(57)【要約】【課題】部材から発塵する異物を低減し、生産効率の向上が図れるようにした真空処理置を提供すること。【解決手段】真空搬送室１３０にエッチング室１４０とアッシング室１５０を備えた真空処理装置において、真空容器の内面に熱収縮シートによる被膜を備えたものを真空搬送室１３０として用い、マイクロクラックによる異物の発生を抑え、生産効率の向上が図れるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料をプラズマ処理するための真空容器と、この真空容器に結合して減圧された内側で試料が搬送される搬送容器とを備えた真空処理装置において、
少なくとも前記搬送容器が、少なくともそれらの容器内面に熱収縮シートによる被膜を備えていることを特徴とする真空処理装置。
【請求項２】
真空処理装置の少なくとも搬送容器となる素材を熱収縮シートの袋に挿入する処理と、
前記素材が挿入された前記熱収縮シートの袋を真空排気しながら全体を加熱して前記熱収縮シートを前記素材の面に収縮密着させる処理と、
前記素材の面に収縮密着された熱収縮シートの前記素材面に被膜されなかった部分同士を溶着する処理と、
溶着された熱収縮シートの余分な部分を切り離す処理とを備えていることを特徴とする真空処理装置用部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハ等の試料をプラズマ処理するための真空容器と、この真空容器に結合して減圧された内側で試料が搬送される搬送容器とを備えた真空処理装置に係り、特に、搬送容器の内壁面に被膜を有する真空処理装置とその部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造においては、サブミクロンレベルの異物が各々の製造工程に影響を及ぼす。
例えば、プラズマ処理など半導体デバイスの製造工程においては、半導体デバイスを形成するウェハ上に異物が付着したとすると、この異物がマスクとなって正確な電気回路が形成されなくなってしまうので、製造歩留まりが低下してしまう虞があり、従って、異物の発生を極力抑える必要があるが、しかし、この異物は種々の要因で発生してしまう。
例えは、半導体製造装置においては、搬送室の中で容器壁面から微小粒子などが剥離し落下することがあり、この場合、落下した粒子がウェハ上の異物となってしまう。
【０００３】
ところで、このような半導体製造装置の場合、その装置を構成している部材には種々の材料が必要であるが、このとき、加工の容易さ、軽量であるなどの特徴から、一般にアルミニウム系の材料が選ばれている。
そして、このアルミニウム系の材料の場合、プラズマなどに耐性を持たせるため、表面に保護用の被膜を施す必要があるが、この被膜として、従来から陽極酸化膜、いわゆるアルマイト膜が用いられており、このため、アルミニウム系の材料による部材には、陽極酸化処理、いわゆるアルマイト処理が施されているのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特に発見できなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術は、アルミニウム系の材料の陽極酸化処理に伴う異物発生に配慮がされておらず、半導体製造装置の生産性が低下するという問題があった。
アルミニウム系の材料に陽極酸化処理を施した場合、陽極酸化被膜は多孔性を呈するようになるが、このとき、更に被膜の表面を這うようにして現れるマイクロクラックと呼ばれる微細な溝が形成されてしまう場合があり、この場合、それが異物発生の要因になってしまう。
【０００６】
前述したように、半導体素子の微細化に伴って半導体製造装置からの発塵異物の低減と異物粒径の微細化が求められているが、半導体製造装置の真空室の構成部材として、上記したように、アルミニウム基材に硫酸アルマイト処理を施した部材を用いた場合、その部材を用いて、複数の真空室を有する半導体製造装置の室間搬送を行ったとすると、基板(ウェハ)を搬送する際の装置内圧力調整時の圧力変動に起因して陽極酸化被膜に微小異物が発生してしまうという問題がある。
【０００７】
しかも、この場合、真空と大気圧力による圧力差が表面積の大きな部材に荷重として加わることにより部材の変形が発生し、このため陽極酸化皮膜のクラック発生を助長させ、異物を更に増加させてしまうという問題があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、部材から発塵する異物を低減し、生産効率の向上が図れるようにした真空処理装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、試料をプラズマ処理するための真空容器と、この真空容器に結合して減圧された内側で試料が搬送される搬送容器とを備えた真空処理装置において、少なくとも前記搬送容器が、少なくともそれらの容器内面に熱収縮シートによる被膜を備えていることにより達成される。
