真空チャンバー内汚染除去装置
【課題】光を照射する光源を真空チャンバー内に設置または導入し、真空チャンバー内壁部並びに使用部材に照射することで、チャンバー内壁並びに使用部材等に吸着した有機物などの汚染を取り除く事が出来る真空チャンバー内汚染除去装置に関する。
【解決手段】
真空チャンバー内の内壁部または使用部材に向けて光を照射する光源を有し、
前記光源より照射する光の波長が１２０〜３６０ｎｍであることを特徴とする真空チャンバー内汚染除去装置。
【解決手段】
真空チャンバー内の内壁部または使用部材に向けて光を照射する光源を有し、
前記光源より照射する光の波長が１２０〜３６０ｎｍであることを特徴とする真空チャンバー内汚染除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空チャンバー内壁部並びに使用部材に付着する汚染を効率的に除去する事が出来る真空チャンバー内汚染除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空チャンバーを有する装置として、表面分析装置やドライエッチング装置あるいはスパッタリング装置等が挙げられる。そして、真空チャンバーは様々な分野で使用されている装置である。
【０００３】
また、半導体業界においては、これらの装置を使用する際に、レジストゴミやスパッタゴミなどの発生による汚染が生じている。そして、この汚染は真空チャンバー内壁に吸着し、真空度を落とす原因となっている。
【０００４】
上述した汚染を取り除く作業として、従来は装置の真空を停止し、チャンバーを大気開放して、人の手で汚れをふき取るなどにより汚染の除去を行っている。
【０００５】
また、真空度が１×１０-5Ｐａを超える高真空チャンバーを用いる分野においては、イオン化されたチタンを飛ばし、飛ばしたチタンに汚染を付着させて、チタンと共に汚染を排気系に逃がす事も行われている。
【０００６】
さらに、液体窒素などを用いて、冷却された金属を試料近傍に導入することで汚染をトラップする方法も行われている。
【０００７】
また、真空装置の排気構造を改善することにより汚染を除去する真空装置の真空室汚染防止装置（例えば、特許文献１参照。）も知られている。
【０００８】
以下に先行技術文献を示す。
【特許文献１】特開平１０−１０６６９２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、真空装置のチャンバー内壁等に吸着した汚染については人の手を用いてふき取り掃除等により対応する方法が行われている。しかしながら、レジストの分解物やガスの残りなどの装置内壁に吸着する汚染は、作業する人やふき取りに使用する治具などに、二次汚染が発生する可能性がある。
【００１０】
また、人の手が入らない、入り組んだ部分や箇所などもある。そして、そこに付着した汚染を除去するため、超音波洗浄を実施するなどの方法が行われているが、非常に手間と時間がかかるという問題がある。
【００１１】
さらに、掃除後、汚染が完全に除去されているかを確認するために、再度真空装置のチャンバー内を真空吸引する。そして、真空度や装置管理用のウエハを流し、パーティクル数を検査機に入れ検査する。この後、汚染が残っているようであれば再度清掃作業を繰り返す事が必要となるなど、工程が多くなり、且つ、停止時間も長くなるという問題がある。
【００１２】
また、清掃を怠った場合、汚染により装置の真空が維持できなくなる。そして、例えば、真空の引きが悪くなり真空排気系に余計な負荷がかかる。
【００１３】
そして、製品や分析試料に不必要な汚染が付着するなどの弊害が生じ、製品の歩留まりの低下を来たす。さらに、表面分析関連においては分析結果に対する信頼性が低下するという問題がある。
【００１４】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、チャンバー内の内壁部やチャンバー内の使用部材に吸着した汚染を、人の手を用いてふき取り掃除等を行うことなく、且つ、二次汚染の心配も無く、入り組んだ部分や箇所なども、時間を要せず、確実に取り除けることができる真空チャンバー内汚染防止装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記問題点を解決するために、本発明の請求項１に係る発明は、
