JPS63243276A - 真空化学反応装置 - Google Patents

真空化学反応装置

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JPS63243276A
JPS63243276A JP7880887A JP7880887A JPS63243276A JP S63243276 A JPS63243276 A JP S63243276A JP 7880887 A JP7880887 A JP 7880887A JP 7880887 A JP7880887 A JP 7880887A JP S63243276 A JPS63243276 A JP S63243276A
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JP
Japan
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substrate
carrier
chemical reaction
vacuum
substrates
Prior art date
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Pending
Application number
JP7880887A
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English (en)
Inventor
Shinichi Namiki
並木 信一
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Canon Anelva Corp
Original Assignee
Anelva Corp
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Publication date
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Publication of JPS63243276A publication Critical patent/JPS63243276A/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4587Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially vertically
    • C23C16/4588Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially vertically the substrate being rotated

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、真空中に反応性気体を導入し、その内部にお
いて化学的な反応を行なわせる真空装置に関し、例えば
、反応性イオンエツチング装置、各種エツチング装置、
CVD装置や表面処理装置等に適用して効果の著しいも
のである。
(従来の技術) 真空中で化学反応を行なわせる真空装置は、今日前述の
如く多数ある。
これらは、その内部において加工される被加工体(以下
基板)をなるべく多数配置する工夫がなされ、生産性を
向上させる努力が続けられている。
今日まで提案され実施されている方法は多数あるが次の
如く要約される。
(1)単一の平面または立体の表面に基板を配置する方
法で、例えば、麻蒔立男著、日刊工業朝間「薄膜作成の
基礎j (第2版)図5.24(a)P120に示すよ
うな薄い円板の上面に多数の基板を配置する方法。また
、同表9.4C(P194)に示すような円柱あるいは
角柱の側面(内側面あるいは外側面)に多数の基板を配
置する方法がある。
(2)「ガスプラズマ処理装置j (特開昭59−15
9532号公報)に示されるように、正負または二電極
(高周波電力のとき)を垂直方向に交互に積層配列する
方法がある。
(3)「真空化学反応装置」 (特願昭60−1646
70号)に示されるように、基板を保持する基板保持機
構が担体保持機を備えて、その担体保持機の周りに複数
の担体を突出させ、かつ、それら担体は、その表裏ある
いは、表面の殆んど全面に基板を保持出来る基板保持部
材を備え、それら基板保持部材により多数の基板を配置
する方法が−ある。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら前記従来の方法には、それぞれ以下のよう
な欠点がある。
(1)前記単一の平面または立体の表面に基板を配置す
る方法では、結局、配置面の表面積で基板の収容数が比
