真空処理装置
【課題】 複数の真空処理室あるいは真空処理容器とこれらに共通の搬送室を備えた真空処理装置であって、メンテナンスや機器の取り付け、取り外しといった作業が容易な真空処理装置を提供する。
【解決手段】 多角形の搬送チャンバの隣合う辺に取付けられた２つの真空容器と、前記各真空容器に接続された真空排気装置と、前記２つの真空容器及び前記真空排気装置の下方に各々配置されたステージと、前記各ステージと前記各真空容器との間に各々配置された複数の支持柱を有し、これら各支持柱のうちの１本は前記２つの真空容器間の狭隘部に配置され、前記２つの真空容器と前記２つのステージとに連結され、前記支持柱のうち他の複数の支持柱が前記真空容器の下方にそれぞれ配置されかつ前記真空排気装置を挟んで対応する側に配置された真空処理装置。
【解決手段】 多角形の搬送チャンバの隣合う辺に取付けられた２つの真空容器と、前記各真空容器に接続された真空排気装置と、前記２つの真空容器及び前記真空排気装置の下方に各々配置されたステージと、前記各ステージと前記各真空容器との間に各々配置された複数の支持柱を有し、これら各支持柱のうちの１本は前記２つの真空容器間の狭隘部に配置され、前記２つの真空容器と前記２つのステージとに連結され、前記支持柱のうち他の複数の支持柱が前記真空容器の下方にそれぞれ配置されかつ前記真空排気装置を挟んで対応する側に配置された真空処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減圧された容器内部で試料等の被処理物を処理する真空処理装置に係り、特に容器の配置とその保持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような真空処理装置、特に、試料を処理するための真空処理室を内部に有した容器を少なくとも１つ備え、減圧された真空処理室において処理対象となる半導体ウエハ、基板等の試料を処理する真空処理装置においては、処理の微細化、精密化とともに、処理対象である基板処理の効率の向上が求められてきた。このために、近年では、一つの真空処理装置に複数の真空処理室が接続されて備えられた、いわゆるマルチチャンバタイプの真空処理装置が開発され、試料に対して一つの真空処理装置で複数行程の処理を施したり、複数の試料を並行して処理したりすることにより、処理の効率を向上させることが行われてきた。
【０００３】
このような複数の真空処理室あるいは真空処理容器を備えて処理を行う真空処理装置では、それぞれの真空処理室あるいは真空処理チャンバが、内部のガスやその圧力が減圧可能に調節され基板を搬送するためのロボットアーム等が備えられた共通の搬送室（搬送チャンバ）に接続されている。
【０００４】
このような構成により、処理前または処理後の基板が１つの真空処理室から他の真空処理室へ、減圧されあるいは不活性ガスが導入される搬送室内を経由して搬送され、外気と接触することなく基板の処理が連続的に施される。このため基板の汚染が抑制され処理の歩留まりや効率が向上する。また、真空処理室や搬送室の内側を昇圧あるいは減圧する時間を省いたり削減したりすることができ、処理の工程が短縮され基板の処理全体に係る手間や時間を抑えることにより処理の効率が向上する。
【０００５】
また、このような真空処理装置では各真空処理容器が真空装置本体、あるいは搬送室から個別に着脱可能に構成されており、真空装置本体を交換しなくとも真空処理容器を個別に交換しあるいは真空処理容器の組合せを換えることで新しい処理のプロセスに対応する真空処理装置を構成することができる。これにより、基板処理を行って製品を製造する際のコストを低く抑えることができる。
【０００６】
このような真空処理容器が着脱可能に備えられた真空処理装置の従来の技術としては、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この従来技術では、半導体ウエハを処理する各々独立した複数のプロセスチャンバが共通のウエハ搬送チャンバに接続されてマルチチャンバ装置を構成しており、ウエハ搬送チャンバに対して各チャンバ装置のプロセスチャンバ毎に保持・固定され、着脱可能に取り付けられている。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２６７８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の従来技術では、次のような点について考慮が足らず、問題が有った。
【０００９】
すなわち、特許文献１に記載の構成では、複数のプロセスチャンバが、所定の支持手段により下方のステージ（Ｘ軸方向移動ステージ、ＹＸ軸方向移動ステージ）上に保持・固定されている。この支持手段の配置について考慮が足りない場合、これが各プロセスチャンバを接続／脱離するための作業を行ったりメンテナンスを行ったりする際の作業空間の低減につながる可能性が大きい。例えば、ステージ上面とプロセスチャンバ下面とを接続してプロセスチャンバを下方から支持する支持柱がプロセスチャンバとウエハ搬送チャンバとの間の脱着や装置のメンテナンス作業を行う作業者の作業をするスペースや視野を狭めたり直接的な作業を困難にしたりして、作業の効率の低下や作業の時間の増大、ひいてはマルチチャンバ装置が稼働していない非稼働時間の増大に繋がり、マルチチャンバ装置の稼働効率が低下してウエハの製造コストが高くなってしまうという問題が有った。
【００１０】
しかしながら、従来の技術では、このような点について考慮されていなかった。特に、処理容器の下方に処理を行うための装置や機器が配置されている場合、このような機器や機構についても保守や点検、部品の交換といった作業を施す必要がある。このような作業は、作業者が処理容器の周囲に居て行われるが、搬送室の周囲に複数の処理容器を含むこれら処理ユニットが設けられている場合、作業のための空間を十分に確保しようとすると、処理容器の間隔を広げることに繋がり、真空処理装置の接地面積の増大を招いてしまう。
【００１１】
本発明の目的は、複数の真空処理室あるいは真空処理容器とこれらに共通の搬送室を備えた真空処理装置であって、メンテナンスや機器の取り付け、取り外しといった作業が容易な真空処理装置を提供することに有る。
【００１２】
本発明の別の目的は、複数の真空処理室あるいは真空処理容器とこれらに共通の搬送室とを備えた真空処理装置であって、稼働率を向上させた真空処理装置を提供することに有る。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するために、多角形の搬送チャンバの隣合う辺に取付けられた２つの真空容器と、前記各真空容器に接続された真空排気装置と、前記２つの真空容器及び前記真空排気装置の下方に各々配置されたステージと、前記各ステージと前記各真空容器との間に各々配置された複数の支持柱を有し、これら各支持柱のうちの１本は前記２つの真空容器間の狭隘部に配置され、前記２つの真空容器と前記２つのステージとに連結され、前記支持柱のうち他の複数の支持柱が前記真空容器の下方にそれぞれ配置されかつ前記真空排気装置を挟んで対応する側に配置された真空処理装置とした。
【００１４】
より具体的には、並設する２つの真空処理室を保持固定する架台部分における支持柱を５または６本配置し、これら複数の支持柱で真空処理室を支える装置構成とする。そして、これらの支持柱のうちの１本または２本は、２つの真空処理容器間の狭隘部に配置されて、前記２つの真空処理容器と２つのステージとに連結される。一方、残りの４本の支持柱は前記２つの真空処理容器の下方にそれぞれ２本ずつ配置され、かつ、真空排気装置を囲むような位置関係で前記共通の支持柱とは反対の側に配置される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数の真空処理室あるいは真空処理容器とこれらに共通の搬送室とを備えた真空処理装置において、メンテナンスや機器の取り付け、取り外しといった作業が容易な真空処理装置を提供することができる。
【００１６】
また、本発明によれば、稼働率を向上させた真空処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施例について、以下、図面を用いて詳細に説明する。
図１及び図２は、本発明の実施例に係る真空処理装置の構成の概略を示す図である。図１は、真空処理装置を上方から見た平面図であり、図２は、真空処理装置を側方から見た側面図である。
【００１８】
これらの図において、本実施例の真空処理装置本体１００は大きく前後２つのブロックに分けられる。真空処理装置本体１００の前方側は大気側ブロック１０１であり、装置本体１００の後方側は処理ブロック１０２である。真空処理装置の大気側ブロック１０１に供給されたウエハは、処理ブロック１０２のロック室ユニット１０９へ搬送される。
【００１９】
大気側ブロック１０１は、内部に搬送ロボット（図示せず）を備えた筐体１０６を有し、この筐体１０６に取り付けられ処理用またはクリーニング用のウエハが収納されているウエハカセット１０７及びダミーウエハ用のダミーカセット１０８を備えている。さらに、搬送ロボットは、これらのカセット１０７，１０８とロック室ユニット１０９，１０９’との間でウエハを搬入あるいは搬出する作業を行う。また、大気側ブロック１０１は、その筐体１０６上に位置合せ部１１０を備えており、この位置合せ部１１０内において、搬送されるウエハをカセット１０７，１０８或いはロック室ユニット１０９内のウエハ配置の姿勢に合わせてその位置合わせを行う。
【００２０】
処理ブロック１０２には、内部が減圧される真空容器の内部にウエハが処理される処理室が配置された処理ユニット１０３，１０３’と、これらの処理室にウエハを減圧下で搬送しその上方から見た平面形状が略多角形（本実施例では略５角形）に構成される搬送ユニット１０５、及びこの搬送ユニット１０５と大気側ブロック１０１とを接続する複数のロック室１０９，１０９’とを備えている。処理ブロック１０２は真空ブロックであり、処理ブロック１０２の各ユニットは、減圧されて高い真空度の圧力に維持可能なユニットである。
【００２１】
また、本実施例における処理ブロック１０２の処理ユニット１０３，１０３’は、搬送ユニット１０５の上記略五角形の隣接した２つの辺に並列するように配置されている。本実施例では、これらの処理ユニット１０３，１０３’はカセット１０７から処理ブロック１０２に搬送されるウエハにエッチング処理を行う真空処理室を備えたエッチング処理ユニットであり、搬送ユニット１０５はこれらの処理ユニットが着脱可能に取り付けられ内部の室が高い真空度に減圧されて維持されてウエハが搬送される空間である搬送容器１１１を備えている。
【００２２】
また、複数のロック室１０９，１０９’は、図示しない真空排気装置が接続されており、それぞれがその内部に処理対象の半導体ウエハが載置された状態で、この内部が高度な真空の状態と大気圧との状態のいずれかの圧力に変化させこれを維持可能に構成された空間を有している。またこれら複数のロック室１０９，１０９’は、図１において、その前後端部に配置された図示しないゲートバルブにより、大気ブロック１０１あるいは筐体１０６および真空搬送室１１１との間が連通可能に開閉される。本実施例では、これらのロック室１０９，１０９’は、それぞれ同等の機能を有しており、いずれか一方が真空から大気圧および大気圧から真空への圧力辺かのいずれかのみを実施するものではないが、求められる仕様により一方を何れかに限定して試用しても良い。
【００２３】
さらに、この処理ブロック１０２では、上記処理ユニット１０３，１０３’の各々が内部を減圧可能でエッチングを行う処理室を有する真空容器１１３、１１３’有している。
【００２４】
また、これら真空容器１１３，１１３’のそれぞれには、減圧を実施するための真空排気装置１１４、１１４’がそれらの下方に配置されている。
【００２５】
さらに、後で詳細に述べるように、上記真空容器１１３，１１３’およびこれに連結された真空排気装置１１４，１１４’をその上方で支持する支持台である架台１１５，１１５’と、これらの架台１１５，１１５’上に配置されて、各架台と真空容器１１３，１１３’との間を連結して真空容器１１３，１１３’を支持する複数の支持柱により、各処理ユニット１０３，１０３’を真空処理装置１００が設置される床面上に固定し保持している。
【００２６】
さらに、上記真空容器１１３，１１３’と架台１１５，１１５’の間には、高さ方向及び平面方向に広がる空間があり、これらの空間には、各々のユニットあるいは処理室内での処理に必要な排気部やこれらに電力供給する電源等のユーティリティを収納するフレーム１１２，１１２’が配置されるとともに、上記真空排気装置１１４，１１４’が配置されている。すなわち、これらの空間は、メンテナンスを行う作業空間ともなっている。
【００２７】
さらに、これら真空容器１１３，１１３’の上方には、その内部に配置された処理室にプラズマを形成するための磁場を与える電磁コイルを収納しているコイルケース１２０，１２０’が配置されている。また、フレーム１１２と真空容器１１３との間には、各真空容器１１３，１１３’に取り付けられてコイルケース１２０，１２０’を上下に移動させるリフター・クレーン等の起重装置１２１，１２１’が備えられている。使用者は、これらの起重装置１２１，１２１’により、真空容器１１３，１１３’内部を開放して容易に保守・点検作業を行うことができる。
【００２８】
本実施例では、真空搬送容器１１１の平面形状が略多角形状であり、起重装置１２１，１２１’は、真空搬送容器１１１の各辺の側面に取り付けられた処理ユニット１０３，１０３’にそれぞれ備えられており、それぞれの真空容器１１３，１１３’の側面に取り付けられている。すなわち、それぞれが隣接する真空容器の側と反対となる真空容器の側方（外側）の面に、起重装置１２１，１２１’が取り付けられている。また、起重装置１２１，１２１’の下方の空間であって、架台１１５，１１５’との間の空間に、フレーム１１２，１１２’が配置されており、限られた処理ユニット１０３，１０３’の周囲の空間を有効利用している。
【００２９】
次に、図３を用いて、処理ユニット１０３に配置された真空容器１１３の内部に配置された処理室を含む各処理ユニット内部の構成を説明する。図３は、図１または２に示す真空処理装置に備えられた処理ユニットの内部構成の概略を示す縦断面図である。
【００３０】
図３において、処理ユニット１０３の上部を構成する処理室部８００は、外側チャンバ８１１，８１２で形成された真空容器１１３，１１３’（以下区別の必要が無い場合は１１３）を有している。この真空容器１１３は、搬送室１１２に接続されておりこれらの間に配置された開閉する大気ゲートバルブ５１４によりその間が連通あるいは遮断される。この大気ゲートバルブ８１４が開放された状態で、搬送室１１２内部の空間と処理室部８００内の真空容器１１３とが連通し両者の圧力は略等しくなる。大気ゲートバルブ８１４の開放時に、試料であるウエハが、搬送室１１２内部から処理室部８００内の真空容器に配置された試料台８０４上に搬送されて載置される。