真空チャンバー内の内壁部または使用部材に向けて光を照射する光源を有し、
前記光源より照射する光の波長が１２０〜３６０ｎｍであることを特徴とする真空チャンバー内汚染除去装置である。
【００１６】
次に、本発明の請求項２に係る発明は、
前記光源を真空チャンバー内に設置もしくは導入することを特徴とする請求項１に記載の真空チャンバー内汚染除去装置である。
【００１７】
次に、本発明の請求項３に係る発明は、
前記光源より照射する光の軌道が可変式であることを特徴とする請求項１または２に記載の真空チャンバー内汚染除去装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の真空チャンバー内汚染除去装置は以上の構成からなるので効果的にチャンバー内の内壁部やチャンバー内の使用部材に波長が１２０〜３６０ｎｍの光を照射することで、チャンバー内の内壁部やチャンバー内の部材に吸着した有機物などの汚染を取り除く事ができる。さらに、光の軌道を可変式にすることにより、より効果的に効率よく汚染の除去ができる。
【００１９】
また、本発明の真空チャンバー内汚染除去装置は従来チャンバーを大気開放し清掃後、再度チャンバーを真空吸引した後に性能テストを行い、不具合があればこの作業を繰り返すといった非効率な作業を実施する必要がない。
【００２０】
さらに、本発明の真空チャンバー内汚染除去装置は、超音波洗浄機を用いて汚染を取り除く作業等が全く不要となるため、負荷が大幅に軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の真空チャンバー内汚染除去装置を実施の形態に沿って以下に図面を参照にしながら詳細に説明する。図１〜図２は本発明の一実施例を示す。
【００２２】
図１は、試料導入口から光源を導入した本発明の真空チャンバー内汚染除去装置の一実施例の概略を説明するための説明図である。
【００２３】
図１に示すように、本発明の真空チャンバー内汚染除去装置２０は光源部６と試料導入口３とポート４と真空排気部５と真空チャンバー１から形成されている。そして、真空チ
ャンバー１内には試料台２と可変式鏡体７が形成されている。
【００２４】
前記真空チャンバー１はアルミニウムまたはアルミニウム合金あるいはステンレス等により形成されている。そして、真空チャンバー１内は１×１０-1Ｐａ〜１×１０-8Ｐａ程度の真空に保たれる。
【００２５】
このため、高い気密性が要求される。そして、汚染が生じると、それを除去する事が難しく、一度真空チャンバー内を大気開放し、人の手による拭き掃除や、超音波洗浄をする必要があった。
【００２６】
また、用途としては幅広い分野で使用されている。主な分析装置では、例えば、オージェ電子分光分析装置、Ｘ線光電子分光分析装置、飛行時間型２次イオン質量分析装置などが例示できる。
【００２７】
また、集束イオンビーム（ＦＩＢ）装置などでにも用いられている。特に上記装置についてはアルゴンガスなどを用いたエッチング機能を有するものも多く、レジストなどの有機系材料を削るため、真空チャンバー内が汚染されやすい。
【００２８】
さらに、半導体製造装置では、例えば、ドライエッチ装置、スパッタリング装置等が例示できる。そして、これらの装置もレジストや金属をエッチングするためと、頻繁に開閉を繰り返すことなどから汚染されやすい。
【００２９】
そして、上述した問題を改善するため、波長が１２０〜３６０ｎｍである光を照射する光源を真空チャンバー内に設置または導入し、効果的にチャンバー内の内壁部やチャンバー内の使用部材に照射することで、真空チャンバー内壁に吸着した有機物などの汚染を取り除く事を突き止めた。
【００３０】
また、汚染により真空度が落ちた際に真空チャンバー内壁部や使用部材に向けて波長が１２０〜３６０ｎｍである光を照射することにより、真空チャンバー内１に付着した汚染を除去する事が可能となる。そして、３６０ｎｍより長い波長の光であるとその光の持つエネルギーがＣ−ＣやＣ−Ｏの解離エネルギーよりも弱くなるため、汚染の除去が難しくなる。
【００３１】
