(57)【要約】  この成膜装置（１０）は、基板（Ｗ）に被膜を形成する成膜室（１１）と、前記基板（Ｗ）の一面が鉛直方向に沿うように前記基板（Ｗ）を垂直保持するキャリア（１４）と、前記成膜室（１１）と連通するように開閉部（１７）を介して配置された仕込・取出室（１２）と、前記成膜室（１１）との間で前記キャリア（１４）を挿脱可能な搬送位置（Ｐ０）と、前記搬送位置に隣接した退避位置（Ｐ１，Ｐ２）との間で前記キャリア（１４）を移動させ、前記キャリア（１４）を鉛直方向及び水平方向に対してそれぞれ０°より大きく９０°より小さい所定の角度を成す斜め方向に上下動させ、前記仕込・取出室内に設けられた移動機構（４０）とを含む。
2012067085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜装置であって、
基板に被膜を形成する成膜室と、
前記基板の一面が鉛直方向に沿うように前記基板を垂直保持するキャリアと、
前記成膜室と連通するように開閉部を介して配置された仕込・取出室と、
前記成膜室との間で前記キャリアを挿脱可能な搬送位置と、前記搬送位置に隣接した退避位置との間で前記キャリアを移動させ、前記キャリアを鉛直方向及び水平方向に対してそれぞれ０°より大きく９０°より小さい所定の角度を成す斜め方向に上下動させ、前記仕込・取出室内に設けられた移動機構と、
を含むことを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
請求項１記載の成膜装置であって、
前記移動機構は、前記搬送位置と、前記搬送位置に対して斜め上方に位置する前記退避位置との間で、前記キャリアを前記斜め方向に沿って直線的に上下動させる
ことを特徴とする成膜装置。
【請求項３】
請求項１記載の成膜装置であって、
前記移動機構は、
前記搬送位置と、前記搬送位置に対して一方の斜め上方に位置する第一の退避位置との間で、前記キャリアを移動させる第一の移動機構と、
前記搬送位置と、前記搬送位置に対して他方の斜め上方に位置する第二の退避位置との間で、前記キャリアを移動させる第二の移動機構と、を有する
ことを特徴とする成膜装置。
【請求項４】
請求項３記載の成膜装置であって、
前記第一の移動機構と前記第二の移動機構には、前記キャリアを支持して移動させる伸縮部材がそれぞれ備えられ、前記第一の移動機構の伸縮部材と、前記第二の移動機構の伸縮部材とは、互いに交差するように配置されている
ことを特徴とする成膜装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の成膜装置であって、
前記移動機構は、水平方向に対して４５°以上、８５°以下の角度で前記キャリアを斜め方向に上下動させる
ことを特徴とする成膜装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の成膜装置であって、
前記仕込・取出室の前記退避位置に近い位置に設けられ、前記基板を加熱する加熱部を更に備える
ことを特徴とする成膜装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の成膜装置であって、
前記移動機構は、前記キャリアを鉛直方向に沿って移動させる第三の移動機構を更に備える
ことを特徴とする成膜装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜装置に関し、詳しくは、成膜装置を構成する仕込・取出室の構造に関する。
本願は、２０１０年１１月１５日に出願された特願２０１０−２５５１９１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体基板などに機能膜を成膜する成膜装置としては、ＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置やＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置などが挙げられる。
こうしたＰＶＤ装置やＣＶＤ装置などに代表される成膜装置は、基板に対して成膜を行う成膜室と、気密性を有する仕切りバルブ（開閉部）を介して成膜室に繋がる仕込・取出室（ロード・アンロードチャンバ）とを少なくとも備えている。【０００３】
