JPH09157839A - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
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- JPH09157839A JPH09157839A JP31545895A JP31545895A JPH09157839A JP H09157839 A JPH09157839 A JP H09157839A JP 31545895 A JP31545895 A JP 31545895A JP 31545895 A JP31545895 A JP 31545895A JP H09157839 A JPH09157839 A JP H09157839A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 形成される薄膜の膜質の低下を招くことな
く、稼働率およびスループットを向上させる。 【解決手段】 ウェハＷを支持する台座１、ターゲット
２、ターゲット２を取り囲むサイドシールド４、台座１
とともに昇降するアンダシールド５、台座１を昇降させ
る台座リフタ７、ウェハＷの浮上を行うウェハリフタ８
を備えたスパッタ処理室１０の内部に、アンダシールド
５を交換可能に隠蔽するシールドリング６と、このシー
ルドリング６を昇降させるシールドリングリフタ９、リ
ング押上ピン９ａ、アーム９ｂを設け、台座１とシール
ドリングリフタ９の昇降動作と、トランスファ室２０の
内部の共用搬送ロボットのロボットブレード２６ｃ、ト
ランスファ室２０に接続された真空予備室によって、ウ
ェハＷの交換と同様の操作で、シールドリング６の交換
を、スパッタ処理室１０の大気開放なしに行う。
く、稼働率およびスループットを向上させる。 【解決手段】 ウェハＷを支持する台座１、ターゲット
２、ターゲット２を取り囲むサイドシールド４、台座１
とともに昇降するアンダシールド５、台座１を昇降させ
る台座リフタ７、ウェハＷの浮上を行うウェハリフタ８
を備えたスパッタ処理室１０の内部に、アンダシールド
５を交換可能に隠蔽するシールドリング６と、このシー
ルドリング６を昇降させるシールドリングリフタ９、リ
ング押上ピン９ａ、アーム９ｂを設け、台座１とシール
ドリングリフタ９の昇降動作と、トランスファ室２０の
内部の共用搬送ロボットのロボットブレード２６ｃ、ト
ランスファ室２０に接続された真空予備室によって、ウ
ェハＷの交換と同様の操作で、シールドリング６の交換
を、スパッタ処理室１０の大気開放なしに行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜形成技術に関
し、特に、スパッタリング等によって任意の対象物に薄
膜を形成するスパッタ技術等に適用して有効な技術に関
する。
し、特に、スパッタリング等によって任意の対象物に薄
膜を形成するスパッタ技術等に適用して有効な技術に関
する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、日刊工業新聞社、１９９３年
２月２５日発行、小林春洋著「スパッタ薄膜」Ｐ１２２
〜Ｐ１３９等の文献にも記載されているように、半導体
装置の製造プロセスでは、任意の物質からなる薄膜を形
成する技術として、スパッタリング技術を用いることが
知られている。最近の半導体集積回路の高速処理化に伴
って配線を形成する物質として高融点金属が用いられる
ようになってきており、配線工程の薄膜形成では、スパ
ッタ装置による高融点金属膜の形成が必要となり、Ｔｉ
Ｗ（チタン・タングステン）、Ｗ（タングステン）、Ｔ
ｉ（チタン）等の物質をターゲットとして使用するよう
になった。
２月２５日発行、小林春洋著「スパッタ薄膜」Ｐ１２２
〜Ｐ１３９等の文献にも記載されているように、半導体
装置の製造プロセスでは、任意の物質からなる薄膜を形
成する技術として、スパッタリング技術を用いることが
知られている。最近の半導体集積回路の高速処理化に伴
って配線を形成する物質として高融点金属が用いられる
ようになってきており、配線工程の薄膜形成では、スパ
ッタ装置による高融点金属膜の形成が必要となり、Ｔｉ
Ｗ（チタン・タングステン）、Ｗ（タングステン）、Ｔ
ｉ（チタン）等の物質をターゲットとして使用するよう
になった。
【０００３】スパッタ装置では成膜中の処理室内壁へ膜
が回り込まないようにスパッタ空間を取り囲む防着板を
使用しているが、スパッタ物質が防着板に付着して堆積
すると剥がれが発生する。特に高融点金属ではこの傾向
が顕著となる。このため、防着板表面にＡｌ溶射等の処
理を施して堆積膜のストレス緩和を行い剥落に起因する
異物を低減させる対策としている。
が回り込まないようにスパッタ空間を取り囲む防着板を
使用しているが、スパッタ物質が防着板に付着して堆積
すると剥がれが発生する。特に高融点金属ではこの傾向
が顕著となる。このため、防着板表面にＡｌ溶射等の処
理を施して堆積膜のストレス緩和を行い剥落に起因する
異物を低減させる対策としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のような対策をし
ても、たとえばＴｉＷのターゲット使用時は１０００枚
