JPH0741947A - 真空処理装置 - Google Patents
真空処理装置Info
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- JPH0741947A JPH0741947A JP18572893A JP18572893A JPH0741947A JP H0741947 A JPH0741947 A JP H0741947A JP 18572893 A JP18572893 A JP 18572893A JP 18572893 A JP18572893 A JP 18572893A JP H0741947 A JPH0741947 A JP H0741947A
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- JP
- Japan
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- chamber
- process chamber
- separation chamber
- vacuum
- sputtering apparatus
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スパッタ装置のメンテナンス作業における装
置停止時間の短縮。 【構成】 セパレーションチャンバ1の接続部4に接続
するプロセスチャンバ5を接続部4の数の倍用意し、接
続されないプロセスチャンバ5を予備プロセスチャンバ
6とする。プロセスチャンバ5はゲートバルブ8が設け
られ、独立状態で真空立上げが可能となる。前記接続部
4にはベント管16および真空引き管17が取り付けら
れ、プロセスチャンバ5が接続された際形成される接続
部中間室15に連通している。メンテナンス作業に先立
ってスパッタ装置運転中に予備プロセスチャンバ6のメ
ンテナンスを行いかつ真空立上げを行っておく。メンテ
ナンス作業は、プロセスチャンバ5の交換と、接続部中
間室15の真空立上げだけとなり、スパッタ装置停止時
間の短縮によりスループットの向上が達成できる。
置停止時間の短縮。 【構成】 セパレーションチャンバ1の接続部4に接続
するプロセスチャンバ5を接続部4の数の倍用意し、接
続されないプロセスチャンバ5を予備プロセスチャンバ
6とする。プロセスチャンバ5はゲートバルブ8が設け
られ、独立状態で真空立上げが可能となる。前記接続部
4にはベント管16および真空引き管17が取り付けら
れ、プロセスチャンバ5が接続された際形成される接続
部中間室15に連通している。メンテナンス作業に先立
ってスパッタ装置運転中に予備プロセスチャンバ6のメ
ンテナンスを行いかつ真空立上げを行っておく。メンテ
ナンス作業は、プロセスチャンバ5の交換と、接続部中
間室15の真空立上げだけとなり、スパッタ装置停止時
間の短縮によりスループットの向上が達成できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は真空処理装置、たとえ
ば、スパッタ装置に関し、特にマルチチャンバ構造のス
パッタ装置に適用して有効な技術に関する。
ば、スパッタ装置に関し、特にマルチチャンバ構造のス
パッタ装置に適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置(半導体デバイス)の高密度
・高集積化に伴い、素子構造は一層微細化されている。
また、配線の信頼度を保証するため、多層配線構造が採
用されている。これら多層配線を形成する真空成膜装置
の一つとして、スパッタ装置(スパッタリング装置)が
知られている。スパッタ装置については、工業調査会発
行「電子材料」1988年3月号、同年3月1日発行、P74
〜P78および同誌1986年3月号P82〜P88に記載されて
いる。前者の文献には、セパレーション( セパレーショ
ンチャンバ) の側面に単一のロードロックチャンバと複
数のプロセスチャンバを配置した真空室の構成が開示さ
れている。
・高集積化に伴い、素子構造は一層微細化されている。
また、配線の信頼度を保証するため、多層配線構造が採
用されている。これら多層配線を形成する真空成膜装置
の一つとして、スパッタ装置(スパッタリング装置)が
知られている。スパッタ装置については、工業調査会発
行「電子材料」1988年3月号、同年3月1日発行、P74
〜P78および同誌1986年3月号P82〜P88に記載されて
いる。前者の文献には、セパレーション( セパレーショ
ンチャンバ) の側面に単一のロードロックチャンバと複
数のプロセスチャンバを配置した真空室の構成が開示さ
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】スパッタ装置は、プロ
セスチャンバ(処理室)内のターゲット材にガスイオン
を照射させることによって、ターゲット材の分子や原子
を飛び出させ、対向する位置に配置した半導体ウエハの
表面に堆積させて薄膜(スパッタ膜)を形成する。マル
チチャンバ構造のスパッタ装置では、多層膜形成のため
に各プロセスチャンバには、それぞれ所定のターゲット
材が取り付けられる。ターゲット材は繰り返してスパッ
タが行われることによって消耗して薄くなる。このた
め、ターゲット材の交換が必要となる。また、プロセス
チャンバ内の防着板の表面にはスパッタ物質が付着する
ことから、前記防着板等の清掃も必要となる。前記ター
ゲット材の交換やプロセスチャンバの清掃等を行うメン
テナンス作業では、前記ターゲット材の交換や清掃に費
やす時間以外に、プロセスチャンバ内の真空度を所定の
真空度に立上げる時間を必要とする。薄膜形成において
は、前記プロセスチャンバ内の真空度は、たとえば10
-9torrと高くする必要があるが、このような高い真空度
に立ち上げるには十数時間も掛かる。メンテナンス作業
時は装置が停止するため、スパッタ装置の稼働率(スル
ープット)が低下する。このスループットの低下は、マ
ルチチャンバ構造のスパッタ装置でも同様である。
セスチャンバ(処理室)内のターゲット材にガスイオン
を照射させることによって、ターゲット材の分子や原子
を飛び出させ、対向する位置に配置した半導体ウエハの
表面に堆積させて薄膜(スパッタ膜)を形成する。マル
チチャンバ構造のスパッタ装置では、多層膜形成のため
に各プロセスチャンバには、それぞれ所定のターゲット