仕込・取出室は、例えば、大気圧雰囲気である空間（一方の側面）から基板を仕込・取出室の内部に仕込み、チャンバ内を減圧した後、減圧雰囲気である成膜室と連通する他方の側面に形成された仕切りバルブを開き、チャンバ内に仕込まれた基板を成膜室内に送り込む。また、仕込・取出室は、減圧雰囲気において、成膜室で機能膜が成膜された基板を取り出して、他方の側面を通じて仕込・取出室内（チャンバ内）に搬送し、チャンバ内を大気圧雰囲気にした後、一方の側面から成膜済みの基板を送り出す。
即ち、仕込・取出室は、内部が減圧雰囲気である成膜室と、大気圧雰囲気である成膜装置の外部との間で、成膜室の内部を減圧雰囲気に保ったまま基板を出し入れするために用いられる受け渡しチャンバである。【０００４】
このような仕込・取出室は、従来、複数の基板を効率よく出し入れするために、例えば、基板の一面が鉛直方向に沿って立てた状態で保持されているキャリア（縦型キャリア）を、水平方向に沿って搬送する搬送機構を備えていた（例えば、特許文献１、２参照）。【０００５】
こうした従来の仕込・取出室は、これから成膜が行われる基板（成膜前基板）を仕込・取出室に仕込んでから、この仕込・取出室の内部（チャンバ内）を減圧し、基板を水平方向における一方の位置に移動させて、成膜室に連なる位置（搬送位置）から退避させる。そして、成膜済みの基板は、内部が減圧雰囲気である成膜室から、仕込・取出室に移動し、成膜済みの基板は、水平方向における他方の位置に移動する。また、これから成膜が行われる基板は、成膜室に連なる搬送位置に移動し、この基板は成膜室に導入される。そして、成膜済みの基板を再び搬送位置に移動させた後、仕込・取出室であるチャンバ内を減圧雰囲気から大気圧雰囲気に戻してから、この成膜済みの基板を仕込・取出室の外部に取り出す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１１６７２１号
【特許文献２】国際公開第２００８／１２９９８３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したような、基板を垂直に保持したキャリアを水平方向に沿って、成膜室に繋がる搬送位置と退避位置との間で移動させる仕込・取出室を備えた成膜装置では、仕込・取出室の水平方向に沿った幅が大きくなるという課題があった。即ち、仕込・取出室においては、搬送位置に位置するキャリアと干渉しないように、水平方向に充分な幅の退避位置を確保しなければならず、仕込・取出室の水平方向に沿った幅を小さくすることが困難であった。【０００８】
そして、仕込・取出室の水平方向に沿った幅を小さくすることが困難であるがゆえに、仕込・取出室の内容積は大きくならざるを得ず、仕込・取出室の内部が大気圧雰囲気から真空雰囲気になるように減圧する排気時間が長くなる。このため、結果的に、成膜室と成膜室の外部との間で、キャリアを出し入れする際に要する入替え時間である仕込・取出効率が低下するという課題があった。【０００９】
また、基板を垂直に保持したキャリアを、水平方向に沿って、成膜室に繋がる搬送位置と退避位置との間で移動させるために、キャリアを水平方向に動かす移動装置以外にも、水平方向に延びるレールやギアなど多くの構成部品が必要であり、コストが掛かるという課題があった。
更に、こうした水平方向に延びるレールやギアなどの機械的な動きを伴う部品から発生するパーティクルによって、仕込・取出室の内部が汚染し、基板が仕込・取出室を通過する際における基板の表面が汚染するといった懸念もある。【００１０】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、仕込・取出効率に優れ、小型化が容易で、かつ簡易な構成で低コストに製造が可能な仕込・取出室を備えた成膜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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のいくつかの態様は、次のような成膜装置を提供した。