また、１２０ｎｍよりも短い波長のエネルギーでは、扱いが難しく実用的でない。さらに、１２０〜３６０ｎｍの範囲内において波長の長い光は、他のＡｒＦやエキシマよりも扱いが容易なため、汚染の度合いが低ければ望ましい。上記光で効果が見られない場合は、ＡｒＦやエキシマを使用することで、より効果的な汚染の除去が可能となる。
【００３２】
さらに、光源を真空チャンバー内に設置、もしくは、サンプルや製品を出し入れする導入口やポートを用いて、真空チャンバー内に光源を導入することで、汚染により真空度が落ちた際に、真空チャンバー内に付着した汚染を除去する事が可能となる。
【００３３】
また、真空チャンバー内１に設置または導入した光源による光の軌道を可変式にすることで、より広範囲の汚染を除去する事が可能となる。もし、可変せず固定させる方法にした場合、光源の数を増やすなどの方法をとる必要がある。そして、コストの上昇が生じる。
【００３４】
また、内部に可変式鏡体７を形成させることで、真空チャンバー内１全面に光をいきわたらせることも可能である。そして、真空チャンバーが本来有する反射性を生かすことも出来る。
【実施例１】
【００３５】
以下に本発明の具体的実施例を挙げて、さらに詳しく説明するが、それに限定されるものではない。
【００３６】
図２に示すようなドライエッチ装置（Ｇａｔａｎ社製ｍｏｄｅｌ−６８２）における真空チャンバー１の空きポートからＵＶ光（波長約２５４ｎｍ）を導入した。そして、通常は邪魔にならないよう光源をチャンバー内の外に出しておき、必要なときだけ内部に導入可能な方式にした。
【００３７】
また、チャンバー内の汚染を直接分析することは出来ないため、擬似的にチャンバー内の試料台に１ｃｍ角に断裁したＣｕテープ１０を２枚貼り、強制汚染させるためにカーボンテープ１１を試料として用いた。そして、加速電圧６ｋＶ、電流値３００μＡにおいてアルゴンガスを１時間エッチングし続けた。このときの真空度はエッチングガスの導入前は約１．０×１０-4Ｐａだったものが３．０×１０-2Ｐａレベルまで落ちた。
【００３８】
また、エッチング後、一方のＣｕテープ１０にＵＶ光を２０分照射後、それぞれのＣｕテープ１０を真空チャンバー内から取り出し、オージェ電子分光分析装置（ファイ社製 ｍｏｄｅｌ−６８０ 以下ＡＥＳ）で分析した。
【００３９】
その結果、可視光照射したＣｕテープのカーボンによる汚染状況は、図３に示すように可視光を照射しないＣｕテープの汚染状況と比較してそれぞれの下地のＣｕに対するカーボン比率は９８％と６０％となり明確に汚染状況による違いが見られた。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の真空チャンバー内汚染除去装置は上述した各種分析装置の真空チャンバーあるいは半導体製造装置の真空チャンバーの内壁に吸着した有機物などの汚染を取り除く事ができることはもとより、蒸着紙等の生産ライン等にも使用できる素晴らしい発明である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】試料導入口から光源を導入した本発明の真空チャンバー内汚染除去装置の一実施例の概略を説明するための説明図である。
【図２】本発明の真空チャンバー内汚染除去装置の一実施例を説明するための概略図である。
【図３】本発明の真空チャンバー内汚染除去装置の実施結果を説明するための測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…真空チャンバー
２…試料台
３…試料導入口
４…ポート
５…真空排気部
６…光源
７…可変式鏡体
８…ＵＶ光源
９…エッチング銃
１０…Ｃｕテープ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空チャンバー内壁部並びに使用部材に付着する汚染を効率的に除去する事が出来る真空チャンバー内汚染除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空チャンバーを有する装置として、表面分析装置やドライエッチング装置あるいはスパッタリング装置等が挙げられる。そして、真空チャンバーは様々な分野で使用されている装置である。
【０００３】