材が取り付けられる。ターゲット材は繰り返してスパッ
タが行われることによって消耗して薄くなる。このた
め、ターゲット材の交換が必要となる。また、プロセス
チャンバ内の防着板の表面にはスパッタ物質が付着する
ことから、前記防着板等の清掃も必要となる。前記ター
ゲット材の交換やプロセスチャンバの清掃等を行うメン
テナンス作業では、前記ターゲット材の交換や清掃に費
やす時間以外に、プロセスチャンバ内の真空度を所定の
真空度に立上げる時間を必要とする。薄膜形成において
は、前記プロセスチャンバ内の真空度は、たとえば10
-9torrと高くする必要があるが、このような高い真空度
に立ち上げるには十数時間も掛かる。メンテナンス作業
時は装置が停止するため、スパッタ装置の稼働率(スル
ープット)が低下する。このスループットの低下は、マ
ルチチャンバ構造のスパッタ装置でも同様である。
【0004】本発明の目的は、メンテナンス作業時の装
置停止時間の短縮を図ることができるスパッタ装置等真
空処理装置を提供することにある。本発明の前記ならび
にそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述およ
び添付図面からあきらかになるであろう。
置停止時間の短縮を図ることができるスパッタ装置等真
空処理装置を提供することにある。本発明の前記ならび
にそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述およ
び添付図面からあきらかになるであろう。
【0005】
【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。すなわち、本発明のスパッタ装置
は、接続部にゲートバルブを有するセパレーションチャ
ンバと、前記セパレーションチャンバに取り付けられる
ロードロックチャンバと、前記セパレーションチャンバ
に取り付けられる複数のプロセスチャンバとを有するス
パッタ装置であって、前記プロセスチャンバはセパレー
ションチャンバの取付箇所の数より多く設けられるとと
もに、前記セパレーションチャンバとの接続部にゲート
バルブを有し、かつ前記セパレーションチャンバにプロ
セスチャンバを取り付けた際生じる接続部中間室を真空
化する真空化手段および前記接続部空間内に気体を導入
する気体導入手段とを有する構造となっている。セパレ
ーションチャンバに取り付けられないプロセスチャンバ
は予備プロセスチャンバとなる。予備プロセスチャンバ
は、たとえばセパレーションチャンバの接続箇所の数と
同じ数用意されている。本発明のスパッタ装置において
は、セパレーションチャンバに取り付けられているプロ
セスチャンバの交換(メンテナンス作業)を行う場合、
メンテナンスに先立って予備プロセスチャンバの清掃お
よび所望のターゲット材の取り付けならびに予備プロセ
スチャンバの所望真空度への立上げをスパッタ装置の使
用と並行して行っておく。メンテナンス作業において
は、セパレーションチャンバから所定のプロセスチャン
バを取り外した後、点検が終了した前記予備プロセスチ
ャンバを取り付ける。つぎに、取り付けたプロセスチャ
ンバ(予備プロセスチャンバ)とセパレーションチャン
バとの接続部空間の真空立上げを行う。その後、各部を
調整してスパッタを行う。
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。すなわち、本発明のスパッタ装置
は、接続部にゲートバルブを有するセパレーションチャ
ンバと、前記セパレーションチャンバに取り付けられる
ロードロックチャンバと、前記セパレーションチャンバ
に取り付けられる複数のプロセスチャンバとを有するス
パッタ装置であって、前記プロセスチャンバはセパレー
ションチャンバの取付箇所の数より多く設けられるとと
もに、前記セパレーションチャンバとの接続部にゲート
バルブを有し、かつ前記セパレーションチャンバにプロ
セスチャンバを取り付けた際生じる接続部中間室を真空
化する真空化手段および前記接続部空間内に気体を導入
する気体導入手段とを有する構造となっている。セパレ
ーションチャンバに取り付けられないプロセスチャンバ
は予備プロセスチャンバとなる。予備プロセスチャンバ
は、たとえばセパレーションチャンバの接続箇所の数と
同じ数用意されている。本発明のスパッタ装置において
は、セパレーションチャンバに取り付けられているプロ
セスチャンバの交換(メンテナンス作業)を行う場合、
メンテナンスに先立って予備プロセスチャンバの清掃お
よび所望のターゲット材の取り付けならびに予備プロセ
スチャンバの所望真空度への立上げをスパッタ装置の使
用と並行して行っておく。メンテナンス作業において
は、セパレーションチャンバから所定のプロセスチャン
バを取り外した後、点検が終了した前記予備プロセスチ
ャンバを取り付ける。つぎに、取り付けたプロセスチャ
ンバ(予備プロセスチャンバ)とセパレーションチャン
バとの接続部空間の真空立上げを行う。その後、各部を
調整してスパッタを行う。
【0006】
【作用】上記した手段によれば、本発明のスパッタ装置
は、予備プロセスチャンバが設けられていることから、
セパレーションチャンバに取り付けられているプロセス
チャンバの交換(メンテナンス作業)を行う場合、メン
テナンス作業に先立って前記予備プロセスチャンバの清
掃および所望ターゲット材の取り付けならびに予備プロ
セスチャンバ内の所望真空度への立上げをスパッタ装置
の運転と同時に行うことができる。したがって、メンテ
ナンス作業に費やす時間は、セパレーションチャンバか
ら所定のプロセスチャンバを取り外す時間と、前記セパ
レーションチャンバに予備プロセスチャンバを取り付け
る時間と、セパレーションチャンバとプロセスチャンバ
の接続部空間の真空立上げ時間の和となり、プロセスチ
ャンバを取り付けた後プロセスチャンバ内を大気圧から
高真空度に立上げる長時間の作業が不要となる。この結
果、メンテナンス作業のスパッタ装置の停止時間の大幅
な短縮からスループット向上が図れる。
は、予備プロセスチャンバが設けられていることから、
セパレーションチャンバに取り付けられているプロセス
チャンバの交換(メンテナンス作業)を行う場合、メン
テナンス作業に先立って前記予備プロセスチャンバの清
掃および所望ターゲット材の取り付けならびに予備プロ
セスチャンバ内の所望真空度への立上げをスパッタ装置