程度を処理した時点で異物多発となり、停止して防着板
を交換しなければならなかった。この交換作業は、超高
真空中（１×１０-7Ｐａ台）のスパッタ処理室を大気開
放して行うため、装置の再稼動までに長時間を要し、た
とえば１回の交換作業当たり１２時間も装置を停止しな
ければならないため、スパッタ装置の稼働率や、単位時
間当たりに処理されるウェハ枚数（スループット）の低
下の一因となっていた。
ても、たとえばＴｉＷのターゲット使用時は１０００枚
程度を処理した時点で異物多発となり、停止して防着板
を交換しなければならなかった。この交換作業は、超高
真空中（１×１０-7Ｐａ台）のスパッタ処理室を大気開
放して行うため、装置の再稼動までに長時間を要し、た
とえば１回の交換作業当たり１２時間も装置を停止しな
ければならないため、スパッタ装置の稼働率や、単位時
間当たりに処理されるウェハ枚数（スループット）の低
下の一因となっていた。
【０００５】本発明の目的は、形成される薄膜の膜質の
低下を招くことなく、稼働率およびスループットを向上
させることが可能な薄膜形成装置を提供することにあ
る。
低下を招くことなく、稼働率およびスループットを向上
させることが可能な薄膜形成装置を提供することにあ
る。
【０００６】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。
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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜形成装置
は、薄膜形成対象物を支持する台座と、この台座の周辺
部に着脱自在に配置された防着板とを含む第１の室と、
第１の室を大気開放することなく薄膜形成対象物および
防着板の交換を行う搬送機構を備えたものである。
は、薄膜形成対象物を支持する台座と、この台座の周辺
部に着脱自在に配置された防着板とを含む第１の室と、
第１の室を大気開放することなく薄膜形成対象物および
防着板の交換を行う搬送機構を備えたものである。
【０００８】このような構成により、薄膜形成が行われ
る第１の室の防着板を大気開放せずに、第２の室を介し
て、薄膜形成対象物の交換作業と同様に短時間で防着板
を搬送および交換でき、防着板の交換作業に伴う装置停
止時間が解消され、稼働率およびスループットを大幅に
向上させることができる。また、装置停止時間を懸念す
ることなく防着板の交換周期を短縮することが可能にな
り、薄膜形成対象物への異物付着に起因する薄膜の膜質
低下を回避して、薄膜形成工程における歩留り向上を実
現できる。
る第１の室の防着板を大気開放せずに、第２の室を介し
て、薄膜形成対象物の交換作業と同様に短時間で防着板
を搬送および交換でき、防着板の交換作業に伴う装置停
止時間が解消され、稼働率およびスループットを大幅に
向上させることができる。また、装置停止時間を懸念す
ることなく防着板の交換周期を短縮することが可能にな
り、薄膜形成対象物への異物付着に起因する薄膜の膜質
低下を回避して、薄膜形成工程における歩留り向上を実
現できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。
を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】以下の説明では、薄膜形成装置の一例とし
て、スパッタ装置に適用する場合について説明する。
て、スパッタ装置に適用する場合について説明する。
【００１１】図１および図２は、本発明の一実施の形態
である薄膜形成装置の一例であるスパッタ装置の一部を
取り出して示す略断面図、図３は、その構成の一部を取
り出して示す平面図、図４は、その全体構成の一例を示
す平面図である。
である薄膜形成装置の一例であるスパッタ装置の一部を
取り出して示す略断面図、図３は、その構成の一部を取
り出して示す平面図、図４は、その全体構成の一例を示
す平面図である。
【００１２】まず、図４を参照して本実施の形態のスパ
ッタ装置の全体構成を説明する。本実施の形態のスパッ
タ装置は、スパッタによる薄膜形成処理を行う複数のス
パッタ処理室１０が外周部に接続されたトランスファ室
２０と、トランスファ室２０に接続される真空予備室３
０とを備えている。さらに、トランスファ室２０には、
プリクリーン室４０、クールダウン室５０を介してバッ
ファ室６０が接続され、このバッファ室６０には、さら
にロードロック室７０およびロードロック室８０、さら
にはデガス室９０等が接続されている。
ッタ装置の全体構成を説明する。本実施の形態のスパッ
タ装置は、スパッタによる薄膜形成処理を行う複数のス
パッタ処理室１０が外周部に接続されたトランスファ室
２０と、トランスファ室２０に接続される真空予備室３
０とを備えている。さらに、トランスファ室２０には、
プリクリーン室４０、クールダウン室５０を介してバッ
ファ室６０が接続され、このバッファ室６０には、さら
にロードロック室７０およびロードロック室８０、さら
にはデガス室９０等が接続されている。
【００１３】複数のスパッタ処理室１０と、トランスフ
ァ室２０との接続部には、ゲート弁２１およびゲート弁
２２が設けられ、真空予備室３０との間には、ゲート弁
