receiver 2 can be opened and closed by a gate valve G, and a transfer mechanism (not shown) is provided between these chambers. The semiconductor wafer is carried in and out of each room. Usually, the stocker 6 is set to a vacuum degree lower than that of the reaction chamber 3, for example, 10 −5 to 10 −6 Torr, and the load lock chamber 4 is almost equal to or higher than the reaction chamber 3,
For example, it is set to 10 -9 Torr. The trap device 7 is shown in FIG.
As shown in (a), a trap chamber 8 connected to the reaction chamber 3 or the load lock chamber 4 via a gate valve G (hereinafter, described as being connected to the load lock chamber 4), A pipe bent in the shape of a radiator (hereinafter referred to as a trap) 9 as a trap means for collecting gas such as water, and a horizontal transfer as a moving means for moving the trap 9 from the trap chamber 8 into the load lock chamber 4. The device 10 and a coolant supply device 11 for circulating a coolant such as liquid nitrogen or freon as a cooling means for cooling the trap 9 in the reaction chamber in the pipe of the trap.
And a supply device (hereinafter, referred to as an air supply device) 12 for circulating hot water, a heat medium of air, or the like in a pipe of the trap 12 as a heating device for heating the trap 9 in the trap chamber 8. ing. As the refrigerant, other than liquid nitrogen, for example, cold water or a cooling gas mixed with an antifreeze liquid and cooled to about -30 ° C may be used.
Further, as the heat medium used for the heating means, hot water, liquid other than air, or gas can be used. The trap chamber 8 is maintained at a vacuum degree equivalent to that of the load lock chamber 4 by an exhaust device 13 such as a turbo pump, and vacuuming and suction of the gas collected by the trap 9 are performed. Trap 9
Further, as shown in FIG. 2B, a pipe 91 made of a material having a high thermal conductivity, such as an outer diameter of 5 mm and an inner diameter of 4 mm, for example, aluminum, is bent multiple times and fixed by a wire-shaped member 92. It is a radiator shape and is formed in a U shape. As the radiator structure, a radiator having the same shape as a radiator generally used in an automobile can be used. Since it is small and has a large surface area, it is possible to collect gas such as moisture very efficiently. Further, by using aluminum as the material of the trap 9, the trap can be inexpensive and can withstand a wide range of heat cycles from low temperature to high temperature, and the trap can have stable performance. Further, aluminum is easy to process in manufacturing. For example, even in the case of a radiator structure, bending of pipes, attachment of fins, rough surface processing, etc. can be easily performed. With such a trap 9, both sides of the semiconductor wafer are formed in U-shaped portions on both sides of the load lock chamber 4.
At, the semiconductor wafer W is set so as to surround the semiconductor wafer W supported by a supporting means such as a supporting pin. The semiconductor wafer W is irradiated with energy rays, which will be described later, such as infrared rays, through the radiator-shaped mesh of the pipe 91. The pipe 91 has a surface roughness of 1. In order to efficiently irradiate the semiconductor wafer W with infrared rays.
It is preferably mirror-finished to about 6S to 0.8S. Further, the pipe 91 preferably has a surface area as large as possible so that gas molecules can be efficiently adsorbed, for example, an area ratio with a semiconductor wafer is 1: 1 or more, and a fin for adsorption may be provided. When aluminum is used as the material for the pipe and the fin, the fin can be easily attached to the pipe by brazing, for example, and the weight can be reduced. In addition, the surface of the fin is made porous by electrolytic etching or the like.
It is preferable to increase the surface area. The shape of the trap 9 can be appropriately selected from the shape shown in FIG. 2B, a spiral pipe, and the like. In order to move the trap 9 into the load lock chamber 4, the horizontal transfer device 10
A guide rail 16 provided in the trap chamber 8 for guiding the trap 9, and an operation rod 17 fixed to the trap 9.