の運転と同時に行うことができる。したがって、メンテ
ナンス作業に費やす時間は、セパレーションチャンバか
ら所定のプロセスチャンバを取り外す時間と、前記セパ
レーションチャンバに予備プロセスチャンバを取り付け
る時間と、セパレーションチャンバとプロセスチャンバ
の接続部空間の真空立上げ時間の和となり、プロセスチ
ャンバを取り付けた後プロセスチャンバ内を大気圧から
高真空度に立上げる長時間の作業が不要となる。この結
果、メンテナンス作業のスパッタ装置の停止時間の大幅
な短縮からスループット向上が図れる。
【0007】
【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例につい
て説明する。図1は本発明の一実施例によるスパッタ装
置の一部の概要を示す模式的平面図、図2は同じく一部
の断面図、図3は同じく平面断面図、図4は同じく一部
の正面図、図5は同じくプロセスチャンバ内におけるウ
エハの移換状態を示す断面図、図6は同じくプロセスチ
ャンバ内におけるウエハの移換状態を示す平面図、図7
は同じくプロセスチャンバ内においてウエハをスパッタ
位置に移行させる状態を示す断面図、図8は同じくプロ
セスチャンバ内においてスパッタ位置に移行されたウエ
ハを示す断面図である。
て説明する。図1は本発明の一実施例によるスパッタ装
置の一部の概要を示す模式的平面図、図2は同じく一部
の断面図、図3は同じく平面断面図、図4は同じく一部
の正面図、図5は同じくプロセスチャンバ内におけるウ
エハの移換状態を示す断面図、図6は同じくプロセスチ
ャンバ内におけるウエハの移換状態を示す平面図、図7
は同じくプロセスチャンバ内においてウエハをスパッタ
位置に移行させる状態を示す断面図、図8は同じくプロ
セスチャンバ内においてスパッタ位置に移行されたウエ
ハを示す断面図である。
【0008】本発明のスパッタ装置は、図1の模式図に
示すように、略正五角形体となるセパレーションチャン
バ(搬送室)1を有している。セパレーションチャンバ
1の周面の五面の一つには、被処理物としての半導体ウ
エハ2をセパレーションチャンバ1にローディング・ア
ンローディングするためのロードロックチャンバ3が取
り付けられている。また、残りの四面の取付箇所(接続
部4)には、それぞれプロセスチャンバ5が取り付けら
れるようになっている。セパレーションチャンバ1の各
開口部は、図では一部しか示さないが、ゲートバルブ7
で開閉されるようになっている。
示すように、略正五角形体となるセパレーションチャン
バ(搬送室)1を有している。セパレーションチャンバ
1の周面の五面の一つには、被処理物としての半導体ウ
エハ2をセパレーションチャンバ1にローディング・ア
ンローディングするためのロードロックチャンバ3が取
り付けられている。また、残りの四面の取付箇所(接続
部4)には、それぞれプロセスチャンバ5が取り付けら
れるようになっている。セパレーションチャンバ1の各
開口部は、図では一部しか示さないが、ゲートバルブ7
で開閉されるようになっている。
【0009】本発明のスパッタ装置では、セパレーショ
ンチャンバ1の接続箇所の2倍の数のプロセスチャンバ
5が用意され、セパレーションチャンバ1に接続される
プロセスチャンバ5以外は、予備プロセスチャンバ6と
して使用される。図1ではセパレーションチャンバ1の
一面にプロセスチャンバ5が取り付けられた状態を示
す。また、前記プロセスチャンバ5の側方には予備プロ
セスチャンバ6が示されている。また、プロセスチャン
バ5には、セパレーションチャンバ1に接続される側に
ゲートバルブ8が設けられている。プロセスチャンバ5
はセパレーションチャンバ1の接続部4に固定金具9で
固定されるようになっている。前記プロセスチャンバ5
はクライオポンプ10によって真空立上げが行われるよ
うになっている。
ンチャンバ1の接続箇所の2倍の数のプロセスチャンバ
5が用意され、セパレーションチャンバ1に接続される
プロセスチャンバ5以外は、予備プロセスチャンバ6と
して使用される。図1ではセパレーションチャンバ1の
一面にプロセスチャンバ5が取り付けられた状態を示
す。また、前記プロセスチャンバ5の側方には予備プロ
セスチャンバ6が示されている。また、プロセスチャン
バ5には、セパレーションチャンバ1に接続される側に
ゲートバルブ8が設けられている。プロセスチャンバ5
はセパレーションチャンバ1の接続部4に固定金具9で
固定されるようになっている。前記プロセスチャンバ5
はクライオポンプ10によって真空立上げが行われるよ
うになっている。
【0010】前記接続部4は、その内側にゲートバルブ
7が設けられ、かつ半導体ウエハ2の搬送路となるため
中空となっている。したがって、プロセスチャンバ5が
接続されると、短い距離ではあるが、前記ゲートバルブ
7とゲートバルブ8間に接続部中間室15が形成される
ことになる。この接続部中間室15は、セパレーション
チャンバ1にプロセスチャンバ5を接続した後は真空引
きが必要となるとともに、プロセスチャンバ5を取り外
す際には、気体を導入して大気圧に戻す必要がある。そ
こで、この接続部4には、前記接続部中間室15に連通
するベント管16および真空引き管17が取り付けられ
ている。前記ベント管16は、図示しない気体供給装置
に接続され、プロセスチャンバ5をセパレーションチャ
ンバ1から取り外す際、接続部中間室15に気体を送り
こむ気体導入手段を構成する。また、前記真空引き管1
7は、図示しない真空ポンプに接続され、接続部4にプ
ロセスチャンバ5を取り付けた後、接続部中間室15を
所望の真空度(1×10-3torr程度)に真空化する真空
化手段を構成する。
7が設けられ、かつ半導体ウエハ2の搬送路となるため
中空となっている。したがって、プロセスチャンバ5が
接続されると、短い距離ではあるが、前記ゲートバルブ
7とゲートバルブ8間に接続部中間室15が形成される
ことになる。この接続部中間室15は、セパレーション
チャンバ1にプロセスチャンバ5を接続した後は真空引
きが必要となるとともに、プロセスチャンバ5を取り外
す際には、気体を導入して大気圧に戻す必要がある。そ
こで、この接続部4には、前記接続部中間室15に連通
するベント管16および真空引き管17が取り付けられ
ている。前記ベント管16は、図示しない気体供給装置
に接続され、プロセスチャンバ5をセパレーションチャ