２３が設けられ、プリクリーン室４０およびクールダウ
ン室５０との間にはゲート弁２４およびゲート弁２５が
設けられている。
ァ室２０との接続部には、ゲート弁２１およびゲート弁
２２が設けられ、真空予備室３０との間には、ゲート弁
２３が設けられ、プリクリーン室４０およびクールダウ
ン室５０との間にはゲート弁２４およびゲート弁２５が
設けられている。
【００１４】同様に、バッファ室６０と、プリクリーン
室４０、クールダウン室５０、ロードロック室７０、ロ
ードロック室８０との間には、それぞれ、ゲート弁６
１、ゲート弁６２、ゲート弁６３、ゲート弁６４が設け
られている。バッファ室６０の中央部には、旋回軸６５
ａ、旋回軸６５ａに支持された一対のケロッグアーム６
５ｂ、旋回軸６５ａの回動動作とケロッグアーム６５ｂ
の拡開動作を組み合わせることによってバッファ室６０
の内部で任意の回転位置で半径方向に移動されるロボッ
トブレード６５ｃからなり、ロボットブレード６５ｃに
載置されたウェハＷを、スパッタ処理室１０や真空予備
室３０との間で出し入れするウェハ搬送ロボット６５が
設けられている。プリクリーン室４０には真空ポンプ４
１が接続されており、プリクリーン室４０の内部を所望
の真空度に排気することが可能になっている。
室４０、クールダウン室５０、ロードロック室７０、ロ
ードロック室８０との間には、それぞれ、ゲート弁６
１、ゲート弁６２、ゲート弁６３、ゲート弁６４が設け
られている。バッファ室６０の中央部には、旋回軸６５
ａ、旋回軸６５ａに支持された一対のケロッグアーム６
５ｂ、旋回軸６５ａの回動動作とケロッグアーム６５ｂ
の拡開動作を組み合わせることによってバッファ室６０
の内部で任意の回転位置で半径方向に移動されるロボッ
トブレード６５ｃからなり、ロボットブレード６５ｃに
載置されたウェハＷを、スパッタ処理室１０や真空予備
室３０との間で出し入れするウェハ搬送ロボット６５が
設けられている。プリクリーン室４０には真空ポンプ４
１が接続されており、プリクリーン室４０の内部を所望
の真空度に排気することが可能になっている。
【００１５】次に、複数のスパッタ処理室１０の各々の
構成の一例を説明する。図１に例示されるように、スパ
ッタ処理室１０の内部には、水平に設けられ、上面に突
設された支持ピン１ａにウェハＷが載置される台座１
と、この台座１に対向して配置されたターゲット２が設
けられている。ターゲット２は、ウェハＷに形成すべき
薄膜を構成する目的の物質からなる。ターゲット２の背
面側には、マグネット３が配置されている。ターゲット
２の周囲には、ターゲット２と台座１の間の空間を側方
から仕切る略円筒状のサイドシールド４が設けられてい
る。台座１の周囲には、当該台座１に一体に支持され、
ターゲット２に対して、ウェハＷの支持面よりも低くな
るように配置されたアンダシールド５が設けられてい
る。このアンダシールド５の上には、台座１と同心円状
にドーナツ状のシールドリング６が載置されており、ア
ンダシールド５をターゲット２から隠蔽している。
構成の一例を説明する。図１に例示されるように、スパ
ッタ処理室１０の内部には、水平に設けられ、上面に突
設された支持ピン１ａにウェハＷが載置される台座１
と、この台座１に対向して配置されたターゲット２が設
けられている。ターゲット２は、ウェハＷに形成すべき
薄膜を構成する目的の物質からなる。ターゲット２の背
面側には、マグネット３が配置されている。ターゲット
２の周囲には、ターゲット２と台座１の間の空間を側方
から仕切る略円筒状のサイドシールド４が設けられてい
る。台座１の周囲には、当該台座１に一体に支持され、
ターゲット２に対して、ウェハＷの支持面よりも低くな
るように配置されたアンダシールド５が設けられてい
る。このアンダシールド５の上には、台座１と同心円状
にドーナツ状のシールドリング６が載置されており、ア
ンダシールド５をターゲット２から隠蔽している。
【００１６】台座１およびアンダシールド５は、台座リ
フタ７に支持されて上下動し、アンダシールド５は、台
座１が所定の高さに押し上げられたスパッタ位置（図１
の上側の位置）で、サイドシールド４に嵌合して、スパ
ッタ空間を仕切る構成となっている。
フタ７に支持されて上下動し、アンダシールド５は、台
座１が所定の高さに押し上げられたスパッタ位置（図１
の上側の位置）で、サイドシールド４に嵌合して、スパ
ッタ空間を仕切る構成となっている。
【００１７】台座１には、複数のピン貫通孔１ｂが設け
られており、このピン貫通孔１ｂを通じて、ウェハＷの
下面に当接する複数のウェハ押上ピン８ａが出入りす
る。複数のウェハ押上ピン８ａはアーム８ｂを介してウ
ェハリフタ８に支持されており、台座リフタ７に支持さ
れる台座１の上下動とは独立に上下動することが可能と
なっている。この場合、台座１に設けられたアンダシー
ルド５には、シールドリング６に載置領域に対応して、
複数のピン貫通孔５ａが設けられており、このピン貫通
孔５ａを通じて、シールドリング６の下面に当接する複
数のリング押上ピン９ａが出入りする。複数のリング押
上ピン９ａは、アーム９ｂを介してシールドリングリフ
タ９に支持されており、台座リフタ７に支持される台座
１およびシールドリング６の上下動とは独立に上下動す
