(57)【要約】【課題】メンテナンス作業の効率を向上して装置全体の処理の効率を向上させた真空処理装置を提供する。【解決手段】少なくとも１つの前記処理ユニットが、前記真空容器を構成する下方の部材及び当該下方の部材の上方に着脱可能に載せられた上方の部材と、前記作業用の空間と前記真空容器との間で前記ベースプレートの外周側部分に取り付けられた旋回軸部材であって前記下方の部材と接続されその周りを当該下方の部材が旋回して前記ベースプレート上方から移動される旋回軸を有する旋回軸部材と、この旋回軸部材の上方に配置され前記上方の部材を吊り下げて水平方向に旋回するアームを備えたメンテナンス部材とを備え、前記下方の部材が前記軸周りに旋回可能な角度の範囲内の所定の角度でその位置を固定可能に構成され、前記旋回可能な角度の範囲内において位置が固定された前記下方の部材の中心部の上方で前記メンテナンス部材の前記アームが位置を固定され前記上方の部材を吊り下げて上下移動可能に構成された真空処理装置。【選択図】図５
2019091863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧された内部の空間を処理対象のウエハが搬送される少なくとも１つの真空搬送室と、減圧された内側に配置された前記ウエハがプラズマを用いて処理される処理室を有した真空容器及びこの真空容器が載せられて当該真空容器内部の処理室からのガスが排出される開口を有したベースプレートとを有し前記真空搬送室に着脱可能に連結された複数の処理ユニットと、前記１つの真空搬送室とロック室を挟んで接続され大気圧にされた内部を前記ウエハが搬送される大気搬送室とを備えた真空処理装置であって、
各々の前記処理ユニットは隣接する別の処理ユニットまたは大気搬送室との間を含む周囲に作業者が作業を行うことのできる作業用の空間を有し、
少なくとも１つの前記処理ユニットが、前記真空容器を構成する下方の部材及び当該下方の部材の上方に着脱可能に載せられた上方の部材と、前記作業用の空間と前記真空容器との間で前記ベースプレートの外周側部分に取り付けられた旋回軸部材であって前記下方の部材と接続されその周りを当該下方の部材が旋回して前記ベースプレート上方から移動される旋回軸を有する旋回軸部材と、この旋回軸部材の上方に配置され前記上方の部材を吊り下げて水平方向に旋回するアームを備えたメンテナンス部材とを備え、
前記下方の部材が前記軸周りに旋回可能な角度の範囲内の所定の角度でその位置を固定可能に構成され、前記旋回可能な角度の範囲内において位置が固定された前記下方の部材の中心部の上方で前記メンテナンス部材の前記アームが位置を固定され前記上方の部材を吊り下げて上下移動可能に構成された真空処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の真空処理装置であって、
前記上方の部材の上端上方および前記下方の部材の下端下方並びに当該上方および下方の部材の間に挟まれて配置され前記真空容器内部と外部とを気密に封止するシール部材を備え、
前記旋回軸部材が、前記下方の部材が沿って上下方向に移動する上下軸を備えた真空処理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の真空処理装置であって、
前記下方の部材が内側の中心部に前記ウエハをその上方に載せて保持する試料台と備え、前記旋回軸部材の旋回軸周りに旋回して前記試料台を前記ベースプレートの外周に配置された前記作業用の空間に移動される真空処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至５の何れかに記載の真空処理装置であって、
前記真空搬送室の内部に配置され前記ウエハを載せて前記処理室との間で当該ウエハを移動するロボットとを備え、
前記旋回軸が前記ウエハの搬送の方向について前記旋回軸部材を挟んで前記真空搬送室の反対の側に配置された真空処理装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の真空処理装置であって、
前記上方の部材がその内側を前記ウエハが搬送されるゲートを有し、前記上方の部材の外側で前記ゲート外周の壁面と当接して当該ゲートの内外を気密に閉塞及び開放するゲートバルブと、このゲートバルブを内部に有したバルブボックスであって前記上方の部材と前記真空搬送室との間で前記上方の部材の外側壁面と接続し前記ウエハが搬送される内部の空間と外部との間を気密に区画するバルブボックスとを備えた真空処理装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載の真空処理装置であって、
前記メンテナンス部材が、前記下方の部材がその上に前記上方の部材を載せて前記所定の角度において位置を固定され、かつ前記メンテナンス部材の前記アームが前記下方の部材の中心部の上方で位置が固定された状態で、前記上方の部材を前記下方の部材から取り外して前記アームに釣り上げる前記上部部材との接続部材を備えた真空処理装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかに記載の真空処理装置であって、
前記メンテナンス部材の前記アームがその周りを旋回する軸が上方から見て前記旋回軸と合致する位置に配置された真空処理装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れかに記載の真空処理装置であって、
前記旋回軸部材が前記処理室内にプラズマを形成するための電界または磁界を形成する放電ブロックを上方に移動するリフターである真空処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空容器内部の減圧された処理室内に搬送されて配置された半導体ウエハ等の基板状の試料を当該処理室内に形成されたプラズマを用いて処理する真空処理装置に係り、上下方向の位置に着脱可能に配置されて真空容器を構成する複数の部材を備えた真空処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ等の基板状の試料から半導体デバイスを製造するための半導体ウエハの製造装置として、真空容器の内部に配置された処理室内に形成されたプラズマを用いて、当該試料の上面に予め形成されたマスクを含む複数の膜層を有する膜構造に含まれる処理対象の膜層に対してエッチング等の処理を施すものが一般に知られている。このようなプラズマ処理装置では、例えば、真空容器内部の減圧された処理室内に配置された試料台上に半導体ウエハ等の処理対象の試料が搬送され静電気力を用いて吸着されて保持され、減圧された当該処理室内に処理用ガスを導入するとともに処理室内に電界または磁界が供給されて当該処理用ガスを励起してプラズマが生成される。プラズマに含まれるラジカル等活性を有する粒子が試料上の処理対象の膜層に誘引され或いは移動して接触し処理対象膜層の材料との化学反応やイオン等荷電粒子のスパッタリング等の物理的反応を含む相互作用により、処理対象の膜層のエッチングが行われる。
【０００３】
このような試料の処理中には、処理室内に上記反応に伴って反応生成物が生成される。反応生成物の粒子は、減圧された処理室内を浮遊して壁面等の処理室の内側の表面に付着する。処理される試料の枚数や処理を実施した時間の累計が増大するに伴って処理室の内部の表面に付着した粒子は処理室内表面に堆積されて膜が形成されることになる。
【０００４】
このような付着物が堆積した膜は、これを構成する生成物が処理室内に形成されるプラズマとの間に相互作用を生起して、膜の欠片や粒子が堆積物あるいはその膜から遊離してしまい処理室内に再度浮遊して試料の表面に付着してしまう。このような生成物の再付着により、試料や表面に形成された半導体デバイスの回路用の膜構造が汚染されてしまうと、処理の結果得られる半導体デバイスの性能が損なわれ不良を発生させて歩留まりを低下させる、という問題が生じてしまう。
【０００５】
また、処理室内表面の付着物とプラズマとの相互作用の量は、試料の上面上方のプラズマの電位或いは密度や強度の値とその分布にも影響を与えているため、処理した試料の枚数や時間の累計の増大に伴う付着物の増大が、最初の一枚の試料の処理が開始された時点と比較して当該累計が大きくなった時点での処理の結果とではこれらの間の差が増大してしまい、枚数や時間の増大に伴って処理の結果得られる膜構造や膜層の形状は所期のものからズレが大きくなり、性能が初期のものに到達しない不良品を増大させて歩留まりを低下させる、という問題が生じてしまう。
【０００６】
このようなを解決するために、試料を処理した累計の枚数や処理を実施した累計の時間が所定の値に達したと判定されると、真空処理装置の運転を一時的に停止して、処理室内表面に付着した物質を取り除く清掃（クリーニング）を実施して、処理室内表面を所期の処理結果が得られる程度まで回復させることが、従来より行われてきた。このような清掃の手段としては、処理室内を雰囲気（大気）と同じまたはこれとみなせる程度の同等の圧力値にした後真空容器を開放（大気開放）して、処理室内部の部材の表面を薬液を用いて布等で拭き掃除(ウエツトクリーニング)することが行われている。反応生成物等の付着性を有した粒子は、処理室を囲む部材の表面だけでなく処理室内の試料台の表面にも付着するため、この試料台の少なくとも試料が載せられる上面以外の箇所の表面もウエツトクリーニング等の付着物を取り除く作業を施すことが必要となる。
【０００７】
クリーニングが終了すると真空容器は再度密閉された後に真空容器内の処理室等の内側の空間に連結されたターボ分子ポンプ等の真空ポンプの駆動により空間内部が排気されて再度所定の真空度まで減圧される。このような大気開放の後のクリーニングを行うには、真空処理装置における試料を処理する運転を中断する必要がある。このため、このようなクリーニングの作業を行なう時間を出来るだけ短くすることが、真空処理装置の稼働率を高めて全体としての処理の効率を向上するために重要となっている。
【０００８】
処理室を構成する部材表面のウエツトクリーニングに要する時間を短縮するうえでは、真空処理雰囲気に晒され反応生成物が付着する真空容器、あるいは、部品は取り外して、新品あるいは洗浄品に取り換えることで可能となる。このような従来の技術として、例えば、特開２０１７−０１０６２４号公報（特許文献１）に開示のものが知られている。
【０００９】
本従来技術は、内側で半導体ウエハ等の試料がプラズマを用いて処理される処理室を構成する真空容器は、最上部の放電室のブロックと、その下方に配置された上部容器及び下部容器と、試料がその上に載せられる試料台を支持する試料台ベースとが上下方向に積み重ねられて構成され、上部および下部容器が試料台ベースの試料台を囲む外周部のリング部材を上下に挟んで構成されている。さらに、この真空容器は内部のガスが排気される開口を有したベースプレート上に載せられるとともに、当該真空容器の側壁と処理対象のウエハが内部を搬送される搬送容器との間でこれらを連結して内部に真空容器の側壁のゲートを開閉するバルブを内蔵するバルブボックスを備えた真空処理装置が開示されている。
【００１０】
さらに、ベースプレートの外周側部分には上下方向に軸を有した旋回リフターが取り付けられ、当該旋回リフターには真空容器の放電室ブロックと試料台ベースとが旋回リフターの軸回りに水平方向に回転できるように連結されている。このため、上部容器および下部容器は放電室ブロックおよび試料台ベースをバルブボックスから遠ざかる方向に水平方向に回転させて真空容器またはこれを含む処理ユニットの周囲のメンテナンス用のスペースに移動された状態で、下方の部材あるいはベースプレートから取り外してメンテスペースに移動可能に構成されている。
【００１１】
作業者が処理室内部にアクセスし易い箇所これらの部分を移動(退避)させることで、メンテナンスの作業の効率を向上させより作業に要する時間を短縮することを実現している。つまり、本従来技術では、上記の構成により、真空容器を構成する容器の部分を短時間で取り外しおよび洗浄済みの交換部分を取り付け可能となり、メンテナンス時間を低減させられる点が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−２５２２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記の従来技術では、次の点について考慮が不十分であったため問題が生じていた。
【００１４】
近年では、内部で一枚ずつの試料を処理する真空容器を含む処理ユニット複数を備えこれら真空容器各々の内部の処理室で並行して試料の処理を行うことが可能な、所謂、マルチチャンバ装置を用いて、クリーンルーム等の装置が設置される建屋の設置面積あたりの生産性を向上させることが行われてきた。さらに、マルチチャンバ装置の一台あたりの占有面積を小さくすることで単位装置占有面積あたりの生産性をさらに向上させるため、並列して配置された複数の隣り合う真空容器同士の間隔を小さくすることで、装置全体としての占有面積を小さくすることが行われてきた。
【００１５】
このため一方の処理ユニットに対して上記ウエツトクリーニング等の保守や点検の作業を行う際に、作業者が対象の真空容器内部へアクセスする或いは処理室内部に対する作業を行うスペースが低減し、一つの真空容器に対して作業者が一方向からのみ作業を行える、或いはは作業者一人のみが作業を行えるだけのスペースしかなくなって作業の時間と真空処理装置が試料の処理を停止している時間が長くなって真空処理装置全体での稼働率が損なわれてしまう場合が生じていた。一方、真空容器がステンレス等の重金属で真空容器内部の部品が形成される場合や、試料の大口径化に伴う真空容器の寸法の増大や部品の重量が増加してしまう場合に、作業者一人で真空容器を大気開放することが困難である、という問題が生じていた。
【００１６】
このような問題に対して、作業者一人では脱着作業が不可能な重量の真空容器内部の部品脱着を行うことが可能となるような技術の提供が必要となる。