ンバ1から取り外す際、接続部中間室15に気体を送り
こむ気体導入手段を構成する。また、前記真空引き管1
7は、図示しない真空ポンプに接続され、接続部4にプ
ロセスチャンバ5を取り付けた後、接続部中間室15を
所望の真空度(1×10-3torr程度)に真空化する真空
化手段を構成する。
【0011】つぎに、本発明のスパッタ装置の各部につ
いて説明する。セパレーションチャンバ1の中央には、
図2および図3に示すように、前記半導体ウエハ2を先
端の保持部20に載置する細長のスライダ21が配設さ
れている。このスライダ21は、スライダ支持体22に
支持されるとともに、その長手方向に前後動するように
なり、セパレーションチャンバ1の周面に配設されるロ
ードロックチャンバ3やプロセスチャンバ5との間で半
導体ウエハ2を授受できるようになっている。前記スラ
イダ支持体22は、セパレーションチャンバ1の中央に
配置されるモータ23の回転軸24に支持されている。
前記モータ23の駆動によって、前記スライダ支持体2
2は回転する。したがって、モータ23の回転量によっ
てスライダ支持体22の延在方向が変わり、各プロセス
チャンバ5またはロードロックチャンバ3との間で半導
体ウエハ2の授受が可能となる。
いて説明する。セパレーションチャンバ1の中央には、
図2および図3に示すように、前記半導体ウエハ2を先
端の保持部20に載置する細長のスライダ21が配設さ
れている。このスライダ21は、スライダ支持体22に
支持されるとともに、その長手方向に前後動するように
なり、セパレーションチャンバ1の周面に配設されるロ
ードロックチャンバ3やプロセスチャンバ5との間で半
導体ウエハ2を授受できるようになっている。前記スラ
イダ支持体22は、セパレーションチャンバ1の中央に
配置されるモータ23の回転軸24に支持されている。
前記モータ23の駆動によって、前記スライダ支持体2
2は回転する。したがって、モータ23の回転量によっ
てスライダ支持体22の延在方向が変わり、各プロセス
チャンバ5またはロードロックチャンバ3との間で半導
体ウエハ2の授受が可能となる。
【0012】前記セパレーションチャンバ1の接続部4
の内側は、シリンダ25のロッド26に固定されたゲー
トバルブ7で開閉制御されるようになっている。また、
接続部4のプロセスチャンバ5に対面する面には、プロ
セスチャンバ5の接続面に設けられた位置決めピン27
が挿入される位置決め孔28が設けられている。この一
対の位置決めピン27および位置決め孔28は、セパレ
ーションチャンバ1に対するプロセスチャンバ5の位置
を決めるため数組設けられている。また、接続部4に
は、前述のようにベント管16および真空引き管17が
取り付けられている。また、接続部4の両側には、固定
金具9のピン29が取り付けられている。このピン29
には、プロセスチャンバ5の両側に設けられた固定金具
9の引掛レバー30が引っ掛かるようになり、引掛レバ
ー30の引っ掛け固定操作によってプロセスチャンバ5
をセパレーションチャンバ1に密着固定できるようにな
っている。なお、図2および図3の断面における黒丸部
分は、セパレーションチャンバ1,プロセスチャンバ5
および接続部中間室15の気密を図るためのシール(O
ーリング)である。
の内側は、シリンダ25のロッド26に固定されたゲー
トバルブ7で開閉制御されるようになっている。また、
接続部4のプロセスチャンバ5に対面する面には、プロ
セスチャンバ5の接続面に設けられた位置決めピン27
が挿入される位置決め孔28が設けられている。この一
対の位置決めピン27および位置決め孔28は、セパレ
ーションチャンバ1に対するプロセスチャンバ5の位置
を決めるため数組設けられている。また、接続部4に
は、前述のようにベント管16および真空引き管17が
取り付けられている。また、接続部4の両側には、固定
金具9のピン29が取り付けられている。このピン29
には、プロセスチャンバ5の両側に設けられた固定金具
9の引掛レバー30が引っ掛かるようになり、引掛レバ
ー30の引っ掛け固定操作によってプロセスチャンバ5
をセパレーションチャンバ1に密着固定できるようにな
っている。なお、図2および図3の断面における黒丸部
分は、セパレーションチャンバ1,プロセスチャンバ5
および接続部中間室15の気密を図るためのシール(O
ーリング)である。
【0013】前記プロセスチャンバ5は、図2および図
4に示すように、脚ローラ35を有する機台36上に配
設されている。前記セパレーションチャンバ1の接続部
4に対面するプロセスチャンバ5の開口部34は、ゲー
トバルブ8によって開閉制御される。ゲートバルブ8
は、シリンダ37のロッド39に支持され、シリンダ3
7の駆動によってプロセスチャンバ5の開閉制御するよ
うになっている。また、プロセスチャンバ5の下部中央
には、支枠40に支持されるヒートステージ昇降用シリ
ンダ41が配設されている。ヒートステージ昇降用シリ
ンダ41のロッド42は、プロセスチャンバ5内に入
り、図7および図8に示すように、半導体ウエハ2を上
昇して支持するヒートステージ43を支持している。
4に示すように、脚ローラ35を有する機台36上に配
設されている。前記セパレーションチャンバ1の接続部
4に対面するプロセスチャンバ5の開口部34は、ゲー
トバルブ8によって開閉制御される。ゲートバルブ8
は、シリンダ37のロッド39に支持され、シリンダ3
7の駆動によってプロセスチャンバ5の開閉制御するよ
うになっている。また、プロセスチャンバ5の下部中央
には、支枠40に支持されるヒートステージ昇降用シリ
ンダ41が配設されている。ヒートステージ昇降用シリ
ンダ41のロッド42は、プロセスチャンバ5内に入
り、図7および図8に示すように、半導体ウエハ2を上
昇して支持するヒートステージ43を支持している。
【0014】一方、前記プロセスチャンバ5の上部は開
口するとともに、この開口部分はカバー45によって塞
がれている。また、カバー45は、前記機台36の支持
板46に固定金具47によって支持された軸49から延
在するアーム50に支持されている。前記カバー45
は、図示しないロック機構を解除することによって開く
ことができる。また、前記カバー45内には、図4,図
7および図8に示すように、プレーナマグネトロン51
が取り付けられている。前記プレーナマグネトロン51
の下方には、図7および図8に示すように、ターゲット