It consists of and. The operating rod 17 is operated from the outside of the trap chamber 8 manually or by driving means such as a stepping motor and a hydraulic cylinder (not shown), and its movement moves the trap 7 in the horizontal direction. A guide (not shown) provided integrally with the trap 9 engages with the guide rail 16 and guides the movement of the trap 9. The refrigerant supply device 11 and the hot water (air) supply device 12 respectively supply a refrigerant and air at a predetermined flow rate, and a refrigerant source and an air source (not shown).
And a supply pipe 18 connected to these refrigerant source and air source
A discharge pipe 19 for discharging the refrigerant or air returned from the trap 7, a switching valve 20 for switching the supply pipe 18 (exhaust pipe 19) to either the refrigerant or the air,
Two bellows-shaped connecting pipes for supply and discharge 21 which connect the supply side and the discharge side of the valve 20 and the trap 9, respectively.
And consists of. The bellows tube 21 is made of SUS316L or the like, and allows the trap 9 to move between the trap chamber 8 and the load lock chamber 4 in a state where the refrigerant is supplied. The bellows tube 21 may have a built-in heating means such as a heater therein to prevent dew condensation on itself. The load lock chamber 4 to which the trap chamber 8 is connected
As shown in FIG. 3, the semiconductor wafer W which is the object to be processed is supported by supporting means such as support pins (not shown), and the load lock chamber walls above and below the wafer supported by the supporting means in this way. Is provided with an infrared lamp 14 as an activation means for emitting energy rays. The infrared lamp 14 is a window portion 1 formed on the side wall of the load lock chamber 4.
It is mounted in the housing 15b which is fixed to the member 5 by bolts or the like. A viewport 15 made of a material transparent to infrared rays, for example, thick transparent glass, so that heat rays radiated from the infrared lamp 14 can pass through the window portion 15.
a is fixed. A seal member 15c for holding the housing 15b in an airtight manner is provided around the viewport 15a. The infrared rays emitted from the infrared lamp 14 promote the release of gas such as moisture adsorbed on the surface of the semiconductor wafer. When the trap 9 is configured to sandwich the wafer from both upper and lower sides as in the present embodiment, the supporting means for supporting the wafer W includes a clamp for supporting the wafer from both sides and an infrared ray passage. Although it is preferable to use a support pin or the like having a structure that does not obstruct, a normal mounting table or the like can be used in a configuration in which the trap means is provided on only one surface of the wafer. The operation of the trap device having the above configuration will be described with reference to the time chart shown in FIG. First, the load lock chamber 4 is evacuated to a predetermined degree of vacuum, for example, about 10 −5 to 10 −6 Torr, and the trap chamber 8 adjacent to the load lock chamber 4 is also evacuated. In the trap chamber 8, a refrigerant is supplied to the trap 9 from the refrigerant supply device 11, for example, liquid nitrogen (-194 ° C.).
Is supplied and circulated to cool the trap 9 (see FIG. 4).
(A)). In this state, the gate valve G between the load lock chamber 4 and the trap chamber 8 is opened, and the operating rod 17 is operated to introduce the trap 9 into the load lock chamber 4 along the guide rail 16 (the same). Figure (b)). By introducing the cooled trap 9, the vacuum degree of the load lock chamber 4 changes by an order of 10 2 to 10 3 , and for example, 10 −8.
It will be about 10 -9 Torr. Load lock chamber 4 in this state
And the stocker 6 are opened, the semiconductor wafer W is transferred from the stocker 6 into the load lock chamber 4 (FIG. 7C), the gate valve G is closed, and the trap 9
Then, the semiconductor wafer W is irradiated with infrared rays by the infrared lamp 14 (FIG. 3 (d)). The heating by the infrared lamp 14 is, for example, about 20 seconds and about 200 ° C., although it depends on the size of the wafer and the like. As a result, gases such as moisture adsorbed on the surface of the semiconductor wafer W are desorbed, and these gases adhere to the surface of the cooling pipe 91 to cause dew condensation. Therefore, the desired degree of vacuum, for example, 10 -8 to 1 can be obtained without lowering the degree of vacuum due to the release of the adsorbed gas.