【００１７】
すなわち、上記従来技術では、処理室内部に構成された、取り外して新品あるいは洗浄品に取り換えることが必要な真空容器部品乃至前記真空容器を構成する部材が、作業者一人でも脱着作業を完遂させるのに十分軽量な場合についてのみ考慮されていた。また、マルチチャンバ装置において隣り合う処理室との間隔が十分設けられ、作業者複数人が真空容器内部にアクセスすることが可能であるケースについてのみ考慮されていた。
【００１８】
特に、マルチチャンバ装置に装着される処理ユニットでは、各ユニットの真空容器においてその内部の処理室を囲んでこれを構成する部材は、材質によっては重量が大きくなり作業者一人で脱着作業が困難である場合が生じてきた。特に、ウエハの径が大きくなるに伴ってこれを処理するための処理室の径も一般的に大きくされる。このような真空容器を構成する部材を処理室を大気開放して取り外し或いは取り付けする際には、複数の作業者が処理室ユニットまたは真空容器に対して同時にアクセスし、作業を行うことが好ましい。
【００１９】
しかし、隣り合った処理室と処理室の間隔が小さく当該処理室または処理ユニット周囲のメンテナンススペースが作業者の作業を効率的に行うに十分な確保ができない場合には、脱着作業の効率が著しく損なわれてしまう。すなわち、このような場合では、作業者は部品の脱着に必要な外力を十分に部品に与えられなかったり、部品脱着に必要な外力を加えるのに困難な姿勢で作業せざるを得なくなったりして、当該の作業に長い時間を要して真空処理装置の試料の処理を行っていない時間、所謂非稼働時間が大きくなっていた。或いは作業者に肉体的にも心理的にも大きな負担となっていた。
【００２０】
このように、従来技術ではこのような点について十分に考慮されていなかったため問題が生じていた。本発明の目的は、メンテナンス作業の効率を向上して装置全体の処理の効率を向上させた真空処理装置または真空処理装置の運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的は、減圧された内部の空間を処理対象のウエハが搬送される少なくとも１つの真空搬送室と、減圧された内側に配置された前記ウエハがプラズマを用いて処理される処理室を有した真空容器及びこの真空容器が載せられて当該真空容器内部の処理室からのガスが排出される開口を有したベースプレートとを有し前記真空搬送室に着脱可能に連結された複数の処理ユニットと、前記１つの真空搬送室とロック室を挟んで接続され大気圧にされた内部を前記ウエハが搬送される大気搬送室とを備えた真空処理装置であって、各々の前記処理ユニットは隣接する別の処理ユニットまたは大気搬送室との間を含む周囲に作業者が作業を行うことのできる作業用の空間を有し、少なくとも１つの前記処理ユニットが、前記真空容器を構成する下方の部材及び当該下方の部材の上方に着脱可能に載せられた上方の部材と、前記作業用の空間と前記真空容器との間で前記ベースプレートの外周側部分に取り付けられた旋回軸部材であって前記下方の部材と接続されその周りを当該下方の部材が旋回して前記ベースプレート上方から移動される旋回軸を有する旋回軸部材と、この旋回軸部材の上方に配置され前記上方の部材を吊り下げて水平方向に旋回するアームを備えたメンテナンス部材とを備え、前記下方の部材が前記軸周りに旋回可能な角度の範囲内の所定の角度でその位置を固定可能に構成され、前記旋回可能な角度の範囲内において位置が固定された前記下方の部材の中心部の上方で前記メンテナンス部材の前記アームが位置を固定され前記上方の部材を吊り下げて上下移動可能に構成された
ことにより達成される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、メンテナンス作業の効率を向上して処理の効率を向上させた真空処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例に係る真空処理装置の構成の概略を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す実施例の真空処理ユニットの構成の概略を模式的に示す縦断面図である。
【図３】図１に示す実施例に係る真空処理装置において真空搬送ロボットが試料Ｗを真空処理ユニット内部に搬入出する動作を模式的に示す横断面図である。
【図４】図１に示す実施例に係る真空処理装置において試料Ｗが真空処理ユニット内において処理されている最中の真空処理装置の状態を模式的に示す横断面図である。
【図５】図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置においてメンテナンスの際に第１の高周波電源及びソレノイドコイルのユニットが真空容器から上方に取り外された状態を模式的に示す図である。
【図６】図５に示す実施例に係るプラズマ処理装置において真空容器の上部の部材が取り外された状態の当該プラズマ処理装置の構成の概略を模式的に示した縦断面図である。
【図７】図５に示す実施例に係るプラズマ処理装置において真空容器の上部の部材が取り外された状態の当該プラズマ処理装置の構成の概略を模式的に示した縦断面図である。
【図８】図２に示す本発明の実施例に係るプラズマ処理装置の構成の概略を示す側面図であって一部の構造の縦断面を示す図である。
【図９】図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置において放電ブロックユニットを下方の真空容器から水平方向に移動させた状態の構成の概略を模式的に示す図である。
【図１０】図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置において放電ブロックユニットを下方の真空容器から水平方向に移動させた状態の構成の概略を模式的に示す図である。
【図１１】図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置において図１０に示した状態からアースリングを取り外した状態での構成の概略を模式的に示す縦断面図である。
【図１２】図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置において図１１に示した状態から試料台ユニットが水平方向に旋回されて移動された状態の構成を模式的に示す縦断面図である。
【図１３】図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置において上部容器２３０及び試料台ユニット２４０が水平方向に旋回して移動されて側方のバルブボックス１１５及び下方の下部容器３５０から取り外された状態の構成の概略を示す上面図である。
【図１４】図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置において上部容器２３０及び試料台ユニット２４０が水平方向に旋回して移動されて側方のバルブボックス１１５及び下方の下部容器３５０から取り外された状態の構成の概略を示す上面図である。
【図１５】図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置においてメンテナンスアームを用いて上部容器を試料台ユニット上方から取り外される作業中の構成の概略を模式的に示す側面図または縦断面図である。
【図１６】図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置においてメンテナンスアームを用いて上部容器を試料台ユニット上方から取り外される作業中の構成の概略を模式的に示す側面図または縦断面図である。
【図１７】図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置においてメンテナンスアームを用いて上部容器を試料台ユニット上方から取り外される作業中の構成の概略を模式的に示す側面図または縦断面図である。
【図１８】図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置においてメンテナンスアームを用いて上部容器を試料台ユニット上方から取り外される作業中の構成の概略を模式的に示す側面図または縦断面図である。
【図１９】図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置においてメンテナンスアームを用いて上部容器を試料台ユニット上方から取り外される作業中の構成の概略を模式的に示す側面図または縦断面図である。
【図２０】図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置においてメンテナンスアームを用いて上部容器を試料台ユニット上方から取り外される作業中の構成の概略を模式的に示す側面図または縦断面図である。
【図２１】図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置においてメンテナンスアームを用いて上部容器を試料台ユニット上方から取り外される作業中の構成の概略を模式的に示す側面図または縦断面図である。
【図２２】図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置においてメンテナンスアームを用いて下部容器をベースプレート上方から取り外される作業中の構成の概略を模式的に示す側面図または縦断面図である。
【図２３】図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置においてメンテナンスアームを用いて下部容器をベースプレート上方から取り外される作業中の構成の概略を模式的に示す側面図または縦断面図である。
【図２４】図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置においてメンテナンスアームを用いて下部容器をベースプレート上方から取り外される作業中の構成の概略を模式的に示す側面図または縦断面図である。
【図２５】図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置においてメンテナンスアームを用いて下部容器をベースプレート上方から取り外される作業中の構成の概略を模式的に示す側面図または縦断面図である。
【図２６】図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置においてメンテナンスアームを用いて下部容器をベースプレート上方から取り外される作業中の構成の概略を模式的に示す側面図または縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施の形態を、以下図面を用いて説明する。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明の実施例を図１乃至２６を用いて説明する。なお、図中において同一符号は同一構成要素を示しており、複数の図面で同一の符号が引用された構成要素についてはその説明が省略されている。
【００２６】
図１は、本発明の実施例に係る真空処理装置の構成の概略を模式的に示す図である。図１（ａ）は、本実施例に係る真空処理装置１００を上方から見た横断面図であり、図１（ｂ）は、真空処理装置１００の構成を示す斜視図である。
【００２７】
本実施例の真空処理装置１００は、その前方側（図上右側）に配置された大気ブロック１０１と後方側（図上左側）に配置された真空ブロック１０２とを備えている。大気ブロック１０１は、大気圧下で半導体ウエハ等の基板状の試料が搬送され、収納の位置決め等がされる部分であり、真空ブロック１０２は大気圧から減圧された圧力下で試料が搬送され、或いは処理等が実施され、試料を載置した状態で圧力を上下させる部分を含んでいる。
【００２８】
大気ブロック１０１は、外形が直方体或いはそれと見做せる程度に近似した同等の形状を有しその内部に大気圧またはこれと見做せる程度に近似した同等の圧力にされた空間である大気搬送室１０６を有した筐体と、この筐体の前面側の側面に沿って並べられて取付けられ、処理用又はクリーニング用の試料が内部に収納されているカセットがその上面に載せられる複数のカセット台１０７とを備えている。
【００２９】
大気ブロック１０１は、カセット台１０７上の各カセットの内部に収納された処理用またはクリーニング用の試料であるウエハがカセットと大気搬送室１０６の背面に連結された真空ブロック１０２との間でやりとりされる箇所であり、大気搬送室１０６内部にはこのようなウエハの搬送のためにウエハ保持用のアームを備えた大気搬送ロボット１０９が配置されている。
【００３０】
真空ブロック１０２は、内部に減圧され試料が処理される処理室を有する真空容器を備えた複数の真空処理ユニット２００−１，２００−２，２００−３，２００−４と、これらの真空処理ユニットと連結されその内部に試料を減圧下で搬送する真空搬送ロボット１１０−１、１１０−２を備えられた搬送用の空間である真空搬送室１０４−１，１０４−２を有する真空容器、及び当該真空搬送用の真空容器（真空搬送容器）と大気搬送室１０６の筐体との間でこれらと接続されて配置されたウエハを収納する空間であって真空搬送室１０４−１及び大気搬送室１０６と連通可能に配置されたロック室１０５を有する真空容器、２つの真空搬送容器の間でこれらと接続されて配置され真空搬送室１０４−１及び真空搬送室１０４−２の間でこれらと連通可能にされたウエハ収納用の空間である搬送中間室１０８を内部に有する真空容器とを備えている。
【００３１】
この真空ブロック１０２は、その内部は減圧されて所定の値の真空度の圧力に維持可能なブロックである。真空ブロック１０２は、複数の真空容器を有する処理ユニットと、これらの間に配置され複数の処理ユニットに連結され減圧された内部を試料が搬送される真空搬送容器とを備え、複数の処理ユニットの真空容器同士が連通された状態で一つの真空容器として動作可能に構成されている。
【００３２】