【０００９】
同じく、上記目的は、真空処理装置の少なくとも搬送容器となる素材を熱収縮シートの袋に挿入する処理と、前記素材が挿入された前記熱収縮シートの袋を真空排気しながら全体を加熱して前記熱収縮シートを前記素材の面に収縮密着させる処理と、前記素材の面に収縮密着された熱収縮シートの前記素材面に被膜されなかった部分同士を溶着する処理と、溶着された熱収縮シートの余分な部分を切り離す処理とを備えることによりにより達成される。
【発明の効果】
【００１０】
熱収縮シートによる被膜にはマイクロクラックが発生する虞がない。
従って、本発明によれば、部材から異物が発塵するのが低減され、生産効率の向上が図れることになる。
また、熱収縮シートの袋を用いた場合、素材に被せる処理が簡単になり、その上で真空排気し吸着させた場合、素材と熱収縮シートの密着性が高く得られるので、強靱な被膜を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る真空処理装置の一実施形態を示す全体的構成図である。
【図２】本発明の一実施形態における搬送容器の正面図と側面図である。
【図３】本発明の一実施形態における搬送容器の分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態における搬送容器の製造過程(その１)を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態における搬送容器の製造過程(その２)を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施形態における搬送容器の製造過程(その３)を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施形態における搬送容器の製造過程(その４)を示す説明図である。
【図８】本発明の一実施形態における搬送容器の製造過程(その５)を示す説明図である。
【図９】本発明の一実施形態における搬送容器の製造過程(その６)を示す説明図である。
【図１０】本発明の一実施形態における搬送容器の製造過程(その７)を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る真空処理装置及び真空処理装置用部材の製造方法について、実施の形態により説明する。
図１は、本発明に係る真空装置をプラズマ処理装置に適用した場合の一実施の形態で、この場合、プラズマ処理装置は、大別して大気処理部と真空処理部で構成されている。
そして、まず、大気処理部は、カセット台１００と大気搬送室１１０により構成され、ここで、カセット台１００は、それぞれが並列に位置し、大気搬送室１１０の正面(図では下側の面)に配置され、ウェハなどの試料のカセットを載せる役割をもつ。
次に、大気搬送室１１０は、ウェハなどの試料を移動させるための大気圧側ロボットが設置されていて、カセットに収容されている試料をロック室に移動させる役割をもつ。
【００１３】
次に、真空処理部は、ロック室１２０と真空搬送室１３０、エッチング室１４０、それにアッシング室１５０で構成されている。
そして、ロック室１１０は、大気搬送室１１０の背面(図では上側の面)に位置し、大気搬送室１１０から真空搬送室１３０、又は真空搬送室１３０から大気搬送室１１０にウェハを移動させるため、圧力調整ができる構造となっている。
真空搬送室１３０は、側面にロック室１２０とエッチング室１４０、それにアッシング室１５０が取り付けられるため、側面には、ゲートバルブにより開閉される開口が設けてあり、内部には真空ロボットが設置されていて、真空内の各ユニットにウェハを移動させる役割をもつ。
【００１４】
そして、真空搬送室１３０の上部には、この搬送室内のメンテナンス用として六角形の孔が設けてあり、そこは蓋により密閉され、必要に応じて開閉できるようにしてあり、エッチング室１４０は、内部を真空状態にしてウェハのエッチング処理を行う役割をもち、アッシング室１５０は、真空中でエッチング室１４０においてエッチング処理したウェハの不要となったレジストを除去する役割をもつ。
【００１５】
次に、図２は、真空搬送室１３０の詳細図で、このとき真空搬送室１３０は、蓋部１３１と真空搬送容器１３２の２個の部品に大別されている。
そして、まず、蓋部１３１は、形状が六角形に作られ、中心には、ノゾキマド(覗き窓)が設けられていて、必要に応じて内部を覗くことができるようにしてある。
また、真空搬送容器１３２は、上段部１３２Ａと中段部１３２Ｂ、それに下段部１３２Ｃの３分割構造となっていて、上段部１２３Ａと中段部１２３Ｂ、中段部１２３Ｂと下段部１２３Ｃを各々ボルトで締結し、真空搬送容器１３２を構成している。