また、半導体業界においては、これらの装置を使用する際に、レジストゴミやスパッタゴミなどの発生による汚染が生じている。そして、この汚染は真空チャンバー内壁に吸着し、真空度を落とす原因となっている。
【０００４】
上述した汚染を取り除く作業として、従来は装置の真空を停止し、チャンバーを大気開放して、人の手で汚れをふき取るなどにより汚染の除去を行っている。
【０００５】
また、真空度が１×１０-5Ｐａを超える高真空チャンバーを用いる分野においては、イオン化されたチタンを飛ばし、飛ばしたチタンに汚染を付着させて、チタンと共に汚染を排気系に逃がす事も行われている。
【０００６】
さらに、液体窒素などを用いて、冷却された金属を試料近傍に導入することで汚染をトラップする方法も行われている。
【０００７】
また、真空装置の排気構造を改善することにより汚染を除去する真空装置の真空室汚染防止装置（例えば、特許文献１参照。）も知られている。
【０００８】
以下に先行技術文献を示す。
【特許文献１】特開平１０−１０６６９２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、真空装置のチャンバー内壁等に吸着した汚染については人の手を用いてふき取り掃除等により対応する方法が行われている。しかしながら、レジストの分解物やガスの残りなどの装置内壁に吸着する汚染は、作業する人やふき取りに使用する治具などに、二次汚染が発生する可能性がある。
【００１０】
また、人の手が入らない、入り組んだ部分や箇所などもある。そして、そこに付着した汚染を除去するため、超音波洗浄を実施するなどの方法が行われているが、非常に手間と時間がかかるという問題がある。
【００１１】
さらに、掃除後、汚染が完全に除去されているかを確認するために、再度真空装置のチャンバー内を真空吸引する。そして、真空度や装置管理用のウエハを流し、パーティクル数を検査機に入れ検査する。この後、汚染が残っているようであれば再度清掃作業を繰り返す事が必要となるなど、工程が多くなり、且つ、停止時間も長くなるという問題がある。
【００１２】
また、清掃を怠った場合、汚染により装置の真空が維持できなくなる。そして、例えば、真空の引きが悪くなり真空排気系に余計な負荷がかかる。
【００１３】
そして、製品や分析試料に不必要な汚染が付着するなどの弊害が生じ、製品の歩留まりの低下を来たす。さらに、表面分析関連においては分析結果に対する信頼性が低下するという問題がある。
【００１４】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、チャンバー内の内壁部やチャンバー内の使用部材に吸着した汚染を、人の手を用いてふき取り掃除等を行うことなく、且つ、二次汚染の心配も無く、入り組んだ部分や箇所なども、時間を要せず、確実に取り除けることができる真空チャンバー内汚染防止装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記問題点を解決するために、本発明の請求項１に係る発明は、
真空チャンバー内の内壁部または使用部材に向けて光を照射する光源を有し、
前記光源より照射する光の波長が１２０〜３６０ｎｍであることを特徴とする真空チャンバー内汚染除去装置である。
【００１６】
次に、本発明の請求項２に係る発明は、
前記光源を真空チャンバー内に設置もしくは導入することを特徴とする請求項１に記載の真空チャンバー内汚染除去装置である。
【００１７】
次に、本発明の請求項３に係る発明は、
前記光源より照射する光の軌道が可変式であることを特徴とする請求項１または２に記載の真空チャンバー内汚染除去装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の真空チャンバー内汚染除去装置は以上の構成からなるので効果的にチャンバー内の内壁部やチャンバー内の使用部材に波長が１２０〜３６０ｎｍの光を照射することで、チャンバー内の内壁部やチャンバー内の部材に吸着した有機物などの汚染を取り除く事ができる。さらに、光の軌道を可変式にすることにより、より効果的に効率よく汚染の除去ができる。
【００１９】