即ち、本発明の成膜装置は、基板に被膜を形成する成膜室と、前記基板の一面が鉛直方向に沿うように前記基板を垂直保持するキャリアと、前記成膜室と連通するように開閉部を介して配置された仕込・取出室と、前記成膜室との間で前記キャリアを挿脱可能な搬送位置と、前記搬送位置に隣接した退避位置との間で前記キャリアを移動させ、前記キャリアを鉛直方向及び水平方向に対してそれぞれ０°より大きく９０°より小さい所定の角度を成す斜め方向に上下動させ、前記仕込・取出室内に設けられた移動機構とを含む。【００１２】
前記移動機構は、前記搬送位置と、前記搬送位置に対して斜め上方に位置する前記退避位置との間で、前記キャリアを前記斜め方向に沿って直線的に上下動させることが好ましい。【００１３】
前記移動機構は、前記搬送位置と、前記搬送位置に対して一方の斜め上方に位置する第一の退避位置との間で、前記キャリアを移動させる第一の移動機構と、前記搬送位置と、前記搬送位置に対して他方の斜め上方に位置する第二の退避位置との間で、前記キャリアを移動させる第二の移動機構と、を有することが好ましい。【００１４】
前記第一の移動機構と前記第二の移動機構には、前記キャリアを支持して移動させる伸縮部材がそれぞれ備えられ、前記第一の移動機構の伸縮部材と、前記第二の移動機構の伸縮部材とは、互いに交差するように配置されていることが好ましい。【００１５】
前記移動機構は、水平方向に対して４５°以上、８５°以下の角度で前記キャリアを斜め方向に上下動させることが好ましい。
本発明の成膜装置は、前記仕込・取出室の前記退避位置に近い位置に設けられ、前記基板を加熱する加熱部を更に備えることが好ましい。【００１６】
本発明の成膜装置は、前記移動機構は、前記キャリアを鉛直方向に沿って移動させる第三の移動機構を更に備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の成膜装置によれば、仕込・取出室において、キャリアを鉛直方向及び水平方向に対して所定の角度を成す斜め方向（即ち、鉛直方向及び水平方向）に移動させている。例えば、搬送位置に対して斜め上方に位置する退避位置と、搬送位置との間で、キャリアを斜め方向に沿って直線的に上下動させている。このような動作を行うことによって、キャリアを水平方向に沿って搬送位置と並列に退避させる従来の場合と比較して、成膜装置の小型化を可能にする。特に、鉛直方向及び水平方向にずらすようにキャリアを退避させるため、鉛直方向にキャリアをずらせる分、水平方向におけるキャリアの移動距離を減少できる。更に、隣接する複数のキャリアのエッジが鉛直方向に重なり合った状態で、複数のキャリアを仕込・取出室に収容することが可能である。このため、水平方向における複数のキャリアの重なり合いを省略することができ、結果として、仕込・取出室の水平方向に沿った幅を小さくすることができ、成膜装置の小型化を可能にする。【００１８】
また、従来の成膜装置を構成する仕込・取出室では、キャリアを水平方向のみに沿って移動させるために、水平方向に沿って敷設したレールやこれと係合するホイールなどが必要であった。このため、従来の成膜装置では、装置が複雑化してコストが掛かるという課題があった。一方、本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室においては、キャリアを鉛直方向及び水平方向にそれぞれ０°より大きく９０°より小さい角度、即ち、斜め方向に持ち上げる移動機構、例えば、一対の油圧シリンダや空気シリンダなどを設けるだけでよいので、成膜装置の製造コストを低減することができる。【００１９】
更に、本発明では、成膜装置を構成する仕込・取出室において、キャリアを所定の位置に退避させる際に、鉛直方向及び水平方向に対してそれぞれ０°より大きく９０°より小さい角度、即ち、斜め方向に持ち上げるだけである。このため、従来のような、水平方向に沿って敷設したレールやこれと係合するホイールなどの機械的な摩擦、接触が生じる動きを減らすことができる。従って、仕込・取出室においてパーティクルの発生を抑制し、基板表面や仕込・取出室の内部を清浄な状態に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の成膜装置の概要を示す概要図である。