【００３１】
本実施例では、試料が試料台８０４上に試料が載置されたことを検知して確認後、大気ゲートバルブ８１４を閉塞し真空容器内部と真空搬送容器１１１内部とを遮断し、処理室部８００内の真空容器を密封して処理を開始する。
【００３２】
処理室部８００を真空搬送容器１１１から取外し或いは整備する作業を行う場合に、大気ゲートバルブ８１４を閉塞状態とし、処理室部８００内を大気圧まで昇圧後この処理室部８００の真空容器を形成する外側チャンバ８１１，８１２内を開放して大気に暴露する。
【００３３】
図３に示すように、処理チャンバ８００の真空容器１１３の上部はその内部でプラズマが形成される放電室８３２を有する放電室部となっている。この放電室部は、真空容器１１３の蓋を構成する蓋部材８４２と、この蓋部材８４２の内側に配置されたアンテナ部材と、このアンテナ部材の側方と上方とに配置され放電室部を囲んで配置されたコイルケース１２０を含む磁場発生部と、このアンテナ部材の下方に配置された天井部材とを含んで構成されている。また、磁場発生部上方にはアンテナ部材が放出するＵＨＦ帯やＶＨＦ帯の電波を供給する電波源部８２５が配置されている。アンテナ部材はＳＵＳ等の導電性部材で構成された蓋部材８４２の内側に配置された平板形状のアンテナ８２６と、このアンテナ８２６と蓋部材８４２との間に配置されてこれらの間を絶縁するとともにアンテナ８２６から放出される電波を下方の天井部材側に伝導するために配置されたリング形状を備えた少なくとも１つの誘電体８２８を有している。
【００３４】
さらに、天井部材は、伝達されてきた電波を下方の処理室内側に伝導するため石英等の誘電体で構成された（石英）プレート８０３と、この石英プレートの下方に配置されて供給された処理用のプロセスガスを処理室の内側に分散して導入するための複数の孔が形成されたシャワープレート８３４を有している。
【００３５】
シャワープレート８３４の下方であって試料台８０４の上方に形成された空間は、供給されたプロセスガスに石英プレート８０３を通って導入された電波と磁場発生部から供給された磁場との相互作用によりプラズマが形成される放電室８３２となっている。さらに、石英プレート８０３とシャワープレート８３４との間は微小な隙間を空けて空間が形成されており、この空間に放電室８３２に供給されるべきプロセスガスが先ず供給され、シャワープレート８３４を貫通してこの空間と放電室８３２とを連通してプロセスガスが通流する上記孔を通って放電室８３２に流入する。上記空間はプロセスガスが複数の孔から分散して放電室８３２に流入するよう設けられたバッファ室８２９となっている。このプロセスガスは、プロセスガスライン８０１及びプロセスガス遮断バルブ８０２を介してガス等流体の処理ユニット１０３への供給を調節する制御器８５０から供給される。
【００３６】
このようにして、複数の孔からプロセスガスを分散して放電室８３２に導入するとともに、これらの孔は試料台８０４上に試料が載置される位置に対向した位置を主にして配置されており、ガスをより均一となるように分散できるバッファ室８２９の働きとともに、プラズマの密度を均一にすることを図っている。また、蓋部材８４２の下方で石英プレート８０３及びシャワープレート８３４の外周側には下部リング８３７が配置されており、この下部リング８３７の内部にはバッファ室８２９にプロセスガスが通流するガスライン８０１と連通したガス通路が設けられている。
【００３７】
さらに、シャワープレート８３４の下方には、下部リング８３７とシャワープレート８３４とにこれらの下面で接して配置され真空容器の内側でプラズマに面して放電室８３２の空間を区画する放電室内側壁部材８３３が備えられている。この内側壁部材８３３の外周側にはこれを取り囲んで配置された放電室外側壁部材８３６が備えられており、この放電室の内側壁部材８３３の外側の壁面と外側壁部材８３６の内側の壁面とが対向して接触している。なお、本実施例では、内側壁部材８３３、外側壁部材８３６は各々略円筒形状を有しほぼ同心となるように構成されている。
【００３８】
この外側壁部材８３６の外周側には、その下面に接触する放電室ベースプレート８３５が配置されている。この放電室べースプレート８３５の下面で、その下方に配置される真空室部と接続する。なお、内側壁部材８３３は放電室８３２内部のプラズマ、電極の役目を果たす試料台８０４に対する接地電極の作用をする部材でもあり、プラズマの電位を安定させるために必要な面積を有している。この接地電極としての作用のために、接触されて接続される外側壁部材８３６或いは蓋部材８３７との間での熱伝導とともに導電性を十分確保する必要が有る。
【００３９】
内側壁部材８３３と外側壁部材８３６及び蓋部材８３７とはともに、導電性を有する部材で構成され、処理室部８００外側の大気側へ露出されており、接地のための配線の接続が容易となるように構成されている。
【００４０】
本実施例の処理室部８００では、放電室部の下方に真空室部が配置され、真空容器１１３を構成する真空室部の外壁部材は大きく上下に分けられる。真空室部の外壁部材の上部は、真空搬送容器１１１またはこれに取り付けられ真空搬送容器１１１を構成する部材にボルト等で取り付けられその位置が固定された上部外側チャンバ８１１である。
【００４１】
一方、後述するように真空室部の外壁部材の下部は、上記上部外側チャンバ８１１の部材に下方からボルト等で取り付けられ固定され、さらに、下方から架台１１５上に取り付けられた支持柱に支持されている。つまり、上部、下部外側チャンバ８１１，８１２は、真空搬送容器１１１またはベッド部１０３ｂに対して、或いは真空処理装置１００が設置される床面に対してその位置が固定されている。
【００４２】
ここで、処理室部８００の真空室部の外壁を構成して上下に配置された外側チャンバ８１１，８１２の内側に１つ以上のチャンバが配置されており、一方が他方の内側に配置された多重チャンバとなっている。本実施例では、内外２つのチャンバを有している。すなわち、上部外側チャンバ８１１の内側に内側チャンバ８０９が、下部外側チャンバ８１２の内側に内側チャンバ８１０が備えられている。つまり、上下２つの内側チャンバ８０９，８１０が備えられている。試料台８０４は内側チャンバ８０９，８１０の内側に配置されており、最も内側のチャンバ８０９，８１０の内部は、プラズマが形成され、ガス、反応性生物が流れて排気される真空室８３２’を構成する。
【００４３】
この真空室８３２’は上方の放電室８３２と連通するとともに、後で説明するように、内側チャンバ８０９と外側チャンバ８１１の間の空間と連通可能に構成され上記真空排気装置１１４により減圧されるとともに、試料の処理の際に放電室８３２内のプラズマ、ガス、反応性生物が移動できるように配置されている。
【００４４】
また、内側チャンバ８０９，８１０は導電性を備えており、外側チャンバ８１１，８１２に対して導通を有し、所定の電位に設定される。すなわち、内側チャンバを接地させるため、内側チャンバ８０９、あるいは８１０は導電性部材で構成されており、内側チャンバ８０９の上端部あるいは下端部が導電性部材で構成された外側チャンバと導通するように構成されている。内側チャンバ８１０は、その下面で、同様に導電性部材で構成された下部外側チャンバ８１２の上面と接触して接続されており、導通が確保される。そして、外側チャンバ８１１，８１２を配線接続して接地することで、内側チャンバ８０９または内側チャンバ８１０が接地される。
【００４５】
上記した放電室部は、放電室ベースプレート８３５が真空室部と接触してこれを押圧する。放電室ベースプレート８３５の下面は、試料台（電極）ベースプレート８２４の上面と接触し、この試料台ベースプレート８２４の下面が処理チャンバ８００の上部外側チャンバ８１１の上面と接触し、これらが接続されている。放電室ベースプレート８３５は、一方で、上部内側チャンバ８０９の上端またはこの近傍を含む上端部に設けられたフランジ部の上方に配置され、このフランジ部を介して試料台ベースプレート８２４を上方から押しつけて押圧力を伝える構成となっている。上部内側チャンバ８０９のフランジ部の外周側において試料台ベースプレート８３５が上部外側チャンバ８１１を押しつけて接触しこれに押圧力を印加する。
【００４６】
なお、放電室ベースプレート８３５をその下方に配置された真空室ベースプレート８２４に対してボルト等を用いて締結する際に、上部内側チャンバ８０９を下方に押し付ける押圧力が加わるとともに、そのフランジ部と接触して接続された部分で押し付けられる試料台ベースプレート８２４と上部内側チャンバ８０９の下部と接触して押し付けられる試料台８０４の支持ベース部材とに略垂直な方向に押圧力が加わるように、予め吊下げ梁８０５及びこれに支持された支持ベース部材８２３とがわずかな距離上方に浮いた状態となるように弾性を有する弾性リング８３８が、試料台ベースプレーと８２４と吊下げ梁８０５の上部との間に配置されている。
【００４７】
処理対象である試料が内側チャンバ８０９，８１０内の試料台８０４上に載置されるには、内側チャンバ８０９あるいは８１０にウエハを搬送できるゲートが必要となる。さらに、このゲートを開閉して密封してこのチャンバの内側と外側の空間を遮断し連通するバルブが必要となる。本実施例では、処理室部８００の内側と真空搬送容器１１１の内側との間に設けられたゲートを開放しあるいは閉塞して密封することで、両者を連通、遮断する大気ゲートバルブ８０４と内側チャンバ８０９の内側と外側とを開放し或いは閉塞して密封することで両者を連通、遮断するプロセスゲートバルブ８１３とを備えている。大気ゲートバルブ８１４は、真空搬送容器１１１の内側の側壁上に配置されて駆動手段８２２によって上下及び水平方向に移動可能に構成されており、内側側壁上でゲートを密封するよう閉塞し、あるいは開放する。また、真空容器を構成する外チャンバ８０９に、真空搬送容器１１１と処理室部８００が接続されたときに前記真空搬送容器１１１側のゲートと連通する位置にゲートが設けられる。
【００４８】
さらに、このプロセスゲートを開放、閉塞して密封するためのプロセスゲートバルブ８１３が、外チャンバ８１１と内チャンバ８０９との間の空間に配置され、プロセスゲートバルブ８１４は、その下方の駆動手段８２１によって上下及び水平方向に移動可能に構成されており、閉塞時に内チャンバ８０９の側壁上に配置されて内側側壁上でゲートを密封するよう閉塞し、あるいは開放する。プロセスゲートは、ウエハを搬送する搬送室内のロボットアームがウエハを搬送した状態でウエハ及びロボットアームと接触しない位置と形状で配置されている。
【００４９】
上記の構成において、各ゲートバルブはウエハの搬送の際に支障がし生じないよう開放される。また、ウエハを処理する際には、最も内側のチャンバ、本実施例では内側チャンバ８０９に設けられたゲートを閉じるゲートバルブ、プロセスゲートバルブ８１３と大気ゲートバルブ８１４とは閉塞されて密封され、これらの内外の空間の間を遮断する。
【００５０】
また、処理室を取外し、或いは整備作業等で真空容器を開放する場合には、大気ゲートバルブ８１４は閉塞された状態で、プロセスゲートバルブ８１３は開放され外側チャンバ８１１の内側における内側チャンバ８０９の内外の空間を連通する。この際、プロセスガスを処理室部８００内には供給しないようプロセスガス遮断バルブ８０２を駆動してプロセスガスライン８０１を遮断して閉塞する。
【００５１】
上記のように、本実施例では、プロセスゲートバルブ８１３を開放して外側チャンバ８１１内の内チャンバ８０９の内側、外側を連通し略同じ圧力に設定、あるいは調節可能に構成している。このようにすることで、この内側チャンバ８０９あるいは８１０は、内外の大きな圧力差による荷重が小さくなり部材の厚さや大きさを低減することができる。
【００５２】
処理室部８００の真空容器である外側チャンバ８１１の内側を整備する作業を行う場合には、大気ゲートバルブ８１４を閉塞して外側チャンバ８１１内を密封してこれを確認後、プロセスゲートバルブ８１３を開放する。プロセスゲートが連通され内側チャンバ８１３内外の空間が連通された状態で、大気開放バルブ８１５を開放して処理室部８００外部と内部とを連通させ、処理室部８００内の外側チャンバ８１１，８１２内の圧力を昇圧して略大気圧まで上昇させる、すなわち、大気開放する。
【００５３】
この大気開放後、処理室部８００内を開放する。まず、処理室部８００の外側チャンバ８１１の上部に配置されてこの内側を密封している蓋（石英プレート）８０３を上方に持ち上げて開放する。この際、クレーン等で上方に持ち上げても良いが、予め蓋にヒンジ部を設けておき、ヒンジを軸にして蓋を上方に跳ね上げて１８０度以上開くようにしても良い。次に、内側チャンバ８０９を整備する作業を行う。この整備作業、例えば清掃や交換、修理等を容易に行えるようにするため、内側チャンバ８０９を外側チャンバ８１１から取出して、処理室部８００から取外しても良い。
【００５４】
上記のように、内側チャンバ８０９の内外が略同圧となるまで調整、あるいは維持可能な構成を備えているので、チャンバ部材の厚さが抑制される。このため、内側チャンバ８０９の重量が軽減され、取外し等取り扱い作業が容易となり、作業時間が低減され真空処理装置の稼働効率が向上する。
【００５５】
本実施例では、内側チャンバは上下２つ備えられており、試料台８０４のブロックの上下に８０９，８１０に分けられる。つまり、内側チャンバ８０９の下方に試料台８０４ブロックが配置されている。試料台８０４のブロックは、試料台本体８０４と、これを支持し試料台８０４を中心の軸にして軸周りに支持梁８２０を配置している。本実施例では、内側チャンバ８０９及び外側チャンバ８１１と試料台本体８０４とは略円筒形をしており、内側チャンバ８０９内の試料台８０４上の空間のガスが、この支持梁同士の間の空間であって内側チャンバ８０９の間の空間を通路として下方へ流れる。
【００５６】
支持梁８２０は、試料台本体８０４とこの本体の周囲に配置されたリング状の支持ベース部材８２３との間を連結して、試料台８０４を内側チャンバ８０９内に保持している。上記支持べース部材８２３と支持梁８２０、及び支持ベース部材８２３と連結されてこれをつり下げるつり下げ梁８０５内には、上記試料台８０４本体へ供給されるガスや冷媒の供給管や電力の送電線がその内側に配置されている。このようにして、試料台本体８０４と支持梁８２０、支持ベース８２３とを一体のブロックとして持ち上げて外側チャンバ８１１外へ持ち上げて取出すことができる。このような試料台８０４の整備や交換等は内側チャンバ８０９の整備よりも頻度が少なく、ブロックとして一体に移動可能な構成とすることで、真空処理装置の整備作業の効率が向上できる。
【００５７】