0 -9 Torr is maintained. After that, load lock chamber 4
The gate valve G between the reaction chamber 3 and the reaction chamber 3 is opened to transfer the semiconductor wafer W to the reaction chamber 3. After performing a predetermined process such as etching and ashing in the reaction chamber 3,
The processed wafer is stored in the cassette in the receiver 2 through the load lock chamber 5. During this time, the wafer to be processed next is loaded into the load lock chamber 4 from the stocker 6, and the trapped gas is removed by the trap 9. In the same manner, the stocker 6 is stored until the attachment of water or the like to the trap 9 is saturated, or until one cassette of semiconductor wafers is sequentially processed in the reaction chamber 3.
The semiconductor wafers are sequentially carried in, the adsorbed gas is removed, and then the semiconductor wafers are sent to the reaction chamber 3. When the trap 9 is saturated,
Alternatively, when the processing of the wafer for one cassette is completed, the trap 9 is returned to the trap chamber 7 by the horizontal transfer device 10 (17) ((b) in the same figure). Next, the switching valve 22 is switched, and hot water is circulated in the pipe 91 of the trap 9 this time (broken line in FIG. 9A). As a result, the gas such as water attached to the trap 9 evaporates and is exhausted by an exhaust device such as a turbo pump in the trap chamber 8. After removing the water and the like, the trap 9 is cooled again by the refrigerant and is transported to the load lock chamber 4. In this way, the trap 9 can be loaded into and unloaded from the load lock chamber 4, and by repeating cooling and heating, the adsorption gas of the wafer placed in the load lock chamber 4 can be easily removed without replacing the trap 9. However, a predetermined degree of vacuum can be achieved quickly. Further, a plurality of traps 9 may be provided and these may be used sequentially. In this case, while one trap 9 is used in the load lock chamber in a cooled state, the other traps are heated by the heating means to remove the gas adhering to the other traps so that they can be immediately used as traps. ..
When the trap of No. 1 exits the load lock chamber, the other traps waiting are brought into the load lock chamber and sequentially used, whereby the operating rate can be increased. In addition,
In the above embodiments, an example in which the trap device is applied to the load lock chamber has been described, but the trap device of the present invention is not only the load lock chamber, but also a reaction chamber, a stocker, or a processing chamber in which a predetermined vacuum degree is maintained It can also be applied to high-speed degassing equipment. Further, as the energy rays, not only infrared rays but also ultraviolet rays or laser light may be used. Furthermore, the trap device of the present invention can be used in combination with a conventional vacuum exhaust device, such as a turbo molecular pump or a cryopump,
Thereby, the vacuum evacuation time can be further shortened and the processing efficiency can be improved. Further, although the semiconductor wafer has been described as the object to be processed in the above embodiments, it goes without saying that the trap device of the present invention can be applied to a processing device for a rectangular glass substrate for LCD.
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明のトラップ装置によればトラップを真空処理装置内に
出入可能に構成したので、速やかに真空装置内の水分等
を除去することができ、高速で処理装置内の所定の真空
度を達成できる。また、複数のトラップを順次使用する
ことができるので、その交換等による真空処理装置の稼
働率を低下をなくすことができる。更に本発明のトラッ
プ装置によれば処理装置内に設置された被処理体の表面
にエネルギ線を照射する装置を設けたので、被処理体表
面に吸着されたガスを速やかに放出させて除去すること
ができ、吸着ガスの放出により真空度が不安定となるの
を防止できる。更に本発明のトラップ装置によれば、ト
ラップの材料としてアルミニウムを使用することによ
り、広い範囲でのヒートサイクルに対する耐度が高く、
しかもラジェータのような複雑な形状のトラップとする
ことができ、効率よく短時間でガスの捕集ができる小型
で安価な装置を提供することができる。As is apparent from the above description, according to the trap apparatus of the present invention, the trap can be moved into and out of the vacuum processing apparatus, so that it is possible to quickly remove water and the like in the vacuum apparatus. Therefore, a predetermined degree of vacuum in the processing apparatus can be achieved at high speed. Further, since a plurality of traps can be used in sequence, it is possible to prevent a reduction in the operating rate of the vacuum processing apparatus due to replacement or the like. Further, according to the trap apparatus of the present invention, since the apparatus for irradiating the surface of the object to be processed installed in the processing apparatus with energy rays is provided, the gas adsorbed on the surface of the object to be processed is promptly released and removed. Therefore, it is possible to prevent the degree of vacuum from becoming unstable due to the release of the adsorbed gas. Furthermore, according to the trap device of the present invention, by using aluminum as the material of the trap, the resistance to the heat cycle in a wide range is high,
Moreover, a trap having a complicated shape such as a radiator can be provided, and a small and inexpensive device capable of efficiently collecting gas in a short time can be provided.