材52が取り付けられるターゲット支持体53が配置さ
れている。また、前記プロセスチャンバ5の後方には、
プロセスチャンバ5内を所望の真空度にするクライオポ
ンプ10が取り付けられている。クライオポンプ10と
予備プロセスチャンバ6との接続部分には、ゲートバル
ブ32が設けられている。クライオポンプ10では、プ
ロセスチャンバ5内の真空度を大気圧から10-9torrに
立上げる場合、この真空度に立ち上げるには十数時間も
掛かる。このため、本発明においては、プロセスチャン
バ5の真空立上げは、セパレーションチャンバ1に接続
する前に行い、メンテナンス時には、セパレーションチ
ャンバ1とプロセスチャンバ5との間に生じた接続部中
間室15の粗引きの後の最終調整用の真空化処理しかし
ないこととし、プロセスチャンバ5をセパレーションチ
ャンバ1に取り付けた後の状態でのクライオポンプ10
の駆動は、数時間しかしないこととする。なお、図3の
断面において、プロセスチャンバ5とクライオポンプ1
0との接続部分に示す黒丸は、気密を維持するためのシ
ール(Oーリング)である。
口するとともに、この開口部分はカバー45によって塞
がれている。また、カバー45は、前記機台36の支持
板46に固定金具47によって支持された軸49から延
在するアーム50に支持されている。前記カバー45
は、図示しないロック機構を解除することによって開く
ことができる。また、前記カバー45内には、図4,図
7および図8に示すように、プレーナマグネトロン51
が取り付けられている。前記プレーナマグネトロン51
の下方には、図7および図8に示すように、ターゲット
材52が取り付けられるターゲット支持体53が配置さ
れている。また、前記プロセスチャンバ5の後方には、
プロセスチャンバ5内を所望の真空度にするクライオポ
ンプ10が取り付けられている。クライオポンプ10と
予備プロセスチャンバ6との接続部分には、ゲートバル
ブ32が設けられている。クライオポンプ10では、プ
ロセスチャンバ5内の真空度を大気圧から10-9torrに
立上げる場合、この真空度に立ち上げるには十数時間も
掛かる。このため、本発明においては、プロセスチャン
バ5の真空立上げは、セパレーションチャンバ1に接続
する前に行い、メンテナンス時には、セパレーションチ
ャンバ1とプロセスチャンバ5との間に生じた接続部中
間室15の粗引きの後の最終調整用の真空化処理しかし
ないこととし、プロセスチャンバ5をセパレーションチ
ャンバ1に取り付けた後の状態でのクライオポンプ10
の駆動は、数時間しかしないこととする。なお、図3の
断面において、プロセスチャンバ5とクライオポンプ1
0との接続部分に示す黒丸は、気密を維持するためのシ
ール(Oーリング)である。
【0015】また、前記ターゲット材52の下方には防
着板54が配設されている。前記防着板54は、ターゲ
ット材52から半導体ウエハ2に至る空間を囲むような
ドーナツ状カバー構造となる。この防着板54の内端は
上方に曲がり、リング状の支持部60を形成している。
そして、前記支持部60は、図8に示すように、リング
状のクランプリング61を支えるようになっている。リ
ング状のクランプリング61は、その断面図で示すよう
に、内側から外側に向かって三角形状突子からなるウエ
ハガイド62、板状突子からなるフープガイド63,板
状突子からなるクランプリングガイド64が設けられて
いる。前記防着板54の内周の支持部60は、前記フー
プガイド63とクランプリングガイド64によって形成
される外周溝65内に入り、クランプリング61を支持
するようになっている。また、前記ウエハガイド62と
フープガイド63との間の内周溝66には、フープ67
の先端が挿入するようになっている。
着板54が配設されている。前記防着板54は、ターゲ
ット材52から半導体ウエハ2に至る空間を囲むような
ドーナツ状カバー構造となる。この防着板54の内端は
上方に曲がり、リング状の支持部60を形成している。
そして、前記支持部60は、図8に示すように、リング
状のクランプリング61を支えるようになっている。リ
ング状のクランプリング61は、その断面図で示すよう
に、内側から外側に向かって三角形状突子からなるウエ
ハガイド62、板状突子からなるフープガイド63,板
状突子からなるクランプリングガイド64が設けられて
いる。前記防着板54の内周の支持部60は、前記フー
プガイド63とクランプリングガイド64によって形成
される外周溝65内に入り、クランプリング61を支持
するようになっている。また、前記ウエハガイド62と
フープガイド63との間の内周溝66には、フープ67
の先端が挿入するようになっている。
【0016】前記フープ67は、プロセスチャンバ5の
中央に配設されているとともに、図5および図6に示す
ように、同一円周上に並んで4本設けられている。ま
た、前記フープ67は、プロセスチャンバ5内に進入し
たスライダ21と接触しないように、かつ上昇してスラ
イダ21の側方をそれぞれすり抜けてスライダ21の保
持部20に載置された半導体ウエハ2を、下部の受部7
0で受けるように偏って配置されている。前記フープ6
7は、図5に示すように、スライダ21の保持部20か
ら半導体ウエハ2を受け取ってセンタリングをした後、
さらに上昇して、図7に示すようにフープ67の先端を
クランプリング61の内周溝66に挿入させる。その
後、ヒートステージ昇降用シリンダ41が駆動して、ヒ
ートステージ43が上昇し、フープ67に支持されてい
る半導体ウエハ2を受け取って半導体ウエハ2をさらに
上昇させる。上昇した半導体ウエハ2は、クランプリン
グ61の内周部分に当たる結果、半導体ウエハ2でフー
プ67を支える状態となり、ヒートステージ43の上昇
に伴ってスパッタ位置まで運ばれる。スパッタ処理が終
了した後は、ヒートステージ43が下降し、半導体ウエ
ハ2はフープ67に移る。また、プロセスチャンバ5内
にスライダ21が前進するとともに、フープ67が降下
し、フープ67に支持されていた半導体ウエハ2はスラ
イダ21の保持部20に移る。また、半導体ウエハ2を
支持したスライダ21は、後退し、さらに所定角度回転
して、他のプロセスチャンバ5あるいはロードロックチ
ャンバ3に運ばれる。なお、前記フープ67は支持軸7
1によって支持されている。また、この支持軸71は、
図示しないフープ昇降用シリンダのロッドに固定された