また、真空室部の下部には、真空室８３２’或いは放電室８３２の状態を検出するためのセンサ８３９が配置されている。すなわち、下部外側チャンバ８１２の側壁部には、センサを収納する穴が形成され、この内側に真空室８３２’内の圧力、ガス組成、プラズマの発光等を検知してこれらの状態を検出するセンサ８３９が配置されている。このセンサ８３９、またはこれを収納する穴に連通する通路が、下部外側チャンバ８１２、及び下部内側チャンバ８１０に形成されている。この通路の開口は下部内側チャンバ８１０の側面に配置されており、この通路を介して真空室８３２’内のガス、プラズマ等がセンサ８３９へ伝達される。
【００５８】
試料台８０４のブロックの下方に下側の内側チャンバ８１０が配置されており、この内側チャンバ８１０の中央側部分には開口が配置されている。この開口部は内側チャンバ８１０の下方であって試料台８０４の下方に配置された排気バルブ８０７や排気ポンプ８０８を備えた排気手段と連通しており、試料台８０４の周囲を流れる内側チャンバ８０９内のガスが通流する部分である。つまり、試料台８０４周囲の支持梁８２０同士の間の空間と、試料台８０４下方の内側チャンバ８１０内の空間とが、処理室部８００内の処理ガス、プラズマ中の粒子や反応性生物の粒子が流れて排気される排気経路となっている。
【００５９】
処理室部８００の下方に配置された真空排気装置１１４を構成する排気バルブ８０７は、その下方に配置された排気ポンプ８０８と内側チャンバ８１０の内側の空間との間を連通あるいは遮断することのできる板状のシャッターを複数枚備えている。すなわち、排気バルブ８０７は、複数のシャッターを回転させることで開口している排気通路面積を可変に調節して排気流量や速度を調節する、シャッター式排気バルブである。
【００６０】
このように、本実施例では、排気手段が試料台８０４の下方、特に試料台の直下方に配置されている。そして、内側チャンバ８０９内の試料台８０４の上方の空間内のプラズマや処理ガス、反応性生物は、試料台８０４の周囲とその下方の内側チャンバ８１０内の空間を介して排気バルブ８０７までの排気経路を流れる。
【００６１】
複数の支持梁８２０は、試料台８０４を中心の軸に略軸対象の位置に配置されており、各支持梁同士の間の空間を流れて試料台８０４直下方の排気バルブ８０７までの流れる各々の排気経路の長さは、略等しくなるように構成されている。
【００６２】
本実施例では、真空排気装置１１４は、シャッターを複数備えた排気バルブ８０７とその下方の排気ポンプ８０８とを備え、排気バルブ８０７はそのバルブが試料台８０４の直下方に配置されている。この複数枚の板状のシャッタは図３のように各々略水平（ウエハ面方向）に配置され各々に取り付けられた軸を中心に各シャッタが回転して、前記内側チャンバ８１０の開口と排気ポンプ８０８との間で連通する面積を調節する。これらの軸を回転させて行くと各シャッタの板同士が接触をして前記開口を封止して閉塞する。また、各シャッターの板が試料台８０４方向（上方向）に略平行となった際に連通する面積が最も大きくなる。図示していないが排気バルブ８０７はこれらシャッタの回転を調節するモータ等の駆動手段を備えており、排気手段はこれらシャッタの開口面積と排気ポンプ８０８の駆動を調節することで排気の量とその速度とを調節している。
【００６３】
また、試料台８０４下方で排気バルブ８０７上方には、外側下部チャンバ８１２に設けられた円形状の排気開口８３１’上部を覆ってこれを開閉（開口／遮断）する排気ゲートプレート８３０が配置されている。排気開口８３１’の中心は、その直上方の略円筒形状の試料台８０４の軸と略同一の線上に位置している。
【００６４】
処理室部８００内を開放する場合には、内側チャンバ８０９の内外の空間の圧力が略同一であることが確認された後、放電室部が開放される。まず、処理ユニット１０３に電力が供給されていないことを確認した上で、放電室部の上部に配置された電波源部８２５及びコイル８２７を含むコイルケース１２０と、下方の真空室部とともに真空容器構成する蓋部材８２７とその内側のアンテナ部材とを起重装置１２１を利用して上方に移動する。本実施例では、蓋部材８４２及びアンテナ部材とその下方のプレート８０３の上面とは、大気に露出されているので、これらの上方への移動は放電室８３２、真空室８３２’内側が減圧されている状態でも可能である。
【００６５】
その後、プレート８０３、その下方の蓋下部リング８３７、シャワープレート８３４を上方に移動させ取り外す。さらに、放電室内側壁部材８３３を上方に持ち上げて取り外す。次に、放電室外側壁部材８３６、放電室ベースプレート８３５を上方に移動させる。放電室ベースプレート８３５の真空搬送容器１１１側の端部にはヒンジ部８４３が配置されており、このヒンジ部８４３を支点として、放電室ベースプレート８３５を、さらにはこれに接続された状態で放電室外側壁部材８３６を上方に持ち上げても良い。
【００６６】
このようにして、放電室部が上方に移動されて、放電室８３２、真空室８３２’が大気開放される。次に、真空室部の内側の部材を取り外す。開放して大気暴露した外側チャンバ８１１の内側から上部の内側チャンバ８０９を上方に持ち上げて取出す。プロセスゲートバルブ８１３を外側チャンバ８１１内から取外すか、プロセスゲートバルブ８１３が内側チャンバ８０９から開放された状態にして内側チャンバ８０９を上方に持ち上げて取出す。その後、プロセスゲートバルブ８１３を取外し、外側チャンバ８１１外へ取出す。
【００６７】
内側チャンバ８０９，８１０は、試料台８０４の支持梁８２０と支持ベース部材８２３を挟んで上下に分割されて配置されている。試料台８０４ブロックを一体で上方に持ち上げて外チャンバ８１１外へ取出した後、下部の内側チャンバ８１０を上方へ取外し、外側チャンバ８１１の内側側壁面を清掃あるいは修理等整備作業を行う。
【００６８】
次に、図４を用いて、本実施例の処理ユニットと搬送ユニットとの接続の構成を説明する。図４は、図１に示す実施例に係る真空処理装置の処理ユニットと搬送ユニットとの連結部分の構成を拡大して示す上面図である。図４（ａ）は、処理ユニットの内側を開放した状態を示す状面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す処理ユニットの下回り構成の概略を拡大して透過して示す上面図である。特に、真空容器の下方の構成を点線を用いて示したものである。尚、本実施例では、下廻りとは真空容器１１３，１１３’から床面までの範囲を示す。
【００６９】
本実施例の処理ユニット１０３、１０３’は、上記のように、平面形状が略五角形状の真空搬送容器１１１の辺に相当する側面の隣接する各辺に配置された、真空容器１１３、１１３’と、これらの下方でそれぞれの真空容器１１３、１１３’を下方から支持する架台１１５、１１５’を備えている。
【００７０】
これらの処理ユニット１０３，１０３’は、上方から見て真空処理装置１００の前後方向に真空搬送装置１１１の略中心を通る線を挟んで左右対象となる位置に配置されている。また、この略中心を通る線は真空搬送容器１１１の多角形の頂部を通っている。すなわち、前記線が隣接する２つの処理ユニット１０３，１０３’は、図上多角形状の真空搬送容器１１１の頂部の左右で前記線を挟んでこの線に対してその真空搬送容器１１１の中心と各処理ユニットの真空容器１１３，１１３’の中心を通る線とが所定の角度をなして配置されている。
【００７１】
また、このように処理ユニット１０３及び１０３’が取り付けられる真空搬送容器１１１の各辺をなす側面は、これらの処理ユニットの装着部は、上方から見て、前記真空容器１１３，１１３’と真空搬送容器１１１の中心とを通る線と略垂直に配置されている。なお、この線の真空処理装置１００の後方から見てこの真空処理装置の側方に、すなわち隣接する処理ユニットまたは真空容器と反対の側の真空容器の側面に起重装置１２１が配置されている。
【００７２】
本実施例においては、これらの処理ユニット１０３，１０３’は個々のユニットとして個別に組立てられ、組み立てられた状態で真空搬送容器１１１の各側面に取り付けられるとともに、これらから同様のユニットとして取り外しが可能に構成されている。
【００７３】
図４（ａ）に示すように、真空容器１１３および１１３’の上部を構成する放電室ベースプレート８３５，８３５’は、処理ユニット１０３，１０３’あるいは真空容器１１３，１１３’の真空搬送容器１１１側の端部に配置されたヒンジ部８４３，８４３’を中心に回転して真空容器１１３，１１３’内部を開放可能に構成されている。つまり、放電室ベースプレート８３５，８３５’は、真空容器１１３，１１３’の蓋部材を構成している。
【００７４】
本実施例では、このように処理ユニット１０３，１０３’の各々、例えば処理ユニット１０３では、真空容器１１３の上部に配置されこの内部を覆う蓋部材を真空搬送容器１１１の側の端部に配置されたヒンジ８４３を中心に回転させてその内部を開放することで、使用者である作業者が真空容器１１３内部に接近して作業することを容易にしている。特に、ヒンジ８４３とは真空容器１１３の内側の中心部を挟んで反対の側及び隣接する真空容器１１３’の側に作業者が位置して、真空容器１１３内部に作業を施すことが可能に構成されている。また、この作業を容易にするために、真空容器１１３の下方からこれを支持する支持台である架台１１５には、その上面は作業者が乗載して安定して姿勢を保てるように平面状にされている。
【００７５】
隣接する処理ユニット１０３，１０３’のそれぞれの架台１１５，１１５’は、前記真空搬送容器１１１の中心を前後方向に通る線を挟んで、その両側に対象に配置された略矩形状を有している。特に、本実施例では、その略矩形状のそれぞれの一辺が前記線を挟んでこれと平行に相互に対向して配置されている。
【００７６】
また、それぞれの架台１１５，１１５’の真空処理装置１００の中央側、またはこの中央部に配置された真空搬送容器１１１の中央側の前側部分は、処理ユニット１０３，１０３’が配置される各側面の間の頂部の下方への投影面内に入り込んで配置されている。
【００７７】
その結果、真空容器１１３，１１３’及び真空容器１１３，１１３’と真空搬送容器１１１との結合部分は架台１１５，１１５’の内側部分の上方に位置している。この結合部分は、２つの真空容器である真空搬送容器１１１及び真空容器１１３または１１３’の各内側の室を連通可能に開閉するゲート部分となっている。
【００７８】
本実施例では、上記の通り、架台１１５，１１５’上面は作業者や使用者が乗載可能に平面で構成されており、作業者はこの平面上の上面に載って姿勢を安定させて、処理ユニット１０３，１０３’に必要な作業を容易に行うことができる。この作業を容易にするために、真空容器１１３，１１３’の下方の架台１１５，１１５’上面への投影面の外周囲、特に、隣接する真空容器或いは処理ユニットの側の架台１１５の上面及びこれに連なる真空処理装置１００後方または斜め後方の側の架台１１５の上面が平面で構成されている。これらの方向の箇所に作業者が作業を容易に行えるだけの乗載可能な面積が確保できるように架台１１５，１１５’の形状が決定されているが、さらに、図１，図４（ｂ）に点線で示すように真空処理装置１００の後方側にその上面が平面形状となって作業者が載ることができる形状の部材を架台１１５または１１５’後端の辺の部位に取り付けても良い。
【００７９】
真空容器１１３，１１３’の隣接する処理ユニットと反対の側、真空処理装置１００の側方側には、起重装置１２０あるいはフレーム１１２が配置されているが、他の方向の架台１１５の上面に作業者が位置して真空容器１１３，１１３’を含む処理ユニット１０３，１０３’に作業を施す上で安定して姿勢を維持できる空間が確保される。さらに、内部が開放された真空容器１１３，１１３’に対して複数の作業者が並列して位置し作業を施せるので、作業の効率が向上する。さらに、内部が開放された複数の真空容器同士の間に作業者が位置して両者に作業を平行して施すことができ、作業効率がさらに向上する。この作業者は、下方の架台１１５，１１５’の何れかまたは両方の上に乗載して作業が施せる。
【００８０】
図４（ｂ）に示すように、真空容器１１３，１１３’の下方にこれらを支持する支柱１１６，１１７，１１６’，１１７’ および１１８が配置されている。本実施例では、真空容器１１３，１１３’下方の排気装置１１４，１１４’の外周側にこれらを囲んで支柱が配置されている。
【００８１】
すなわち、真空容器１１３下方において排気装置１１４の図上左側（真空容器１１３’と排気装置１１４を挟んで反対の側）に２本の支柱１１６，１１７が配置され、一方真空容器１１３’下方において排気装置１１４’の図上右側に２本の支柱１１６’，１１７’が配置されている。さらに、真空容器１１３，１１３’の中間に配置され、これらと連結されて両者を下方から支持する支柱１１８が配置されている。
【００８２】
本実施例では、真空容器１１３または１１３’の下方でこれ(その上方の放電部と下方の排気装置を含めて)を安定して支持して使用者が安心して使用できるようにする上で、少なくとも３本の支柱を用いる。特に、真空搬送容器１１１に取り付けられた真空容器１１３，１１３’のその取り付け部の水平方向の両側、あるいはその下方の排気装置１１４，１１４’の両側に少なくとも１本ずつの支柱を配置する。
【００８３】
さらに、処理ユニット１０３，１０３’では、これらを構成する真空容器１１３，１１３’を平面が略多角形状の真空搬送容器１１１の隣接する２辺の側面に取り付け後、真空容器１１３，１１３’の対向する側面でこれらが最も近づく箇所（狭隘部）で、支柱１１６の上端部に配置された台形状のブロックが両者に当接して両者と支柱１１６とが連結されている。この支柱１１６の上端部の断面台形状のブロックと真空容器１１３，１１３’の側壁部とは、真空処理装置１００の後方側からこれら側壁に当接するよう取り付けられてボルトにより締結、連結されている。
【００８４】
また、後述するように、支柱１１６，１１７，１１８や支柱１１６’，１１７’の下端部はこれを下方から支持する架台１１５，１１５’と連結されて接続されている。
【００８５】
このように、２つの処理ユニット１０３，１０３’は、真空搬送容器１１１および真空処理装置１００が設置される床に連結されてその位置が略固定される。さらには、並列に設置されたこれら処理ユニット１０３，１０３’は真空搬送容器１１１及び床を介して連結されるのみでなく、これらの間に配置されその真空容器及び架台同士を連結する少なくとも一本の支柱１１６により連結されている。このような構成が、隣接する複数の処理ユニットを有する真空処理装置１００の設置状態をより強固にし地震時の装置の耐性が向上される。
【００８６】
上記の通り、放電室８３２の上方には放電室８３２内に電界を供給するための電波源部８２５が、放電室８３２の側方の周囲には磁界を供給するためのコイル８２７等の所定の重量を有する部材が配置されている。
【００８７】
これら電波源８２５，コイル８２７により真空容器１１３上方の略円筒形状を有した放電室８３２の内部にプラズマが形成される。この放電室８３２の周囲に配置されたコイル８２７を含むコイルケース１２０及び電波源部８２５、真空容器１１３等の荷重は、その下方の３つの支持柱１１６，１１７，１１８により架台１１５上で支持される。
【００８８】