また、本発明の真空チャンバー内汚染除去装置は従来チャンバーを大気開放し清掃後、再度チャンバーを真空吸引した後に性能テストを行い、不具合があればこの作業を繰り返すといった非効率な作業を実施する必要がない。
【００２０】
さらに、本発明の真空チャンバー内汚染除去装置は、超音波洗浄機を用いて汚染を取り除く作業等が全く不要となるため、負荷が大幅に軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の真空チャンバー内汚染除去装置を実施の形態に沿って以下に図面を参照にしながら詳細に説明する。図１〜図２は本発明の一実施例を示す。
【００２２】
図１は、試料導入口から光源を導入した本発明の真空チャンバー内汚染除去装置の一実施例の概略を説明するための説明図である。
【００２３】
図１に示すように、本発明の真空チャンバー内汚染除去装置２０は光源部６と試料導入口３とポート４と真空排気部５と真空チャンバー１から形成されている。そして、真空チ
ャンバー１内には試料台２と可変式鏡体７が形成されている。
【００２４】
前記真空チャンバー１はアルミニウムまたはアルミニウム合金あるいはステンレス等により形成されている。そして、真空チャンバー１内は１×１０-1Ｐａ〜１×１０-8Ｐａ程度の真空に保たれる。
【００２５】
このため、高い気密性が要求される。そして、汚染が生じると、それを除去する事が難しく、一度真空チャンバー内を大気開放し、人の手による拭き掃除や、超音波洗浄をする必要があった。
【００２６】
また、用途としては幅広い分野で使用されている。主な分析装置では、例えば、オージェ電子分光分析装置、Ｘ線光電子分光分析装置、飛行時間型２次イオン質量分析装置などが例示できる。
【００２７】
また、集束イオンビーム（ＦＩＢ）装置などでにも用いられている。特に上記装置についてはアルゴンガスなどを用いたエッチング機能を有するものも多く、レジストなどの有機系材料を削るため、真空チャンバー内が汚染されやすい。
【００２８】
さらに、半導体製造装置では、例えば、ドライエッチ装置、スパッタリング装置等が例示できる。そして、これらの装置もレジストや金属をエッチングするためと、頻繁に開閉を繰り返すことなどから汚染されやすい。
【００２９】
そして、上述した問題を改善するため、波長が１２０〜３６０ｎｍである光を照射する光源を真空チャンバー内に設置または導入し、効果的にチャンバー内の内壁部やチャンバー内の使用部材に照射することで、真空チャンバー内壁に吸着した有機物などの汚染を取り除く事を突き止めた。
【００３０】
また、汚染により真空度が落ちた際に真空チャンバー内壁部や使用部材に向けて波長が１２０〜３６０ｎｍである光を照射することにより、真空チャンバー内１に付着した汚染を除去する事が可能となる。そして、３６０ｎｍより長い波長の光であるとその光の持つエネルギーがＣ−ＣやＣ−Ｏの解離エネルギーよりも弱くなるため、汚染の除去が難しくなる。
【００３１】
また、１２０ｎｍよりも短い波長のエネルギーでは、扱いが難しく実用的でない。さらに、１２０〜３６０ｎｍの範囲内において波長の長い光は、他のＡｒＦやエキシマよりも扱いが容易なため、汚染の度合いが低ければ望ましい。上記光で効果が見られない場合は、ＡｒＦやエキシマを使用することで、より効果的な汚染の除去が可能となる。
【００３２】
さらに、光源を真空チャンバー内に設置、もしくは、サンプルや製品を出し入れする導入口やポートを用いて、真空チャンバー内に光源を導入することで、汚染により真空度が落ちた際に、真空チャンバー内に付着した汚染を除去する事が可能となる。
【００３３】
また、真空チャンバー内１に設置または導入した光源による光の軌道を可変式にすることで、より広範囲の汚染を除去する事が可能となる。もし、可変せず固定させる方法にした場合、光源の数を増やすなどの方法をとる必要がある。そして、コストの上昇が生じる。
【００３４】
また、内部に可変式鏡体７を形成させることで、真空チャンバー内１全面に光をいきわたらせることも可能である。そして、真空チャンバーが本来有する反射性を生かすことも出来る。
【実施例１】
【００３５】
以下に本発明の具体的実施例を挙げて、さらに詳しく説明するが、それに限定されるものではない。
【００３６】