【図１】本発明のトラップ装置が適用される真空処理装
置の一実施例を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a vacuum processing apparatus to which a trap device of the present invention is applied.
【図２】本発明のトラップ装置の一実施例を示す図で、
（ａ）は側断面図、（ｂ）は上面図。FIG. 2 is a view showing an embodiment of the trap device of the present invention,
(A) is a side sectional view and (b) is a top view.
【図３】真空処理室の一実施例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of a vacuum processing chamber.
【図４】本発明のトラップ装置の動作を示すタイムチャ
ート図。FIG. 4 is a time chart showing the operation of the trap device of the present invention.
【図５】従来のプラズマ装置を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a conventional plasma device.
３・・・・・・真空反応室 ４・・・・・・ロードロック室 ７・・・・・・トラップ装置 ８・・・・・・トラップ室 ９・・・・・・トラップ １０（１７）・・・・・・水平移送装置（移動手段） １１・・・・・・冷却手段 １２・・・・・・加熱手段 １４・・・・・・赤外線ランプ（活性化手段） Ｗ・・・・・・半導体ウェハ（被処理体） 3 ·· Vacuum reaction chamber 4 ·· Load lock chamber 7 ··· Trap device 8 ··· Trap chamber 9 ··· Trap 10 (17)・ ・ ・ ・ ・ ・ Horizontal transfer device (moving means) 11 ・ ・ ・ ・ Cooling means 12 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Heating means 14 ・ ・ ・ ・ Infrared lamp (activating means) W ・ ・ ・ ・..Semiconductor wafers (processed objects)
Claims (6)
めのトラップ装置であって、前記ガスを捕集するトラッ
プ手段と、前記トラップ手段を前記真空処理室内に搬出
入するための移動手段と、前記トラップ手段を冷却する
冷却手段と、前記トラップ手段を加熱する加熱手段とを
備えたことを特徴とするトラップ装置。1. A trap device for removing a gas such as moisture in a vacuum processing chamber, the trap device collecting the gas, and a moving device for carrying the trap device into and out of the vacuum processing chamber. And a heating means for heating the trap means, and a cooling means for cooling the trap means.
に吸着されたガスを放出させるためのエネルギ線を放出
する活性化手段を備えたことを特徴とする請求項１記載
のトラップ装置。2. The trap according to claim 1, further comprising activation means for emitting an energy ray for releasing the gas adsorbed on the surface of the object to be processed placed in the vacuum processing chamber. apparatus.
求項１記載のトラップ装置。3. The trap device according to claim 1, wherein the vacuum processing chamber is a load lock chamber.
ラップ手段を順次使用することを特徴とする請求項１記
載のトラップ装置。4. The trap device according to claim 1, wherein a plurality of the trap means are provided, and the trap means are sequentially used.
ることを特徴とする請求項１記載のトラップ装置。5. The trap device according to claim 1, wherein the trap means has a radiator structure.