上記の通り、本実施例では、処理ユニット１０３の排気装置１１４は、真空容器１１３とその上方の放電部の下方に在って、特に、その断面が略円形である排気装置１１４の中心軸が放電部内の放電室８３２、試料台８０４と略同一の軸上にあるように配置されている。
【００８９】
さらに、真空容器１１３、１１３’と下方の架台１１５、１１５’との間でこれらと連結される支持柱１１６、１１６’、１１７、１１７’及び１１８は、各処理ユニット１０３，１０３’の真空容器１１３，１１３’、排気装置１１４，１１４’を含む重量物の重心がそれぞれ３本の支持柱を結んだ線の内となる様に配置されている。すなわち、図４（ｃ）に示すように、支持柱１１６，１１７及び１１８を結ぶ線と支持柱１１６’，１１７’及び１１８を結ぶ線で構成される２つの三角形の領域内に、各処理ユニットのこれら支持柱で支持される部材の重心Ｇ1、Ｇ2が在るように構成される。尚、本図及び以下の図からはコイルケース１２０，フレーム１１２等の絵は省略する。
【００９０】
さらに、本実施例では、排気装置１１４を挟んで隣接する真空容器の側に一本、他方の側に少なくとも２本の支持柱が配置されている。このような配置において、図４（ｄ）に示すように、真空容器１１３，１１３’およびその上方の放電部を含む構造の重心と略同一の位置に在る真空排気装置１１４，１１４’の中心軸Ｏ1、Ｏ2は、支持柱１１７−１１８、１１７’−１１８とを結ぶ線Ａ−Ａ’上に配置されている。
【００９１】
さらに、本実施例では、図４（ｃ）に示すように、支持柱１１７−１１８間の距離Ｌ1は支持柱１１６−１１８間の距離Ｌ2よりも大きくされており（Ｌ1 ＞Ｌ2）、使用者が支持柱１１７−１１８の間から真空排気装置１１４に対して作業を施す際の作業空間をより大きく確保している。処理ユニット１０３’も同様である。このような空間は、特に、真空排気装置１１４を真空容器１１３から取外して真空処理装置１００の後方に取り出す際に有効となる。
【００９２】
本実施例の真空容器１１３，１１３’は、その平面形状が略矩形状である略直方体の形状であって、その内部に略円筒形状の処理室や放電室が配置されている。一方、真空容器１１３，１１３’の形状はこれに限るものではなく、平面形状が略多角形状や略円形状であっても良い。
【００９３】
図４（ａ），（ｂ）には示されていないが、各処理ユニット１０３，１０３’において、それぞれ隣接する処理ユニットの反対側となる真空容器１１３または１１３’の側壁に起重装置１２０が取り付けられている。このため起重装置１２０及び放電室部を含めた処理ユニット１０３の上部構造部の重心は、図１において、左側の装置側方に偏り、処理ユニット１０３’の上部構造部の重心も同様に右側の装置側方に偏る。さらに、起重装置１２０により処理ユニットを持ち上げた場合の荷重は起重装置１２０に偏る。これに対応して、支持柱１１６，１１７が真空排気装置１１４の中心よりも左側及び右側に配置され、真空容器と架台とが全体として真空排気装置の中心よりも外側においてそれらの接続の強度が高くなるように構成されている。
【００９４】
図５および図６を用いて、本発明の真空処理装置に係る処理ユニットの構成についてさらに説明する。図５（ａ）は、図１に示す真空処理装置から切り離されたエッチング処理ユニットの状態の上面図を示している。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す処理ユニットの側面を示す図である。図５（ｃ）は、支柱と重心位置の関係を示す図である。
【００９５】
これらの図において、真空処理装置を組立てる際に、処理ユニット１０３は個別に組み立てられ、または組み立てられた状態で個別に輸送される。処理ユニット１０３が個別に組み立てられた状態では、架台１１５上に真空容器１１３他の構造体を保持できるように架台１１５と真空容器１１３との間でこれらを連結する支持柱１１６、１１７及び１１９を有している。
【００９６】
支持柱１１６，１１７とともに、支持柱１１９は、架台１１５上の真空容器１１３下方の空間に配置されて、架台１１５と真空容器１１３の下部とを連結している。
【００９７】
また、支持柱１１６，１１７，１１９は、図４（ｃ）、（ｄ）で説明した例と同様に、真空排気装置１１４その他重量物の重心が３本の支持柱を結んだ線で構成される領域の内となる様に配置され、かつ、処理をするウエハ及び真空排気装置１１４の位置関係が略垂直方向の配置になる構造では、真空排気装置１１４の略中心軸が処理ユニット１０３内の処理室の略中心に位置する。そのため、真空排気装置１１４を囲むようにこれら支持柱が配置されているとともに、メンテナンス時に側面及び背面から引き出せる位置となっており、リフター１２１等起重装置の重量物側を支持柱１１６、１１７の２本で支持している。
【００９８】
図５（ｃ）に、支柱と重心位置の関係を示す。この実施例において、支持柱１１６，１１７及び１１９は、図４に示す真空排気装置１１４の中心あるいは処理ユニット１０３の上部構造の重心と支持柱１１６，１１７，１１８が形成する前記三角形の領域との位置関係と比較して、これらが形成する前記三角形の領域のより内側に前記真空排気装置１１４の中心または上部構造の重心Ｇ1（Ｇ2）が位置している。より具体的には、この実施例における支持柱１１９は、図４の支持柱１１８と比べ、下側の架台１１５の後端側（図５（ａ）で下方側）に位置している。
【００９９】
また、架台１１５は平板上の部材であり、その下面と床面との間に図示しないキャスタ等移動を可能にする手段が配置されると共に、その位置を床上に固定するための複数のボルト及びナットを有するロッドを備えている。
【０１００】
処理ユニット１０３はこのような架台１１５上に真空容器１１３を含む上部構造体を取り付けられた状態で、ユニットとして運搬され真空搬送容器１１１に取付けまたは取外しされる。
【０１０１】
図６は、真空容器１１３としてのエッチング処理容器を搬送室ヘドッキングさせた図である。すなわち、略五角形の平面形状を有する真空搬送容器１１１の隣り合う辺の側面に、２つのエッチング処理容器（真空容器）１１３，１１３’を取り付けた状態を示している。
【０１０２】
各処理ユニット１０３，１０３’と真空搬送容器１１１との接続は、それぞれの真空容器１１３，１１３’の端部に配置された接続ゲート部を真空搬送容器１１１の各ゲート部に当接させて両者を連結して固定することで行われる。この例に示すように、各処理ユニット１０３，１０３’の接続ゲート部は隣接する処理ユニット側に偏らせて配置されており、各真空容器１１３，１１３’の外側壁同士が近接してその距離が他の部分より小さい狭隘部が形成される。多角形の真空搬送容器１１１の後端部に配置される隣接する処理ユニット１０３，１０３’それぞれが他方に近接して配置されることで、真空処理装置１００の水平方向（左右方向）の長さが抑制され、真空処理装置の設置面積が減少する。
【０１０３】
処理ユニット１０３，１０３’が真空搬送容器１１１に取り付けられ締結されたことが確認されると、架台１１５，１１５’の下面のロッドと装置を設置する床面を連結して締結し、処理ユニット１０３，１０３’の位置を床面上に固定する。
【０１０４】
真空搬送容器１１１に処理ユニット１０３，１０３’を連結して取り付ける際、支持柱の配置を変えること無く使用した場合、上記の通り、真空排気装置１１４の外周にこれを囲んで配置された支持柱１１６，１１７，１１９が在る状態で真空排気装置の取外しやメンテナンスを行うことになる。一方、上記の通り、装置全体の設置面積の減少や小型化が進むと作業を行えるスペースが制限を受けて、脱着やメンテナンス作業の効率が低下し作業時間が長くなってしまうという問題が生じる。ひいては作業の時間が増大することで装置が稼動していない非稼動時間が長くなって装置の稼動率が低下してしまい、製造コストが高くなってしまう。
【０１０５】
これに対し、本実施例では、処理ユニット１０３，１０３’を真空搬送容器１１１に取り付けた状態で、真空容器１１３，１１３’を支持する支持柱の位置を変えて、作業のための空間を確保して作業効率の低下を抑制する。
【０１０６】
より具体的には、支持柱１１９、１１９’を取り外すとともに、真空容器１１３、１１３’との狭隘部にてこれら同士を同時に１本の支持柱１１８にて保持し位置を固定することでメンテナンススペースを広くとることができる。
【０１０７】
以下、図７，図８を用いて、本実施例における支持柱の取り付け及び取り外しの流れを説明する。
【０１０８】
図７は、図６に示す真空処理装置に支持柱１１８を取り付ける際の状態を示す、装置後方から見た側面図である。図８は、図６の状態から支持柱１１９、１１９’を取り外す時の図を示す。
【０１０９】
図７において、個別に組立てられた処理ユニット１０３、１０３’を真空搬送容器１１１へ取り付ける際は、支持柱１１６、１１６’、１１７、１１７’、１１９、１１９’は処置ユニット１０３，１０３’の真空容器１１３，１１３’の下方においてこれに連結された状態である。上記のように架台１１５，１１５’の床面への位置固定終了後、上記６本の支持柱が連結された状態で、支持柱１１８が真空容器１１３、１１３’の間の側壁同士の狭隘部において、これらの側壁に当接させて取り付けられる。
【０１１０】
図４に示したように、支持柱１１８の上端部には水平方向の断面が台形状の接続部６０１が配置されており、この台形状の接続部６０１の台形斜辺を構成する側面が真空容器１１３，１１３’同士の狭隘部の両側側壁に当接される。次に、この接続部６０１が側壁に当接された状態で、ボルトが略水平方向の接続部６０１と真空容器１１３，１１３’の各々の側壁に差し込まれて締結されこれらが連結される。
【０１１１】
さらに、支持柱１１８の下端部は、その辺を向かい合わせて配置された矩形状の架台１１５，１１５’とに接続される連結梁部材６０２が連結されて配置されている。この連結梁６０２が対向する架台１１５，１１５７の各々の端部にボルト等で締結されて接続される。この結果、隣接する架台１１５，１１５’は、支持柱１１８を介して両者が連結されると共に、隣接する真空処理装置１１３，１１３’と連結されて、隣接する２つの処理ユニット１０３，１０３’が連結される。
【０１１２】
次に、図８に示すように、図７に示す状態から処置ユニット１０３、１０３’の支持柱１１９、１１９’を取り外す。すなわち、隣接した位置に装着される処置ユニット１０３、１０３’は、支持柱１１８を中心に対象に配置された５本の支持柱で支持される。一方の処理ユニット１０３の真空容器１１３及びこれに接続された排気装置１１４等を含む処理ユニット１０３の構造は、中央で２つの処理ユニットに連結されてこれらを支持する支持柱１１８と真空排気装置１１４を挟んで反対の側（真空処理装置１００の側方側）に配置された少なくとも２本の支持柱１１６，１１７で支持される。
【０１１３】
このように、処理ユニット１０３，１０３’を真空搬送容器１１１に取付ける時に、真空容器と架台との間でこれらに連結されていた支持柱１１９，１１９’が、処理ユニット１０３，１０３’の中間に配置された支持柱１１８と付け替えられることで、各処理ユニットを支持する位置がより真空搬送容器１１１の側に移動する。
【０１１４】
支持柱１１６は支持柱１１７の真空搬送容器１１１の側でこの間に配置されており、本実施例では、支持柱１１８との距離は支持柱１１７と支持柱１１８との間の距離が大きくされている。さらに、支持柱１１７について真空排気装置１１４の中心を挟んで１８０度反対側の位置に支持柱１１８が配置されている。したがって、真空容器１１３を含む処理ユニット１０３の上部構造体を安定的に支持するとともに、真空排気装置１１４等真空容器１１３の下方に位置する装置に作業を施す上で大きな作業用空間を確保できる。
【０１１５】
また、図８に示すように、各処理ユニット１０３，１０３’と真空搬送容器１１１は支持柱１１８を介して相互に連結されている。さらに、各架台１１５，１１５’は床面と連結されて位置が固定されている。このことから、真空排気装置１００の後部では、真空搬送容器１１１とこれに接続された処理ユニット１０３，１０３’を構成する真空容器１１３，１１３’及び架台１１５，１１５’とが床面に対して連結されると共に、これらが閉構造として相互に連結されている。この構成により、複数の真空処理ユニット１０３，１０３’、ひいては処理ブロック１０２、真空処理装置１００の設置状態での強度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の実施例に係る真空処理装置の全体構成を示す上面図である。
【図２】図１に示す真空処理装置の全体構成を示す側面図である。
【図３】図１に示す真空処理装置に備えられた処理ユニットの内部構成の概略を示す断面図である。
【図４（ａ）】処理ユニットの内側を開放した状態を示す状面図である。
【図４（ｂ）】図４（ａ）に示す処理ユニットの下回り構成の概略を拡大して透過して示す上面図である。
【図４（ｃ）】図４（ａ）に示す処理ユニットの作用の説明図である。
【図４（ｄ）】図４（ａ）に示す処理ユニットの作用の説明図である。
【図５（ａ）】処理ユニットの他の実施例の上面図である。
【図５（ｂ）】図５（ａ）に示す処理ユニットの側面を示す図である。
【図５（ｃ）】支柱と重心位置の関係を示す図である。
【図６】図１の実施例において、真空容器を搬送室ヘドッキングさせた状態の図である。
【図７】図６に示す真空処理装置に支持柱を取り付ける際の状態を示す、装置後方から見た側面図である。
【図８】図６の状態から支持柱を取り外す時の図を示す図である。
【符号の説明】
【０１１７】
100…真空処理装置本体、101…大気側ブロック、102…真空処理ブロック、103…真空処理ユニット、105…搬送ユニット、106…大気搬送ユニット、107…ウエハカセット、108…ダミーカセット、109…ロック室ユニット、110…位置合わせ部、111…搬送室、112…フレーム、113…真空容器、114…真空排気装置、115…架台、116…支持柱、117…支持柱、118…支持柱、119…支持柱、120…コイルケース、121…リフターまたはクレーン、825…電波源、832…放電室、835…放電室ベースプレート。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減圧された容器内部で試料等の被処理物を処理する真空処理装置に係り、特に容器の配置とその保持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような真空処理装置、特に、試料を処理するための真空処理室を内部に有した容器を少なくとも１つ備え、減圧された真空処理室において処理対象となる半導体ウエハ、基板等の試料を処理する真空処理装置においては、処理の微細化、精密化とともに、処理対象である基板処理の効率の向上が求められてきた。このために、近年では、一つの真空処理装置に複数の真空処理室が接続されて備えられた、いわゆるマルチチャンバタイプの真空処理装置が開発され、試料に対して一つの真空処理装置で複数行程の処理を施したり、複数の試料を並行して処理したりすることにより、処理の効率を向上させることが行われてきた。
【０００３】