ることが可能となっている。
られており、このピン貫通孔１ｂを通じて、ウェハＷの
下面に当接する複数のウェハ押上ピン８ａが出入りす
る。複数のウェハ押上ピン８ａはアーム８ｂを介してウ
ェハリフタ８に支持されており、台座リフタ７に支持さ
れる台座１の上下動とは独立に上下動することが可能と
なっている。この場合、台座１に設けられたアンダシー
ルド５には、シールドリング６に載置領域に対応して、
複数のピン貫通孔５ａが設けられており、このピン貫通
孔５ａを通じて、シールドリング６の下面に当接する複
数のリング押上ピン９ａが出入りする。複数のリング押
上ピン９ａは、アーム９ｂを介してシールドリングリフ
タ９に支持されており、台座リフタ７に支持される台座
１およびシールドリング６の上下動とは独立に上下動す
ることが可能となっている。
【００１８】スパッタ処理室１０とトランスファ室２０
の接続部には、ほぼ、台座１の最下降位置（図１の下側
の位置）の高さに対応して、ウェハＷやシールドリング
６が出入りするゲート２０ａが設けられており、このゲ
ート２０ａは、ゲート弁２１（２２）によって開閉され
る。また、個々のスパッタ処理室１０には、真空ポンプ
１１が接続されており、スパッタ処理室１０の内部を所
望の高真空度に排気することが可能になっている。
の接続部には、ほぼ、台座１の最下降位置（図１の下側
の位置）の高さに対応して、ウェハＷやシールドリング
６が出入りするゲート２０ａが設けられており、このゲ
ート２０ａは、ゲート弁２１（２２）によって開閉され
る。また、個々のスパッタ処理室１０には、真空ポンプ
１１が接続されており、スパッタ処理室１０の内部を所
望の高真空度に排気することが可能になっている。
【００１９】一方、トランスファ室２０の中央部には、
旋回軸２６ａ、旋回軸２６ａに支持された一対のケロッ
グアーム２６ｂ、旋回軸２６ａの回動動作とケロッグア
ーム２６ｂの拡開動作を組み合わせることによってトラ
ンスファ室２０の内部で任意の回転位置で半径方向に移
動されるロボットブレード２６ｃからなり、ロボットブ
レード２６ｃに載置されたウェハＷまたはシールドリン
グ６を、スパッタ処理室１０や真空予備室３０との間で
出し入れする共用搬送ロボット２６が設けられている。
すなわち、共用搬送ロボット２６のロボットブレード２
６ｃは、図３に例示されるように、円弧状に仕切り突起
２６ｄが突設されており、この仕切り突起２６ｄの内側
の領域でウェハＷを支持し、外側でシールドリング６を
支持する構造となっている。また、トランスファ室２０
の壁面には、真空ポンプ２７が接続されており、トラン
スファ室２０の内部を所望の真空度に排気することが可
能になっている。
旋回軸２６ａ、旋回軸２６ａに支持された一対のケロッ
グアーム２６ｂ、旋回軸２６ａの回動動作とケロッグア
ーム２６ｂの拡開動作を組み合わせることによってトラ
ンスファ室２０の内部で任意の回転位置で半径方向に移
動されるロボットブレード２６ｃからなり、ロボットブ
レード２６ｃに載置されたウェハＷまたはシールドリン
グ６を、スパッタ処理室１０や真空予備室３０との間で
出し入れする共用搬送ロボット２６が設けられている。
すなわち、共用搬送ロボット２６のロボットブレード２
６ｃは、図３に例示されるように、円弧状に仕切り突起
２６ｄが突設されており、この仕切り突起２６ｄの内側
の領域でウェハＷを支持し、外側でシールドリング６を
支持する構造となっている。また、トランスファ室２０
の壁面には、真空ポンプ２７が接続されており、トラン
スファ室２０の内部を所望の真空度に排気することが可
能になっている。
【００２０】次に、図２を参照して、真空予備室３０の
構成の一例を説明する。真空予備室３０は、ゲート弁２
３によって開閉されるゲート２０ｂを介してトランスフ
ァ室２０に接続されている。真空予備室３０の内部に
は、シールドリング６が載置されるリング台座３１を支
持して昇降させる台座リフタ３２、随時、真空予備室３
０の内部に窒素ガス等の不活性ガスを導入するガスベン
ト３３、シールドリング６を外部から出し入れするため
の大気側ゲート弁３４を備えている。また、真空予備室
３０には、真空ポンプ３５が接続されており、真空予備
室３０の内部を所望の真空度に排気することが可能にな
っている。
構成の一例を説明する。真空予備室３０は、ゲート弁２
３によって開閉されるゲート２０ｂを介してトランスフ
ァ室２０に接続されている。真空予備室３０の内部に
は、シールドリング６が載置されるリング台座３１を支
持して昇降させる台座リフタ３２、随時、真空予備室３
０の内部に窒素ガス等の不活性ガスを導入するガスベン
ト３３、シールドリング６を外部から出し入れするため
の大気側ゲート弁３４を備えている。また、真空予備室
３０には、真空ポンプ３５が接続されており、真空予備
室３０の内部を所望の真空度に排気することが可能にな
っている。
【００２１】以下、本実施の形態の薄膜形成装置の作用
の一例を説明する。まず、スパッタ処理室１０、トラン
スファ室２０、バッファ室６０、デガス室９０、真空予
備室３０、クールダウン室５０等は、所定の高真空に排
気されている。通常のウェハＷの処理では、未処理のウ
ェハＷは、ロードロック室７０からゲート弁６４、ウェ
ハ搬送ロボット６５を介してデガス室９０に収容され、