較的小数に限定されている。
(2)前述の「ガスプラズマ処理装置」 (特開昭59
−159532号公%)に示される、正負または二電極
を垂直方向に交互に積層配列する方法では、各電極の表
裏の一方の面は、一般に絶縁物で覆われ、基板は他方の
片面にしか配置出来ないため、やはり基板の収容数が比
較的小数に限定されている。
(3)前記「真空化学反応装置」 (特願昭60−16
4670号)に示されている方法は、一時に多数の基板
を収容して処理するという目的により改良されており、
同一収容数を基準に考えれば比較的小形の装置となるが
、多数の基板を収容する際の基板の出し入れのしやすさ
を考慮し、かつ、同一時間での生産性についても考える
と基板の処理数は比較的小数に限定される。
(発明の目的) この発明は、上記の欠点を改良し、一時に多数の基板を
収容して処理できる、信頼性と生産性の高い真空化学反
応装置の提供を目的とする。
(問題点を解決するための手段と作用)本発明は、真空
室およびその内部を所定の圧力まで排気する排気系と、
排気後所定の反応性気体を導入するガス導入系と、前記
真空室内部にあって基板を保持する基板保持機構と、前
記基板保持機構へ前記真空室外から該基板を出し入れす
る搬送機構とを備え、前記真空室内を所定の圧力まで排
気した後所定の反応性気体を導入し、前記基板表面にお
いて化学反応を行なわせる真空化学反応装置にあって、 前記基板保持機構が担体保持機を備えてその担体保持機
の周りに複数の担体を突出させ、かつ、それら担体はそ
の表裏あるいは表面の殆んど全面に、基板を保持出来る
基板保持部材を備え、更に、該担体保持機は移動可能で
あって、その移動により前記担体の該基板保持部材が保
持する基板は、そのうちの少なくとも複数の基板がほぼ
所定の同一面上に移されて、該所定の同一面上で前記搬
送機構に委譲される如き機構を備える真空化学反応装置
において、 前記基板を搬送機構に委譲できる所定の同一面を、 前記担体の互いに異なる少なくとも2個所の表面が占め
、更に、該委譲は、前記互いに異なる少なくとも2個所
の表面にて、各独立して行なわれるごとき機構を備える
真空化学反応装置によって前記目的を達成したものであ
る。
(作用) 排気系により真空室を所定の圧力に排気したのち、所定
の反応性気体をガス導入系から導入し、真空室内部の基
板保持機構に配置された基板の表面において化学反応を
行なわせる。基板保持機構が担体保持機を備えて、その
担体保持機の周りに複数の担体を突出させ、且つ、それ
ら担体はその表裏あるいは表面の殆んど全面に基板を保
持出来る基板保持部材を備えているので、一時に多数の
基板を収容して処理することが出来る。さらに前記担体
の互いに異なる少なくとも2個所の表面を、同時に、前
記基板を搬送機構に委譲できる所定の同一面状に移せる
ようにし、各独立に委譲できるようにしているので、基
板の出し入れの効率化が図れる。それらの相乗効果によ
り、一時に多数の基板を収容して処理し、かつ生産性と
信頼性の高いという機能を達成している。
(実施例) 第1図(一部断面平面図)、第2図(第1図のA−A’
断面図)および第3図(部分断面図)の実施例において
、10は真空室で、11はチャンバー、12は電極導入
のための絶縁物、13は排気系20(矢印で示す)を接
続する排気管、14はフランジ、15は基板410〜4
19を孔17を通して出し入れするための蓋、16と1
9は0リングである。30は所定の反応性気体を導入す
るガス導入系(矢印で示し、必要によりバリアプルリー
ク、流量制御装置などが接続される)で、31は真空系
との接続管、32は気体を基板の表面に一様に行き亙る
ようにするガス配分機構、33は多数の細孔である。4
0は被処理体を代表的に示す基板群で、410〜419
はそれぞれ基板である。50は基板保持機構で51〜5
5が担体保持機56の周りに突出配置された多数の担体
、69は基板を冷却または加熱する熱媒体の導入排出方
向(矢印で示す)である。60は電力その他の導入機で
ある。 (基板を更に高温に加熱する場合には、第3図
に基板保持部の断面を示すように、)口熱板61を設け
てその裏面をヒーター63(例えば、赤外加熱用ランプ
あるいはコイル状ヒーターなど)で加熱する。64はヒ
ーター電源、62は加熱板61の熱が担体51の方に逃
げるのを妨げるために薄い板で作っである接続体である
。)58は基板を保持する基板保持部材で、これが担体
51の表裏あるいは表面(表裏の呼び名が適当でない場
合の全表面を言う)の殆んど全面に取り付けられている
図の左右2つの57は、それぞれこの発明の特徴をなす
同一平面上にあり、かつ2個所に対し独立して、同時に
所定の機能をもたせることの出来る面で、これらの面上
にある基板410と413は基板保持部材58で保持さ