【図２】本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室を上から見た断面図である。
【図３】仕込・取出室をスタッカから見た断面図である。
【図４Ａ】本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。
【図４Ｂ】本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。
【図４Ｃ】本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。
【図４Ｄ】本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。
【図５Ａ】本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。
【図５Ｂ】本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。
【図５Ｃ】本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。
【図５Ｄ】本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。
【図６Ａ】本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。
【図６Ｂ】本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。
【図６Ｃ】本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。
【図６Ｄ】本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明に係る成膜装置の一実施形態について説明する。なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、各構成要素を図面上で認識し得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法及び比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
【００２２】
図１は、本発明の成膜装置の一実施形態であるインターバック型ＰＶＤ装置（以下、単に成膜装置と称する）全体を示す概要図である。
本実施形態の成膜装置１０においては、成膜室（成膜チャンバ）１１と、仕込・取出室（ロード・アンロードチャンバ）１２と、スタッカ（移載装置）１３とが、直列に設置されている。成膜室１１及び仕込・取出室１２は、以下に述べる仕切りバルブが開口することによって連通する。また、仕込・取出室１２及びスタッカ１３は、同様に、仕切りバルブが開口することによって連通する。また、基板Ｗが載置されたキャリア１４は、成膜室１１，仕込・取出室１２，及びスタッカ１３の間を互いに移動可能である。
【００２３】
成膜室１１と仕込・取出室１２との間には、成膜室１１及び仕込・取出室１２の空間内を気密に保つ仕切りバルブ１６が形成されている。また、仕込・取出室１２とスタッカ１３との間にも、仕込・取出室１２とスタッカ１３の空間内を気密に保つ仕切りバルブ１７が形成されている。これら仕切りバルブ１６，１７は、キャリア１４が移動する時には開放され、キャリア１４が移動しない時は閉じる。
【００２４】
成膜室（成膜チャンバ）１１は、内部を気密に保つことが可能なチャンバ本体２１を備えている。そして、このチャンバ本体２１内には、加熱装置２２及びカソードユニット２３が設けられている。
チャンバ本体２１の一面（一つの側面）には、基板Ｗが搭載されたキャリア１４が通過可能な開口２４が形成され、この側面には仕切りバルブ１６を介して仕込・取出室１２が連通可能に接続されている。こうしたチャンバ本体２１の内部においては、真空ポンプ（図示略）によって減圧することが可能である。
【００２５】