【００１６】
次に、図３は、真空搬送容器１３２の詳細を示す斜視図で、上記したように、上段部１３２Ａと中段部１３２Ｂ、下段部１３２Ｃの３分割構成されている。
そして、まず、上段部１３２Ａは、六角形の部材で、中心部には、蓋部１３１により塞がれるようになっている六角形の孔が設けられている。
また、六角形の各辺には、直方形の孔がＺ方向に開口した状態で設けられていて、そこには真空搬送室内で遮蔽物を感知するためのセンサが取り付けられる。
【００１７】
次に、中段部１３２Ｂは、同じく六角形の部材で、中心部は、処理室を形成するため、六角形に大きく抜かれていて、六角形のＺ、Ｘ、Ｙの各辺には直方形の孔が設けられている。
そして、まず、Ｚ辺の孔は、上部がセンサ用で下部はゲートバルブ用であり、次に、Ｘ辺とＹ辺の孔は、それぞれゲートバルブを開閉する際の開口となり、ウェハを移動される際の通り口となる。
【００１８】
次に、下段部１３２Ｃは、同じく六角形の部材で、中心部には円形の孔が設けられ、そして六角形の各辺には長方形の孔が縦方向に開口した状態で設けられている。
そして、中心部の円形の孔は、真空側ロボットの取り付け用として使用され、各辺の長方形の孔は、ゲートバルブ用の開口として使用される。
このとき、上段部１３２Ａと中段部１３２Ｂ、それに下段部１３２Ｃは、それぞれの最外周の角部が丸みをもつようにアール加工されている。
【００１９】
そして、これら各々の部材は、素材がアルミニウム材の場合でも、その表面には何も表面処理を施すことなく、上段部１３２Ａと中段部１３２Ｂ、それに下段部１３２Ｃの各々をそのまま熱収縮シートにより覆い、真空引き状態で熱収縮させて素材の表面に熱収縮シートを密着させ、貼付けられている状態にした上で、全部を、図２に示すように組み合わせ、ボルトで締結して一体にして真空搬送容器１３２とし、これを図１に示した真空搬送室１３０として使用する。
【００２０】
このとき、熱収縮シートによる被膜には、硫酸アルマイト処理による陽極酸化被膜とは異なり、マイクロクラックが発生する虞がない。
従って、この実施形態によれば、真空搬送室１３０内の部材は、その表面が熱収縮シートの被膜により覆われているので、これらから異物が発生する虞がなく、この結果、歩留まりの低下を抑え、生産効率の向上が図れることになる。
【００２１】
次に、この真空搬送室１３０、すなわち熱収縮シートが素材の表面に密着した状態で貼付けられ、熱収縮シートの被膜で素材が覆われている真空搬送室１３０の製造方法について、一実施形態により説明する。
まず、図４により、真空搬送容器１３２の上段部１３２Ａと下段部１３２Ｃの表面に熱収縮シートを被覆する処理について説明する。
最初、図４(a)に示すように、所定の大きさの袋状に作られている熱収縮シート４２０を用意し、これに上段部１３２Ａ(下段部１３２Ｃ)を入れ、充分に包み込んだ後、袋の口４４０から真空排気しながら、熱収縮シート４２０を、例えば熱風などにより加熱し、温度を上げることによりシートを収縮させていく。
このとき、袋どうしが溶着しないようにすき間を空けて熱を与える。
【００２２】
次に、図４(b)の熱収縮シート４２１に示すように、熱によって熱収縮シート４２０が収縮し始めたところで、上段部１３２Ａ(下段部１３２Ｃ)に、直方体の形状をしたＴ型の押し出し治具４３０を上段部１３２Ａ(下段部１３２Ｃ)の一方の面(図では上側の面)から直方形の孔のそれぞれに嵌め込み、これと同時に、周辺に段差を有した六角形の押し出し治具４３１を上段部１３２Ａ(下段部１３２Ｃ)の他方の面(図では下側の面)から六角形の孔に嵌め込むことにより、熱収縮シート４２１を押し出し、各孔の壁面に熱収縮シート４２１が密着し被覆されるようにする。
【００２３】
こうして熱収縮シート４２１を押し出した後、今度は熱収縮シート４２１どうしを外側で溶着させる。
このとき充分真空排気し、熱収縮シート４２１が熱収縮して上段部１３２Ａ(下段部１３２Ｃ)の全ての表面に隙間なく被覆した時点で、熱収縮シート４２１の口となる部分４４０付近のシートどうしを熱で溶着させる。
そして、熱収縮シート４２１の温度が適温まで下がったら、ここで押し出し治具を取り外し、この後、シートどうしが溶着された部分を、上段部１３２Ａの場合は図５に示すように、下段部１３２Ｃの場合は図６に示すように、それぞれカットしていく。
【００２４】
このとき、図５(a)は内周部と外周部のカット箇所を示し、図５(b)は直方形の孔の中のカット箇所を示したもので、図６(a)は内周部と外周部のカット箇所を示し、図５(b)は直方形の孔の中のカット箇所を示したものであり、従って、以上の処理により、全ての面に熱収縮シートの被膜を有する上段部１３２Ａと下段部１３２Ｃが得られることになる。
【００２５】