れたまま、担体保持機56を矢印59の方向に回転させ
ることにより(その回転機構は図示していない)この2
個所の所定面57上に移設され、真空室10から出し入
れされる。
この実施例においては、蓋15を開けて基板を出し入れ
するロボット機構70(二つの矢印で略本する)が真空
装置10の外に2個所(ロボット機構の中のハンドリン
グアーム部だけがこの2個所にあっても同じ効果となる
)置いてあり、担体深持156を矢印59の方向に回転
させることにより2個所同時に基板を出し入れする方法
を用いている。信頼性度の高い再現性の良い仕事をし、
且つ、生産性の向上を実現するためには、上記のように
真空室10の内部を常に真空に保ち、この実施例のよう
に基板保持機構50、従って、担体保持機5Gを矢印5
9のように回転させ、同時ここ複数の基板を基板取り出
しに便なる面57上に移動させるようにするのが有利で
ある。
80は真空室10の内部でマグネトロン放電を行なわせ
たい場合の磁場設定手段で、矢印85の方向の磁場を設
定する。81はコイル、82はその電源である。
90は高周波電源で、91が高周波発生器、92がマツ
チングボックスである。
この実施例の装置は、その使用目的に合わせて、従来の
反応性イオンエツチング装置、各種エツチング装置、C
VD装置や表面処理装置などと同様に運転される。
反応性イオンエツチング装置を例にとって運転を説明す
ると、排気系20で真空室10を所定の圧力(多くの場
合所いわゆるUHVなど高度な真空に排気する)に排気
した後、所定の気体をガス導入系30から導入し、真空
室内部を所定の圧力に設定し高周波電力を供給する。す
ると、斜線93て示す放電プラズマが発生し基板410
等はリアクティブイオンエツチングされる。
所定のエツチングが行なわれた後、高周波電力の供給を
やめ、真空室10の内部に窒素、アルゴン等の不活性気
体を大気圧まで導入し、蓋15を開け、担体保持機56
と搬送機構の先手であるロボット機構70との協同作業
により、処理済みの基板を2枚づつ取り出し、新しい基
板を2枚づつ入れる。基板の出し入れはロボット機構7
0(の手)を面57に垂直に移動させながら行なう。次
いで排気を行ない次のサイクルに入る。
真空室10の内部を常に真空に侃ってエツチングを行な
いたい場合には、蓋150代わりにバルブを設け、次の
真空室に接続することになる。その場合でも基板保持機
構50を矢印59の方向に回転させ2個所から基板を取
り出す。
その他、反応性イオンエツチング以外の処理の場合も、
殆んど上記と同様に運転されるが、低圧CVDの場合は
やや異なり、前記した第3図に示すような担体51、加
熱板61を設け、加熱板61を基板保持部として、ここ
へ基板を出し入れする。この場合、高周波電力を供給す
る必要はない。
但し、低圧CVD処理を多数回行なった後、面57の近
くのクリーニングを行ないたい場合には、前述のエツチ
ングと同様に運転することになる。
この実施例の装置では、磁場を電場と直交して設定する
ことができるので、基板群40の各表面方向に沿って、
低電圧大電力のマグネトロン放電を発生させ高速の反応
を行なわせることが出来る。
。磁場の方向は一定でも交番でもよい。磁場の強さを可
変として放電強度の調整を行なってもよい。
その他殺計上の注意は通常の場合と同様である。
例えば、基板以外の場所では反応を行なうわせたくない
というとぎは、 (1)それが放電を使用する処理のときであれば、その
場所を適宜の絶縁物やシールドで覆ってしまい、 (2
)それが放電を使用しない低圧CVDの処理のときであ
れば、その場所を低温に冷却する、などの注意を払うこ
とになる。
本発明は上記のような基板保持機構50を用い、担体保
持機56から放射状に突出する複数の担体51〜55の
表面の異なる2面を同一平面上に揃え、その殆んど全面
に基板を配置することから、小さな容積内に極めて多数
の基板を収容し、さらに基板の出し入れの効率化により
生産性の高い装置を提供することが出来る。同一処理能
力ならば装置を小型化出来る。更に、担体保持機56が
し゛っかりした機構に出来るので、その高周波インピー
ダンスは無視出来る程小さい値となり担体51〜55上
の多数の基板の表面に一様なアラズマを発生出来、その
ため基板毎の処理(例えば、エツチング速度や成膜速度
)の差異は極めて小さく、均一な仕上がりのものが得ら
れる。磁場を用いることにより、より高速化、低電圧化
ができる。
第4図(斜視図)には別の実施例の基板410等と基板
保持機構50の部分のみを示しである。
この実施例では基板の収容数を更に増加させるために担
体51の背を高くしである。基板保持機構50を矢印5
9の方向に回転させ基板の出し入れを行なったのち、基
板(呆持損構50を矢印591の方向に動かし、更に矢