カソードユニット２３は、チャンバ本体２１に導入された基板Ｗの一面（一方の基板面）に対面するように形成され、ターゲットをスパッタリングすることによって基板Ｗの一面上に機能膜を成膜する。
加熱装置２２は、チャンバ本体２１に導入された基板Ｗを、成膜に最適な温度まで加熱する。こうした加熱装置２２としては、例えば、シースヒータ、赤外線ヒータが用いられる。
【００２６】
スタッカ１３は、例えば、複数のキャリア１４を収容することが可能となるように形成されており、仕切りバルブ（開閉部）１７を介して仕込・取出室１２に連通可能に接続されている。こうしたスタッカ１３においては、成膜前の基板が一時的に載置され、また、成膜が行われた基板を他の工程を行う装置に向けて送り出す際に、基板を中継する。スタッカ１３の内部は、大気圧雰囲気に維持されていればよい。
【００２７】
図２は、成膜装置を構成する仕込・取出室を上から見た断面図である。図３は、仕込・取出室をスタッカから見た断面図である。
仕込・取出室（ロード・アンロードチャンバ）１２は、内部空間を気密状態に維持することができるチャンバ本体３１を備えている。チャンバ本体３１の正面側（正面位置）には、成膜室（成膜チャンバ）１１とチャンバ本体３１とを連通させる開口３２が形成されている。この正面位置において、仕切りバルブ１６を介して成膜室１１とチャンバ本体３１とが接続されている。また、チャンバ本体３１の背面側（背面位置）には、スタッカ（移載装置）１３とチャンバ本体３１とを連通させる開口３３が形成されている。この背面位置において、仕切りバルブ１７を介してスタッカ１３とチャンバ本体３１とが接続されている。
【００２８】
チャンバ本体３１の一方の側面３１ａ（第１側面）には、ヒータ（加熱部）３４が形成されている。このヒータ（加熱部）３４は、後述する退避位置に位置する基板Ｗを加熱する装置である。このヒータとしては、例えば、シースヒータや赤外線ヒータが用いられる。
また、チャンバ本体３１の他方の側面３１ｂ（第１側面とは反対の第２側面）には、真空ポンプ３５が設けられている。真空ポンプ３５は、仕切りバルブ１６，１７が閉鎖された状態でチャンバ本体３１内のガスを排気し、チャンバ本体３１を減圧することによって、チャンバ本体３１内を真空状態にする。
【００２９】
こうした仕込・取出室１２に出し入れされるキャリア１４は、基板Ｗの一面Ｗａが鉛直方向Ｇに沿うように基板Ｗを垂直保持する、いわゆる縦型キャリアである。キャリア１４は、例えば、シリコンウェーハなどの基板Ｗのエッジ部分を保持して、基板Ｗをほぼ鉛直方向に立てた状態で保持する。
【００３０】
チャンバ本体３１の底面３１ｃに近い位置には、移動機構４０、及び搬送レール３６が形成されている。また、移動機構４０は、底面３１ｃを構成する壁部を貫通するように、チャンバ本体３１（仕込・取出室１２）の下部に設けられている。搬送レール３６は、チャンバ本体３１の成膜室１１に連なる開口３２と、スタッカ１３に連なる開口３３との間に延在するように形成されている。基板Ｗを保持しているキャリア１４は、搬送レール３６上を移動する。なお、こうした搬送レール３６の途中には、キャリア１４を移動させる搬送ローラ等で構成された回転機構（図示略）が適宜配置されている。
【００３１】
移動機構４０は、第一の移動機構４１、第二の移動機構４２、及び第三の移動機構４３から構成されている。これら第一の移動機構４１、第二の移動機構４２、及び第三の移動機構４３は、それぞれ伸縮可能な伸縮部材４１ａ，４２ａ，４３ａを備えた、例えば、油圧シリンダやエアシリンダから構成されている。
【００３２】
第一の移動機構４１は、伸縮部材４１ａの延長方向が鉛直方向Ｇ及び水平方向Ｆに対してそれぞれ０°より大きく９０°より小さい所定の角度を成す斜め方向（即ち、鉛直方向及び水平方向）に沿って延びるように配置されている。例えば、第一の移動機構４１の伸縮部材４１ａは、水平方向Ｆに対して４５°以上、８５°以下の角度、本実施形態では、例えば、６０°となるように第一の移動機構４１が配置されている。
【００３３】