脱ガス処理が行われた後、さらに、ウェハ搬送ロボット
６５、ゲート弁６１を介して、プリクリーン室４０に搬
入され、付着異物等の除去処理が行われ、その後、ゲー
ト弁２４、共用搬送ロボット２６、ゲート弁２１を介し
て、スパッタ処理室１０の真空度を損なうことなくスパ
ッタ処理室１０に搬入される。
の一例を説明する。まず、スパッタ処理室１０、トラン
スファ室２０、バッファ室６０、デガス室９０、真空予
備室３０、クールダウン室５０等は、所定の高真空に排
気されている。通常のウェハＷの処理では、未処理のウ
ェハＷは、ロードロック室７０からゲート弁６４、ウェ
ハ搬送ロボット６５を介してデガス室９０に収容され、
脱ガス処理が行われた後、さらに、ウェハ搬送ロボット
６５、ゲート弁６１を介して、プリクリーン室４０に搬
入され、付着異物等の除去処理が行われ、その後、ゲー
ト弁２４、共用搬送ロボット２６、ゲート弁２１を介し
て、スパッタ処理室１０の真空度を損なうことなくスパ
ッタ処理室１０に搬入される。
【００２２】スパッタ処理室１０では、台座１は、降下
した位置（図１の下側の位置）でトランスファ室２０か
ら挿入される共用搬送ロボット２６のロボットブレード
２６ｃからウェハＷを受け渡され、ウェハＷを支持した
台座１は、台座リフタ７によってアンダシールド５がサ
イドシールド４に嵌合する位置（図１の上側の位置）ま
で押し上げられる。その状態で、所定の高真空度および
マグネット３による回転磁場のもとで、図示しない高周
波電源から、ターゲット２と台座１との間に高周波電力
を印加しつつ、アルゴンガス等の不活性ガスを所定の圧
でスパッタ処理室１０に導入して、ターゲット２とウェ
ハＷが支持される台座１との間にプラズマを形成し、ス
パッタリングによってターゲット２の物質をウェハＷの
表面に堆積させて薄膜を形成する処理を行う。処理時間
の制御によって所定の膜厚の薄膜が形成された処理済の
ウェハＷは、前述の搬入とは逆の手順で、トランスファ
室２０に取り出され、さらに、ゲート弁２５、クールダ
ウン室５０、ゲート弁６２、ウェハ搬送ロボット６５、
ゲート弁６３、ロードロック室８０を介して外部に取り
出される。上述の一連のウェハＷに対する薄膜形成処理
は、複数のスパッタ処理室１０で並行して進行する。
した位置（図１の下側の位置）でトランスファ室２０か
ら挿入される共用搬送ロボット２６のロボットブレード
２６ｃからウェハＷを受け渡され、ウェハＷを支持した
台座１は、台座リフタ７によってアンダシールド５がサ
イドシールド４に嵌合する位置（図１の上側の位置）ま
で押し上げられる。その状態で、所定の高真空度および
マグネット３による回転磁場のもとで、図示しない高周
波電源から、ターゲット２と台座１との間に高周波電力
を印加しつつ、アルゴンガス等の不活性ガスを所定の圧
でスパッタ処理室１０に導入して、ターゲット２とウェ
ハＷが支持される台座１との間にプラズマを形成し、ス
パッタリングによってターゲット２の物質をウェハＷの
表面に堆積させて薄膜を形成する処理を行う。処理時間
の制御によって所定の膜厚の薄膜が形成された処理済の
ウェハＷは、前述の搬入とは逆の手順で、トランスファ
室２０に取り出され、さらに、ゲート弁２５、クールダ
ウン室５０、ゲート弁６２、ウェハ搬送ロボット６５、
ゲート弁６３、ロードロック室８０を介して外部に取り
出される。上述の一連のウェハＷに対する薄膜形成処理
は、複数のスパッタ処理室１０で並行して進行する。
【００２３】一方、スパッタ処理室１０では、上述のウ
ェハＷに対する薄膜形成処理の過程で、ターゲット２を
取り囲むサイドシールド４、アンダシールド５さらには
アンダシールド５に載置されたシールドリング６にスパ
ッタ処理中にウェハＷに堆積される物質が付着し、付着
量が多くなると剥離して、ウェハＷに対する異物付着の
原因となる。特に、ウェハＷとともにターゲット２の正
面に位置するシールドリング６では付着量が多く、この
シールドリング６からの剥離の影響が大きい。そこで、
本実施の形態では、各々のスパッタ処理室１０において
ウェハＷの処理枚数が所望の値に達した時点で、以下の
ようにして、スパッタ処理室１０の真空度を損なうこと
なく、シールドリング６の交換を実行する。
ェハＷに対する薄膜形成処理の過程で、ターゲット２を
取り囲むサイドシールド４、アンダシールド５さらには
アンダシールド５に載置されたシールドリング６にスパ
ッタ処理中にウェハＷに堆積される物質が付着し、付着
量が多くなると剥離して、ウェハＷに対する異物付着の
原因となる。特に、ウェハＷとともにターゲット２の正
面に位置するシールドリング６では付着量が多く、この
シールドリング６からの剥離の影響が大きい。そこで、
本実施の形態では、各々のスパッタ処理室１０において
ウェハＷの処理枚数が所望の値に達した時点で、以下の
ようにして、スパッタ処理室１０の真空度を損なうこと
なく、シールドリング６の交換を実行する。
【００２４】すなわち、まず、スパッタ処理室１０にお
いて、シールドリング６の受渡し位置まで台座１を降下
させ、さらに、シールドリングリフタ９によってリング
押上ピン９ａを上昇させ、シールドリング６をアンダシ
ールド５から浮上させる。この状態が図１である。さら
に、ゲート弁２１を開放して、共用搬送ロボット２６の
