(57)【要約】【課題】耐久性に優れ、システムの保守期間の長期化に寄与し得るプラズマ処理装置と搬送装置との間の隔壁構造を提供する。【解決手段】プラズマ処理装置の内部と、このプラズマ処理装置にウェハを供給すべく、前記プラズマ処理装置に隣接して配設された搬送装置の内部との間を連通又は遮蔽するゲート弁１４は、チャンバの内部に臨む開口であるチャンバ側窓部１５ａと、搬送装置側に臨む開口である搬送装置側窓部１５ｂとを有する弁本体１５と、両窓部１５ａ、１５ｂの間の空間に対して出入り可能に形成した蓋部１６とを備えるものとし、前記蓋部１６が弁本体１５に当接する遮蔽時に蓋部１６とチャンバ側窓部１５ａとの間をシールするシール部１７をポリテトラフルオロエチレン等の樹脂で形成するとともに、搬送装置の内部圧力がプラズマ処理装置のチャンバ内の圧力と同等乃至少なくとも前記チャンバ内の圧力よりも若干高くなるようにした。【選択図】　図１
2004103683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空雰囲気のチャンバ内に載置されたウェハにプラズマ処理を施す成膜装置等のプラズマ処理装置の内部と、このプラズマ処理装置に前記ウェハを供給すべく、前記プラズマ処理装置に隣接して配設された搬送装置の内部との間を連通又は遮蔽するゲート弁を有するプラズマ処理装置と搬送装置との間の隔壁構造において、
前記ゲート弁は、チャンバに臨む開口であるチャンバ側窓部と搬送装置側に臨む開口である搬送装置側窓部とを有する弁本体と、チャンバ側窓部と搬送装置側窓部の間の空間に対して出入り可能に形成した蓋部とを備え、前記蓋部が前記空間に出入りすることにより前記プラズマ処理装置と前記搬送装置との間を連通又は遮蔽するように構成する一方、
前記蓋部が前記弁本体に当接する遮蔽時に蓋部とチャンバ側窓部との間をシールするシール部をポリテトラフルオロエチレン等の樹脂で形成するとともに、前記遮蔽時には搬送装置の内部圧力がプラズマ処理装置のチャンバ内の圧力と同等乃至少なくとも前記チャンバ内の圧力よりも若干高くなるように構成することを特徴とするプラズマ処理装置と搬送装置との間の隔壁構造。
【請求項２】
〔請求項１〕に記載するプラズマ処理装置と搬送装置との間の隔壁構造において、
蓋部とチャンバ側窓部との間をシールするシール部をフィラを含まないエラストマで形成したことを特徴とするプラズマ処理装置と搬送装置との間の隔壁構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラズマ処理装置と搬送装置との間の隔壁構造に関し、特に成膜装置であるプラズマ処理装置と、このプラズマ処理装置にウェハを供給する搬送装置との間の隔壁構造に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
真空の密閉空間を形成するチャンバ内に半導体基板であるウェハを配設してこのウェハ上に所定の成膜を施す成膜装置としてプラズマＣＶＤ装置等のプラズマ処理装置が知られている。図２に示すように、この種のプラズマ処理装置１は、ウェハカセット２及び搬送装置３と一体となってプラズマ処理システムを構築している。ここで、ウェハカセット２は、プラズマ処理装置で処理するウェハを格納している。搬送装置３はウェハカセット２のウェハを適宜プラズマ処理装置１側に搬送してそのテーブル上に載置する一種のロボットとして機能する。また、前記プラズマ処理装置１は真空雰囲気で成膜等の所定のプラズマ処理を行う。そこで、搬送装置３も真空雰囲気を形成し得るものとして構成してあるが、プラズマ処理装置１のチャンバと搬送装置３との間には両者の内部空間を区切るためのゲート弁４が配設してある。このゲート弁４で両者の空間を連通又は遮蔽するためである。
【０００３】
この種のゲート弁４は、通常チャンバに臨む開口であるチャンバ側窓部と搬送装置側に臨む開口である搬送装置側窓部とを有する弁本体と、チャンバ側窓部と搬送装置側窓部の間の空間に対して出入り可能に形成した蓋部とを備え、前記蓋部が前記空間に出入りすることによりチャンバ側窓部と搬送装置側窓部との間を開閉するように構成してある。すなわち、蓋部で両窓部間を閉塞して搬送装置３及びプラズマ処理装置のチャンバ間を遮蔽するようになっている。そして、このように蓋部で閉塞した場合の両空間の気密性を確保するため、蓋部の弁本体との当接部分には、シール部材を設けてある。かかるシール部材は、当該ゲート弁４の開閉動作に伴い蓋部と一体的に移動して弁本体に摺接するため、捩じれ応力等に対する耐久性を有するものであることが必要になる。また、当然シール機能を十分発揮できるよう適当な弾性を有している方が好ましい。このため、従来技術におけるシール部材としてはフィラを含むパーフロロエラストマで形成したＯリングを使用している。フィラ（粒子）を含むＯリングの方が、これを含まないＯリングに較べ強度の点で優れており、劣化し難いからである。
【０００４】