このような複数の真空処理室あるいは真空処理容器を備えて処理を行う真空処理装置では、それぞれの真空処理室あるいは真空処理チャンバが、内部のガスやその圧力が減圧可能に調節され基板を搬送するためのロボットアーム等が備えられた共通の搬送室（搬送チャンバ）に接続されている。
【０００４】
このような構成により、処理前または処理後の基板が１つの真空処理室から他の真空処理室へ、減圧されあるいは不活性ガスが導入される搬送室内を経由して搬送され、外気と接触することなく基板の処理が連続的に施される。このため基板の汚染が抑制され処理の歩留まりや効率が向上する。また、真空処理室や搬送室の内側を昇圧あるいは減圧する時間を省いたり削減したりすることができ、処理の工程が短縮され基板の処理全体に係る手間や時間を抑えることにより処理の効率が向上する。
【０００５】
また、このような真空処理装置では各真空処理容器が真空装置本体、あるいは搬送室から個別に着脱可能に構成されており、真空装置本体を交換しなくとも真空処理容器を個別に交換しあるいは真空処理容器の組合せを換えることで新しい処理のプロセスに対応する真空処理装置を構成することができる。これにより、基板処理を行って製品を製造する際のコストを低く抑えることができる。
【０００６】
このような真空処理容器が着脱可能に備えられた真空処理装置の従来の技術としては、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この従来技術では、半導体ウエハを処理する各々独立した複数のプロセスチャンバが共通のウエハ搬送チャンバに接続されてマルチチャンバ装置を構成しており、ウエハ搬送チャンバに対して各チャンバ装置のプロセスチャンバ毎に保持・固定され、着脱可能に取り付けられている。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２６７８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の従来技術では、次のような点について考慮が足らず、問題が有った。
【０００９】
すなわち、特許文献１に記載の構成では、複数のプロセスチャンバが、所定の支持手段により下方のステージ（Ｘ軸方向移動ステージ、ＹＸ軸方向移動ステージ）上に保持・固定されている。この支持手段の配置について考慮が足りない場合、これが各プロセスチャンバを接続／脱離するための作業を行ったりメンテナンスを行ったりする際の作業空間の低減につながる可能性が大きい。例えば、ステージ上面とプロセスチャンバ下面とを接続してプロセスチャンバを下方から支持する支持柱がプロセスチャンバとウエハ搬送チャンバとの間の脱着や装置のメンテナンス作業を行う作業者の作業をするスペースや視野を狭めたり直接的な作業を困難にしたりして、作業の効率の低下や作業の時間の増大、ひいてはマルチチャンバ装置が稼働していない非稼働時間の増大に繋がり、マルチチャンバ装置の稼働効率が低下してウエハの製造コストが高くなってしまうという問題が有った。
【００１０】
しかしながら、従来の技術では、このような点について考慮されていなかった。特に、処理容器の下方に処理を行うための装置や機器が配置されている場合、このような機器や機構についても保守や点検、部品の交換といった作業を施す必要がある。このような作業は、作業者が処理容器の周囲に居て行われるが、搬送室の周囲に複数の処理容器を含むこれら処理ユニットが設けられている場合、作業のための空間を十分に確保しようとすると、処理容器の間隔を広げることに繋がり、真空処理装置の接地面積の増大を招いてしまう。
【００１１】
本発明の目的は、複数の真空処理室あるいは真空処理容器とこれらに共通の搬送室を備えた真空処理装置であって、メンテナンスや機器の取り付け、取り外しといった作業が容易な真空処理装置を提供することに有る。
【００１２】
本発明の別の目的は、複数の真空処理室あるいは真空処理容器とこれらに共通の搬送室とを備えた真空処理装置であって、稼働率を向上させた真空処理装置を提供することに有る。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するために、多角形の搬送チャンバの隣合う辺に取付けられた２つの真空容器と、前記各真空容器に接続された真空排気装置と、前記２つの真空容器及び前記真空排気装置の下方に各々配置されたステージと、前記各ステージと前記各真空容器との間に各々配置された複数の支持柱を有し、これら各支持柱のうちの１本は前記２つの真空容器間の狭隘部に配置され、前記２つの真空容器と前記２つのステージとに連結され、前記支持柱のうち他の複数の支持柱が前記真空容器の下方にそれぞれ配置されかつ前記真空排気装置を挟んで対応する側に配置された真空処理装置とした。
【００１４】
より具体的には、並設する２つの真空処理室を保持固定する架台部分における支持柱を５または６本配置し、これら複数の支持柱で真空処理室を支える装置構成とする。そして、これらの支持柱のうちの１本または２本は、２つの真空処理容器間の狭隘部に配置されて、前記２つの真空処理容器と２つのステージとに連結される。一方、残りの４本の支持柱は前記２つの真空処理容器の下方にそれぞれ２本ずつ配置され、かつ、真空排気装置を囲むような位置関係で前記共通の支持柱とは反対の側に配置される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数の真空処理室あるいは真空処理容器とこれらに共通の搬送室とを備えた真空処理装置において、メンテナンスや機器の取り付け、取り外しといった作業が容易な真空処理装置を提供することができる。
【００１６】
また、本発明によれば、稼働率を向上させた真空処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施例について、以下、図面を用いて詳細に説明する。
図１及び図２は、本発明の実施例に係る真空処理装置の構成の概略を示す図である。図１は、真空処理装置を上方から見た平面図であり、図２は、真空処理装置を側方から見た側面図である。
【００１８】
これらの図において、本実施例の真空処理装置本体１００は大きく前後２つのブロックに分けられる。真空処理装置本体１００の前方側は大気側ブロック１０１であり、装置本体１００の後方側は処理ブロック１０２である。真空処理装置の大気側ブロック１０１に供給されたウエハは、処理ブロック１０２のロック室ユニット１０９へ搬送される。
【００１９】
大気側ブロック１０１は、内部に搬送ロボット（図示せず）を備えた筐体１０６を有し、この筐体１０６に取り付けられ処理用またはクリーニング用のウエハが収納されているウエハカセット１０７及びダミーウエハ用のダミーカセット１０８を備えている。さらに、搬送ロボットは、これらのカセット１０７，１０８とロック室ユニット１０９，１０９’との間でウエハを搬入あるいは搬出する作業を行う。また、大気側ブロック１０１は、その筐体１０６上に位置合せ部１１０を備えており、この位置合せ部１１０内において、搬送されるウエハをカセット１０７，１０８或いはロック室ユニット１０９内のウエハ配置の姿勢に合わせてその位置合わせを行う。
【００２０】
処理ブロック１０２には、内部が減圧される真空容器の内部にウエハが処理される処理室が配置された処理ユニット１０３，１０３’と、これらの処理室にウエハを減圧下で搬送しその上方から見た平面形状が略多角形（本実施例では略５角形）に構成される搬送ユニット１０５、及びこの搬送ユニット１０５と大気側ブロック１０１とを接続する複数のロック室１０９，１０９’とを備えている。処理ブロック１０２は真空ブロックであり、処理ブロック１０２の各ユニットは、減圧されて高い真空度の圧力に維持可能なユニットである。
【００２１】
また、本実施例における処理ブロック１０２の処理ユニット１０３，１０３’は、搬送ユニット１０５の上記略五角形の隣接した２つの辺に並列するように配置されている。本実施例では、これらの処理ユニット１０３，１０３’はカセット１０７から処理ブロック１０２に搬送されるウエハにエッチング処理を行う真空処理室を備えたエッチング処理ユニットであり、搬送ユニット１０５はこれらの処理ユニットが着脱可能に取り付けられ内部の室が高い真空度に減圧されて維持されてウエハが搬送される空間である搬送容器１１１を備えている。
【００２２】
また、複数のロック室１０９，１０９’は、図示しない真空排気装置が接続されており、それぞれがその内部に処理対象の半導体ウエハが載置された状態で、この内部が高度な真空の状態と大気圧との状態のいずれかの圧力に変化させこれを維持可能に構成された空間を有している。またこれら複数のロック室１０９，１０９’は、図１において、その前後端部に配置された図示しないゲートバルブにより、大気ブロック１０１あるいは筐体１０６および真空搬送室１１１との間が連通可能に開閉される。本実施例では、これらのロック室１０９，１０９’は、それぞれ同等の機能を有しており、いずれか一方が真空から大気圧および大気圧から真空への圧力辺かのいずれかのみを実施するものではないが、求められる仕様により一方を何れかに限定して試用しても良い。
【００２３】
さらに、この処理ブロック１０２では、上記処理ユニット１０３，１０３’の各々が内部を減圧可能でエッチングを行う処理室を有する真空容器１１３、１１３’有している。
【００２４】
また、これら真空容器１１３，１１３’のそれぞれには、減圧を実施するための真空排気装置１１４、１１４’がそれらの下方に配置されている。
【００２５】
さらに、後で詳細に述べるように、上記真空容器１１３，１１３’およびこれに連結された真空排気装置１１４，１１４’をその上方で支持する支持台である架台１１５，１１５’と、これらの架台１１５，１１５’上に配置されて、各架台と真空容器１１３，１１３’との間を連結して真空容器１１３，１１３’を支持する複数の支持柱により、各処理ユニット１０３，１０３’を真空処理装置１００が設置される床面上に固定し保持している。
【００２６】
さらに、上記真空容器１１３，１１３’と架台１１５，１１５’の間には、高さ方向及び平面方向に広がる空間があり、これらの空間には、各々のユニットあるいは処理室内での処理に必要な排気部やこれらに電力供給する電源等のユーティリティを収納するフレーム１１２，１１２’が配置されるとともに、上記真空排気装置１１４，１１４’が配置されている。すなわち、これらの空間は、メンテナンスを行う作業空間ともなっている。
【００２７】
さらに、これら真空容器１１３，１１３’の上方には、その内部に配置された処理室にプラズマを形成するための磁場を与える電磁コイルを収納しているコイルケース１２０，１２０’が配置されている。また、フレーム１１２と真空容器１１３との間には、各真空容器１１３，１１３’に取り付けられてコイルケース１２０，１２０’を上下に移動させるリフター・クレーン等の起重装置１２１，１２１’が備えられている。使用者は、これらの起重装置１２１，１２１’により、真空容器１１３，１１３’内部を開放して容易に保守・点検作業を行うことができる。
【００２８】
本実施例では、真空搬送容器１１１の平面形状が略多角形状であり、起重装置１２１，１２１’は、真空搬送容器１１１の各辺の側面に取り付けられた処理ユニット１０３，１０３’にそれぞれ備えられており、それぞれの真空容器１１３，１１３’の側面に取り付けられている。すなわち、それぞれが隣接する真空容器の側と反対となる真空容器の側方（外側）の面に、起重装置１２１，１２１’が取り付けられている。また、起重装置１２１，１２１’の下方の空間であって、架台１１５，１１５’との間の空間に、フレーム１１２，１１２’が配置されており、限られた処理ユニット１０３，１０３’の周囲の空間を有効利用している。
【００２９】
次に、図３を用いて、処理ユニット１０３に配置された真空容器１１３の内部に配置された処理室を含む各処理ユニット内部の構成を説明する。図３は、図１または２に示す真空処理装置に備えられた処理ユニットの内部構成の概略を示す縦断面図である。
【００３０】
図３において、処理ユニット１０３の上部を構成する処理室部８００は、外側チャンバ８１１，８１２で形成された真空容器１１３，１１３’（以下区別の必要が無い場合は１１３）を有している。この真空容器１１３は、搬送室１１２に接続されておりこれらの間に配置された開閉する大気ゲートバルブ５１４によりその間が連通あるいは遮断される。この大気ゲートバルブ８１４が開放された状態で、搬送室１１２内部の空間と処理室部８００内の真空容器１１３とが連通し両者の圧力は略等しくなる。大気ゲートバルブ８１４の開放時に、試料であるウエハが、搬送室１１２内部から処理室部８００内の真空容器に配置された試料台８０４上に搬送されて載置される。
【００３１】
本実施例では、試料が試料台８０４上に試料が載置されたことを検知して確認後、大気ゲートバルブ８１４を閉塞し真空容器内部と真空搬送容器１１１内部とを遮断し、処理室部８００内の真空容器を密封して処理を開始する。
【００３２】
処理室部８００を真空搬送容器１１１から取外し或いは整備する作業を行う場合に、大気ゲートバルブ８１４を閉塞状態とし、処理室部８００内を大気圧まで昇圧後この処理室部８００の真空容器を形成する外側チャンバ８１１，８１２内を開放して大気に暴露する。
【００３３】
図３に示すように、処理チャンバ８００の真空容器１１３の上部はその内部でプラズマが形成される放電室８３２を有する放電室部となっている。この放電室部は、真空容器１１３の蓋を構成する蓋部材８４２と、この蓋部材８４２の内側に配置されたアンテナ部材と、このアンテナ部材の側方と上方とに配置され放電室部を囲んで配置されたコイルケース１２０を含む磁場発生部と、このアンテナ部材の下方に配置された天井部材とを含んで構成されている。また、磁場発生部上方にはアンテナ部材が放出するＵＨＦ帯やＶＨＦ帯の電波を供給する電波源部８２５が配置されている。アンテナ部材はＳＵＳ等の導電性部材で構成された蓋部材８４２の内側に配置された平板形状のアンテナ８２６と、このアンテナ８２６と蓋部材８４２との間に配置されてこれらの間を絶縁するとともにアンテナ８２６から放出される電波を下方の天井部材側に伝導するために配置されたリング形状を備えた少なくとも１つの誘電体８２８を有している。
【００３４】
さらに、天井部材は、伝達されてきた電波を下方の処理室内側に伝導するため石英等の誘電体で構成された（石英）プレート８０３と、この石英プレートの下方に配置されて供給された処理用のプロセスガスを処理室の内側に分散して導入するための複数の孔が形成されたシャワープレート８３４を有している。
【００３５】