ことを特徴とする請求項１記載のトラップ装置。6. The trap apparatus according to claim 1, wherein the trap means is made of aluminum.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-33539 | 1992-02-20 | ||
| JP3353992 | 1992-02-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05299364A true JPH05299364A (en) | 1993-11-12 |
Family
ID=12389371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23024992A Withdrawn JPH05299364A (en) | 1992-02-20 | 1992-08-28 | Trap device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05299364A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08176655A (en) * | 1994-12-26 | 1996-07-09 | Hiroshi Shimada | Vacuum heat treating device |
| JP2003051505A (en) * | 2001-06-01 | 2003-02-21 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Apparatus and method for heat treatment |
| JP2010103443A (en) * | 2008-10-27 | 2010-05-06 | Tokyo Electron Ltd | Vacuum exhaust method for substrate processing apparatus, and substrate processing apparatus |
| US7879693B2 (en) | 2001-06-01 | 2011-02-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Thermal treatment equipment and method for heat-treating |
| US7974524B2 (en) | 2001-03-16 | 2011-07-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Heat treatment apparatus and heat treatment method |
-
1992
- 1992-08-28 JP JP23024992A patent/JPH05299364A/en not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08176655A (en) * | 1994-12-26 | 1996-07-09 | Hiroshi Shimada | Vacuum heat treating device |
| US7974524B2 (en) | 2001-03-16 | 2011-07-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Heat treatment apparatus and heat treatment method |
| US9666458B2 (en) | 2001-03-16 | 2017-05-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Heat treatment apparatus and heat treatment method |
| JP2003051505A (en) * | 2001-06-01 | 2003-02-21 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Apparatus and method for heat treatment |
| US7879693B2 (en) | 2001-06-01 | 2011-02-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Thermal treatment equipment and method for heat-treating |
| US7923352B2 (en) | 2001-06-01 | 2011-04-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Thermal treatment equipment and method for heat-treating |
| US8318567B2 (en) | 2001-06-01 | 2012-11-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Thermal treatment equipment and method for heat-treating |
| JP2010103443A (en) * | 2008-10-27 | 2010-05-06 | Tokyo Electron Ltd | Vacuum exhaust method for substrate processing apparatus, and substrate processing apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0155572B1 (en) | Reduced pressure processing system | |
| Berman | Water vapor in vacuum systems | |
| US8827695B2 (en) | Wafer's ambiance control | |
| TWI485328B (en) | Cryogenic pump and its manufacturing method | |
| US20030066606A1 (en) | Dual wafer position loadlock chamber | |
| US20130061609A1 (en) | Cryopump and method of manufacturing the same | |
| US5154582A (en) | Rough vacuum pump using bulk getter material | |
| US7652227B2 (en) | Heating and cooling plate for a vacuum chamber | |
| US5426865A (en) | Vacuum creating method and apparatus | |
| JP3238427B2 (en) | Airtight container exhaust method for loading and unloading an object to be processed into an ion implantation apparatus | |
| JPH05299364A (en) | Trap device | |
| JP4751410B2 (en) | Cryopump and vacuum exhaust method | |
| KR20180131400A (en) | Decompression drying apparatus | |
| JPH06346848A (en) | Regenerating cryopump method and evacuation system thereof | |
| JPH1081952A (en) | Reactive physical vapor depositing device and reactive physical vapor depositing method | |
| JP2938622B2 (en) | Degassing device | |
| US7261610B2 (en) | Method for producing a gas discharge vessel at superatmospheric pressure | |
| JPH1047245A (en) | Evacuating device | |
| JP2001332204A (en) | Pumping unit for electron microscope | |
| WO2022234716A1 (en) | Depressurization drying device, depressurization drying method, and method for shortening time required for depressurization drying process | |
| JP5669893B2 (en) | Cryopump and manufacturing method thereof | |
| JP7445408B2 (en) | Substrate processing equipment and startup or maintenance methods for substrate processing equipment | |
| JPH04349930A (en) | Vacuum apparatus | |
| JP2022172691A (en) | Vacuum dryer, vacuum drying method, and method for shortening the time for vacuum drying process | |
| JPH04349929A (en) | Vacuum apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991102 |