この種のプラズマ処理システムにおい隣接する２つの室間のシールを行う構造を開示したものとして下記の特許文献１を挙げることができる。これは、ロードロック室１１と真空処理室１２等との間に設けたスリットバルブ５０を開示するものである。ただ、そのシール部材に関する開示は何らなされていない。
【０００５】
【特許文献１】
特公平６−５６２２２号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の如くゲート弁４のシール部材としてフィラ（粒子）を含むＯリングを使用した場合、当該ゲート弁４の開閉の度に繰り返される蓋部のＯリングと弁本体との摺接によりＯリングが劣化してこれが含むフィラがパーテクルとなって飛散する。かかるパーテクルの存在は成膜の膜質を低下させる等、有害な現象の原因となるので、可及的にその発生を防止する必要がある。にもかかわらず、前記Ｏリングではパーテクルの原因となるフィラを含むので、このフィラが飛散するような状態になる前（劣化する前）に前記Ｏリングを交換する必要がある。このため、前記Ｏリングはその寿命が比較的短い。ちなみに、当該ゲート弁４の保守周期はそのシール部材の寿命で決まってくるのであるが、前記Ｏリングを使用した場合には、保守周期もその分短くなり、当該システムのランニングコストを低減する際の障害となっている。
【０００７】
本発明は、上記従来技術に鑑み、ゲート弁のシール構造を工夫するとともにこのゲート弁で区切る両装置の圧力を適切に制御することにより耐久性に優れ、システムの保守期間の長期化に寄与し得るプラズマ処理装置と搬送装置との間の隔壁構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の構成は次の点を特徴とする。
【０００９】
１）　真空雰囲気のチャンバ内に載置されたウェハにプラズマ処理を施す成膜装置等のプラズマ処理装置の内部と、このプラズマ処理装置に前記ウェハを供給すべく、前記プラズマ処理装置に隣接して配設された搬送装置の内部との間を連通又は遮蔽するゲート弁を有するプラズマ処理装置と搬送装置との間の隔壁構造において、
前記ゲート弁は、チャンバに臨む開口であるチャンバ側窓部と搬送装置側に臨む開口である搬送装置側窓部とを有する弁本体と、チャンバ側窓部と搬送装置側窓部の間の空間に対して出入り可能に形成した蓋部とを備え、前記蓋部が前記空間に出入りすることにより前記プラズマ処理装置と前記搬送装置との間を連通又は遮蔽するように構成する一方、
前記蓋部が前記弁本体に当接する遮蔽時に蓋部とチャンバ側窓部との間をシールするシール部をポリテトラフルオロエチレン等の樹脂で形成するとともに、前記遮蔽時には搬送装置の内部圧力がプラズマ処理装置のチャンバ内の圧力と同等乃至少なくとも前記チャンバ内の圧力よりも若干高くなるように構成すること。
【００１０】
２）　上記１）に記載するプラズマ処理装置と搬送装置との間の隔壁構造において、
蓋部とチャンバ側窓部との間をシールするシール部をフィラを含まないエラストマで形成したこと。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１２】
本形態は図２に示すようなプラズマ処理システムに適用するものであり、プラズマ処理装置１と搬送装置３との間に介在させるゲート弁を主要な構成要素とするものである。図１はこのゲート弁１４を示す図で、（ａ）はその左側面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はその右側面図である。
【００１３】
これらの図に示すように、当該ゲート弁１４は、プラズマ処理装置１（図２参照。以下同じ。）のチャンバに臨む開口であるチャンバ側窓部１５ａと搬送装置３側に臨む開口である搬送装置側窓部１５ｂとを有する弁本体１５と、チャンバ側窓部１５ａと搬送装置側窓部１５ｂとの間の空間に対して出入り可能に形成した蓋部１６とを備え、この蓋部１６が前記空間に出入りすることによりチャンバ側窓部１５ａと搬送装置側窓部１５ｂとの間を開閉するように構成してある。
【００１４】
ここで、蓋部１６は、図中上下方向に移動可能に形成してある。この結果、チャンバ側窓部１５ａと搬送装置側窓部１５ｂとの間の空間に出入りしてプラズマ処理装置１と搬送装置３との間を連通乃至遮蔽するようになっている。このとき、蓋部１６のチャンバ側窓部側にはシール部材１７が嵌入されている。すなわち、蓋部１６のチャンバ側窓部１５ａに対向する部分には、このチャンバ側窓部１５ａの外縁形状より若干大きい環状の溝が形成してあり、この溝にシール部材１７を嵌入してある。本形態におけるシール部材１７はポリテトラフルオロエチレン（商品名；テフロン）等の樹脂で形成してある。したがって、蓋部１６は、前記ポリテトラフルオロエチレンで形成したシール部材１７を介して対向する弁本体１５に摺接する。
【００１５】