印59の方向に回転させ基を反の出し入れを終了する。
第5図および第6図にはさらに別の基板保持機構50の
実施例の平面図を示しである。これらの実施例は担体5
1を中央の担体保持機56から放射状に突出させた例で
ある。第5図では担体の数が6の場合で比較的小さい基
板を数多く配置する場合に、また第6図は、担体の数が
4で比較的大きい基板を配置1ノ処理するのに有利であ
る。
以上いくつかの実施例を挙げたが、これらは何ら限定的
な意味を持つものではなく多数の変形が可能である。ま
た従来知られている各種の技術、今後新しく作られて来
る新しい技術と絹み合わせて使用し得ることもいうまで
もない。
(発明の効果) 本発明は一時に多数の基板を収容して処理することが出
来、同−処理数を基準に考えれば、より小形の信頚性と
生産性の高い真空化学反応装置を提供できる効果がある
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図および第3図はこの発明の実施例を示す
図で、第2図は第1図のA−A’断面図。 第4図、第5図、第6図はこの発明の別の実施例を示す
図である。 10は真空室、20は排気系、30はガス導入系、40
は基板群、50は基板保持機構、70は基板を出し・入
れするg5.56は担体保持機、51は担体、59は複
数基板を所定の同一面57に移動させるときの移動方向
である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)真空室およびその内部を所定の圧力まで排気する
    排気系と、排気後所定の反応性気体を導入する気体導入
    系と、前記真空室内部にあって基板を保持する基板保持
    機構と、前記基板保持機構へ前記真空室外から該基板を
    出し入れする搬送機構とを備え、前記真空室内を所定の
    圧力まで排気した後、所定の反応性気体を導入し、前記
    基板表面において化学反応を行なわせる真空化学反応装
    置の、前記基板保持機構が担体保持機を備えて、その担
    体保持機の周りに複数の担体を突出させ、かつ、それら
    担体はその表裏あるいは表面の殆んど全面に、基板を保
    持出来る基板保持部材を備え、更に、該担体保持機は移
    動可能であって、その移動により、前記担体の該基板保
    持部材が保持する基板は、そのうちの少なくとも複数の
    基板がほぼ所定の同一面上に移されて、該所定の同一面
    上で前記搬送機構に委譲される如き機構を備える真空化
    学反応装置において、 前記基板を搬送機構に委譲できる所定の同一面を、 前記担体の互いに異なる少なくとも2個所の表面が占め
    、更に、該委譲は、前記互いに異なる少なくとも2個所
    の表面にて、各独立して行なわれるごとき機構を備える
    ことを特徴とする真空化学反応装置。
  2. (2)前記担体が電極を兼ねていて、該真空化学反応装
    置が放電反応を利用するものであることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の真空化学反応装置。
  3. (3)前記担体が加熱器を兼ねていて、該真空化学反応
    装置がCVD装置であることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の真空化学反応装置。
  4. (4)前記担体が盤状体であり、該盤状体が該担体保持
    機から放射状に突出することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の真空化学反応装置。
  5. (5)前記担体保持機の移動が、直線移動であることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の真空化学反応装
    置。
  6. (6)前記担体保持機の移動が、回転によるものである
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の真空化学
    反応装置。
JP7880887A 1987-03-31 1987-03-31 真空化学反応装置 Pending JPS63243276A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100804616B1 (ko) * 2006-06-23 2008-02-20 박웅기 오토클레이브에 의한 처리방법 및 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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