シャワープレート８３４の下方であって試料台８０４の上方に形成された空間は、供給されたプロセスガスに石英プレート８０３を通って導入された電波と磁場発生部から供給された磁場との相互作用によりプラズマが形成される放電室８３２となっている。さらに、石英プレート８０３とシャワープレート８３４との間は微小な隙間を空けて空間が形成されており、この空間に放電室８３２に供給されるべきプロセスガスが先ず供給され、シャワープレート８３４を貫通してこの空間と放電室８３２とを連通してプロセスガスが通流する上記孔を通って放電室８３２に流入する。上記空間はプロセスガスが複数の孔から分散して放電室８３２に流入するよう設けられたバッファ室８２９となっている。このプロセスガスは、プロセスガスライン８０１及びプロセスガス遮断バルブ８０２を介してガス等流体の処理ユニット１０３への供給を調節する制御器８５０から供給される。
【００３６】
このようにして、複数の孔からプロセスガスを分散して放電室８３２に導入するとともに、これらの孔は試料台８０４上に試料が載置される位置に対向した位置を主にして配置されており、ガスをより均一となるように分散できるバッファ室８２９の働きとともに、プラズマの密度を均一にすることを図っている。また、蓋部材８４２の下方で石英プレート８０３及びシャワープレート８３４の外周側には下部リング８３７が配置されており、この下部リング８３７の内部にはバッファ室８２９にプロセスガスが通流するガスライン８０１と連通したガス通路が設けられている。
【００３７】
さらに、シャワープレート８３４の下方には、下部リング８３７とシャワープレート８３４とにこれらの下面で接して配置され真空容器の内側でプラズマに面して放電室８３２の空間を区画する放電室内側壁部材８３３が備えられている。この内側壁部材８３３の外周側にはこれを取り囲んで配置された放電室外側壁部材８３６が備えられており、この放電室の内側壁部材８３３の外側の壁面と外側壁部材８３６の内側の壁面とが対向して接触している。なお、本実施例では、内側壁部材８３３、外側壁部材８３６は各々略円筒形状を有しほぼ同心となるように構成されている。
【００３８】
この外側壁部材８３６の外周側には、その下面に接触する放電室ベースプレート８３５が配置されている。この放電室べースプレート８３５の下面で、その下方に配置される真空室部と接続する。なお、内側壁部材８３３は放電室８３２内部のプラズマ、電極の役目を果たす試料台８０４に対する接地電極の作用をする部材でもあり、プラズマの電位を安定させるために必要な面積を有している。この接地電極としての作用のために、接触されて接続される外側壁部材８３６或いは蓋部材８３７との間での熱伝導とともに導電性を十分確保する必要が有る。
【００３９】
内側壁部材８３３と外側壁部材８３６及び蓋部材８３７とはともに、導電性を有する部材で構成され、処理室部８００外側の大気側へ露出されており、接地のための配線の接続が容易となるように構成されている。
【００４０】
本実施例の処理室部８００では、放電室部の下方に真空室部が配置され、真空容器１１３を構成する真空室部の外壁部材は大きく上下に分けられる。真空室部の外壁部材の上部は、真空搬送容器１１１またはこれに取り付けられ真空搬送容器１１１を構成する部材にボルト等で取り付けられその位置が固定された上部外側チャンバ８１１である。
【００４１】
一方、後述するように真空室部の外壁部材の下部は、上記上部外側チャンバ８１１の部材に下方からボルト等で取り付けられ固定され、さらに、下方から架台１１５上に取り付けられた支持柱に支持されている。つまり、上部、下部外側チャンバ８１１，８１２は、真空搬送容器１１１またはベッド部１０３ｂに対して、或いは真空処理装置１００が設置される床面に対してその位置が固定されている。
【００４２】
ここで、処理室部８００の真空室部の外壁を構成して上下に配置された外側チャンバ８１１，８１２の内側に１つ以上のチャンバが配置されており、一方が他方の内側に配置された多重チャンバとなっている。本実施例では、内外２つのチャンバを有している。すなわち、上部外側チャンバ８１１の内側に内側チャンバ８０９が、下部外側チャンバ８１２の内側に内側チャンバ８１０が備えられている。つまり、上下２つの内側チャンバ８０９，８１０が備えられている。試料台８０４は内側チャンバ８０９，８１０の内側に配置されており、最も内側のチャンバ８０９，８１０の内部は、プラズマが形成され、ガス、反応性生物が流れて排気される真空室８３２’を構成する。
【００４３】
この真空室８３２’は上方の放電室８３２と連通するとともに、後で説明するように、内側チャンバ８０９と外側チャンバ８１１の間の空間と連通可能に構成され上記真空排気装置１１４により減圧されるとともに、試料の処理の際に放電室８３２内のプラズマ、ガス、反応性生物が移動できるように配置されている。
【００４４】
また、内側チャンバ８０９，８１０は導電性を備えており、外側チャンバ８１１，８１２に対して導通を有し、所定の電位に設定される。すなわち、内側チャンバを接地させるため、内側チャンバ８０９、あるいは８１０は導電性部材で構成されており、内側チャンバ８０９の上端部あるいは下端部が導電性部材で構成された外側チャンバと導通するように構成されている。内側チャンバ８１０は、その下面で、同様に導電性部材で構成された下部外側チャンバ８１２の上面と接触して接続されており、導通が確保される。そして、外側チャンバ８１１，８１２を配線接続して接地することで、内側チャンバ８０９または内側チャンバ８１０が接地される。
【００４５】
上記した放電室部は、放電室ベースプレート８３５が真空室部と接触してこれを押圧する。放電室ベースプレート８３５の下面は、試料台（電極）ベースプレート８２４の上面と接触し、この試料台ベースプレート８２４の下面が処理チャンバ８００の上部外側チャンバ８１１の上面と接触し、これらが接続されている。放電室ベースプレート８３５は、一方で、上部内側チャンバ８０９の上端またはこの近傍を含む上端部に設けられたフランジ部の上方に配置され、このフランジ部を介して試料台ベースプレート８２４を上方から押しつけて押圧力を伝える構成となっている。上部内側チャンバ８０９のフランジ部の外周側において試料台ベースプレート８３５が上部外側チャンバ８１１を押しつけて接触しこれに押圧力を印加する。
【００４６】
なお、放電室ベースプレート８３５をその下方に配置された真空室ベースプレート８２４に対してボルト等を用いて締結する際に、上部内側チャンバ８０９を下方に押し付ける押圧力が加わるとともに、そのフランジ部と接触して接続された部分で押し付けられる試料台ベースプレート８２４と上部内側チャンバ８０９の下部と接触して押し付けられる試料台８０４の支持ベース部材とに略垂直な方向に押圧力が加わるように、予め吊下げ梁８０５及びこれに支持された支持ベース部材８２３とがわずかな距離上方に浮いた状態となるように弾性を有する弾性リング８３８が、試料台ベースプレーと８２４と吊下げ梁８０５の上部との間に配置されている。
【００４７】
処理対象である試料が内側チャンバ８０９，８１０内の試料台８０４上に載置されるには、内側チャンバ８０９あるいは８１０にウエハを搬送できるゲートが必要となる。さらに、このゲートを開閉して密封してこのチャンバの内側と外側の空間を遮断し連通するバルブが必要となる。本実施例では、処理室部８００の内側と真空搬送容器１１１の内側との間に設けられたゲートを開放しあるいは閉塞して密封することで、両者を連通、遮断する大気ゲートバルブ８０４と内側チャンバ８０９の内側と外側とを開放し或いは閉塞して密封することで両者を連通、遮断するプロセスゲートバルブ８１３とを備えている。大気ゲートバルブ８１４は、真空搬送容器１１１の内側の側壁上に配置されて駆動手段８２２によって上下及び水平方向に移動可能に構成されており、内側側壁上でゲートを密封するよう閉塞し、あるいは開放する。また、真空容器を構成する外チャンバ８０９に、真空搬送容器１１１と処理室部８００が接続されたときに前記真空搬送容器１１１側のゲートと連通する位置にゲートが設けられる。
【００４８】
さらに、このプロセスゲートを開放、閉塞して密封するためのプロセスゲートバルブ８１３が、外チャンバ８１１と内チャンバ８０９との間の空間に配置され、プロセスゲートバルブ８１４は、その下方の駆動手段８２１によって上下及び水平方向に移動可能に構成されており、閉塞時に内チャンバ８０９の側壁上に配置されて内側側壁上でゲートを密封するよう閉塞し、あるいは開放する。プロセスゲートは、ウエハを搬送する搬送室内のロボットアームがウエハを搬送した状態でウエハ及びロボットアームと接触しない位置と形状で配置されている。
【００４９】
上記の構成において、各ゲートバルブはウエハの搬送の際に支障がし生じないよう開放される。また、ウエハを処理する際には、最も内側のチャンバ、本実施例では内側チャンバ８０９に設けられたゲートを閉じるゲートバルブ、プロセスゲートバルブ８１３と大気ゲートバルブ８１４とは閉塞されて密封され、これらの内外の空間の間を遮断する。
【００５０】
また、処理室を取外し、或いは整備作業等で真空容器を開放する場合には、大気ゲートバルブ８１４は閉塞された状態で、プロセスゲートバルブ８１３は開放され外側チャンバ８１１の内側における内側チャンバ８０９の内外の空間を連通する。この際、プロセスガスを処理室部８００内には供給しないようプロセスガス遮断バルブ８０２を駆動してプロセスガスライン８０１を遮断して閉塞する。
【００５１】
上記のように、本実施例では、プロセスゲートバルブ８１３を開放して外側チャンバ８１１内の内チャンバ８０９の内側、外側を連通し略同じ圧力に設定、あるいは調節可能に構成している。このようにすることで、この内側チャンバ８０９あるいは８１０は、内外の大きな圧力差による荷重が小さくなり部材の厚さや大きさを低減することができる。
【００５２】
処理室部８００の真空容器である外側チャンバ８１１の内側を整備する作業を行う場合には、大気ゲートバルブ８１４を閉塞して外側チャンバ８１１内を密封してこれを確認後、プロセスゲートバルブ８１３を開放する。プロセスゲートが連通され内側チャンバ８１３内外の空間が連通された状態で、大気開放バルブ８１５を開放して処理室部８００外部と内部とを連通させ、処理室部８００内の外側チャンバ８１１，８１２内の圧力を昇圧して略大気圧まで上昇させる、すなわち、大気開放する。
【００５３】
この大気開放後、処理室部８００内を開放する。まず、処理室部８００の外側チャンバ８１１の上部に配置されてこの内側を密封している蓋（石英プレート）８０３を上方に持ち上げて開放する。この際、クレーン等で上方に持ち上げても良いが、予め蓋にヒンジ部を設けておき、ヒンジを軸にして蓋を上方に跳ね上げて１８０度以上開くようにしても良い。次に、内側チャンバ８０９を整備する作業を行う。この整備作業、例えば清掃や交換、修理等を容易に行えるようにするため、内側チャンバ８０９を外側チャンバ８１１から取出して、処理室部８００から取外しても良い。
【００５４】
上記のように、内側チャンバ８０９の内外が略同圧となるまで調整、あるいは維持可能な構成を備えているので、チャンバ部材の厚さが抑制される。このため、内側チャンバ８０９の重量が軽減され、取外し等取り扱い作業が容易となり、作業時間が低減され真空処理装置の稼働効率が向上する。
【００５５】
本実施例では、内側チャンバは上下２つ備えられており、試料台８０４のブロックの上下に８０９，８１０に分けられる。つまり、内側チャンバ８０９の下方に試料台８０４ブロックが配置されている。試料台８０４のブロックは、試料台本体８０４と、これを支持し試料台８０４を中心の軸にして軸周りに支持梁８２０を配置している。本実施例では、内側チャンバ８０９及び外側チャンバ８１１と試料台本体８０４とは略円筒形をしており、内側チャンバ８０９内の試料台８０４上の空間のガスが、この支持梁同士の間の空間であって内側チャンバ８０９の間の空間を通路として下方へ流れる。
【００５６】
支持梁８２０は、試料台本体８０４とこの本体の周囲に配置されたリング状の支持ベース部材８２３との間を連結して、試料台８０４を内側チャンバ８０９内に保持している。上記支持べース部材８２３と支持梁８２０、及び支持ベース部材８２３と連結されてこれをつり下げるつり下げ梁８０５内には、上記試料台８０４本体へ供給されるガスや冷媒の供給管や電力の送電線がその内側に配置されている。このようにして、試料台本体８０４と支持梁８２０、支持ベース８２３とを一体のブロックとして持ち上げて外側チャンバ８１１外へ持ち上げて取出すことができる。このような試料台８０４の整備や交換等は内側チャンバ８０９の整備よりも頻度が少なく、ブロックとして一体に移動可能な構成とすることで、真空処理装置の整備作業の効率が向上できる。
【００５７】
また、真空室部の下部には、真空室８３２’或いは放電室８３２の状態を検出するためのセンサ８３９が配置されている。すなわち、下部外側チャンバ８１２の側壁部には、センサを収納する穴が形成され、この内側に真空室８３２’内の圧力、ガス組成、プラズマの発光等を検知してこれらの状態を検出するセンサ８３９が配置されている。このセンサ８３９、またはこれを収納する穴に連通する通路が、下部外側チャンバ８１２、及び下部内側チャンバ８１０に形成されている。この通路の開口は下部内側チャンバ８１０の側面に配置されており、この通路を介して真空室８３２’内のガス、プラズマ等がセンサ８３９へ伝達される。
【００５８】
試料台８０４のブロックの下方に下側の内側チャンバ８１０が配置されており、この内側チャンバ８１０の中央側部分には開口が配置されている。この開口部は内側チャンバ８１０の下方であって試料台８０４の下方に配置された排気バルブ８０７や排気ポンプ８０８を備えた排気手段と連通しており、試料台８０４の周囲を流れる内側チャンバ８０９内のガスが通流する部分である。つまり、試料台８０４周囲の支持梁８２０同士の間の空間と、試料台８０４下方の内側チャンバ８１０内の空間とが、処理室部８００内の処理ガス、プラズマ中の粒子や反応性生物の粒子が流れて排気される排気経路となっている。
【００５９】
処理室部８００の下方に配置された真空排気装置１１４を構成する排気バルブ８０７は、その下方に配置された排気ポンプ８０８と内側チャンバ８１０の内側の空間との間を連通あるいは遮断することのできる板状のシャッターを複数枚備えている。すなわち、排気バルブ８０７は、複数のシャッターを回転させることで開口している排気通路面積を可変に調節して排気流量や速度を調節する、シャッター式排気バルブである。
【００６０】
このように、本実施例では、排気手段が試料台８０４の下方、特に試料台の直下方に配置されている。そして、内側チャンバ８０９内の試料台８０４の上方の空間内のプラズマや処理ガス、反応性生物は、試料台８０４の周囲とその下方の内側チャンバ８１０内の空間を介して排気バルブ８０７までの排気経路を流れる。
【００６１】
複数の支持梁８２０は、試料台８０４を中心の軸に略軸対象の位置に配置されており、各支持梁同士の間の空間を流れて試料台８０４直下方の排気バルブ８０７までの流れる各々の排気経路の長さは、略等しくなるように構成されている。
【００６２】