また、上記大気搬送ロボット１０９や真空搬送ロボット１１０の搬送の動作や真空処理ユニットにおけるウエハを処理する動作、ロック室１０５における内部の密封、開放や減圧、昇圧の動作等真空処理装置１００の動作は、これらを実行する各部分と有線あるいは無線によるものを含む通信経路を介して信号の送受信可能に接続された図示しない制御装置により調節される。制御装置は、外部の通信の経路と信号の送受信を行うインターフェースと、半導体デバイス製のマイクロプロセッサ等の演算器、当該演算器の演算のアルゴリズムが記載されたソフトウエアや通信される信号の値等のデータを記憶するＲＡＭ，ＲＯＭやハードディスク、リムーバブルディスク等の記憶装置とこれらを通信可能に接続する通信線路とを含んで構成されている。
【００３３】
図２を用いて本実施例に係るプラズマ処理装置の構成について説明する。図２は、図１に示す実施例の真空処理ユニットの構成の概略を模式的に示す縦断面図である。
【００３４】
本実施例の真空処理ユニット２００−１，２００−２，２００−３，２００−４は、装置の構造や動作が同一またはこれと見做せる程度に近似した同等のものであり、何れか１つを他の３つに代えて配置された場合でもウエハの処理の結果は同じまたは同等のものが得られるように構成されている。本図では、真空搬送室１０４−１に連結された真空処理ユニット２００−１，２００−２の何れかを例として、真空処理ユニット２００として説明する。
【００３５】
本実施例の真空処理ユニット２００の真空容器は、真空処理装置１００が設置されるクリーンルーム等の建屋の床面上に配置された複数本の金属製で棒状の支柱３８０の上端上に載せられてこれらと接続された金属製の板部材であるベースプレート３６０上に配置されている。真空容器は上下方向に載せられて配置された金属製の複数の部材を有して構成され、円筒形状を有する下部容器３５０、支持梁２４６を備えたリング状の試料台ベース２４２、円筒形状の上部容器２３０、アースリング２２５、円筒形状を有する放電ブロック２２４、ガス導入リング２０４を含んでいる。さらに、それぞれの部材同士の間には真空シール用の部材としてＯリング２０７が挟まれて配置され、上記複数の部材に上方から荷重が印加されることで上下の部材に接して挟まれたＯリング２０７が弾性的に変形し上下の接触面において上記容器の内外が気密に封止される。
【００３６】
本図に示す真空処理ユニット２００は、内部にウエハ３００が配置されプラズマが形成されて処理される空間である処理室を有した上部容器２３０と、下部容器３５０を含む真空容器と、これに連結されて真空容器下方に配置されたターボ分子ポンプ等の真空ポンプを含む排気ポンプ３７０と、真空容器上方に配置されたプラズマ形成用の電界を形成する装置である第１の高周波電源２０１および磁界を形成する装置であるソレノイドコイル２０６とを備えている。上部容器２３０や下部容器３５０の側壁の外周は真空処理ユニット２００周囲の雰囲気（大気）に曝されており、これら容器はその内部の処理室と外部の雰囲気との間を気密に区画する真空隔壁を構成している。
【００３７】
上部容器２３０や下部容器３５０は、水平方向についての断面の形状が円形状の内壁を有し、その円形の内部の中央部に円筒形状の試料台２４１が配置されている。本実施例では、前記上部容器２３０および下部容器３５０はステンレス製であって人力による脱着が困難な重量とするが、装置使用者の要求によりアルミニウム等軽量な材料を用いて人力で脱着可能な重量であってもよい。
【００３８】
試料台２４１は、その外周側でこれを囲んで配置されたリング状の形状を有する部材である試料台ベース２４２と水平方向（図上左右方向）に延在する梁状の部材である支持梁２４６により保持されている。支持梁２４６は試料台２４１の円筒形の中心を通る鉛直方向の軸（中心軸３９０）についてその周囲で軸対称、つまり中心軸３９０の上方から見てその周りに同一またはこれと見做せる程度に近似した同等の角度で放射状に配置されている。これにより、試料台２４２の側壁の周囲を通って下方に流れる処理室のガスの流量や速度が中心軸３９０の周りで不均一となることが抑制される。
【００３９】
上部容器２３０内の試料台２４１上方の処理室内に導入されたガス或いはプラズマや反応生成物の粒子は支持梁２４６同士の間の空間であって試料台２４１と支持梁２４６と試料台ベース２４２とで囲まれた空間を通り、試料台２４１下方の下部容器３５０で囲まれた処理室の空間へ流入する。このことから、試料台２４１上面を構成する誘電体製の膜の円形の載置面上に載せられたウエハ３００の周方向のガスの流れの不均一が抑制され、当該ウエハ３００の周方向の処理結果である加工形状の所期のものからのズレや不均一が低減される。
【００４０】
なお、試料台ベース２４２は試料台２４１の中心軸３９０の周りで外周方向に延在する棒状の支持梁の外周側先端部に内周面が接続されて試料台２４１の外周側を囲むリング形状を有している。当該リング部分が真空容器である下部容器と上部容器の周囲で保持され、真空シールされるため、試料台等の重量が増加しても対応可能である。
【００４１】
また、円筒形を有した試料台２４１の下面は、円形を有した板部材である試料台底部蓋２４５によって構成される。板部材の外周部分の内側表面に内部の大気圧にされる空間と処理室との間を気密に封止するＯリング等のシール部材が取り付けられて試料台２４１下部に取り付けられその一部として構成される。
【００４２】
試料台２４１内部の空間には空間が備えられ、当該空間は支持梁２４６内部に配置された通路を介して真空処理ユニット２００外部の雰囲気（大気）と連通され、大気圧またはこれとみなせる程度に近似した圧力に維持される。試料台２４１及びその外周側にリング状に配置された試料台ベース２４２並びに複数本の支持梁２４６、試料台底部蓋２４５は、一纏まりの部材として後述の試料台ユニット２４０を構成する。
【００４３】
また、内周側壁面が円筒形を有した放電ブロック２２４の当該内側壁面の内側には、これを覆って円筒形状を有した石英内筒２０５が配置されている。放電ブロック２２４の円筒形の外周側壁の周囲にはヒータ２２２が巻き付けられて取り付けられている。放電ブロック２２４はその下方に配置されたリング形状を有した放電ブロックベース２２１に接続されて取り付けられヒータ２２２とともに後述の放電ブロックユニット２２０を構成している。
【００４４】
なお、上部容器２３０、下部容器３５０、ベースプレート３６０の各々はその外周部分に外周側に延在するフランジ部を有している。例えば、上部容器２３０と下部容器３５０の各々は、外周側壁の上端または下端部分に外周側に延在する板状のフランジ部を有し、当該フランジ部に配置された貫通孔を通して下方のベースプレート３６０に延在するボルト等によりベースプレート３６０に対してネジ止めされ、その位置がベースプレート３６０上に固定される。
【００４５】
また、真空処理ユニット２００の真空容器の下方には、その底部と処理室内のガス、プラズマの粒子を排出するための排気開口３６３を有するベースプレート３６０に連結されたターボ分子ポンプを含む排気ポンプ３７０が配置されている。ベースプレート３６０に設けられた円形を有する排気開口３６３は、試料台２４１の真下でその中心を中心軸３９０に合致またはこれと見做せる程度に近接した同等の位置に配置されている。
【００４６】
なお、本実施例では、真空処理ユニット２００の真空容器を構成する部材は円筒形状を有しているが外壁の形状に関しては水平方向の断面形状が円形ではなく矩形であっても他の形状であってもよい。
【００４７】
真空処理ユニット２００の真空容器上部には、真空容器の上端面の部分を構成する円板形状を有する蓋部材２０２及びその下方の処理室側に配置され試料台２４１上面のウエハ３００の載置面に対向してこれに面して処理室の天井面を構成する円板形状を有したシャワープレート２０３が配置されている。これら蓋部材２０２及びシャワープレート２０３は石英等の誘電体製の部材でありマイクロ波やＵＨＦ、ＶＨＦ波等の高周波の電界が透過可能に構成されている。
【００４８】
このような構成において、蓋部材２０２上方に配置された第１の高周波電源２０１で発振されて形成された電界は、高周波の周波数に応じて取り付けられた導波管や同軸ケーブルおよび円板状部材から構成されたアンテナ等の伝播経路用の部材を通して伝達され真空容器の蓋部材２０２まで伝播される。蓋部材２０２に伝播した電界は誘電体製の蓋部材２０２及びその下方に配置されたシャワープレート２０３を透過して、処理室内に試料台２４１上方から下方に向けて供給される。
【００４９】
また、本実施例の真空処理ユニット２００は、真空容器、特に本例では放電ブロック２２４の外側壁の外周側及び蓋部材の上方の箇所に、これらを囲んで磁界を形成するための手段としてのソレノイドコイル２０６が配置されている。当該ソレノイドコイル２０６に供給された所定の大きさの直流電流によってここに生起された磁界は、処理室内に供給される。
【００５０】
シャワープレート２０３の円板の中心軸の周囲の中心部の所定の径の大きさの領域には、複数の貫通孔である処理用ガスの導入孔が配置されている。これらの導入孔は、ガス導入リング２０４から導入された処理用ガスがこれら導入孔を通して処理室内に試料台２４１の上方から供給されるように、試料台２４１の上面である試料の載置面の上方であって試料台２４１の中心軸３９０の回りの軸対称の領域の全体にわたり各々と同等の水平方向の間隔を有して複数個配置されている。
【００５１】
均等に配置された複数の導入孔を通りガスの流量の水平方向のバラ付きが低減されて、所定の組成を有して異なる物質のガス成分から構成された処理用ガスが、試料台２４１上方から処理室内に導入される。なお、本実施例において、ウエハ３００を載置する試料台２４１は、真空処理ユニットの内部にこのシャワープレート２０３の中心軸３９０と合致するように配置される。
【００５２】
図示しないガス源としてのガスタンク等のガス源から管路及びこれと接続されたガス導入リング２０４の内部の通路を通して蓋部材２０２とシャワープレート２０３との間の隙間空間に導入された処理用ガスは、当該空間の内部で拡散して充満した後、シャワープレート２０３の中央部に配置された複数の貫通孔であるガス導入孔を通して処理室内に流入する。処理室内に導入された処理用ガスの原子または分子は、第１の高周波電源２０１とソレノイドコイル２０６から供給される電界及び磁界との相互作用により電離または励起され、試料台２４１上方の放電ブロック２２４内の処理室の空間においてプラズマ化される。この際、プラズマ中の処理用ガスの原子や分子は解離してイオン等の荷電粒子あるいはエネルギー準位が高くされて活性化されたラジカル等活性種に変化する。
【００５３】
本実施例では、放電ブロック２２４の外周側壁には第１の温度コントローラ２２３に接続されたヒータ２２２が巻かれて取り付けられている。当該ヒータ２２２に供給される直流の電力により生起された熱によって放電ブロック２２４の処理室の内側側壁を構成してプラズマと面する或いは接触する円筒形を有した石英内筒２０５はその内側表面の温度が処理に適した範囲内の値に調節される。
【００５４】
このことにより、石英内筒２０５や放電ブロック２２４への反応生成物の付着が低減される。本実施例では、これらの部材は定常のメンテナンスの対象から外すことができる。
【００５５】
プラズマによる処理を行う際はウエハ３００は試料台２４１の上面である円形の載置面に載せられてこの面を構成する誘電体の膜静電気により吸着されて保持（静電チャック）された状態で処理が行われる。
【００５６】
また、試料台２４１内部に配置された円板または円筒形状を有した金属製の基材には、試料台２４１の載置面に載せられたウエハ３００上方にバイアス電位を形成するための高周波電力を供給する第２の高周波電源２４３が電気的に接続されている。第２の高周波電源２４３から電極としての基材に供給される高周波電力は、第１の高周波電力の周波数より低い所定の周波数を有し、試料台２４１及びこの上に載せられたウエハ３００の上方に高周波バイアス電位を形成する。当該高周波バイアス電位とプラズマの電位との間の電位差に応じてプラズマ中の荷電粒子がウエハ３００の表面に予め形成されたマスクを含む複数の膜層を有する膜構造に対して誘引され、処理対象の膜層の表面に衝突させることによって、物理反応と前記ラジカルとウエハ表面との化学反応との相互反応が生起され、これにより当該処理対象の膜層のエッチング処理が行われる。
【００５７】
また、試料台２４１の基材の内部には、試料台２４１の上下方向の中心軸３９０の周りに同心状または螺旋状に径方向について多重に配置された冷媒流路が備えられ、当該冷媒流ロには第２の温度コントローラ２４４により所望の範囲内の温度にされた熱交換媒体が供給されて、当該熱交換媒体がその内部を通流する。熱交換媒体は、冷媒流路を通過した後第２の温度コントローラ２４４に戻って再度所望の範囲内の温度にされた後冷媒流路の供給される循環を行い、冷媒流炉内においてウエハ３００が熱交換媒体と熱交換することでウエハ３００が処理される期間の全体にわたり試料台２４１及びウエハ３００の温度が処理に適した範囲内の値に調節される。
【００５８】
試料台２４１への高周波バイアス電力の供給ための電源用配線コードや試料台２４１の温度を調節するために供給される熱交換媒体（冷媒）の配管あるいは温度制御用の配線コードは、支持梁２４６を含む試料台ベース２４２内部に形成され真空処理ユニット２００外部の雰囲気と連通された管路内に配置されている。なお、図示してはいないが、このような配線コードの以外にも温度センサーや静電チャック用配線コードも管路内に配置することができる。
【００５９】
なお、試料台２４１の周辺に配置される上部容器２３０には反応生成物が付着し易いため、定常メンテナンスの対象部材である。
【００６０】