図２に示すようなドライエッチ装置（Ｇａｔａｎ社製ｍｏｄｅｌ−６８２）における真空チャンバー１の空きポートからＵＶ光（波長約２５４ｎｍ）を導入した。そして、通常は邪魔にならないよう光源をチャンバー内の外に出しておき、必要なときだけ内部に導入可能な方式にした。
【００３７】
また、チャンバー内の汚染を直接分析することは出来ないため、擬似的にチャンバー内の試料台に１ｃｍ角に断裁したＣｕテープ１０を２枚貼り、強制汚染させるためにカーボンテープ１１を試料として用いた。そして、加速電圧６ｋＶ、電流値３００μＡにおいてアルゴンガスを１時間エッチングし続けた。このときの真空度はエッチングガスの導入前は約１．０×１０-4Ｐａだったものが３．０×１０-2Ｐａレベルまで落ちた。
【００３８】
また、エッチング後、一方のＣｕテープ１０にＵＶ光を２０分照射後、それぞれのＣｕテープ１０を真空チャンバー内から取り出し、オージェ電子分光分析装置（ファイ社製 ｍｏｄｅｌ−６８０ 以下ＡＥＳ）で分析した。
【００３９】
その結果、可視光照射したＣｕテープのカーボンによる汚染状況は、図３に示すように可視光を照射しないＣｕテープの汚染状況と比較してそれぞれの下地のＣｕに対するカーボン比率は９８％と６０％となり明確に汚染状況による違いが見られた。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の真空チャンバー内汚染除去装置は上述した各種分析装置の真空チャンバーあるいは半導体製造装置の真空チャンバーの内壁に吸着した有機物などの汚染を取り除く事ができることはもとより、蒸着紙等の生産ライン等にも使用できる素晴らしい発明である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】試料導入口から光源を導入した本発明の真空チャンバー内汚染除去装置の一実施例の概略を説明するための説明図である。
【図２】本発明の真空チャンバー内汚染除去装置の一実施例を説明するための概略図である。
【図３】本発明の真空チャンバー内汚染除去装置の実施結果を説明するための測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…真空チャンバー
２…試料台
３…試料導入口
４…ポート
５…真空排気部
６…光源
７…可変式鏡体
８…ＵＶ光源
９…エッチング銃
１０…Ｃｕテープ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバー内の内壁部または使用部材に向けて光を照射する光源を有し、
前記光源より照射する光の波長が１２０〜３６０ｎｍであることを特徴とする真空チャンバー内汚染除去装置。
【請求項２】
前記光源を真空チャンバー内に設置もしくは導入することを特徴とする請求項１に記載の真空チャンバー内汚染除去装置。
【請求項３】
前記光源より照射する光の軌道が可変式であることを特徴とする請求項１または２に記載の真空チャンバー内汚染除去装置。
【請求項１】
真空チャンバー内の内壁部または使用部材に向けて光を照射する光源を有し、
前記光源より照射する光の波長が１２０〜３６０ｎｍであることを特徴とする真空チャンバー内汚染除去装置。
【請求項２】
前記光源を真空チャンバー内に設置もしくは導入することを特徴とする請求項１に記載の真空チャンバー内汚染除去装置。
【請求項３】
前記光源より照射する光の軌道が可変式であることを特徴とする請求項１または２に記載の真空チャンバー内汚染除去装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−６０２１２（Ｐ２００８−６０２１２Ａ）
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３３３７０（Ｐ２００６−２３３３７０）
【出願日】平成１８年８月３０日（２００６．８．３０）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月３０日（２００６．８．３０）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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