次に、図７により、真空搬送容器１３２の中段部１３２Ｂの表面に熱収縮シートを被覆する処理について説明する。
最初、図７(a)に示すように、底部が中段部１３２Ｂの形状に合わせて六角形の平面に作られ、筒状に立ち上がって上方が大きく開口した袋状の熱収縮シート７００を用意し、その中に、中段部１３２Ｂの中心の孔に緩やかに挿入できるような形状と寸法に作られている底板の上に筒状の立上り部分７１０Ｓを有する押し出し治具７１０を入れる。
【００２６】
このとき、押し出し治具７１０の立上り部分７１０Ｓは、それを中段部１３２Ｂの中心部に抜かれている部分に挿入したとき、当該中段部１３２Ｂの六角形のＺ、Ｘ、Ｙの各辺にある直方形の孔と同じ位置に、図示のように直方形の孔が設けてある。
こうして袋状の熱収縮シート７００の中に押し出し治具７１０を入れる。このとき押し出し治具７１０が熱収縮シート７００の底に正しく位置し、その筒状の立上り部分７１０Ｓが袋の立上り方向と同じ方向を向くようにする。
【００２７】
次に、図７(b)に示すように、押し出し治具７３０が包み込まれた熱収縮シート７００の上端を中段部１３２Ｂの中心部にある六角形の開口に挿入し、矢印で示したように、上に引き出し、これにより、図８(a)に示すように、中段部１３２Ｂの開口の中に、押し出し治具７１０の立上り部分が入り込み、熱収縮シート７００を挟んで押し出し治具７１０の底板の上に位置決めされるようにし、この後、熱収縮シート７００の袋を、矢印で示すように折り曲げ、中段部１３２Ｂの外側を包み込む。
【００２８】
この後、図８(b)に示すように、包み込んだところで袋の口８００から、矢印で示すように真空排気し、加熱して熱収縮シート７００を収縮させる。このときもシートどうしが溶着しないように、すき間を空けながら熱を与えるようにする。
こうして熱により熱収縮シート７００が収縮し始め、図９(a)に示す状態になったところで、図９(b)に示すように、中段部１３２ＢのＺ方向とＸ方向、それにＹ方向の長方形の孔のカット用として、同じ長方形をした直方体形状の下部ピース９２０を備えた押し出し治具を用い、その下部ピース９２０を中段部１３２Ｂの内側から外側へとゆっくり挿入し、熱収縮シート７００の内側にある方で長方形の孔のところにある部分を外側に押し出し、長方形の孔の下側の面に密着した状態にする。
【００２９】
こうして熱収縮シート７００を長方形の孔の下側の面に密着した状態にした後、次に、図９(c)に示すように、同じく中段部１３２Ｂの縦方向と横方向の長方形の孔のカット用として、同じ長方形をした直方体形状の上部ピース９２１を備えた押し出し治具を用い、その上部ピース９２１を同じように内側から外側へとゆっくりと挿入し、熱収縮シート７００を、今度は長方形の孔の下側の面に密着した状態にする。
そして、この後、熱収縮シート７００を充分に真空排気し、加熱して熱収縮させ、中段部１３２Ｂの面に密着し隙間なく被覆された時点で、熱収縮シート７００が重なっている部分を相互に溶着させる。
【００３０】
そして、この後、熱収縮シート７００の温度が適温まで下がったら、ここで押し出し治具を取り外し、この後、シートどうしが溶着された部分を、図１０に示すようにカットしていく。
このとき、図１０(a)は内周部と外周部のカット箇所を示し、図１０(b)は直方形の孔の中のカット箇所を示したものであり、従って、以上の処理により、全ての面に熱収縮シートの被膜を有する中段部１３２Ｂが得られることになる。
【００３１】
ここで、以上の処理によれば、熱収縮シートの袋を用いているので、素材に被せる処理が簡単になり、その上で真空排気し熱収縮させるので、素材と熱収縮シートの密着性が高く得られ、強靱な被膜を持った真空搬送室を容易に製造することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１００  カセット台
１１０  大気搬送室
１２０  ロック室
１３０  真空搬送室
１３１  蓋部(真空搬送室の蓋)
１３２  真空搬送容器
１３２Ａ  上段部(真空搬送容器の上段部)
１３２Ｂ  中段部(真空搬送容器の中段部)
１３２Ｃ  下段部(真空搬送容器の下段部)
１４０  エッチング室
１５０  アッシング室
４２０  熱収縮シート(袋状の熱収縮シート)
４２１  熱収縮シート
４３０、４３１  押し出し治具
４４０  熱収縮シートの袋の口
７００  熱収縮シート
７１０  押し出し治具
７１０Ｓ  立上り部分(筒状の立上り部分)
８００  熱収縮シートの袋の口
９２０  押し出し治具の上部ピース
９２１  押し出し治具の下部ピース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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