第二の移動機構４２は、伸縮部材４２ａの延長方向が鉛直方向Ｇ及び水平方向Ｆに対してそれぞれ０°より大きく９０°より小さい所定の角度を成す斜め方向に沿って延びるように配置されている。また、伸縮部材４２ａと第一の移動機構４１の伸縮部材４１ａが互いに交差するように、第二の移動機構４２は、配置されている。例えば、第二の移動機構４２の伸縮部材４２ａは、水平方向Ｆに対して第一の移動機構４１の伸縮部材４１ａとは逆方向に４５°以上、８５°以下の角度、本実施形態では、例えば、６０°となるように第二の移動機構４２が配置されている。
【００３４】
なお、互いに交差するように配置された第一の移動機構４１の伸縮部材４１ａと第二の移動機構４２の伸縮部材４２ａとは、チャンバ本体３１の奥行き方向（搬送レール３６の延長方向）において、互いにズレた位置に配置されればよい。
【００３５】
こうした第一の移動機構４１の伸縮部材４１ａの先端部分、及び第二の移動機構４２の伸縮部材４２ａの先端部分には、それぞれ、キャリア１４を支持する支持部４１ｂ、４２ｂが形成されている。
この支持部４１ｂ、４２ｂとしては、例えば、搬送レール３６の一部が切り欠いた部分（凹部、切り欠き部）に、キャリア１４を配置させることが可能な、搬送レール３６の延長部を成す部材が採用される。支持部４１ｂ、４２ｂは、キャリア１４の両端部分を支持する。
【００３６】
第三の移動機構４３は、伸縮部材４３ａの延長方向が鉛直方向Ｇに沿って延びるように配置されている。こうした第三の移動機構４３は、キャリア１４を搬送レール３６から浮き上がらせて、キャリア１４の移動を停止させる。
【００３７】
以上のような構成を有する仕込・取出室の作用について、図２、図４Ａ〜図６Ｄを参照して説明する。図４Ａ〜図６Ｄは、本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を段階的に示した断面図である。
なお、以下の説明では、キャリア１４から成膜前の基板を取り出して成膜室１１に送り込むと共に、成膜室１１から成膜済みの基板を取り出してキャリア１４に送り込む一連の動作を説明する。
【００３８】
まず、成膜室１１と仕込・取出室１２との間に設けられた仕切りバルブ１６を閉鎖した状態で、仕切りバルブ１７を開放し、仕込・取出室１２とスタッカ１３とを連通させる。この時、仕込・取出室１２の内部の雰囲気は、スタッカ１３の内部と同じ、大気圧雰囲気である。そして、成膜前の基板Ｗ１を支持しているキャリア１４Ａが搬送レール３６に搭載され、スタッカ１３から仕込・取出室１２内にキャリア１４Ａが導入される（図４Ａ参照）。
【００３９】
キャリア１４Ａが仕込・取出室１２内の所定の位置、即ち、搬送位置Ｐ０に達したら、第三の移動機構４３を動作させ、伸縮部材４３ａは鉛直方向Ｇに沿って上方向に伸びる。この動作によって、キャリア１４Ａは、搬送レール３６から浮き上がり（引き離して）、キャリア１４Ａの移動が停止する（図４Ｂ参照）。
【００４０】
次に、第二の移動機構４２を動作させ、伸縮部材４２ａを鉛直方向Ｇ及び水平方向Ｆに対してそれぞれ０°より大きく９０°より小さい所定の角度で斜め上方に伸ばす。この動作により、搬送位置Ｐ０に位置するキャリア１４Ａは、伸縮部材４２ａの先端部分に形成された支持部４２ｂに載せられる。そして、キャリア１４Ａは、斜め方向（即ち、鉛直方向及び水平方向）に沿って直線的に移動する。これによって、キャリア１４Ａは、搬送位置Ｐ０から一方の斜め上方に向く方向（第１移動方向）に位置する第一の退避位置Ｐ１に移動する（図４Ｃ参照）。この第一の退避位置Ｐ１は、チャンバ本体３１（仕込・取出室１２）の内部において、ヒータ３４に近い位置である。
【００４１】
次に、仕切りバルブ１７を閉鎖した後、真空ポンプ３５を動作させ、成膜室１１の内部と同程度の真空状態となるように、仕込・取出室１２の内部を減圧する。そして、仕切りバルブ１６を開放して仕込・取出室１２を成膜室１１に連通させた後、成膜室１１内に配置されている成膜が完了した基板Ｗ２が載置されているキャリア１４Ｂを搬送レール３６に載せ、キャリア１４Ｂを仕込・取出室１２内に導入する（図４Ｄ参照）。
【００４２】
キャリア１４Ｂが仕込・取出室１２内の所定の位置、即ち、搬送位置Ｐ０に達したら、第三の移動機構４３を動作させ、伸縮部材４３ａは鉛直方向Ｇに沿って上方向に伸びる。この動作によって、キャリア１４Ｂは、搬送レール３６から浮き上がり（引き離して）、キャリア１４Ｂの移動が停止する（図５Ａ参照）。