昇降体に固定されている。
中央に配設されているとともに、図5および図6に示す
ように、同一円周上に並んで4本設けられている。ま
た、前記フープ67は、プロセスチャンバ5内に進入し
たスライダ21と接触しないように、かつ上昇してスラ
イダ21の側方をそれぞれすり抜けてスライダ21の保
持部20に載置された半導体ウエハ2を、下部の受部7
0で受けるように偏って配置されている。前記フープ6
7は、図5に示すように、スライダ21の保持部20か
ら半導体ウエハ2を受け取ってセンタリングをした後、
さらに上昇して、図7に示すようにフープ67の先端を
クランプリング61の内周溝66に挿入させる。その
後、ヒートステージ昇降用シリンダ41が駆動して、ヒ
ートステージ43が上昇し、フープ67に支持されてい
る半導体ウエハ2を受け取って半導体ウエハ2をさらに
上昇させる。上昇した半導体ウエハ2は、クランプリン
グ61の内周部分に当たる結果、半導体ウエハ2でフー
プ67を支える状態となり、ヒートステージ43の上昇
に伴ってスパッタ位置まで運ばれる。スパッタ処理が終
了した後は、ヒートステージ43が下降し、半導体ウエ
ハ2はフープ67に移る。また、プロセスチャンバ5内
にスライダ21が前進するとともに、フープ67が降下
し、フープ67に支持されていた半導体ウエハ2はスラ
イダ21の保持部20に移る。また、半導体ウエハ2を
支持したスライダ21は、後退し、さらに所定角度回転
して、他のプロセスチャンバ5あるいはロードロックチ
ャンバ3に運ばれる。なお、前記フープ67は支持軸7
1によって支持されている。また、この支持軸71は、
図示しないフープ昇降用シリンダのロッドに固定された
昇降体に固定されている。
【0017】このプロセスチャンバ5においては、前記
ターゲット材52から半導体ウエハ2に至る空間は、防
着板54によって囲まれることから、前記ターゲット材
52から飛散し、チャンバ周壁に向かうスパッタ物質は
防着板54に遮られ、防着板54の内壁に付着する。こ
の防着板54には、繰り返してスパッタリングを行うこ
とによって表面に順次スパッタ物質が蓄積される。スパ
ッタ物質が多量に付着すると、脱落して半導体ウエハ2
の表面に付着する。したがって、前記防着板54を定期
的に清掃してスパッタ物質を除去する必要が生じる。ま
た、スパッタ装置は、繰り返して行われるスパッタ処理
によって、プロセスチャンバ5内のターゲット材52が
減るため、ターゲット材52の交換が必要となる。
ターゲット材52から半導体ウエハ2に至る空間は、防
着板54によって囲まれることから、前記ターゲット材
52から飛散し、チャンバ周壁に向かうスパッタ物質は
防着板54に遮られ、防着板54の内壁に付着する。こ
の防着板54には、繰り返してスパッタリングを行うこ
とによって表面に順次スパッタ物質が蓄積される。スパ
ッタ物質が多量に付着すると、脱落して半導体ウエハ2
の表面に付着する。したがって、前記防着板54を定期
的に清掃してスパッタ物質を除去する必要が生じる。ま
た、スパッタ装置は、繰り返して行われるスパッタ処理
によって、プロセスチャンバ5内のターゲット材52が
減るため、ターゲット材52の交換が必要となる。
【0018】本発明のスパッタ装置におけるメンテナン
ス作業は、スパッタ装置の運転を停止して行うメンテナ
ンス作業と、スパッタ装置を運転させた状態で行うメン
テナンス作業とがある。スパッタ装置を運転させ、これ
に並行して行うメンテナンス作業は、図1に示すセパレ
ーションチャンバ1に接続されたプロセスチャンバ5の
予備プロセスチャンバ6に対して行われる。すなわち、
予備プロセスチャンバ6に対するメンテナンス作業は、
予備プロセスチャンバ6内のスパッタ物質の除去作業
(防着板54の清掃等)と、使用済のターゲット材52
を新しいターゲット材52に交換する作業と、予備プロ
セスチャンバ6内の真空度を所望の真空度に真空立上げ
する作業となる。これらの作業は、スパッタ装置が運転
されている時に余裕を持って行い。スパッタ装置を停止
させて行うメンテナンス作業までには、前記メンテナン
ス作業は終了させておく。このようにすれば、スパッタ
装置を停止させて行うメンテナンス作業は、セパレーシ
ョンチャンバ1から所望のプロセスチャンバ5を取り外
す作業と、セパレーションチャンバ1にメンテナンスが
終了した予備プロセスチャンバ6(プロセスチャンバ
5)を取り付ける作業と、セパレーションチャンバ1と
プロセスチャンバ5(予備プロセスチャンバ6)を接続
して生じた接続部中間室15の比較的短い真空立上げ作
業、さらには、調整用のプロセスチャンバ5の比較的短
い調整用真空化作業となり、スパッタ装置の停止時間が
1/5〜1/6と大幅に短縮される。
ス作業は、スパッタ装置の運転を停止して行うメンテナ
ンス作業と、スパッタ装置を運転させた状態で行うメン
テナンス作業とがある。スパッタ装置を運転させ、これ
に並行して行うメンテナンス作業は、図1に示すセパレ
ーションチャンバ1に接続されたプロセスチャンバ5の
予備プロセスチャンバ6に対して行われる。すなわち、
予備プロセスチャンバ6に対するメンテナンス作業は、
予備プロセスチャンバ6内のスパッタ物質の除去作業
(防着板54の清掃等)と、使用済のターゲット材52
を新しいターゲット材52に交換する作業と、予備プロ
セスチャンバ6内の真空度を所望の真空度に真空立上げ
する作業となる。これらの作業は、スパッタ装置が運転
されている時に余裕を持って行い。スパッタ装置を停止
させて行うメンテナンス作業までには、前記メンテナン
ス作業は終了させておく。このようにすれば、スパッタ
装置を停止させて行うメンテナンス作業は、セパレーシ
ョンチャンバ1から所望のプロセスチャンバ5を取り外
す作業と、セパレーションチャンバ1にメンテナンスが
終了した予備プロセスチャンバ6(プロセスチャンバ
5)を取り付ける作業と、セパレーションチャンバ1と
プロセスチャンバ5(予備プロセスチャンバ6)を接続
して生じた接続部中間室15の比較的短い真空立上げ作
業、さらには、調整用のプロセスチャンバ5の比較的短
い調整用真空化作業となり、スパッタ装置の停止時間が
1/5〜1/6と大幅に短縮される。
【0019】
(1)本発明のスパッタ装置は、セパレーションチャン
バに接続するプロセスチャンバを接続箇所の数より多く
し、かつプロセスチャンバは独立して真空立上げが可能
な構造となっている。また、セパレーションチャンバと