ロボットブレード２６ｃを、ゲート２０ａを通じて浮上
状態のシールドリング６に下方に差し入れ、リング押上
ピン９ａを降下させて、シールドリング６をロボットブ
レード２６ｃに受け渡す。シールドリング６を受け取っ
たロボットブレード２６ｃは、トランスファ室２０の内
部に後退し、ゲート弁２１によってゲート２０ａは閉じ
られ、さらにロボットブレード２６ｃは旋回して、真空
予備室３０のゲート弁２３の位置に位置決めされる。そ
して、ゲート弁２３を開放し、ゲート２０ｂを通じて、
シールドリング６を支持した共用搬送ロボット２６のロ
ボットブレード２６ｃは、真空予備室３０の内部に挿入
され、台座リフタ３２によってリング台座３１を上昇さ
せ、ロボットブレード２６ｃからシールドリング６を受
け取る。シールドリング６をリング台座３１に受け渡し
たロボットブレード２６ｃは、トランスファ室２０に後
退し、ゲート弁２３によってゲート２０ｂは閉じられ
る。その後、シールドリング６を受け取ったリング台座
３１は、台座リフタ３２によって大気側ゲート弁３４の
位置に降下するとともに、真空予備室３０の内部には、
ガスベント３３から不活性ガスが導入されて大気圧にさ
れ、シールドリング６は大気側ゲート弁３４を介して外
部に取り出される。取り出されたシールドリング６は必
要に応じてエッチングや洗浄処理等によって清浄化さ
れ、再生される。
いて、シールドリング６の受渡し位置まで台座１を降下
させ、さらに、シールドリングリフタ９によってリング
押上ピン９ａを上昇させ、シールドリング６をアンダシ
ールド５から浮上させる。この状態が図１である。さら
に、ゲート弁２１を開放して、共用搬送ロボット２６の
ロボットブレード２６ｃを、ゲート２０ａを通じて浮上
状態のシールドリング６に下方に差し入れ、リング押上
ピン９ａを降下させて、シールドリング６をロボットブ
レード２６ｃに受け渡す。シールドリング６を受け取っ
たロボットブレード２６ｃは、トランスファ室２０の内
部に後退し、ゲート弁２１によってゲート２０ａは閉じ
られ、さらにロボットブレード２６ｃは旋回して、真空
予備室３０のゲート弁２３の位置に位置決めされる。そ
して、ゲート弁２３を開放し、ゲート２０ｂを通じて、
シールドリング６を支持した共用搬送ロボット２６のロ
ボットブレード２６ｃは、真空予備室３０の内部に挿入
され、台座リフタ３２によってリング台座３１を上昇さ
せ、ロボットブレード２６ｃからシールドリング６を受
け取る。シールドリング６をリング台座３１に受け渡し
たロボットブレード２６ｃは、トランスファ室２０に後
退し、ゲート弁２３によってゲート２０ｂは閉じられ
る。その後、シールドリング６を受け取ったリング台座
３１は、台座リフタ３２によって大気側ゲート弁３４の
位置に降下するとともに、真空予備室３０の内部には、
ガスベント３３から不活性ガスが導入されて大気圧にさ
れ、シールドリング６は大気側ゲート弁３４を介して外
部に取り出される。取り出されたシールドリング６は必
要に応じてエッチングや洗浄処理等によって清浄化さ
れ、再生される。
【００２５】また、清浄なシールドリング６をスパッタ
処理室１０にセットする操作は、外部から大気側ゲート
弁３４を介してシールドリング６をリング台座３１にセ
ットし、大気側ゲート弁３４を閉じた後に、真空予備室
３０を真空ポンプ３５で所定の真空度に排気したのち、
上述とは逆の手順で実行される。
処理室１０にセットする操作は、外部から大気側ゲート
弁３４を介してシールドリング６をリング台座３１にセ
ットし、大気側ゲート弁３４を閉じた後に、真空予備室
３０を真空ポンプ３５で所定の真空度に排気したのち、
上述とは逆の手順で実行される。
【００２６】このように、本実施の形態のスパッタ装置
では、スパッタ処理室１０を大気開放せずに最も異物付
着量の多いシールドリング６をウェハＷの搬送処理と同
様にして交換できるため、スパッタ装置の稼働停止時間
の低減による稼働率およびスループットの向上を達成で
きる。また、装置の稼働率低下を招くことなく、シール
ドリング６の交換頻度を多くして、スパッタ処理中に、
シールドリング６からウェハＷに付着する異物の量を確
実に減少させて、ウェハＷのスパッタ処理における歩留
りを向上させることができる。
では、スパッタ処理室１０を大気開放せずに最も異物付
着量の多いシールドリング６をウェハＷの搬送処理と同
様にして交換できるため、スパッタ装置の稼働停止時間
の低減による稼働率およびスループットの向上を達成で
きる。また、装置の稼働率低下を招くことなく、シール
ドリング６の交換頻度を多くして、スパッタ処理中に、
シールドリング６からウェハＷに付着する異物の量を確
実に減少させて、ウェハＷのスパッタ処理における歩留
りを向上させることができる。
【００２７】以上本発明者によってなされた発明を実施
の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施
の形態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。
の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施
の形態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。