かかる本形態において、プラズマ処理装置１と搬送装置３との間をゲート弁１４で遮蔽しているとき、すなわちプラズマ処理装置１においてプラズマを発生させて成膜等の所定の処理を行っているときは、プラズマ処理装置１のチャンバ内と搬送装置３の内部との圧力が可及的に一致するように両者の圧力制御を行うようになっている。この圧力制御は両者の圧力が一致する、すなわちゲート弁１４のシール部材１７と弁本体１５との間隙を介してガスが流通しないような状態とするのが理想であるが、かかる制御を厳密に行うことは困難であるので、両者の圧力を可及的に一致させ得る状態で、且つ搬送装置３の内部圧力がプラズマ処理装置のチャンバの内部圧力よりも若干高くなるように制御してやる。シール部材１７部分の間隙を介してガスが漏洩するにしても搬送装置３からチャンバ内への流れとしてやることで、チャンバ内に発生するラジカル乃至活性なガスがシール部材１７に作用してこれを劣化させるのを防止するためである。
【００１６】
かかる本形態によれば、シール部材１７をポリテトラフルオロエチレン等の樹脂で形成したので、ゲート弁１４の開閉伴う摺動によってもパーティクルを発生することはなく長期に亘って安定なシール機能を発揮することができる。一方、このポリテトラフルオロエチレン等の樹脂は、エラストマのような弾性はないので、シール力（ガスの漏洩を防止する機能）は相対的には劣るが、プラズマ処理装置１と搬送装置３との間の圧力制御により問題とはならないような状態とすることができる。
【００１７】
なお、上述の如きプラズマ処理装置１と搬送装置３との間の圧力制御を適正に行うことができれば、フィラを含まないエラストマをシール部材１７として使用することもできる。厳密なシール性を確保する必要がないため、弁本体１５に対する当該シール部材１７の当接力も弱くて良いので、その分蓋部１６の移動に伴う摺動力も小さくなり、フィラを含まないエラストマでも十分な強度を有するのに対し、フィラを含まないことにより、これが原因となるパーテクルの発生を防止し得るからである。
【００１８】
【発明の効果】
以上実施の形態とともに具体的に説明した通り、〔請求項１〕に記載する発明は、真空雰囲気のチャンバ内に載置されたウェハにプラズマ処理を施す成膜装置等のプラズマ処理装置の内部と、このプラズマ処理装置に前記ウェハを供給すべく、前記プラズマ処理装置に隣接して配設された搬送装置の内部との間を連通又は遮蔽するゲート弁を有するプラズマ処理装置と搬送装置との間の隔壁構造において、前記ゲート弁は、チャンバに臨む開口であるチャンバ側窓部と搬送装置側に臨む開口である搬送装置側窓部とを有する弁本体と、チャンバ側窓部と搬送装置側窓部の間の空間に対して出入り可能に形成した蓋部とを備え、前記蓋部が前記空間に出入りすることにより前記プラズマ処理装置と前記搬送装置との間を連通又は遮蔽するように構成する一方、前記蓋部が前記弁本体に当接する遮蔽時に蓋部とチャンバ側窓部との間をシールするシール部をポリテトラフルオロエチレン等の樹脂で形成するとともに、前記遮蔽時には搬送装置の内部圧力がプラズマ処理装置のチャンバ内の圧力と同等乃至少なくとも前記チャンバ内の圧力よりも若干高くなるように構成するので、
ゲート弁の開閉伴う摺動によってもパーティクルを発生することはなく長期に亘って安定なシール機能を発揮することができる。一方、このポリテトラフルオロエチレン等の樹脂は、エラストマのような弾性はないので、シール力（ガスの漏洩を防止する機能）は相対的には劣るが、プラズマ処理装置と搬送装置との間の圧力制御により問題とはならないような状態とすることができる。
この結果、本発明によれば、ゲート弁のシール部材の寿命で決まる保守期間を長期化することができ、このことによるランニングコストの低減を図り得る等、経済的なシステムの構築に寄与し得る。
【００１９】
〔請求項２〕に記載する発明は、〔請求項１〕に記載するプラズマ処理装置と搬送装置との間の隔壁構造において、蓋部とチャンバ側窓部との間をシールするシール部をフィラを含まないエラストマで形成したので、
フィラを含まないエラストマを用いても〔請求項１〕に記載する発明と同様の効果を得る。本発明によれば、厳密なシール性を確保する必要がなく、弁本体に対する当該シール部材の当接力も弱くて良いので、その分蓋部の移動に伴う摺動力も小さくなり、フィラを含まないエラストマでも十分な強度を有するのに対し、フィラを含まないことにより、これが原因となるパーテクルの発生を防止し得るからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るゲート弁を示す図で、（ａ）はその左側面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はその右側面図である。
【図２】本発明の実施の形態を適用するプラズマ処理システムを示すブロック図である。
【符号の説明】
１　　　　プラズマ処理装置
３　　　　搬送装置
１４　　　　ゲート弁
１５　　　　弁本体
１５ａ　　　　チャンバ側窓部
１５ｂ　　　　搬送装置側窓部
１６　　　　蓋部
１７　　　　シール部材
１８　　　　大気シール部材
【図１】
2004103683.tif 000003
【図２】
2004103683.tif 000004