本実施例において平面形が略矩形状を有したベースプレート３６０の中央部分に円形を有して配置された排気開口３６３は、その上方に配置された略円板形状を有する排気部蓋３６１がこれの外周側で水平方向（図上左右方向）に延在した腕部を有し、これら腕部と２個のアクチュエータ３６２の上端部とが接続されて、排気部蓋３６１がベースプレート３６０の上面上方で支持される。排気部蓋３６１は、アクチュエータ３６２の上下方向の駆動により腕部とともに排気開口３６３に対して上下に移動し、排気開口３６３と排気部蓋３６１との間の距離が増減され、処理室からの排気開口３６３の下方に連結された排気経路を通る排気のコンダクタンスが調整される。ウエハ３００の処理中に、当該コンダクタンスの値と排気ポンプ３７０の単位時間当たりの排気量とにより真空処理ユニット外に排出される内部のガスやプラズマや生成物の流量または速度が調節され、当該排気と処理用ガスの供給とのバランスにより、処理室の圧力が所望の真空度に調節される。
【００６１】
上記の実施例において、ウエハ３００をエッチング処理中の処理室内部の圧力は、図示しない真空計からの出力を用いて当該真空計と通信可能に接続された図示しない制御部において検出され、この検出された圧力の値に基づいて当該制御部において算出されて制御部から発信された指令信号を受信したアクチュエータ３６２の動作による排気部蓋３６１の上下方向の移動により排気の流量、速度が調節されて処理室内部の圧力が調節される。本実施例では、処理中の圧力は、０．１乃至４Ｐａの範囲で予め定められた値に調節される。
【００６２】
処理室内に導入された処理用ガス及びプラズマや処理の際の反応生成物は排気ポンプ３７０等の排気手段の動作により真空処理室上部から試料台２４１の外周壁と試料台ベース２４２との内周壁面との間の空間を通り、下部容器３５０を介して下方の排気開口３６３を通り排出される。このため、下部容器３５０は試料台２４１上方からの排気のガス流れに曝されることからその表面には反応生成物が付着し易い。本実施例では、後述のように、試料台リング２４２を水平方向に回転させて移動させることで下部容器３５０上方から取り外した上で、その内部表面を清浄化或いは洗浄済みで清浄なものと交換が可能に構成されている。
【００６３】
なお、排気部蓋３６１は、真空処理ユニット２００の内部を大気開放して実施されるメンテナンス作業中には、その円形の中央部の下面の外周側部分はＯリング等のシール部材を挟んでベースプレート３６０の排気開口３６３周囲の上面と対向または当接し、Ｏリングを間に挟んだ排気開口３６３の内側と外側との間を気密に閉塞して、排気ポンプ３７０入口を外側から気密に封止可能に構成されている。下部容器３５０の内側壁面は上方の処理室内に形成された反応生成物が付着し易いため定常メンテナンスの対象部材となる。
【００６４】
プラズマ処理に使用する処理用ガスには、ウエハ３００の処理対象の膜層を処理する工程の条件毎に単一種類のガス、あるいは複数種類のガスを最適な流量比で混合されたガスが用いられる。この混合ガスは、その流量がガス流量制御器（図示せず）により調節されこれと連結されたガス導入リング２０４を介してシャワープレート２０３と蓋部材２０２との間のガス滞留用の空間に導入される。本実施例ではステンレス製のガス導入リング２０４が用いられる。
【００６５】
図３及び４を用いて、本実施例におけるウエハ３００の真空処理ユニット２００と真空搬送室１０４との間での搬送の態様を説明する。図３は、図１に示す実施例に係る真空処理装置において真空搬送ロボット１１０が試料Ｗ（ウエハ３００）を真空処理ユニット内部に搬入出の動作中の状態の構成の概略を模式的に示す横断面図である。
【００６６】
本例において、真空処理ユニット２００及び真空搬送室１０４は、図上左右方向に連結され、真空処理ユニット２００を構成する上部容器２３０、バルブボックス１１５と搬送室１０４との各々が、Ｏリング等のシール材を挟んで接続されて所定の真空度に減圧された内部が外部の大気に対して気密に封止されている。
【００６７】
真空搬送室１０４の内部には、試料を搬送する真空搬送ロボット１１０が配置されている。上部容器２３０、バルブボックス１１５及び搬送室１０４の各々は、側面にウエハ３００が内部を通り搬送される通路であるゲートの開口を有しており、このゲートと開口とを通過して、真空搬送ロボット１１０のアームの先端部に配置された保持部上に載せられたウエハ３００が上部容器２３０内部の処理室と搬送室１０４との間で搬送される。
【００６８】
また、本実施例では、駆動されて上下方向（図上紙面に垂直な方向）に移動して真空搬送室１０４及び上部容器２３０各々のゲートの開口を開放あるいは気密に閉塞する２つのゲートバルブが配置されている。本実施例には、真空搬送室１０４内に配置され内部に面したゲートの開口を閉塞する第１のゲートバルブ１１１、及び上部容器２３０のゲートの外側に配置され当該ゲートの開口の閉塞する第２のゲートバルブ１１２を備えている。第１ゲートバルブ１１１は搬送室１０４の内部に、第２ゲートバルブは上部容器２３０の外側壁面に接続され真空搬送室１０４との間でこれらに連結されたバルブボックス１１５の内部に配置されている。
【００６９】
第１のゲートバルブ１１１および、第２のゲートバルブ１１２が開いた状態で、真空搬送ロボット１１０が複数の梁状部材の両端部が関節により連結されて各関節部のアクチュエータやモータの回転により全体を特定の方向に伸長及び収縮させるアーム先端に配置された保持部上にウエハ３００を載せた状態で当該アームが伸長することによって、ウエハ３００が複数のゲートと通り真空搬送室１０４内部から上部容器２３０内の試料台２４１の載置面上方に搬入される。或いは、アームの収縮の動作によって処理が終了したウエハ３００が上部容器２３０内の試料台２４１の上方から真空搬送室１０４内に搬出される。
【００７０】
図４は、図１に示す実施例に係る真空処理装置において試料Ｗが真空処理ユニット内で処理されている最中の真空処理装置の状態の構成の概略を模式的に示す横断面図である。本図において、試料Ｗが処理されている間は、第２のゲートバルブ１１１２により上部容器２３０のゲートの開口は気密に閉塞され処理室内部がバルブボックス１１５の内部及び真空搬送室１０４に対して密封され、この状態で処理室内に形成されたプラズマを用いて試料Ｗに処理が施される。この際、第１のゲートバルブ１１１は開いていても良く、また閉じていても良い。
【００７１】
第２のゲートバルブ１１２が閉じている間、第２のゲートバルブ１１１の弁体は上部容器２３０の開口周囲の上部容器２３０の外周側壁と弁体の当接面上の外周縁に沿って配置されたＯリング等のシール手段とが当接してゲートを通したガスの通流が防止される。本実施例の第２のゲートバルブ１１１の弁体の上部容器２３０の外側壁面に対向する側の面の中央部には凸部が配置され、上部容器２３０の開口を第２のゲートバルブ１１１が閉じると、弁体の上部容器２３０外側壁面に対抗する面の凸部の周囲の壁面と上部容器２３０の開口周囲の壁面とがＯリング等のシール部材を挟んで当接または対向し、当該シール部材が変形して開口の内部と外側との間が気密に封止される。
【００７２】
凸部の上端面は、この状態で上部容器２３０の円筒形を有した内壁面と一体またはこれと見做せる程度に半径方向について一様な位置の壁面を構成するように、外周方向に向けて凹んだ曲面を有した形状を備えている。つまり、第２のゲートバルブ１１２の弁体のシール面側中央に配置された凸部は、第２のゲートバルブ１１２がゲートを閉塞した状態で、好ましくは上部容器２３０の内壁との半径方向について凹凸が無くされるか、非常に小さくされる形状、例えば、処理室の円筒形状と同じ中心軸の水平方向についての曲率が同等にされた円弧形状を有している。
【００７３】
このことにより、上部容器２３０の内壁面と第２のゲートバルブ１１２の弁体の凸部端面で処理室に面する面とによって形成される処理室の形状は、試料台２４１の中心軸と同軸の円筒の側面を構成する。このような構成を備えたことにより、処理室の内側壁面の第２のゲートバルブ１１２の弁体による凹凸が低減され、処理室内のガスやプラズマの周方向の分布が当該弁体による凹凸の存在のために偏ってしまい、この結果試料Ｗの処理に不均一が生起してしまうことが抑制される。
【００７４】
図５乃至１４を用いて、本実施例のプラズマ処理装置のメンテナンスの際の真空容器の着脱の構成について説明する。図５は、図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置においてメンテナンスの際に第１の高周波電源２０１及びソレノイドコイル２０６のユニットが真空容器から上方に取り外された状態の構成の概略を模式的に示す図である。図５（ａ）は上方から見た上面図であり、図５（ｂ）は縦断面図である。
【００７５】
また、図６及び図７は、図５に示す実施例に係るプラズマ処理装置において真空容器の上部の部材が取り外された状態の当該プラズマ処理装置の構成の概略を模式的に示した縦断面図である。各図の（ａ）は情報から見た上面図を（ｂ）は縦断面図を示している。これらの図において、真空処理ユニット１０３と真空搬送室１０４との連結の方向は図３，４に示したものと同等である。
【００７６】
図５では、図２に示した真空処理ユニットの状態からソレノイドコイル２０６と第１高周波電源２０１とが上方に移動されて、放電ブロック２２４の上方および側方周囲から取り除かれた状態が示されている。さらに、排気ポンプ３７０に接続されるベースプレート３６０の排気開口３６３が排気部蓋３６１によって気密に閉塞された真空処理ユニット２００の状態を示している。
【００７７】
本例では、定常メンテナンスの作業が大気開放され定常メンテナンスの作業が実施される処理室内部と排気ポンプ３７０の入り口とを排気部蓋３６１により気密に区画するとともに、大気開放されてメンテナンス作業中が為されている間も、真空ポンプ３７０を稼働させている。このことにより、当該定常メンテナンスの作業が終了した後に処理室内部を高い真空度まで減圧排気することを含む真空処理ユニット２００の大気開放後の立ち上げ作業をして処理室内での処理を実施可能にするまでに要する時間を短縮することができる。
【００７８】
上記放電ブロック２２４の周囲の部品を移動させた後、処理室内に窒素等の希ガスが導入されて処理室内側の圧力が大気圧または僅かに大気圧より大きい圧力まで増加する。この状態で、図６に示すように、真空処理ユニット２００の真空容器の上部を構成する蓋部材２０２及びその下方の処理室の天井面を構成するシャワープレート２０３、石英内筒２０５の各々を、順次、放電ブロック２２４及びガス導入リング２０４の上方に移動させて真空容器から取り外す。
【００７９】
石英内筒２０５が真空容器から取り外された状態で、真空処理ユニット２００の上端には、ガス導入リング２０４の内周側壁面が処理室外の大気に露出する。さらには、試料台２４１と試料台ベース２４２の支持梁２４６も同様に処理室外部のガスに露出することになる。この後、図７に示すように、ガス導入リング２０４が放電ブロック２２４上端から上方へ移動されて真空容器本体から取り外される。
【００８０】
ここで、本実施例の真空処理ユニットが備える旋回リフター２１０の構成について、以下に説明する。旋回リフター２１０は、ベースプレート２６０の外周側であって隣接する処理ユニットが配置された側または大気ブロック１０１が配置された側の端部で当該ベースプレート２６０にその位置が固定されて連結され、内側に上下方向に延在した少なくとも１つの軸を有する部材である。当該軸は、旋回リフター２１０の内部の空間内に配置され、放電ブロック２２４及び試料台ベース２４２等の真空容器を構成する部材とがこれに沿って上下方向に移動できるように連結されている。さらに、放電ブロック２２４及び試料台ベース２４２は、旋回リフター２１０内部の上下方向の軸周りに旋回可能に連結されている。
【００８１】
本実施例の旋回リフター２１０は、内部の空間を貫通して配置された上下方向の軸であって、真空容器を構成する放電ブロック２２４及び試料台ベース２４２の２つの容器各々が連結されて上下方向に沿って移動する１つの上下軸２１１と、旋回リフター２１０の外側壁面の上下方向に異なる高さ位置で上下軸２１１と平行に取り付けられた別の軸であって、放電ブロック２２４及び試料台ベース２４２各々が連結されその周りを水平方向に旋回して移動する２つの旋回軸２１２とを備えている。上下軸２１１はベースプレート３６０上面から真空容器の上端部を構成するガス導入リング２０４の上端を超えて延在する円筒または円柱形の部材であって放電ブロックユニット２２０と試料台ユニット２４０との各々が上下方向の異なる高さ位置で連結されている。
【００８２】
すなわち、放電ブロックユニット２２０及び試料台ユニット２４０の各々の端部は、上下軸２１１が内側を貫通する貫通孔を備えた金属製のブロックである旋回ベース２１４，２１５と連結されている。旋回ベース２１４，２１５は、各々に形成された貫通孔に上下軸２１１が貫通して挿入されて保持されている。さらに、旋回ベース２１４，２１５の各々は、旋回リフター２１０内部で上下軸２１１が挿入されて取り付けられた状態でその当該上下軸２１１に沿って上下方向の異なる高さ位置に移動可能に構成されている。
【００８３】
さらに、旋回ベース２１４，２１５各々は、旋回リフター２１０に取り付けられた状態でその外壁外側に、上下軸２１１が貫通する貫通孔の軸と並行に中心軸を有する貫通孔が予め形成され、外側の貫通孔内に円筒または円柱形状を有した関節部である旋回軸２１２−１，２１２−２が、旋回ベース２１４，２１５が上下軸２１１に挿入された状態で、個々の軸の位置が上方から見て合致またはこれと見做せる程度に近似した位置に配置された貫通孔の各々内部に挿入されて保持されている。旋回軸２１２−１を介して旋回ベース２１４は放電ブロックユニット２２０と連結され、旋回軸２１２−２を介して旋回ベース２１５は試料台ユニットと連結されている。そして、放電ブロックユニット２２０は旋回軸２１２−１の中心軸周りに回転し、試料台ユニット２４０は旋回軸２１２−２の中心軸周りに回転し、各々１８０度以上回転して移動可能に構成されて、これらのユニット全体をベースプレート３６０の上方からその周囲のメンテナンス用スペースに回転移動させ、上方からの投影領域全体がベースプレート３６０の外側に配置される位置に移動される。
【００８４】