【００２８】たとえば、薄膜形成装置としては、スパッ
タ装置に限らず、低圧ＣＶＤ等、真空下で薄膜形成処理
を行う一般の薄膜形成処理技術に広く適用することがで
きる。
タ装置に限らず、低圧ＣＶＤ等、真空下で薄膜形成処理
を行う一般の薄膜形成処理技術に広く適用することがで
きる。
【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、
以下のとおりである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【００３０】本発明の薄膜形成装置によれば、形成され
る薄膜の膜質の低下を招くことなく、稼働率およびスル
ープットを向上させることができる、という効果が得ら
れる。
る薄膜の膜質の低下を招くことなく、稼働率およびスル
ープットを向上させることができる、という効果が得ら
れる。
【図１】本発明の一実施の形態である薄膜形成装置の一
部を取り出して示す略断面図である。
部を取り出して示す略断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態である薄膜形成装置の一
部を取り出して示す略断面図である。
部を取り出して示す略断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態である薄膜形成装置の一
部を取り出して示す平面図である。
部を取り出して示す平面図である。
【図４】本発明の一実施の形態である薄膜形成装置の全
体構成の一例を示す平面図である。
体構成の一例を示す平面図である。
１ 台座 １ａ 支持ピン １ｂ ピン貫通孔 ２ ターゲット ３ マグネット ４ サイドシールド ５ アンダシールド ５ａ ピン貫通孔 ６ シールドリング（防着板） ７ 台座リフタ（第１の昇降機構） ８ ウェハリフタ（第２の昇降機構） ８ａ ウェハ押上ピン ８ｂ アーム ９ シールドリングリフタ（第３の昇降機構） ９ａ リング押上ピン ９ｂ アーム １０ スパッタ処理室（第１の室） １１ 真空ポンプ ２０ トランスファ室（第２の室） ２０ａ ゲート ２０ｂ ゲート ２１ ゲート弁 ２２ ゲート弁 ２３ ゲート弁 ２４ ゲート弁 ２５ ゲート弁 ２６ 共用搬送ロボット（搬送機構） ２６ａ 旋回軸 ２６ｂ ケロッグアーム ２６ｃ ロボットブレード ２６ｄ 仕切り突起 ２７ 真空ポンプ ３０ 真空予備室（第３の室） ３１ リング台座 ３２ 台座リフタ ３３ ガスベント ３４ 大気側ゲート弁 ３５ 真空ポンプ ４０ プリクリーン室 ４１ 真空ポンプ ５０ クールダウン室 ６０ バッファ室 ６１ ゲート弁 ６２ ゲート弁 ６３ ゲート弁 ６４ ゲート弁 ６５ ウェハ搬送ロボット ６５ａ 旋回軸 ６５ｂ ケロッグアーム ６５ｃ ロボットブレード ７０ ロードロック室 ８０ ロードロック室 ９０ デガス室 Ｗ ウェハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/285 Ｈ０１Ｌ 21/285 Ｓ
Claims (5)
- 【請求項１】 薄膜形成対象物を支持する台座と、この
台座の周辺部に着脱自在に配置された防着板とを含む第
１の室と、前記第１の室を大気開放することなく前記薄
膜形成対象物および前記防着板の交換を行う搬送機構を
備えた第２の室とを含むことを特徴とする薄膜形成装
置。 - 【請求項２】 請求項１記載の薄膜形成装置において、
前記第２の室を大気開放することなく、前記防着板を前
記薄膜形成装置と外部との間で出し入れする第３の室を
備えたことを特徴とする薄膜形成装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の薄膜形成装置において、
少なくとも一つの前記第２の室の回りに複数の前記第１
の室と、少なくとも一つの前記第３の室とを接続し、複
数の前記第１の室によって前記第２の室および前記第３
の室を共有するように構成したことを特徴とする薄膜形
成装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の薄膜形成装置において、
前記搬送機構は、前記薄膜形成対象物および前記防着板
を共通に支持可能なロボットブレードを備えたことを特
徴とする薄膜形成装置。 - 【請求項５】 請求項１記載の薄膜形成装置において、
前記第１の室は、スパッタ対象物を支持する台座と、こ
の台座の上方に前記スパッタ対象物に対向するように配
置されたターゲットと、前記ターゲットと前記スパッタ
対象物とが対向するスパッタリング空間を取り囲み、前
記ターゲットの側に支持された筒状のサイドシールド
と、前記台座の側に支持され、前記サイドシールドの下
端部に着脱自在に嵌合するアンダシールドと、前記台座
の周囲の前記アンダシールドを隠蔽するように当該アン
ダシールドに着脱自在に載置されたシールドリングと、
前記台座を昇降させる第１の昇降機構と、前記スパッタ
対象物を前記台座から浮上させる第２の昇降機構と、前
記シールドリングを前記アンダシールドから浮上させる
第３の昇降機構とを備えたスパッタ処理室であることを