本実施例では、真空排気装置１１４は、シャッターを複数備えた排気バルブ８０７とその下方の排気ポンプ８０８とを備え、排気バルブ８０７はそのバルブが試料台８０４の直下方に配置されている。この複数枚の板状のシャッタは図３のように各々略水平（ウエハ面方向）に配置され各々に取り付けられた軸を中心に各シャッタが回転して、前記内側チャンバ８１０の開口と排気ポンプ８０８との間で連通する面積を調節する。これらの軸を回転させて行くと各シャッタの板同士が接触をして前記開口を封止して閉塞する。また、各シャッターの板が試料台８０４方向（上方向）に略平行となった際に連通する面積が最も大きくなる。図示していないが排気バルブ８０７はこれらシャッタの回転を調節するモータ等の駆動手段を備えており、排気手段はこれらシャッタの開口面積と排気ポンプ８０８の駆動を調節することで排気の量とその速度とを調節している。
【００６３】
また、試料台８０４下方で排気バルブ８０７上方には、外側下部チャンバ８１２に設けられた円形状の排気開口８３１’上部を覆ってこれを開閉（開口／遮断）する排気ゲートプレート８３０が配置されている。排気開口８３１’の中心は、その直上方の略円筒形状の試料台８０４の軸と略同一の線上に位置している。
【００６４】
処理室部８００内を開放する場合には、内側チャンバ８０９の内外の空間の圧力が略同一であることが確認された後、放電室部が開放される。まず、処理ユニット１０３に電力が供給されていないことを確認した上で、放電室部の上部に配置された電波源部８２５及びコイル８２７を含むコイルケース１２０と、下方の真空室部とともに真空容器構成する蓋部材８２７とその内側のアンテナ部材とを起重装置１２１を利用して上方に移動する。本実施例では、蓋部材８４２及びアンテナ部材とその下方のプレート８０３の上面とは、大気に露出されているので、これらの上方への移動は放電室８３２、真空室８３２’内側が減圧されている状態でも可能である。
【００６５】
その後、プレート８０３、その下方の蓋下部リング８３７、シャワープレート８３４を上方に移動させ取り外す。さらに、放電室内側壁部材８３３を上方に持ち上げて取り外す。次に、放電室外側壁部材８３６、放電室ベースプレート８３５を上方に移動させる。放電室ベースプレート８３５の真空搬送容器１１１側の端部にはヒンジ部８４３が配置されており、このヒンジ部８４３を支点として、放電室ベースプレート８３５を、さらにはこれに接続された状態で放電室外側壁部材８３６を上方に持ち上げても良い。
【００６６】
このようにして、放電室部が上方に移動されて、放電室８３２、真空室８３２’が大気開放される。次に、真空室部の内側の部材を取り外す。開放して大気暴露した外側チャンバ８１１の内側から上部の内側チャンバ８０９を上方に持ち上げて取出す。プロセスゲートバルブ８１３を外側チャンバ８１１内から取外すか、プロセスゲートバルブ８１３が内側チャンバ８０９から開放された状態にして内側チャンバ８０９を上方に持ち上げて取出す。その後、プロセスゲートバルブ８１３を取外し、外側チャンバ８１１外へ取出す。
【００６７】
内側チャンバ８０９，８１０は、試料台８０４の支持梁８２０と支持ベース部材８２３を挟んで上下に分割されて配置されている。試料台８０４ブロックを一体で上方に持ち上げて外チャンバ８１１外へ取出した後、下部の内側チャンバ８１０を上方へ取外し、外側チャンバ８１１の内側側壁面を清掃あるいは修理等整備作業を行う。
【００６８】
次に、図４を用いて、本実施例の処理ユニットと搬送ユニットとの接続の構成を説明する。図４は、図１に示す実施例に係る真空処理装置の処理ユニットと搬送ユニットとの連結部分の構成を拡大して示す上面図である。図４（ａ）は、処理ユニットの内側を開放した状態を示す状面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す処理ユニットの下回り構成の概略を拡大して透過して示す上面図である。特に、真空容器の下方の構成を点線を用いて示したものである。尚、本実施例では、下廻りとは真空容器１１３，１１３’から床面までの範囲を示す。
【００６９】
本実施例の処理ユニット１０３、１０３’は、上記のように、平面形状が略五角形状の真空搬送容器１１１の辺に相当する側面の隣接する各辺に配置された、真空容器１１３、１１３’と、これらの下方でそれぞれの真空容器１１３、１１３’を下方から支持する架台１１５、１１５’を備えている。
【００７０】
これらの処理ユニット１０３，１０３’は、上方から見て真空処理装置１００の前後方向に真空搬送装置１１１の略中心を通る線を挟んで左右対象となる位置に配置されている。また、この略中心を通る線は真空搬送容器１１１の多角形の頂部を通っている。すなわち、前記線が隣接する２つの処理ユニット１０３，１０３’は、図上多角形状の真空搬送容器１１１の頂部の左右で前記線を挟んでこの線に対してその真空搬送容器１１１の中心と各処理ユニットの真空容器１１３，１１３’の中心を通る線とが所定の角度をなして配置されている。
【００７１】
また、このように処理ユニット１０３及び１０３’が取り付けられる真空搬送容器１１１の各辺をなす側面は、これらの処理ユニットの装着部は、上方から見て、前記真空容器１１３，１１３’と真空搬送容器１１１の中心とを通る線と略垂直に配置されている。なお、この線の真空処理装置１００の後方から見てこの真空処理装置の側方に、すなわち隣接する処理ユニットまたは真空容器と反対の側の真空容器の側面に起重装置１２１が配置されている。
【００７２】
本実施例においては、これらの処理ユニット１０３，１０３’は個々のユニットとして個別に組立てられ、組み立てられた状態で真空搬送容器１１１の各側面に取り付けられるとともに、これらから同様のユニットとして取り外しが可能に構成されている。
【００７３】
図４（ａ）に示すように、真空容器１１３および１１３’の上部を構成する放電室ベースプレート８３５，８３５’は、処理ユニット１０３，１０３’あるいは真空容器１１３，１１３’の真空搬送容器１１１側の端部に配置されたヒンジ部８４３，８４３’を中心に回転して真空容器１１３，１１３’内部を開放可能に構成されている。つまり、放電室ベースプレート８３５，８３５’は、真空容器１１３，１１３’の蓋部材を構成している。
【００７４】
本実施例では、このように処理ユニット１０３，１０３’の各々、例えば処理ユニット１０３では、真空容器１１３の上部に配置されこの内部を覆う蓋部材を真空搬送容器１１１の側の端部に配置されたヒンジ８４３を中心に回転させてその内部を開放することで、使用者である作業者が真空容器１１３内部に接近して作業することを容易にしている。特に、ヒンジ８４３とは真空容器１１３の内側の中心部を挟んで反対の側及び隣接する真空容器１１３’の側に作業者が位置して、真空容器１１３内部に作業を施すことが可能に構成されている。また、この作業を容易にするために、真空容器１１３の下方からこれを支持する支持台である架台１１５には、その上面は作業者が乗載して安定して姿勢を保てるように平面状にされている。
【００７５】
隣接する処理ユニット１０３，１０３’のそれぞれの架台１１５，１１５’は、前記真空搬送容器１１１の中心を前後方向に通る線を挟んで、その両側に対象に配置された略矩形状を有している。特に、本実施例では、その略矩形状のそれぞれの一辺が前記線を挟んでこれと平行に相互に対向して配置されている。
【００７６】
また、それぞれの架台１１５，１１５’の真空処理装置１００の中央側、またはこの中央部に配置された真空搬送容器１１１の中央側の前側部分は、処理ユニット１０３，１０３’が配置される各側面の間の頂部の下方への投影面内に入り込んで配置されている。
【００７７】
その結果、真空容器１１３，１１３’及び真空容器１１３，１１３’と真空搬送容器１１１との結合部分は架台１１５，１１５’の内側部分の上方に位置している。この結合部分は、２つの真空容器である真空搬送容器１１１及び真空容器１１３または１１３’の各内側の室を連通可能に開閉するゲート部分となっている。
【００７８】
本実施例では、上記の通り、架台１１５，１１５’上面は作業者や使用者が乗載可能に平面で構成されており、作業者はこの平面上の上面に載って姿勢を安定させて、処理ユニット１０３，１０３’に必要な作業を容易に行うことができる。この作業を容易にするために、真空容器１１３，１１３’の下方の架台１１５，１１５’上面への投影面の外周囲、特に、隣接する真空容器或いは処理ユニットの側の架台１１５の上面及びこれに連なる真空処理装置１００後方または斜め後方の側の架台１１５の上面が平面で構成されている。これらの方向の箇所に作業者が作業を容易に行えるだけの乗載可能な面積が確保できるように架台１１５，１１５’の形状が決定されているが、さらに、図１，図４（ｂ）に点線で示すように真空処理装置１００の後方側にその上面が平面形状となって作業者が載ることができる形状の部材を架台１１５または１１５’後端の辺の部位に取り付けても良い。
【００７９】
真空容器１１３，１１３’の隣接する処理ユニットと反対の側、真空処理装置１００の側方側には、起重装置１２０あるいはフレーム１１２が配置されているが、他の方向の架台１１５の上面に作業者が位置して真空容器１１３，１１３’を含む処理ユニット１０３，１０３’に作業を施す上で安定して姿勢を維持できる空間が確保される。さらに、内部が開放された真空容器１１３，１１３’に対して複数の作業者が並列して位置し作業を施せるので、作業の効率が向上する。さらに、内部が開放された複数の真空容器同士の間に作業者が位置して両者に作業を平行して施すことができ、作業効率がさらに向上する。この作業者は、下方の架台１１５，１１５’の何れかまたは両方の上に乗載して作業が施せる。
【００８０】
図４（ｂ）に示すように、真空容器１１３，１１３’の下方にこれらを支持する支柱１１６，１１７，１１６’，１１７’ および１１８が配置されている。本実施例では、真空容器１１３，１１３’下方の排気装置１１４，１１４’の外周側にこれらを囲んで支柱が配置されている。
【００８１】
すなわち、真空容器１１３下方において排気装置１１４の図上左側（真空容器１１３’と排気装置１１４を挟んで反対の側）に２本の支柱１１６，１１７が配置され、一方真空容器１１３’下方において排気装置１１４’の図上右側に２本の支柱１１６’，１１７’が配置されている。さらに、真空容器１１３，１１３’の中間に配置され、これらと連結されて両者を下方から支持する支柱１１８が配置されている。
【００８２】
本実施例では、真空容器１１３または１１３’の下方でこれ(その上方の放電部と下方の排気装置を含めて)を安定して支持して使用者が安心して使用できるようにする上で、少なくとも３本の支柱を用いる。特に、真空搬送容器１１１に取り付けられた真空容器１１３，１１３’のその取り付け部の水平方向の両側、あるいはその下方の排気装置１１４，１１４’の両側に少なくとも１本ずつの支柱を配置する。
【００８３】
さらに、処理ユニット１０３，１０３’では、これらを構成する真空容器１１３，１１３’を平面が略多角形状の真空搬送容器１１１の隣接する２辺の側面に取り付け後、真空容器１１３，１１３’の対向する側面でこれらが最も近づく箇所（狭隘部）で、支柱１１６の上端部に配置された台形状のブロックが両者に当接して両者と支柱１１６とが連結されている。この支柱１１６の上端部の断面台形状のブロックと真空容器１１３，１１３’の側壁部とは、真空処理装置１００の後方側からこれら側壁に当接するよう取り付けられてボルトにより締結、連結されている。
【００８４】
また、後述するように、支柱１１６，１１７，１１８や支柱１１６’，１１７’の下端部はこれを下方から支持する架台１１５，１１５’と連結されて接続されている。
【００８５】
このように、２つの処理ユニット１０３，１０３’は、真空搬送容器１１１および真空処理装置１００が設置される床に連結されてその位置が略固定される。さらには、並列に設置されたこれら処理ユニット１０３，１０３’は真空搬送容器１１１及び床を介して連結されるのみでなく、これらの間に配置されその真空容器及び架台同士を連結する少なくとも一本の支柱１１６により連結されている。このような構成が、隣接する複数の処理ユニットを有する真空処理装置１００の設置状態をより強固にし地震時の装置の耐性が向上される。
【００８６】
上記の通り、放電室８３２の上方には放電室８３２内に電界を供給するための電波源部８２５が、放電室８３２の側方の周囲には磁界を供給するためのコイル８２７等の所定の重量を有する部材が配置されている。
【００８７】
これら電波源８２５，コイル８２７により真空容器１１３上方の略円筒形状を有した放電室８３２の内部にプラズマが形成される。この放電室８３２の周囲に配置されたコイル８２７を含むコイルケース１２０及び電波源部８２５、真空容器１１３等の荷重は、その下方の３つの支持柱１１６，１１７，１１８により架台１１５上で支持される。
【００８８】
上記の通り、本実施例では、処理ユニット１０３の排気装置１１４は、真空容器１１３とその上方の放電部の下方に在って、特に、その断面が略円形である排気装置１１４の中心軸が放電部内の放電室８３２、試料台８０４と略同一の軸上にあるように配置されている。
【００８９】
さらに、真空容器１１３、１１３’と下方の架台１１５、１１５’との間でこれらと連結される支持柱１１６、１１６’、１１７、１１７’及び１１８は、各処理ユニット１０３，１０３’の真空容器１１３，１１３’、排気装置１１４，１１４’を含む重量物の重心がそれぞれ３本の支持柱を結んだ線の内となる様に配置されている。すなわち、図４（ｃ）に示すように、支持柱１１６，１１７及び１１８を結ぶ線と支持柱１１６’，１１７’及び１１８を結ぶ線で構成される２つの三角形の領域内に、各処理ユニットのこれら支持柱で支持される部材の重心Ｇ1、Ｇ2が在るように構成される。尚、本図及び以下の図からはコイルケース１２０，フレーム１１２等の絵は省略する。
【００９０】
さらに、本実施例では、排気装置１１４を挟んで隣接する真空容器の側に一本、他方の側に少なくとも２本の支持柱が配置されている。このような配置において、図４（ｄ）に示すように、真空容器１１３，１１３’およびその上方の放電部を含む構造の重心と略同一の位置に在る真空排気装置１１４，１１４’の中心軸Ｏ1、Ｏ2は、支持柱１１７−１１８、１１７’−１１８とを結ぶ線Ａ−Ａ’上に配置されている。
【００９１】
さらに、本実施例では、図４（ｃ）に示すように、支持柱１１７−１１８間の距離Ｌ1は支持柱１１６−１１８間の距離Ｌ2よりも大きくされており（Ｌ1 ＞Ｌ2）、使用者が支持柱１１７−１１８の間から真空排気装置１１４に対して作業を施す際の作業空間をより大きく確保している。処理ユニット１０３’も同様である。このような空間は、特に、真空排気装置１１４を真空容器１１３から取外して真空処理装置１００の後方に取り出す際に有効となる。
【００９２】
本実施例の真空容器１１３，１１３’は、その平面形状が略矩形状である略直方体の形状であって、その内部に略円筒形状の処理室や放電室が配置されている。一方、真空容器１１３，１１３’の形状はこれに限るものではなく、平面形状が略多角形状や略円形状であっても良い。
【００９３】