本実施例において、放電ブロックユニット２２０及び試料台ユニット２４０各々はその内側に円筒形の内周壁面を有し、内部が減圧された真空容器を構成している状態で各円筒形の中心は中心軸３９０上に合致またはこれと見做せる程度に近似した（所謂、同軸の）位置に配置される。この状態でその角度位置を０度として、放電ブロックユニット２２０は、旋回ベース２１４または放電ブロックユニット２２０旋回軸２１２−１の反時計回りに１８０度の位置において、旋回ベース２１４または旋回軸２１２−１に配置された図示しないロックピンが図示しない凹みまたは穴に嵌合することで回転方向の角度位置が固定可能に構成される。さらに、試料台ユニット２４０は、旋回軸２１２−２の反時計回りに１８０度および０度と１８０度の間の所定の角度位置（本例では２５度）の位置において、図示しないロックピン及び凹みまたは穴との嵌合により角度位置が固定可能に構成される。
【００８５】
上部容器２３０は、上記０度の位置で、その円筒形を有した外周側壁面がバルブボックス１１５の円筒形に凹まされて構成された外周壁面とＯリング等のシール材を挟んで接続される。すなわち、バルブボックス１１５は、試料台ユニット２４０が旋回軸２１２−２の旋回の中心周りで０度の位置に配置された状態で、試料台ユニット２４０の試料台ベース２４２上方に載せられた上部容器２３０の円筒形の外側側壁に隙間なく当接できるように当該円筒形の曲率にに合わせて凹まされた円筒形の曲面を有した凹部を備えている。つまりバルブボックス１１５の凹部はシール部材を挟んで上部容器２３０側壁面と当接して内側と外側との間がシールされるシール材が配置されるシート面となっている。このため、上部容器２３０を試料台ユニット２４０に載せられた状態でその上から取り外そうとすると、上部容器２３０とバルブボックス１１５或いは試料台ユニット２４０の試料台ベース２４２との間に挟まれたシール材の表面が両者の表面により擦られて傷を生じさせ、この傷によりシールが破れてしまい組み立てられた真空容器所定の圧力まで減圧することができなくなる虞が生じてしまう。
【００８６】
これを抑制するために、本実施例では、試料台ユニット２４０および上部容器２３０は、図１３を用いて後述するように、試料台ユニット２４０上に上部容器２３０が載せられた状態で、試料台ユニット２４０を上方に所定距離だけ移動させて上部容器２３０をバルブボックス１１５から遊離させる。その後に、バルブボックス１１５から遠ざけるように旋回して移動させ角度位置が１８０度になるまでの途中の所定の角度（本例では２５度）で、旋回軸２１２−２と旋回リフター２１０に備えられた図示しないロックピンを用いたストッパー機構によって両者を旋回方向について位置を固定されこれらが保持すされる。所定の角度位置は、本例の２５度に限定されない。
【００８７】
図８は、図２に示す本発明の実施例に係るプラズマ処理装置の構成の概略を示す側面図であって一部の構造の縦断面を示す図である。特に、旋回リフター２１０にメンテナンスアーム台座２５５が取り付けられ当該メンテナンスアーム２５０が連結された状態を示す図である。
【００８８】
本図に示すように、本実施例の旋回リフター２１０の上方には、メンテナンスアーム２５０が取付可能に構成されている。すなわち、旋回リフター２１０の上端部上方には、ソレノイドコイル２０６と連結されてこれを旋回リフター２１０の同じ軸方向で上下に移動させるリフターを内蔵したソレノイドコイル上下昇降装置２４７が配置され、ソレノイドコイル上下昇降装置２４７はその外壁外側にメンテナンスアーム２５０を取り付けて固定することが可能なメンテナンスアーム台座２５５がネジやボルト等の締結部材により取り付け可能に構成される。
【００８９】
メンテナンスアーム台座２５５は、メンテナンスアーム２５０の梁状部材の端部が載せられて、メンテナンスアーム旋回シャフト２５６がメンテナンスアーム台座２５５及びメンテナンスアーム２５０の両者を上下方向に貫通してその周りにメンテナンスアーム２５０が旋回移動可能に取り付けられる。本実施例において、前記メンテナンスアーム台座２５５は、内側にメンテナンスアーム２５０の一端部が挿入されて外側（上方側）からメンテナンスアーム旋回シャフト２５６が挿入される縦断面がコの字形状を有しているが、メンテナンスアーム２５０が取り付けられ位置が固定出来る形状であればこれに限定されない。
【００９０】
また、メンテナンスアーム台座２５０は、これが取り付けられる処理ユニット２００等がウエハ３００を処理している運転中も旋回リフター２１０に取り付けられた状態であってもよい。処理ユニット２００の動作を説明する本実施例の以下の図では、前記メンテナンスアーム台座２５５は、処理ユニット２００のメンテナンス期間中に限らず取り付けられている。
【００９１】
このような構成を備えた本実施例の処理ユニット２００に対して作業者が保守や点検等のメンテナンスの作業を施す際に上部容器２３０、下部容器３５０、試料台ユニット２４０の取外しが必要な場合には、メンテナンスアーム台座２５５にメンテナンスアーム２５０が取り付けられる。この取り付けの前に、まず、ソレノイドコイル２０６がソレノイドコイル上下昇降装置２４７により真空容器の上端上方へ移動された後、メンテナンスアーム台座２５５にメンテナンスアーム２５０が挿入され、メンテナンスアーム台座２５５上方からメンテナンスアーム２５５を通してメンテナンスアーム旋回シャフト２５６が挿入されて、メンテナンスアーム台座２５５及びメンテナンスアーム２５０が脱落しないよう且つメンテナンスアーム旋回シャフト２５６周りに回転移動可能に取り付けられる。
【００９２】
尚、メンテナンスアーム２５０は真空処理装置１００の処理ユニット２００が製品としての半導体デバイス製造のためにウエハ３００を処理する運転中も、旋回リフター２１０上端上方に取り付けられた状態であってもよい。その場合、当該メンテナンスアーム２５０はメンテナンスアーム旋回シャフト２５６が上下方向に挿入されて状態で小さく折り畳まれ、ソレノイドコイル２０６の上下昇降動作の障害とならない位置に収納される。本実施例では、メンテナンスアーム２５０は折り畳まれることなく、メンテナンス毎にメンテナンスアーム旋回シャフト２５６とともに取り付け、取外しされるものとして以下説明する。
【００９３】
メンテナンスアーム２５０には図示しないセンサーユニットが取り付けられており、メンテナンスアーム２５０がメンテナンスアーム台座２５５に取り付けられメンテナンスアーム旋回シャフトが挿入された後、ソレノイドコイル上下昇降装置２４７が駆動されて動作されることがないよう、真空処理装置１００に備えられた図示しない制御装置により制御される。上記メンテナンスアーム２５０が小さく折り畳み可能で、旋回リフター２１０に常時取り付けられた形態が選択された場合、図示しないセンサによりメンテナンスアーム２５０が折り畳まれ収納された状態が検知されこの状態でのみソレノイドコイル上下昇降装置２４７を駆動するされるよう、真空処理装置１００に備えられた図示しない制御装置がソレノイドコイル上下昇降装置２４７への動作指令の信号の発信を調節する。
【００９４】
メンテナンスアーム２５０は、メンテナンスアーム台座２５５に取り付けられメンテナンスアーム旋回シャフト２５６で固定された状態で、旋回シャフト２５６の中心軸廻りに回転させることが可能である。メンテナンスアーム台座２５５には図示しないロックピンが取り付け可能な構造となっており、メンテナンスアーム２５０が回転可能な角度の範囲内で所定の角度においてロックピンがメンテナンスアーム台座とメンテナンスアーム２５０とに嵌合してメンテナンスアーム２５０の旋回シャフト２５６周りの当該角度で固定しその回転が止められ、あるいはロックピンのロックを解除して当該角度から再度回転して移動を行うすることが可能に構成されている。
【００９５】
メンテナンスアーム２５０の回転が止められる角度位置は、上方から見て本実施例では旋回ベース２１５に取り付けられた旋回軸２１２−２の周りで回転する試料台ユニット２４０の移動が旋回ベースに配置されたロックピンによりロックされて一時的に固定される角度と同じ角度位置にされている。すなわち、本実施例のメンテナンス作業においては、上記の通り、上方から見て試料台ユニット２４０がその試料台２４１中心軸を中心軸３９０上方に合致または略合致させて配置されている位置である０度から反時計回りの方向に１８０度回転させて処理ユニット２００周囲のメンテナンススペースまで移動させた位置と、これらの間の所定の角度（本例では２５度）との各々の角度位置における試料台２４１の中心軸の直上方にメンテナンスアーム２５０の梁上部材であるアームが重なってその位置が固定される。
【００９６】
メンテナンスアーム２５０はそのアームのメンテナンスアーム旋回シャフト２５６と連結された一端部の反対側の他端部の先端上面にハンドル２５４が取り付けられており、メンテナンスアーム２５０のアームを回転動作させるとき、作業者はハンドル２５４を把持し押し引きにより回転動作を行うことができる。さらに、メンテナンスアーム２５０には、他端部の先端下面部分にウインチ２５１が備えられている。このウインチ２５１はハンドルが備えられており、メンテナンスアーム２５０内部に通されたワイヤ２５３によりメンテナンスアーム２５０中央部分に備えられたアタッチメントプレート２５２に接続されている。作業者がウインチ２５１に備えられたハンドルを回転させることにより、ウインチ２５１内部に複数配置された歯車が回転してワイヤ２５３が巻上げ/巻戻されてアタッチメントプレート２５２がメンテナンスアーム２５０のアームに対して昇降動作を行う。
【００９７】
本実施例では、ウインチ２５１内部に備えられた歯車はバックラッシュを利用したトルク保持機構が備えられており、規定以上の荷重がワイヤ２５３に加わった場合にも、歯車の位置が保持さアタッチメントプレート２５２およびこれに接続された部品が落下してしまうことを抑制する。また、ウインチ２５１は人力により操作される構成であるが、ウインチ内部の歯車が電力で動作するモータにより駆動され、ウインチ２５１と電気配線を介し接続されたコントローラ等の筐体に配置された上下昇降ボタンを作業者が押すことでウインチ２５１内部の歯車が動作しワイヤの巻上/巻下動作が行われるものであってもよい。
【００９８】
アタッチメントプレート２５２は略矩形状の平面形を有した棒または板状の部材であり、上部容器２３０、下部容器３５０の各々と連結され各々を吊上げるための略矩形状の内部容器保持プレート２５７と接続される。内部容器保持プレート２５７は、同じまたは略同じ直径を有した上部容器２３０、下部容器３５０及び試料台ユニット２４０の各々の上端面上方に載せられて、作業者によって複数のボルト或いはネジ部材等の締結手段が用いられて各々の部材と接続される。アタッチメントプレート２５２及び内部保持プレート２５７に接続された上部容器２３０または下部容器３５０は、ウインチ２５１が駆動されることにより、ワイヤ２５３の巻上げ、巻戻しの動作にともなって上下方向にベースプレート３６０に対して上昇、下降して移動する。
【００９９】
図５に示されるように、本実施例では、旋回ベース２１４，２１５各々の旋回軸２１２−１，２１２−２は、各々が旋回リフター２１０の上下軸２１１に対して図上左側である、放電ブロックユニット２２０及び試料台ユニット２４０を含む真空容器の中心軸３９０を挟んでバルブボックス１１５または図示しない真空搬送室１０４の反対の側に配置されている。つまり、放電ブロックユニット２２０及び試料台ユニット２４０が水平方向に回転する軸が旋回リフター２１０の外側であって、その内部の上下軸２１１よりも真空処理装置１００の前後の方向について左右方向の外側に位置している。
【０１００】
このことにより、放電ブロックユニット２２０及び試料台ユニット２４０が旋回して移動できる角度を大きく確保して、放電ブロックユニット２２０及び試料台ユニット２４０を、処理ユニット２００周囲のメンテナンス用スペース内であって、真空処理ユニット２００の真空容器の中心軸３９０を挟んでバルブボックス１１５或いは真空搬送室１０４からより遠い位置に移動させることができる。このことで各ユニットのメンテナンスの作業のためのスペースをより大きく確保して、作業者が行う作業を容易にしてその効率を向上させる。
【０１０１】
本実施例の旋回リフター２１０の内部には、上下軸２１１上で旋回ベース２１４の下方に配置され且つ下方の旋回ベース２１５を上下方向に貫通して配置されるとともに、上下軸２１１が内部を貫通する筒上の部材であるトラベリングナット２１３を備えている。トラベリングナット２１３は、上下軸２１１の中心軸の方向に円筒形の上下軸２１１の外周側壁に沿って上下に移動可能に構成されている。また、トラベリングナット２１３は上下の端部に外周側に向けて延在するリング状のフランジ部を有しており、旋回リフター２１０内部で旋回ベース２１５をトラベリングナット２１３が貫通して上下軸２１１外周側に配置された状態で、上下端部に配置されたフランジ部の間に旋回ベース２１５が位置している。
【０１０２】
トラベリングナット２１３が所定の距離以上に上方向に移動すると、フランジ部を含む上端部が旋回ベース２１４の下面と当接する。単にフランジ部を含むトラベリングナット２１３の上端部上面が旋回ベース２１４下面に当接したのみの状態では、トラベリングナット２１３下端部のフランジ部上面は旋回ベース２１５の下面との間に隙間を有して両者は接していない。トラベリングナット２１３がさらに上方に移動すると、旋回ベース２１４及びこれに連結された放電ブロックユニット２２０が上方に移動する。
【０１０３】
そして、さらにトラベリングナット２１３が上方に移動すると、下端側のフランジ部上面が旋回ベース２１５の下面と当接する。この状態で、トラベリングナット２１３の上下端のフランジ部各々の上面は、旋回ベース２１４，２１５各々の下面と当接しており、トラベリングナット２１３がさらに上方に移動することにより、当該移動に伴って旋回リフター２１０内部でこれと接続された旋回ベース２１４，２１５も上方に移動し、旋回ベース２１４とこれに連結された放電ブロックユニット２２０との対、及び旋回ベース２１５と試料台ユニット２４０との対の両者が上方向に移動する。