プロセスチャンバとの接続部中間室はベント管および真
空引き管が接続され、気体導入や真空立上げが可能とな
っている。したがって、メンテナンス作業に先立って、
スパッタ装置の運転に並行して予備プロセスチャンバに
おいて、ターゲット材の交換,清掃等のメンテナンスを
行うことができる。このため、スパッタ装置の運転を停
止させて行うメンテナンス作業においては、プロセスチ
ャンバの交換と、接続部中間室の真空立上げにのみ時間
が費やされ、プロセスチャンバを大気圧から高真空度に
立上げる長時間の作業はこの際不要となることから、ス
パッタ装置のメンテナンス作業時の停止時間の大幅な短
縮が達成できるという効果が得られる。
バに接続するプロセスチャンバを接続箇所の数より多く
し、かつプロセスチャンバは独立して真空立上げが可能
な構造となっている。また、セパレーションチャンバと
プロセスチャンバとの接続部中間室はベント管および真
空引き管が接続され、気体導入や真空立上げが可能とな
っている。したがって、メンテナンス作業に先立って、
スパッタ装置の運転に並行して予備プロセスチャンバに
おいて、ターゲット材の交換,清掃等のメンテナンスを
行うことができる。このため、スパッタ装置の運転を停
止させて行うメンテナンス作業においては、プロセスチ
ャンバの交換と、接続部中間室の真空立上げにのみ時間
が費やされ、プロセスチャンバを大気圧から高真空度に
立上げる長時間の作業はこの際不要となることから、ス
パッタ装置のメンテナンス作業時の停止時間の大幅な短
縮が達成できるという効果が得られる。
【0020】(2)上記(1)により、本発明のスパッ
タ装置は、メンテナンス作業時のスパッタ装置の運転停
止時間の大幅な短縮化によって、スループット向上が達
成でき、薄膜形成コストの低減が達成できるという効果
が得られる。
タ装置は、メンテナンス作業時のスパッタ装置の運転停
止時間の大幅な短縮化によって、スループット向上が達
成でき、薄膜形成コストの低減が達成できるという効果
が得られる。
【0021】(3)上記(1)および(2)により、本
発明によれば、メンテナンス作業に伴うスパッタ装置の
停止時間の短縮から、スパッタ処理コストの低減が図
れ、安価な半導体装置の提供が達成できるという相乗効
果が得られる。
発明によれば、メンテナンス作業に伴うスパッタ装置の
停止時間の短縮から、スパッタ処理コストの低減が図
れ、安価な半導体装置の提供が達成できるという相乗効
果が得られる。
【0022】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、本発明は上記実施例に
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。たとえば、
セパレーションチャンバ1の接続部4に、2つのプロセ
スチャンバ5を交互に回転切換えやスライド切換えでき
るようにしてもよい。
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
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。たとえば、
セパレーションチャンバ1の接続部4に、2つのプロセ
スチャンバ5を交互に回転切換えやスライド切換えでき
るようにしてもよい。
【0023】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背景となった利用分野であるスパッ
タ装置に適用した場合について説明したが、それに限定
されるものではなく、たとえば、エッチング技術等にも
適用できる。本発明は少なくとも真空あるいは減圧状態
で処理を行う装置には適用できる。
なされた発明をその背景となった利用分野であるスパッ
タ装置に適用した場合について説明したが、それに限定
されるものではなく、たとえば、エッチング技術等にも
適用できる。本発明は少なくとも真空あるいは減圧状態
で処理を行う装置には適用できる。
【図1】本発明の一実施例によるスパッタ装置の一部の
概要を示す模式的平面図である。
概要を示す模式的平面図である。
【図2】本発明の一実施例によるスパッタ装置の一部の
概要を示す断面図である。
概要を示す断面図である。
【図3】本発明の一実施例によるスパッタ装置の一部の
概要を示す平面断面図である。
概要を示す平面断面図である。
【図4】本発明の一実施例によるスパッタ装置の一部の
正面図である。
正面図である。
【図5】本発明の一実施例によるスパッタ装置のプロセ
スチャンバ内におけるウエハの移換状態を示す断面図で
ある。
スチャンバ内におけるウエハの移換状態を示す断面図で
ある。
【図6】本発明の一実施例によるスパッタ装置のプロセ
スチャンバ内におけるウエハの移換状態を示す平面図で
ある。
スチャンバ内におけるウエハの移換状態を示す平面図で
ある。
【図7】本発明の一実施例によるスパッタ装置のプロセ
スチャンバ内においてウエハをスパッタ位置に移行させ
る状態を示す断面図である。
スチャンバ内においてウエハをスパッタ位置に移行させ
る状態を示す断面図である。
【図8】本発明の一実施例によるスパッタ装置のプロセ
スチャンバ内においてスパッタ位置に移行されたウエハ
等を示す断面図である。
スチャンバ内においてスパッタ位置に移行されたウエハ
等を示す断面図である。
1…セパレーションチャンバ(搬送室)、2…半導体ウ
エハ、3…ロードロックチャンバ、4…接続部、5…プ
ロセスチャンバ(処理室)、6…予備プロセスチャン
バ、7,8…ゲートバルブ、9…固定金具、10…クラ
イオポンプ、15…接続部中間室、16…ベント管、1
7…真空引き管、20…保持部、21…スライダ、22
…スライダ支持体、23…モータ、24…回転軸、25
…シリンダ、26…ロッド、27…位置決めピン、28
…位置決め孔、29…ピン、30…引掛レバー、32…
ゲートバルブ、35…脚ローラ、36…機台、37…シ
リンダ、39…ロッド、40…支枠、41…ヒートステ
ージ昇降用シリンダ、42…ロッド、43…ヒートステ
ージ、45…カバー、46…支持板、47…固定金具、
49…軸、50…アーム、51…プレーナマグネトロ
ン、52…ターゲット材、53…ターゲット支持体、5
4…防着板、60…支持部、61…クランプリング、6
2…ウエハガイド、63…フープガイド、64…クラン
プリングガイド、65…外周溝、66…内周溝、67…