図４（ａ），（ｂ）には示されていないが、各処理ユニット１０３，１０３’において、それぞれ隣接する処理ユニットの反対側となる真空容器１１３または１１３’の側壁に起重装置１２０が取り付けられている。このため起重装置１２０及び放電室部を含めた処理ユニット１０３の上部構造部の重心は、図１において、左側の装置側方に偏り、処理ユニット１０３’の上部構造部の重心も同様に右側の装置側方に偏る。さらに、起重装置１２０により処理ユニットを持ち上げた場合の荷重は起重装置１２０に偏る。これに対応して、支持柱１１６，１１７が真空排気装置１１４の中心よりも左側及び右側に配置され、真空容器と架台とが全体として真空排気装置の中心よりも外側においてそれらの接続の強度が高くなるように構成されている。
【００９４】
図５および図６を用いて、本発明の真空処理装置に係る処理ユニットの構成についてさらに説明する。図５（ａ）は、図１に示す真空処理装置から切り離されたエッチング処理ユニットの状態の上面図を示している。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す処理ユニットの側面を示す図である。図５（ｃ）は、支柱と重心位置の関係を示す図である。
【００９５】
これらの図において、真空処理装置を組立てる際に、処理ユニット１０３は個別に組み立てられ、または組み立てられた状態で個別に輸送される。処理ユニット１０３が個別に組み立てられた状態では、架台１１５上に真空容器１１３他の構造体を保持できるように架台１１５と真空容器１１３との間でこれらを連結する支持柱１１６、１１７及び１１９を有している。
【００９６】
支持柱１１６，１１７とともに、支持柱１１９は、架台１１５上の真空容器１１３下方の空間に配置されて、架台１１５と真空容器１１３の下部とを連結している。
【００９７】
また、支持柱１１６，１１７，１１９は、図４（ｃ）、（ｄ）で説明した例と同様に、真空排気装置１１４その他重量物の重心が３本の支持柱を結んだ線で構成される領域の内となる様に配置され、かつ、処理をするウエハ及び真空排気装置１１４の位置関係が略垂直方向の配置になる構造では、真空排気装置１１４の略中心軸が処理ユニット１０３内の処理室の略中心に位置する。そのため、真空排気装置１１４を囲むようにこれら支持柱が配置されているとともに、メンテナンス時に側面及び背面から引き出せる位置となっており、リフター１２１等起重装置の重量物側を支持柱１１６、１１７の２本で支持している。
【００９８】
図５（ｃ）に、支柱と重心位置の関係を示す。この実施例において、支持柱１１６，１１７及び１１９は、図４に示す真空排気装置１１４の中心あるいは処理ユニット１０３の上部構造の重心と支持柱１１６，１１７，１１８が形成する前記三角形の領域との位置関係と比較して、これらが形成する前記三角形の領域のより内側に前記真空排気装置１１４の中心または上部構造の重心Ｇ1（Ｇ2）が位置している。より具体的には、この実施例における支持柱１１９は、図４の支持柱１１８と比べ、下側の架台１１５の後端側（図５（ａ）で下方側）に位置している。
【００９９】
また、架台１１５は平板上の部材であり、その下面と床面との間に図示しないキャスタ等移動を可能にする手段が配置されると共に、その位置を床上に固定するための複数のボルト及びナットを有するロッドを備えている。
【０１００】
処理ユニット１０３はこのような架台１１５上に真空容器１１３を含む上部構造体を取り付けられた状態で、ユニットとして運搬され真空搬送容器１１１に取付けまたは取外しされる。
【０１０１】
図６は、真空容器１１３としてのエッチング処理容器を搬送室ヘドッキングさせた図である。すなわち、略五角形の平面形状を有する真空搬送容器１１１の隣り合う辺の側面に、２つのエッチング処理容器（真空容器）１１３，１１３’を取り付けた状態を示している。
【０１０２】
各処理ユニット１０３，１０３’と真空搬送容器１１１との接続は、それぞれの真空容器１１３，１１３’の端部に配置された接続ゲート部を真空搬送容器１１１の各ゲート部に当接させて両者を連結して固定することで行われる。この例に示すように、各処理ユニット１０３，１０３’の接続ゲート部は隣接する処理ユニット側に偏らせて配置されており、各真空容器１１３，１１３’の外側壁同士が近接してその距離が他の部分より小さい狭隘部が形成される。多角形の真空搬送容器１１１の後端部に配置される隣接する処理ユニット１０３，１０３’それぞれが他方に近接して配置されることで、真空処理装置１００の水平方向（左右方向）の長さが抑制され、真空処理装置の設置面積が減少する。
【０１０３】
処理ユニット１０３，１０３’が真空搬送容器１１１に取り付けられ締結されたことが確認されると、架台１１５，１１５’の下面のロッドと装置を設置する床面を連結して締結し、処理ユニット１０３，１０３’の位置を床面上に固定する。
【０１０４】
真空搬送容器１１１に処理ユニット１０３，１０３’を連結して取り付ける際、支持柱の配置を変えること無く使用した場合、上記の通り、真空排気装置１１４の外周にこれを囲んで配置された支持柱１１６，１１７，１１９が在る状態で真空排気装置の取外しやメンテナンスを行うことになる。一方、上記の通り、装置全体の設置面積の減少や小型化が進むと作業を行えるスペースが制限を受けて、脱着やメンテナンス作業の効率が低下し作業時間が長くなってしまうという問題が生じる。ひいては作業の時間が増大することで装置が稼動していない非稼動時間が長くなって装置の稼動率が低下してしまい、製造コストが高くなってしまう。
【０１０５】
これに対し、本実施例では、処理ユニット１０３，１０３’を真空搬送容器１１１に取り付けた状態で、真空容器１１３，１１３’を支持する支持柱の位置を変えて、作業のための空間を確保して作業効率の低下を抑制する。
【０１０６】
より具体的には、支持柱１１９、１１９’を取り外すとともに、真空容器１１３、１１３’との狭隘部にてこれら同士を同時に１本の支持柱１１８にて保持し位置を固定することでメンテナンススペースを広くとることができる。
【０１０７】
以下、図７，図８を用いて、本実施例における支持柱の取り付け及び取り外しの流れを説明する。
【０１０８】
図７は、図６に示す真空処理装置に支持柱１１８を取り付ける際の状態を示す、装置後方から見た側面図である。図８は、図６の状態から支持柱１１９、１１９’を取り外す時の図を示す。
【０１０９】
図７において、個別に組立てられた処理ユニット１０３、１０３’を真空搬送容器１１１へ取り付ける際は、支持柱１１６、１１６’、１１７、１１７’、１１９、１１９’は処置ユニット１０３，１０３’の真空容器１１３，１１３’の下方においてこれに連結された状態である。上記のように架台１１５，１１５’の床面への位置固定終了後、上記６本の支持柱が連結された状態で、支持柱１１８が真空容器１１３、１１３’の間の側壁同士の狭隘部において、これらの側壁に当接させて取り付けられる。
【０１１０】
図４に示したように、支持柱１１８の上端部には水平方向の断面が台形状の接続部６０１が配置されており、この台形状の接続部６０１の台形斜辺を構成する側面が真空容器１１３，１１３’同士の狭隘部の両側側壁に当接される。次に、この接続部６０１が側壁に当接された状態で、ボルトが略水平方向の接続部６０１と真空容器１１３，１１３’の各々の側壁に差し込まれて締結されこれらが連結される。
【０１１１】
さらに、支持柱１１８の下端部は、その辺を向かい合わせて配置された矩形状の架台１１５，１１５’とに接続される連結梁部材６０２が連結されて配置されている。この連結梁６０２が対向する架台１１５，１１５７の各々の端部にボルト等で締結されて接続される。この結果、隣接する架台１１５，１１５’は、支持柱１１８を介して両者が連結されると共に、隣接する真空処理装置１１３，１１３’と連結されて、隣接する２つの処理ユニット１０３，１０３’が連結される。
【０１１２】
次に、図８に示すように、図７に示す状態から処置ユニット１０３、１０３’の支持柱１１９、１１９’を取り外す。すなわち、隣接した位置に装着される処置ユニット１０３、１０３’は、支持柱１１８を中心に対象に配置された５本の支持柱で支持される。一方の処理ユニット１０３の真空容器１１３及びこれに接続された排気装置１１４等を含む処理ユニット１０３の構造は、中央で２つの処理ユニットに連結されてこれらを支持する支持柱１１８と真空排気装置１１４を挟んで反対の側（真空処理装置１００の側方側）に配置された少なくとも２本の支持柱１１６，１１７で支持される。
【０１１３】
このように、処理ユニット１０３，１０３’を真空搬送容器１１１に取付ける時に、真空容器と架台との間でこれらに連結されていた支持柱１１９，１１９’が、処理ユニット１０３，１０３’の中間に配置された支持柱１１８と付け替えられることで、各処理ユニットを支持する位置がより真空搬送容器１１１の側に移動する。
【０１１４】
支持柱１１６は支持柱１１７の真空搬送容器１１１の側でこの間に配置されており、本実施例では、支持柱１１８との距離は支持柱１１７と支持柱１１８との間の距離が大きくされている。さらに、支持柱１１７について真空排気装置１１４の中心を挟んで１８０度反対側の位置に支持柱１１８が配置されている。したがって、真空容器１１３を含む処理ユニット１０３の上部構造体を安定的に支持するとともに、真空排気装置１１４等真空容器１１３の下方に位置する装置に作業を施す上で大きな作業用空間を確保できる。
【０１１５】
また、図８に示すように、各処理ユニット１０３，１０３’と真空搬送容器１１１は支持柱１１８を介して相互に連結されている。さらに、各架台１１５，１１５’は床面と連結されて位置が固定されている。このことから、真空排気装置１００の後部では、真空搬送容器１１１とこれに接続された処理ユニット１０３，１０３’を構成する真空容器１１３，１１３’及び架台１１５，１１５’とが床面に対して連結されると共に、これらが閉構造として相互に連結されている。この構成により、複数の真空処理ユニット１０３，１０３’、ひいては処理ブロック１０２、真空処理装置１００の設置状態での強度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の実施例に係る真空処理装置の全体構成を示す上面図である。
【図２】図１に示す真空処理装置の全体構成を示す側面図である。
【図３】図１に示す真空処理装置に備えられた処理ユニットの内部構成の概略を示す断面図である。
【図４（ａ）】処理ユニットの内側を開放した状態を示す状面図である。
【図４（ｂ）】図４（ａ）に示す処理ユニットの下回り構成の概略を拡大して透過して示す上面図である。
【図４（ｃ）】図４（ａ）に示す処理ユニットの作用の説明図である。
【図４（ｄ）】図４（ａ）に示す処理ユニットの作用の説明図である。
【図５（ａ）】処理ユニットの他の実施例の上面図である。
【図５（ｂ）】図５（ａ）に示す処理ユニットの側面を示す図である。
【図５（ｃ）】支柱と重心位置の関係を示す図である。
【図６】図１の実施例において、真空容器を搬送室ヘドッキングさせた状態の図である。
【図７】図６に示す真空処理装置に支持柱を取り付ける際の状態を示す、装置後方から見た側面図である。
【図８】図６の状態から支持柱を取り外す時の図を示す図である。
【符号の説明】
【０１１７】
100…真空処理装置本体、101…大気側ブロック、102…真空処理ブロック、103…真空処理ユニット、105…搬送ユニット、106…大気搬送ユニット、107…ウエハカセット、108…ダミーカセット、109…ロック室ユニット、110…位置合わせ部、111…搬送室、112…フレーム、113…真空容器、114…真空排気装置、115…架台、116…支持柱、117…支持柱、118…支持柱、119…支持柱、120…コイルケース、121…リフターまたはクレーン、825…電波源、832…放電室、835…放電室ベースプレート。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多角形の搬送チャンバの隣合う辺に取付けられた２つの真空容器と、前記各真空容器に接続された真空排気装置と、前記２つの真空容器及び前記真空排気装置の下方に各々配置されたステージと、前記各ステージと前記各真空容器との間に各々配置された複数の支持柱を有し、これら各支持柱のうちの１本は前記２つの真空容器間の狭隘部に配置され、前記２つの真空容器と前記２つのステージとに連結され、前記支持柱のうち他の複数の支持柱が前記真空容器の下方にそれぞれ配置されかつ前記真空排気装置を挟んで対応する側に配置されていることを特徴とする真空処理装置。
【請求項２】
前記２つの真空容器に連結された支持柱は、これら２つの真空容器を搬送チャンバに取り付け後に取り付けられる請求項１記載の真空処理装置。
【請求項３】
前記反対側に配置された支持柱と前記連結された支持柱とで構成される略三角形の領域内に、この上方の真空容器及び前記支持柱の間に位置する真空排気装置の重心位置が配置された請求項１また２に記載の真空処理装置。
【請求項１】
多角形の搬送チャンバの隣合う辺に取付けられた２つの真空容器と、前記各真空容器に接続された真空排気装置と、前記２つの真空容器及び前記真空排気装置の下方に各々配置されたステージと、前記各ステージと前記各真空容器との間に各々配置された複数の支持柱を有し、これら各支持柱のうちの１本は前記２つの真空容器間の狭隘部に配置され、前記２つの真空容器と前記２つのステージとに連結され、前記支持柱のうち他の複数の支持柱が前記真空容器の下方にそれぞれ配置されかつ前記真空排気装置を挟んで対応する側に配置されていることを特徴とする真空処理装置。
【請求項２】
前記２つの真空容器に連結された支持柱は、これら２つの真空容器を搬送チャンバに取り付け後に取り付けられる請求項１記載の真空処理装置。
【請求項３】
前記反対側に配置された支持柱と前記連結された支持柱とで構成される略三角形の領域内に、この上方の真空容器及び前記支持柱の間に位置する真空排気装置の重心位置が配置された請求項１また２に記載の真空処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４（ａ）】
【図４（ｂ）】
【図４（ｃ）】
【図４（ｄ）】
【図５（ａ）】
【図５（ｂ）】
【図５（ｃ）】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４（ａ）】
【図４（ｂ）】
【図４（ｃ）】
【図４（ｄ）】
【図５（ａ）】
【図５（ｂ）】
【図５（ｃ）】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−２４５３６５（Ｐ２００６−２４５３６５Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６０１０４（Ｐ２００５−６０１０４）
【出願日】平成１７年３月４日（２００５．３．４）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月４日（２００５．３．４）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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