【０１０４】
逆に、旋回ベース２１４の下面と及び旋回ベース２１５の下面とがトラベリングナット２１３のフランジ部上面に接続された状態で、トラベリングナット２１３が上下軸２１１に沿って下方に移動すると、旋回ベース２１４，２１５も下方に移動し、旋回ベース２１４とこれに連結された放電ブロックユニット２２０との対、及び旋回ベース２１５と試料台ユニット２４０との対の両者が下方向に移動する。ベースプレート３６０上面上方に廃棄開口３６３と軸を合致または略合致させて下部容器３５０が載せられている状態では、旋回ベース２１５と試料台ユニット２４０との対が下方に移動し続けると、試料台ユニット２４０の試料台ベース２４２の外周側のリング部材が下部容器３５０の円筒形部分上端面と当接する。さらに、トラベリングナット２１３が下方への移動すると、ついには試料台ユニット２４０が下部容器３５０上端に支持された状態で旋回ベース２１５下面とトラベリングナット２１３下端部のフランジ部上面が遊離する。
【０１０５】
なお、図５，６，７において、トラベリングナット２１３は上下軸２１１の軸方向の移動範囲の下限に位置している状態が示されている。本実施例では、この状態で旋回ベース２１４下面とこの下面に当接するトラベリングナット２１３の上端上面の隙間は１〜５ｍｍにされている。
【０１０６】
また、旋回ベース２１５の下面とこれに当接するトラベリングナット２１３の下端側のフランジ上面との隙間は、両者が当接した状態でトラベリングナット２１３の上端部に載せられている旋回ベース２１４に連結された放電ブロックユニット２２０を構成し放電ブロック２２４の下端部またはリング状の放電ブロックベース２２１の下端が下方のアースリング２２５の突起部上端より所定の寸法だけ高くなるように構成されている。本実施例では５ｃｍにされているが、寸法はこれに限られる必要は無い。
【０１０７】
次に、作業者は、図９及び図１０に示すように、放電ブロックユニット２２０を旋回軸２１２−１周りに回転させて水平方向（図上左方向）に移動させる。図９，１０は、図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置において放電ブロックユニット２２０を下方の真空容器から水平方向に移動させた状態の構成の概略を模式的に示す図である。放電ブロックユニット２２０は、移動前は下方にあった真空容器を構成する上部容器２３０上方から取り除かれて、その全体が処理ユニット２００の周囲に配置されたメンテナンス用スペースのうち真空処理装置１００の前方から見て左右外側のスペースに移動される。図９は、放電ブロックユニット２２０を旋回させメンテナンス用スペースまで移動させた状態を模式的に示すプラズマ処理装置の上面図であり、図１０は、図９に示す状態のプラズマ処理装置を側方から見た側面図であり一部は縦断面を示す図である。
【０１０８】
これらの図に示されるように、本実施例では、真空容器の保守や点検の作業において、作業者が大気開放された真空容器を構成する容器に接近しこれを取り外したり交換用の容器やその内部の部品を取り付けたりする作業を行うために、旋回ベース２１４に連結され接続された放電ブロックベース２２１と、この上に接続されて取り付けられた放電ブロック２２４及びヒータ２２２を含む放電ブロックユニット２２０を、図１０中の矢印４１０に示すように、まず上下軸２１１の中心軸に沿って上方へ移動した後、旋回軸２１２−１を中心として水平に反時計周りに旋回させ、放電ブロック２２４の中心軸と真空容器の処理室の中心軸３９０とが合致または略合致した位置を０度として１８０度回転させた位置まで移動させる。つまり、放電ブロックユニット２２０は、試料台２４１あるいは真空容器の中心軸３９０の鉛直方向の上方の位置から、旋回リフター２１０または旋回軸２１２−１を挟んで試料台２４１或いは真空処理ユニット２００本体と反対の側の箇所でベースプレート３６０の上方の投影領域の外周側の位置に移動される。
【０１０９】
当該放電ブロックユニット２２０の上下軸２１１の中心軸方向の上方の移動は、作業者がギアを介して連結された図示しないハンドルを回転させることで駆動されたトラベリングナット２１３が、上下軸２１１の円筒形の側壁に沿って上方に移動した結果、トラベリングナット２１３上端側のフランジ部上面が旋回ベース２１４の下面に当接した後に更に所定の距離だけトラベリングナット２１３を旋回ベース２１４の共に上方に移動させてこれを持ち上げることで実施される。この際、トラベリングナット２１３と旋回ベース２１５には上記のように１〜５ｍｍの隙間があるため、試料台ユニット２４０は下部容器３５０の上端上でこれとＯリング等のシール部材を挟んで接続または当接て載せられて上部容器２３０及びアースリング２２５がその上方に載せられた状態が維持されている。
【０１１０】
本実施例では、放電ブロックユニット２２０の取り外しの第一段階としてこれを中心軸３９０方向の上方に移動させる距離は、放電ブロックユニット２２０の下端がアースリング２２５の突起部上端を越える高さ以上とする。本実施例では５ｃｍとしたが、これに限定されない。
【０１１１】
また、本実施例で放電ブロックユニット２２０を旋回させる角度は１８０度であるが、９０度以上２７０度以下の範囲で作業者、使用者の求められる仕様に応じて選択される。発明者らはメンテナンスの作業の効率を考慮して１８０度±２０度を好適と判断した。
【０１１２】
上記の実施例では、放電ブロック２２４や放電ブロックベース２２１、ヒータ２２２等を放電ブロックユニット２２０として接続された状態の１つのユニットとして旋回させる。これは、この放電ブロックユニット２２０には反応生成物の付着の量が相対的に小さく他の真空容器の部品の交換を含む保守、点検の際にもその対象ではないことによる。上記の旋回リフター２１０及び放電ブロックユニット２２０との連結の構成により、真空処理ユニット２００の上部からこれらを迅速かつ容易に移動させ、保守点検の作業の量が低減され時間が短縮される。
【０１１３】
図９，１０に示した作業により放電ブロックユニット２２０が真空容器上部から取り外され、真空処理ユニット２００の真空容器の上端にはアースリング２２５が露出する。
【０１１４】
次に、図１１に示すように、アースリング２２５を真空容器の下方の部材またはベースプレート２６０に対して上方へ移動させて真空処理ユニット２００あるいは上部容器以下の真空容器から取り外す。図１１は、図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置において図１０に示した状態からアースリング２２５を取り外した状態での構成の概略を模式的に示す縦断面図である。この状態で、ベースプレート３６０上に、下部容器３５０、試料台ユニット２４０、さらに上方に上部容器２３０が順に載せられた状態で支持されている。
【０１１５】
この後、本実施例の真空処理ユニット２００は、図１２に示すように、試料台ユニット２４０が下部容器３５０上方に載せられて接続された状態から水平方向に移動されて下部容器３５０或いはベースプレート３６０上方から取り外される。図１２は、図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置において図１１に示した状態から試料台ユニット２４０が水平方向に旋回されて移動された状態の構成を模式的に示す縦断面図である。
【０１１６】
本図に示すように、本実施例の真空処理ユニット２００では、作業者によって、試料台ユニット２４０が、上記の０度の位置で支持された状態から、図１２の符号４２０の矢印に示されるように、下部容器３５０の上方から取り外されてベースプレート３６０の外側の領域の１８０度の位置に移動される。この作業において、試料台ユニット２４０およびこの上の上部容器２３０が、両者の上下端が接続された状態で、これらが一纏まりの部材として、まず中心軸３９０に沿って所定距離だけ上方に移動され、両者が離間して両者の接続が解除される。この際、試料台ユニット２４０と連結され接続された旋回ベース２１５が、作業者が旋回リフター２１０に取り付けられたハンドルを回転させて、旋回リフター２１０内部で当該ハンドルの軸に連結されたギアを介して駆動されたトラベリングナット２１３が旋回リフター２１０の上下軸２１１の外周側壁に沿って上方に移動することで、旋回ベース２１５はその下面がトラベリングナット２１３の下端部のフランジ部上面と当接し、当該トラベリングナット２１３と共に上方に所定距離だけ移動して停止する。
【０１１７】
この後、試料台ユニット２４０は、旋回軸２１２−２の上下方向の中心について反時計周りに回転して、下方に残される下部容器３５０及びベースプレート３６０の上方から移動され、ベースプレート３６０の外側の領域に移動される。この試料台ユニット２４０の水平方向の旋回による移動の途中において、所定の角度の位置で位置が固定され、当該角度位置で上部容器２３０が試料台ユニット２４０の上方から作業者によって取り外される。
【０１１８】
すなわち、図１３，１４に示すように、旋回リフター２１０の旋回ベース２１５に連結され接続された試料台ベース２４２、試料台試料台２４１及び試料台底部蓋２４５を含む試料台ユニット２４０と、試料台ベース２４２上端上方に載せられて接続された状態の上部容器２３０とが、試料台２４０の上下方向の軸が中心軸３９０と合致または略合致した０度の位置から、作業者によりの旋回ベース２１５に接続された旋回軸２１２−２の上下方向の軸回りに、図上の矢印４２０に示す方向に転回されて、水平に反時計周りに２５度旋回させられる。図１３，１４は、図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置において上部容器２３０及び試料台ユニット２４０が水平方向に旋回して移動されて側方のバルブボックス１１５及び下方の下部容器３５０から取り外された状態の構成の概略を示す上面図である。
２５度の角度位置に到達したときに、旋回ベース２１５または旋回軸２１２−２に配置された図示しないロックピンが旋回ベース２１５と旋回軸２１２−２の両者に嵌合することにより、旋回軸２１２−２またはこれが取り付けられた旋回リフター２１０に対する旋回ベース２１５の相対的位置が固定される。
【０１１９】
作業者は、この状態で、上部容器２３０を試料台ユニット２４０あるいは試料台ベース２４２から上方に取り外すことができる。この際に、旋回リフター２１０上端上方に取り付けられたメンテナンスアーム２５４も、上部容器２３０はバルブボックス１１５との接続は解除されて両者は離間しているため、上部容器２３０を試料台ユニット２４０から脱着させる際にバルブボックス１１５の円筒形凹部のシート面に配置されたＯリング等のシール部材が拗じられたり抉られたりして損傷することが抑制される。さらに、一纏まりのユニットとしての上部容器２３０及び試料台ユニット２４０が所定の角度において固定された状態で上部容器２３０の取り外しの作業が実施されるので、旋回移動可能な試料台ユニット２４０が作業中に意図せず移動してしまったり、作業者あるいは他の部材に接触したりすることが抑制され、作業の安全性と効率とが向上される。
【０１２０】
なお、本実施例では、図示しない真空処理装置１００の制御装置が、任意の真空処理ユニット２００において処理されたウエハ３００の枚数の累積値あるいは当該処理ユニット２００のプラズマを用いたウエハ３００の処理の時間の累計値が所定の値を超えたことを判定すると、次のウエハ３００の処理を開始を一端延期して製品としての半導体デバイスの製造を行うモードの運転を停止する指令を発信し、さらに当該真空処理ユニット２００の保守、点検（メンテナンス）のモードでの運転を開始する指令信号を真空処理ユニット２００に発信する。この保守、点検の運転のモードは、当該真空処理ユニット２００の処理室の内側壁面を構成して処理中に形成される反応生成物がその内側表面に付着する量が相対的に大きい上部容器２３０が新品或いは清掃済で内壁表面が清浄にされた同一の形状、材料等の構成を有した別の上部容器２３０と交換（スワップ）される。
【０１２１】
また、本実施例の真空処理ユニット２００−１乃至４各々は、１つの旋回リフター２１０がベースプレート３６０の図上下側の端部であって、放電ブロックユニット２２０あるいは試料台ユニット２４０を反時計方向に旋回可能な位置（図８上では試料台２４１あるいはアースリング２２５の左下方）に配置されて、放電ブロックユニット２２０あるいは試料台ユニット２４０をこの旋回により移動され下方の真空容器を構成する部材上方の領域から移動されて取り外される構成としたが、旋回リフター２１０が配置される位置はこれに限られない。図９の試料台ユニット２４０の図上上方の端部であって、バルブボックス１１５の試料台２４１あるいはアースリング２２５の中心を挟んだ反対の側の位置でベースプレート３６０の端部に配置して、放電ブロックユニット２２０または試料台ユニット２４０の何れかを時計方向に旋回させて取り外すことのできる構成としても良く、真空処理ユニット２００−１乃至４の一つに複数の旋回リフター２１０を配置しても良い。
【０１２２】
ただし、真空処理ユニット２００−１乃至４各々は、おいて真空搬送ロボット１１０のアームが伸縮してウエハ３００が搬送される方向について水平方向左右の側の隣接する真空処理ユニットまたは大気搬送室１０６との間に、作業者が立って各真空処理ユニット２００や真空搬送室１０４あるいはロック室１０５、大気搬送室１０６に対して作業を施せる作業用の空間となっている。一方で、作業用の空間と真空処理ユニット２００の真空容器との間に旋回リフター２１０が配置されている場合には、作業者と当該真空処理ユニット２００の真空容器との間に旋回リフター２１０が存在することになるため、真空容器への効率的な作業の実施が妨げられる虞がある。特に、上部容器２３０や下部容器３５０の取付、取外し等の大きな重量を有する部材を保守する際に複数の作業者が行うことで効率的に行えるが、真空容器の周囲複数の箇所に複数の旋回リフター２１０が配置された場合、何れかの旋回リフター２１０が真空容器周囲の複数の方向から各作業者の施す作業の障害となってしまう虞がある。