フープ、70…受部、71…支持軸。
エハ、3…ロードロックチャンバ、4…接続部、5…プ
ロセスチャンバ(処理室)、6…予備プロセスチャン
バ、7,8…ゲートバルブ、9…固定金具、10…クラ
イオポンプ、15…接続部中間室、16…ベント管、1
7…真空引き管、20…保持部、21…スライダ、22
…スライダ支持体、23…モータ、24…回転軸、25
…シリンダ、26…ロッド、27…位置決めピン、28
…位置決め孔、29…ピン、30…引掛レバー、32…
ゲートバルブ、35…脚ローラ、36…機台、37…シ
リンダ、39…ロッド、40…支枠、41…ヒートステ
ージ昇降用シリンダ、42…ロッド、43…ヒートステ
ージ、45…カバー、46…支持板、47…固定金具、
49…軸、50…アーム、51…プレーナマグネトロ
ン、52…ターゲット材、53…ターゲット支持体、5
4…防着板、60…支持部、61…クランプリング、6
2…ウエハガイド、63…フープガイド、64…クラン
プリングガイド、65…外周溝、66…内周溝、67…
フープ、70…受部、71…支持軸。
Claims (2)
- 【請求項1】 接続部にゲートバルブを有するセパレー
ションチャンバと、前記セパレーションチャンバに取り
付けられるロードロックチャンバと、前記セパレーショ
ンチャンバに取り付けられる少なくとも一つのプロセス
チャンバとを有する真空処理装置であって、前記プロセ
スチャンバはセパレーションチャンバの接続箇所の数よ
り多く設けられるとともに、前記セパレーションチャン
バとの接続部にゲートバルブを有し、かつ前記セパレー
ションチャンバにプロセスチャンバを取り付けた際生じ
る接続部中間室を真空化する真空化手段および前記接続
部空間内に気体を導入する気体導入手段とを有すること
を特徴とする真空処理装置。 - 【請求項2】 前記プロセスチャンバは被処理物の表面
にスパッタ膜を形成する構造となっていることを特徴と
する請求項1記載の真空処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18572893A JPH0741947A (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 真空処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18572893A JPH0741947A (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 真空処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0741947A true JPH0741947A (ja) | 1995-02-10 |
Family
ID=16175822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18572893A Pending JPH0741947A (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 真空処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0741947A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6030257A (en) * | 1997-03-11 | 2000-02-29 | Yazaki Corporation | Fuse holder |
US6456188B1 (en) | 1999-11-25 | 2002-09-24 | Yazaki Corporation | Connecting structure of a fuse link and external terminals |
JP2009267416A (ja) * | 2009-04-27 | 2009-11-12 | Shimadzu Corp | クラスタ型装置 |
WO2013035173A1 (ja) * | 2011-09-07 | 2013-03-14 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
CN114427080A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-05-03 | 广州华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种pvd设备镀铜膜工艺 |
-
1993
- 1993-07-28 JP JP18572893A patent/JPH0741947A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6030257A (en) * | 1997-03-11 | 2000-02-29 | Yazaki Corporation | Fuse holder |
US6456188B1 (en) | 1999-11-25 | 2002-09-24 | Yazaki Corporation | Connecting structure of a fuse link and external terminals |
JP2009267416A (ja) * | 2009-04-27 | 2009-11-12 | Shimadzu Corp | クラスタ型装置 |
WO2013035173A1 (ja) * | 2011-09-07 | 2013-03-14 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
US9595655B2 (en) | 2011-09-07 | 2017-03-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
CN114427080A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-05-03 | 广州华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种pvd设备镀铜膜工艺 |
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