特徴とする薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31545895A JPH09157839A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31545895A JPH09157839A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09157839A true JPH09157839A (ja) | 1997-06-17 |
Family
ID=18065611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31545895A Pending JPH09157839A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09157839A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2350374A (en) * | 1999-05-11 | 2000-11-29 | Trikon Holdings Ltd | Deposition apparatus |
| JP2019137895A (ja) * | 2018-02-13 | 2019-08-22 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜システム及び基板上に膜を形成する方法 |
| CN111286705A (zh) * | 2018-12-06 | 2020-06-16 | 北京华业阳光新能源有限公司 | 双室三工位多靶共溅磁控溅射镀膜设备 |
| WO2020137170A1 (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | 株式会社Sumco | 気相成長装置 |
| JP2020532114A (ja) * | 2017-08-30 | 2020-11-05 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 一体型エピタキシシステム高温汚染物質除去 |
| JP2021061415A (ja) * | 2020-12-16 | 2021-04-15 | 東京エレクトロン株式会社 | ピック、搬送装置及びプラズマ処理システム |
-
1995
- 1995-12-04 JP JP31545895A patent/JPH09157839A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2350374A (en) * | 1999-05-11 | 2000-11-29 | Trikon Holdings Ltd | Deposition apparatus |
| US6533868B1 (en) | 1999-05-11 | 2003-03-18 | Trikon Holdings Limited | Deposition apparatus |
| GB2350374B (en) * | 1999-05-11 | 2003-09-24 | Trikon Holdings Ltd | Deposition apparatus |
| JP2020532114A (ja) * | 2017-08-30 | 2020-11-05 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 一体型エピタキシシステム高温汚染物質除去 |
| JP2019137895A (ja) * | 2018-02-13 | 2019-08-22 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜システム及び基板上に膜を形成する方法 |
| US11542592B2 (en) | 2018-02-13 | 2023-01-03 | Tokyo Electron Limited | Film forming system and method for forming film on substrate |
| CN111286705A (zh) * | 2018-12-06 | 2020-06-16 | 北京华业阳光新能源有限公司 | 双室三工位多靶共溅磁控溅射镀膜设备 |
| CN111286705B (zh) * | 2018-12-06 | 2024-05-03 | 北京华业阳光新能源有限公司 | 双室三工位多靶共溅磁控溅射镀膜设备 |
| WO2020137170A1 (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | 株式会社Sumco | 気相成長装置 |
| JP2020107719A (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 株式会社Sumco | 気相成長装置 |
| JP2021061415A (ja) * | 2020-12-16 | 2021-04-15 | 東京エレクトロン株式会社 | ピック、搬送装置及びプラズマ処理システム |
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