【０１２３】
このため、各処理ユニット２００−１乃至４各々の旋回リフター２１０が配置される位置は、真空容器周囲に複数作業者が位置して作業を効率的に行えるように配置されることが望ましい。本実施例では、各真空処理ユニット２００のベースプレート３６０の外周側部分であって、真空容器と隣接する真空処理ユニットまたは大気搬送室１０６との間のベースプレート３６０の外周側部分に取り付けられている。つまり、上方から見て略矩形状を有するベースプレート３６０のウエハ３００の搬送方向奥と左右何れかの辺の側の各々には旋回リフター２１０は配置されていない。
【０１２４】
２人の作業者は各辺の側に対応する作業用スペースに位置して、真空容器の分解、組み立てを行うことができる。さらに、上記奥の側の辺に対応するベースプレート３６０の外周側部分には旋回リフター２１０は配置されていない。この位置に旋回リフター２１０を取り付けた場合には、放電ブロックユニット２２０または試料台ユニット２４０をその周囲に水平方向い旋回させて作業用スペースに移動させる際に、これらのユニットが隣接する真空処理ユニット２００の何れか或いは大気搬送室１０６に近接して衝突してしまう虞が生じる。この場合、これを防止するには、隣接する真空処理ユニット２００や大気搬送室１０６との間の距離を大きくしなければならなくなり、真空処理装置１００が占有する面積が大きくなりこれが設置されるクリーンルーム等の建屋に設置できる真空処理装置１００の台数が少なくなってしまう。
【０１２５】
さらに具体的には、本実施例の各真空処理ユニット２００−１乃至４各々の旋回リフター２１０は、隣接する真空処理ユニットとの間のメンテナンス用スペースとの間のベースプレート３６０の外周端部であって、ウエハ３００の搬送の方向または真空処理装置１００を前方から見て左右の方向について、バルブボックス１１５または真空搬送室１０４に対して真空容器の中心軸３９０より（上記真空処理装置１００の左右方向の）外側となる位置に配置されている。すなわち、試料台ユニット２４０が０度の位置でこの上に載せられた上部容器２３０の外周側壁とこれに当接するバルブボックス１１５の凹部のシート面とが、試料台ユニット２４０上方に載せられた上部容器２３０の外周側壁が試料台ユニット２４０の旋回軸２１２−２周りの回転に伴って水平方向の旋回する際に衝突して損傷することを抑制できる位置に旋回軸２１２−２が配置されるように、旋回リフター２１０が位置決めされてベースプレート３６０の外周部に取り付けられ、これと接続される。
【０１２６】
例えば、本実施例では、試料台ユニット２４０が０度の位置の中心軸３９０は、上方から見て、試料台ユニット２４０の上方に載せられバルブボックス１１５と接続された上部容器２３０の円筒形を有したシート面の最も外側（試料台２４１中心軸周りの角度位置で最も角度が大きい）位置と旋回軸２１２−２とを結ぶ線あるいはこれに重なる鉛直方向の面より、真空処理装置１００の前方から見た右或いは左方向（ウエハ３００の搬送方向）外側に位置している。このことにより、試料台ユニット２４０が旋回ベース２１４を介して連結された旋回軸２１２−２周りに０度の位置から旋回されて移動される際に、上部容器の外周側壁のバルブボックス１１５の凹部のシート面と当接していた箇所あるいはその周囲の面は、上記旋回による移動の途中で再度シート面に接近することが抑制され、旋回される角度の増大または減少に応じて一様にシート面から離間または近接する。このため、上部容器２３０とバルブボックス１１５の両者が真空容器の取り外しを含む分解や組み立ての作業或いはこの最中の試料台ユニット２４０の旋回の動作によって衝突したり損傷したりすることが抑制される。
【０１２７】
次に、図１５乃至２０を用いて、本実施例の真空処理装置１００において、メンテナンスアーム２５０及びウインチ２５８を用いて上部容器２３０が、真空容器あるいは下方の試料台ユニット２４０から取り外される手順について説明する。図１５乃至２１は、図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置においてメンテナンスアーム２５０を用いて上部容器２３０を試料台ユニット２４０上方から取り外される作業中の構成の概略を模式的に示す側面図または縦断面図である。各図は取り外しの作業の複数の工程各々が実施されている状態の構成の概略が示され、全体として作業の流れが示される。
【０１２８】
図１５において、作業者は、真空処理ユニット２００において、放電ブロックユニット２２０が旋回リフター２１０に取り付けられた旋回ベース２１４の旋回軸２１２−１周りに旋回されて上記１８０度の位置で図示されないロックピンによりその位置が固定された状態であること、および試料台ユニット２４０が旋回ベース２１５の旋回軸２１２−２周りに旋回されて上記２５度の位置で図示されないロックピンにより位置が固定された状態であることを確認した後、メンテナンスアーム台座２５５に取り付けられたメンテナンスアーム２５０をメンテナンスアーム旋回シャフト２５６の上下方向の軸周りに回転させて、上部容器２３０及び試料台２４１の中心軸３９０上方に移動させる。この作業に先立って、作業者は、上部容器２３０の外周側壁に配置されたフランジ部の貫通孔にボルト等の締結部材が通されて当該フランジとベースプレート３６０との間がネジ部により締結され位置が固定された状態から締結部材のネジ部を取り外して締結を解除する。
【０１２９】
本実施例では、上部容器２３０のフランジ部に通されベースプレート３６０に取り付けられた上記締結部材の締結の動作によって、ベースプレート３６０上方に載せられた上部容器２３０、試料台ベース２４２及び下部容器３５０がこの順でベースプレート３６０上面に対する方向（下方向）に押し付けて、上方部材から下方の部材及びベースプレート３６０の順で押圧力を作用させる。これにより、これらの間の当接面の間に挟まれて配置されたＯリング等のシール部材を変形させ真空容器内部と外部との間を気密に封止する外力を形成している。
【０１３０】
さらに、作業者は、メンテナンスアーム２５０をメンテナンスアーム旋回シャフト２５６の上下方向の軸周りに回転させて、当該メンテナンスアーム２５０下部にワイヤ２５３を介して配置されたアタッチメントプレート２５２の中心を上部容器２３０及び試料台２４１の中心軸３９０上方に移動させる。本実施例のメンテナンスアーム旋回シャフト２５６の上下方向の軸の位置は、旋回リフター２１０に取り付けられた旋回ベース２１４，２１５の旋回軸２１２の上下方向の軸の位置に上方から見て合致またはこれと見做せる程度に近似したものにされており、当該メンテナンスアーム旋回シャフト２５６の軸とアタッチメントプレート２５２の軸との距離も、旋回軸２１２−２と中心軸３９０との距離に合致またはこれと見做せる程度に近似した大きさにされている。なお、本実施例では、メンテナンスアーム２５０及び旋回ベース２１４，２１５の何れも、０度、２５度、１８０度の各角度位置において、各々の旋回の動作の軸、すなわちメンテナンスアーム旋回シャフト２５６、旋回軸２１２−１，２１２−２との相対的な角度位置を固定できるように両者に嵌合するロックピン等の位置固定部材を備えている。
【０１３１】
作業者は、アタッチメントプレート２５２に梁形状を有した連結ビーム２５７の中央部を取付けて、さらに昇降用ハンドル２５１を回転させて（回転方向は図上矢印４４０）メンテナンスアーム２５０に備えられたウインチ２５８を駆動してワイヤ２５３を繰り出してアタッチメントプレート２５２に取り付けられた連結ビーム２５７の両端部を上部容器２３０上端まで下降させる。この後、連結ビーム２５７の両端部と上部容器２３０の上端部とが接続される。この状態が図１６に示されている。
【０１３２】
上部容器２３０の底面とこれに対向する試料台ベース２４２の外周側リング状部分の上端部上面との間には、上下方向に印加される荷重により変形するＯリングが挟まれている。押圧力が印加され変形した結果上下の接続面の何れかに付着しているＯリングを当該接続面から引き剥すために、作業者は上部容器２３０の取り外しの際に上部容器２３０の側面下部の周方向複数箇所に備えられた図示しない押しボルトを締め込んで当該ボルト先端を試料台ベース２４２上面部に対して上方から下方に押し込む。このことで接続面同士を罹患させる上下方向に外力を作用させＯリングを容易に引き剥がされる。
【０１３３】
また、このボルト先端には緩衝材が備えられており、この作業により試料台ベース２４２のボルト押し込み面に対し傷を発生させることは無い。このため、クリーニングを要する上部容器２３０の取り外し作業のスペースが極端に少なく、作業者が上部容器２３０取外しに際し外力を加えることが困難な場合であっても、作業の量や時間が増大することを抑制し作業の効率が向上する。
【０１３４】
続いて、作業者はウインチ２５８の昇降用ハンドル２５１を下降時とは逆方向に回転させてワイヤ２５３を巻上げることで、連結ビーム２５７及びアタッチメントプレート２５２に上部容器２３０が保持された状態で、上部容器２３０を試料台ベース２４２から離間させて上昇させる。本実施例では、上部容器２３０は、そのの下端の高さが作業用スペースに移動されている放電ブロックユニット２２０の上端の高さより高い位置まで持ち上げられる。この状態が図１７に示されている。この図において、上部容器２３０と放電ブロックユニット２２０とは上下方向に距離を開けて支持され、メンテナンスアーム旋回シャフト２５６周りにメンテナンスアーム２５０を回転させた場合にも、両者が接触または衝突することが抑制される。
【０１３５】
次に、作業者は、旋回軸２１２−１周りに旋回ベース２１４および放電ブロックユニット２２０を１８０度の位置から０度の位置まで上方から見て時計回りの方向に旋回させ、放電ブロックユニット２２０をベースプレート３６０およびその上方の下部容器３５０、試料台ユニット２４０の上方に移動させる（図１８）。さらに、その作業の後、作業者は、上方から見て下方の試料台ユニット２４０が保持されている２５度の角度位置に合致させた位置に保持されたメンテナンスアーム２５０のロックピンを取外し当該固定を解除して、メンテナンスアーム２５０が回転可能な状態でハンドル２５４を把持し、１８０度の位置まで旋回させ、図示しないロックピンを用いてメンテナンスアーム２５０を固定する（図１９）。
【０１３６】
この状態で、メンテナンスアーム２５０及びこの下方に吊り下げられた上部容器２３０は、バルブボックス１１５及びベースプレート３６０から遠ざかる方向に旋回された結果、上方から見てその全体がベースプレート３６０の外側の領域の作業用のスペースに位置している。作業者は、昇降用ハンドル２５１を図上矢印の方向に回転させウインチ２５８を操作してワイヤ２５３を繰り出し、アタッチメントプレート５２及び連結ビーム２５７とともに上部容器２３０を下降させる。作業者は、真空処理ユニット２００の近傍に予め準備された部品運搬用カート２７０をベースプレート３６０の外周縁近傍の作業用スペースに移動させ、その荷台上面に上部容器２３０を載置する（図２０）。連結ビーム２５７が上部容器２３０から取外されると、作業者がウインチ２５８の昇降用ハンドル２５１を操作してアタッチメントプレート２５２及び連結ビーム２５７を上昇させた後、部品運搬用カート２７０とこれに載せられた上部容器２３０が移動される。
【０１３７】
この際、部品運搬用カート２７０に予め載せられた交換用の上部容器２３０に連結ビーム２５７を取り付けて、新品または表面の汚染が除去されて新品と同等に清浄にされた交換用の上部容器２３０を試料台ユニット２４０上方の２５度の角度位置まで移動後、先と同様に上部容器２３０を試料台ベース２４２上方に下降させ両者を接続することで上部容器２３０の交換を行っても良い。
【０１３８】
なお、本実施例では、放電ブロックユニット２２０の移動は、制御装置からの指令により旋回リフター２１０の動作を調節することにより行われる。このような制御装置は旋回リフター２１０の動作の調節に専用のものを配置しても良いが、真空処理ユニット２００あるいは真空処理装置１００の全体の動作を調節する制御装置の一部に当該機能を備えたものとしても良い。
【０１３９】
図１５乃至２０に示した作業により、上部容器２３０がベースプレート３６０上方から取り外され、ベースプレート３６０上方に試料台２４１と支持梁２４６とその外周側に配置されたリング状部分を含む試料台ベース２４２が露出する。次に、図２２乃至２６を用いて、本実施例の真空処理装置１００において、メンテナンスアーム２５０及びウインチ２５８を用いて下部容器３５０が、真空処理ユニット２００あるいは下方のベースプレート３６０から取り外される手順について説明する。
【０１４０】
図２１乃至２６は、図２に示す実施例に係るプラズマ処理装置においてメンテナンスアーム２５０を用いて下部容器３５０をベースプレート３６０上方から取り外される作業中の構成の概略を模式的に示す側面図または縦断面図である。各図は取り外しの作業の複数の工程各々が実施されている状態の構成の概略が示され、全体として作業の流れが示される。
【０１４１】
上部容器２３０が試料台ユニット２４０から取り外された状態で、、作業者は、まず、メンテナンスアーム２５０を水平方向に旋回させて上記２５度または０度の位置まで移動させるとともに、放電ブロックユニット２２０を水平方向に旋回させて１８０度の位置まで移動させる（図２１）。図２１に示す状態では、放電ブロックユニット２２０及び試料台ユニット２４０各々は旋回軸２１２−１、旋回軸２１２−２周りに１８０度の角度位置まで旋回し移動されている。試料台ユニット２４０を旋回軸２１２−２周りに回転させベースプレート３６０の外側の領域に移動させることにより、真空処理ユニット２００のベースプレート３６０上に残された真空容器を構成する部材として下部容器３５０が上方に露出する。また、下部容器３５０の底部中央の排気用開口の内側に配置された円形状を有した排気部蓋３６１の上面が露出する。
【０１４２】
次に、作業者は下部容器３５０のフランジ部とベースプレート３６０との間を締結していたボルト等の締結部材が取り外した後、メンテナンスアーム２５０を旋回シャフト２５６の中心軸周りに時計回りに回転させ、図示しないロックピンにより０度の位置に移動させる。この状態で、アタッチメントプレート２５２の中心部は下部容器３５０または排気部蓋３６１の中心とおよそ合致している位置に配置されている。必要に応じてアタッチメントプレート２５２に連結ビーム２５７を接続し、ウインチ２５８の昇降用ハンドル２５１を回転させ操作してワイヤ２５３を繰り出してアタッチメントプレート２５２及び連結２５７を下降させ、アタッチメントプレート２５２が下部容器３５０の上端部の近傍まで接近させ、両者をボルト等の接続手段を用いて接続する（図２２）。
【０１４３】
下部容器３５０が取り付けられた状態で下部容器３５０の底面とこれに対向するベースプレート３６０上面との間には、上下方向に印加される荷重によりＯリング２０７が挟まれている。作業者は下部容器３５０の取り外しの際に変形して上下面の何れかに付着しているＯリング２０７を引き剥すために、下部容器３５０の側面下部の周方向複数箇所に備えられた図示しない押しボルトを締め込み、前記ボルト先端でベースプレート３６０上面部を押し込むことで上下方向に印加される荷重によりＯリング２０７を引き剥がす。
【０１４４】
このボルト先端には緩衝材が備えられており、この作業によりベースプレート３６０のボルト押し込み面に対し傷を発生させることは無い。このため、クリーニングを要する下部容器３５０の取り外し作業のスペースが極端に少なく、作業者が下部容器３５０取外しに際し外力を加えることが困難な場合であっても、作業の量や時間が増大することを抑制し作業の効率が向上する。
【０１４５】
作業者は、続いて昇降用ハンドル２５１を回転させウインチ２５８を操作してワイヤ２５３を巻上げて、アタッチメントプレート２５２および連結ビーム２５７と接続された下部容器３５０をメンテナンスアーム２５０で吊り下げて保持した状態で上方に釣り上げて上昇させる。下部容器３５０は、上部容器２３０の取り外しの際と同様に、放電ブロックユニット２２０上端と下部容器３５０の下端とは高さ方向に距離をあけた位置まで釣り上げられる（図２３）。この状態で、放電ブロックユニット２２０を旋回軸２１２−１周りに旋回させてベースプレート３６０上方に移動させた際に、下部容器３５０と放電ブロックユニット２２０とが衝突したり接触したりすることが抑制される。
【０１４６】
その後、作業者はメンテナンスアーム２５０のロックピンを取外しメンテナンスアーム２５０が回転可能となった状態でハンドル２５４を把持してメンテナンスアーム２５０を０度から１８０度の位置まで旋回させて移動させる。当該１８０度の位置でメンテナンスアーム２５０は図示しないロックピンにの動作によりその回転の動きあるいは角度位置が固定される（図２５）。この状態で、メンテナンスアーム２５０及びこの下方に吊り下げられた下部容器３５０は、バルブボックス１１５及びベースプレート３６０から遠ざかる方向に旋回された結果、上方から見てその全体がベースプレート３６０の外側の領域の作業用のスペースに位置している。
【０１４７】
作業者は、次に、昇降用ハンドル２５１を回転させウインチ２５８を操作してワイヤ２５３を繰り出して、アタッチメントプレート２５２および連結ビーム２５７と共にこれに接続された下部容器３５０を下降させる。そして、ベースプレート３６０周囲の作業用スペースのメンテナンスアーム２５０の下方に予め準備され配置されていた部品運搬用カート２７０の荷台上に下部容器３５０が載せられるまで下降させる（図２６）。作業者は、連結ビーム２５７を下部容器３５０上端から取外した後、昇降用ハンドル２５１を回転させてウインチ２５８を操作してアタッチメントプレート２５２および連結ビーム２５７を上昇させ、下部容器３５０を載せた部品運搬用カート２７０を移動させる。
【０１４８】
この際、部品運搬用カート２７０に予め載せられた交換用の下部容器３５０に連結ビーム２５７を取り付けて、新品または表面の汚染が除去されて新品と同等に清浄にされた交換用の下部容器２３０を試料台ユニット２４０上方の２５度の角度位置まで移動後、先と同様に下部容器３５０をベースプレート３６０上方に下降させ両者をＯリング等シール部材を挟んで接続することで下部容器３５０の交換を行っても良い。
【０１４９】
下部容器３５０がベースプレート３５０上方に取り外された状態では、ベースプレート３６０の上面及び排気部蓋３６１の上面は真空処理装置１００が配置された建屋内の装置周囲の雰囲気に露出する。これらについても、保守、点検の作業を行うことができる。
【０１５０】
ベースプレート３６０の露出部は下部容器３５０で覆われていたため反応生成物の付着が相対的に少ない。また、円形を有する排気部蓋３６１の上表面は、試料台２４１とその中心軸を合致させた位置またはこれと同等の位置に配置され、その径は円筒形を有する試料台２４１の径を超えないものにされているため、ウエハ３００の処理中に形成される反応生成物の付着は相対的に少ない。これらは必要に応じて清掃することができる。
【０１５１】
このように上部容器２３０、下部容器３５０が真空処理ユニット２００から取り外された後、真空容器を構成する部材の交換や洗浄等の真空処理ユニット２００に対する保守、点検の作業が行われた後に、取り外しの際と逆の手順で交換用の上部容器２３０、下部容器３５０と共に真空容器を構成する部材がベースプレート３６０上に取り付けられ真空容器が組み立てられる。
【０１５２】
上記の本実施例では、ベースプレート３６０外周部でこれに取り付けられた一つの旋回リフター２１０に取り付けられた旋回軸２１２−２周りに試料台ユニット２４０を反時計方向に旋回させる構成を備えているが、これに限られず旋回リフター２１０をベースプレート３６０の外周縁部に配置する位置を上記実施例と異なる位置に配置して時計方向に旋回させる構成とすることもできる。また、試料台ユニット２４０を上方に移動させる距離は、試料台ユニット２４０と下方に配置されてこれが載せられる下部容器３５０との間に挟まれたＯリング２０７が試料台ユニット２４０或いは下部容器３５０から剥がれる高さ以上とする。このような高さとしては本実施例で１ｃｍにされるがこれに限定されない。また、試料台ユニット２４０の移動も旋回リフター２１０を制御する制御装置により行われる。
【０１５３】
上下２つの高さ位置に配置される旋回軸２１２−１，２は、旋回リフター２１０の真空搬送ロボット１０６のアームによるウエハ３００の搬送方向のアームが伸長する方向の側に、上方から見た軸の位置を合致または略合致させて配置されている。これにより、旋回軸２１２周りに旋回して移動される放電ブロックユニット２２０及び試料台ユニット２４０が真空処理ユニット２００周囲の作業用スペースまで移動できるだけの回転の角度を実現できる。
【０１５４】
また、試料台ユニット２４０を旋回させる角度は放電ブロックユニット２２０と同じとなるように設定することが望ましい。このことにより、メンテナンスの作業中に、上方から見た場合に放電ブロックユニット２２０と試料台ユニット２４０の両者が占有する面積の合計を小さくすることができる。この結果、隣接する真空処理装置との間の作業用のスペースが増大することが抑制され、床面上に真空処理装置１００が配置される建屋における設置可能な真空処理装置の数をより大きくすることで、半導体デバイスを製造する効率を高くすることができる。
【０１５５】
また、試料台２４１を含む構造を試料台ユニット２４０として１つのユニットに纏めて旋回させ移動させることにより、真空処理ユニット２００からの試料台２４１等真空容器を構成する部分の取り外しの作業を容易にし短時間で実行可能にすることができる。試料台２４１上面の載置面には処理中はウエハ３００が載置されるため反応生成物は相対的に付着し難い構成となっているため、上部容器２３０や下部容器３５０の交換を含む保守、点検を実施する際に常時保守、点検の作業が施されるものとならない。そこで、試料台２４１を含むこのような部品を纏めて試料台ユニット２４０として下部容器３５０上方から取り外して移動させることで、上記下部容器３５０の保守、点検の作業の量や時間が増大することが抑制される。
【０１５６】
また、メンテナンスアーム旋回シャフト２５６の軸の位置も上方から見て、旋回軸２１２−１，２と合致または略合致されたものにされている。さらに、本実施例は、メンテナンスアーム２５０のメンテナンスアーム旋回シャフト２５６周りの回転の角度は、下方に位置する放電ブロックユニット２２０および試料台ユニット２４０がロックピンにより固定される特定の旋回の角度に合致して固定される構成を備えている。このため、上部容器２３０あるいは下部容器３５０の取り付け、取り外しの作業の際の上下方向の昇降中にこれらの容器が振動したり位置がずれたりして他の部材との間で接触や衝突が生じることが抑制される。さらに、放電ブロックユニット２２０や試料台ユニット２４０と同様に、上部容器２３０、下部容器３５０をベースプレート３６０の上方の領域から取り除いて真空処理ユニット２００周囲の作業用スペースに移動させることで、これらの部材に対する作業者のメンテナンスの作業の効率を向上させることができる。
【０１５７】
本実施例の先回リフター２１０の内部に配置されたトラベリングナット２１３は、真空容器を構成する蓋部材２０２、シャワープレート２０３、ガス導入リング２０４、石英内筒２０５、放電ブロックユニット２２０、アースリング２２５、上部容器２３０、試料台ユニット２４０及び下部容器３５０が真空処理ユニット２００本体から取り外されるメンテナンスの作業のために、旋回リフター２１０の上下軸２１１上の上下の異なる３箇所の高さ位置に移動してその高さ位置を保持可能に構成されている。すなわち、（１）下限位置（蓋部材２０２、シャワープレート２０３、ガス導入リング２０４及び石英内筒２０５の取り外し）、（２）中間位置（放電ブロックユニット２２０、アースリング２２５及び上部容器２３０の取り外し）、（３）上端位置（試料台ユニット２４０及び下部容器３５０の取り外し）。
【０１５８】
本実施例では、トラベリングナット２１３の上記３つの位置については、図示していない表示灯と連動した位置センサや目盛等で作業者が把握可能に構成されている。
【０１５９】
また、本実施例では、上部容器２３０だけでなく下部容器２５０も交換したが、下部容器２５０内面を覆うようにライナー（カバー）を取り付け、当該ライナーを交換する構成としてもよい。また、実施例ではメンテナンス作業において旋回リフター２１０を用いて移動を行う放電ブロックユニット２２０や試料台ユニット２４０以外の部品の移動は作業者が自らの手作業で実施する構成であるがクレーン等の起重機を用いても良い。
【０１６０】
また、本実施例では、真空処理装置としてＥＣＲタイプの真空処理装置を用いたが、これに限らず、ＩＣＰタイプの装置等々にも適用することができる。また、リンク方式で配列された真空処理ユニットを備えた真空処理装置を用いたが、これに限らず、クラスター方式の装置にも適用することができる。
【０１６１】
以上説明したように、本実施例によれば、被処理物が大口径化した場合であっても、処理の均一性が良好で（同軸の軸対称排気）で、かつ定常的なメンテナンスだけでなく、非定常的なメンテナンスも効率よく行うことが可能な真空処理装置を提供することができる。
【０１６２】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある構成の一部を他の構成に置き換えることも可能であり、また、ある構成に他の構成を加えることも可能である。
【符号の説明】
【０１６３】
１００…真空処理装置、
１０１…大気ブロック、
１０２…真空ブロック、
１０４，１０４−１，１０４−２…真空搬送室、
１０５…ロック室、
１０６…大気搬送室、
１０７…カセット台、
１０８…搬送中間室、
１０９…大気搬送ロボット、
１１０，１１０−１，１１０−２…真空搬送ロボット、
１１１…第１のゲートバルブ、
１１２…第２のゲートバルブ、
１１５…バルブボックス、
２００，２００−１，２００−２，２００−３，２００−４…真空処理ユニット、
２０１…第１の高周波電源、
２０２…蓋部材、
２０３…シャワープレート、
２０４…ガス導入リング、
２０５…石英内筒、
２０６…ソレノイドコイル、
２０７…Ｏリング、
２１０…旋回リフター、
２１１…上下軸、
２１２，２１２−１，２１２−２…旋回軸、
２１３…トラベリングナット
２１４…旋回ベース
２１５…旋回ベース
２２０…放電ブロックユニット、
２２１…放電ブロックベース、
２２２…ヒータ、
２２３…第１の温度コントローラ、
２２４…放電ブロック、
２２５…アースリング、
２３０…上部容器、
２４０…試料台ユニット、
２４１…試料台、
２４２…試料台ベース、
２４３…第２の高周波電源、
２４４…第２の温度コントローラ、
２４５…試料台底部蓋、
２４６…支持梁、
２４７…ソレノイドコイル上下昇降装置、
２５０…メンテナンスアーム、
２５１…部品保持プレート昇降用ハンドル、
２５２…アタッチメントプレート、
２５３…ワイヤ、
２５４…ハンドル、
２５５…メンテナンスアーム台座、
２５６…メンテナンスアーム旋回シャフト、
２５７…連結ビーム、
２５８…ウインチ、
２７０…部品運搬用カート、
３５０…下部容器、
３６０…ベースプレート、
３６１…排気部蓋、
３６２…アクチュエータ、
３６３…排気開口
３７０…排気ポンプ、
３８０…支柱、
３９０…中心軸、
４００…ウエハ、
４１０…放電ブロックユニットの動く方向、
４２０…試料台ユニットの動く方向、
４３０…メンテナンスアームの動く方向、
４４０…部品保持プレート昇降時のハンドル回転方向。
【図１】
2019091863.tif 000003
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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