【００４３】
この時、キャリア１４Ａ，１４Ｂの高さ（鉛直方向Ｇにおける面３１ｃからキャリア１４Ａ，１４Ｂまでの距離）について、第一の退避位置Ｐ１に位置するキャリア１４Ａの高さは、搬送位置Ｐ０に位置するキャリア１４Ｂの高さとは異なっている。また、水平方向Ｆにおいて、キャリア１４Ａの位置と、キャリア１４Ｂの位置とは、異なっている。このように、キャリア１４Ａ及びキャリア１４Ｂの高さ及び位置を変えることによって、鉛直方向Ｇにおいて搬送位置Ｐ０に位置するキャリア１４Ｂのエッジ部分と、キャリア１４Ａのエッジ部分とが、部分的に重なり合う位置であっても、キャリア１４Ａ，１４Ｂが互いに干渉する（接触する）ことがない。
【００４４】
また、第一の退避位置Ｐ１に位置するキャリア１４Ａに載置された基板Ｗ１は、ヒータ（加熱部）３４によって、成膜室１１に導入される前に所定の成膜温度まで予め昇温させておくことが好ましい。これによって、基板Ｗ１が成膜室１１に導入された後、所定の成膜温度まで昇温させる時間を無くすことができ、より一層効率的に短時間で成膜を行うことが可能になる。
【００４５】
次に、第一の移動機構４１を動作させ、伸縮部材４１ａを鉛直方向Ｇ及び水平方向Ｆに対して、即ち、伸縮部材４２ａとは鉛直軸に対して線対称な方向の所定の角度で斜め上方に伸ばす。この動作により、搬送位置Ｐ０に位置するキャリア１４Ｂが、伸縮部材４１ａの先端部分に形成された支持部４１ｂに載せられる。そして、キャリア１４Ｂは、斜め方向に沿って直線的に移動する。これによって、キャリア１４Ｂは、搬送位置Ｐ０から他方の斜め上方に向く方向（第２移動方向）に位置する第二の退避位置Ｐ２に移動する（図５Ｂ参照）。この第二の退避位置Ｐ２は、チャンバ本体３１（仕込・取出室１２）の内部において、ヒータ３４から離れた位置であって、第一の退避位置Ｐ１とは反対の位置である。
【００４６】
次に、再び、第二の移動機構４２を動作させ、伸縮部材４２ａを鉛直方向Ｇ及び水平方向Ｆに対して所定の角度で斜め下方に縮める。この動作により、第一の退避位置Ｐ１に位置するキャリア１４Ａが、斜め方向に沿って直線的に移動し、搬送位置Ｐ０に戻される（図５Ｃ参照）。この時、第三の移動機構４３は、伸縮部材４３ａが鉛直方向Ｇに沿って上方向に伸びた状態であるので、キャリア１４Ａは搬送レール３６から引き離された状態に保持されている。
【００４７】
キャリア１４Ａが搬送位置Ｐ０に達したら、第三の移動機構４３を動作させ、伸縮部材４３ａを鉛直方向Ｇに沿って下方向に縮めることにより、キャリア１４Ａを搬送レール３６に載置させる（図５Ｄ参照）。そして、キャリア１４Ａを搬送レール３６に沿って成膜室１１に送り込む（図６Ａ参照）。予めヒータ３４によって所定の成膜温度まで昇温させた基板Ｗ１は、成膜室１１に導入された後、速やかに成膜処理が行われる。
【００４８】
一方、キャリア１４Ａが成膜室１１に送り込まれた後、仕切りバルブ１６を閉鎖し、仕込・取出室１２内を大気圧雰囲気に戻す。そして、閉鎖されていた仕切りバルブ１６を開放して、大気圧雰囲気にあるスタッカ１３と連通させる。
【００４９】
次に、再び、第一の移動機構４１を動作させ、伸縮部材４１ａを鉛直方向Ｇ及び水平方向Ｆに対して所定の角度で斜め下方に縮める。この動作により、第二の退避位置Ｐ２に位置するキャリア１４Ｂが、斜め方向に沿って直線的に移動し、搬送位置Ｐ０に戻される（図６Ｂ参照）。この時、同時に、第三の移動機構４３は伸縮部材４３ａが鉛直方向Ｇに沿って上方向に伸びた状態にあるので、キャリア１４Ｂを搬送レール３６から引き離した状態で保持されている。
【００５０】
次に、キャリア１４Ｂが搬送位置Ｐ０に達したら、第三の移動機構４３を動作させ、伸縮部材４３ａを鉛直方向Ｇに沿って下方向に縮めることにより、キャリア１４Ｂを搬送レール３６に載置させる（図６Ｃ参照）。そして、キャリア１４Ｂを搬送レール３６に沿ってスタッカ１３に送り出す（図６Ｄ参照）。これによって、成膜済みの基板Ｗ２はスタッカ１３に取り出され、成膜前の基板Ｗ１と成膜後の基板Ｗ２とを、仕込・取出室１２を介して効率的に入れ替える１回の工程が完了する。
【００５１】
なお、上述した実施形態では、キャリアを斜め方向に移動させる移動機構として、第一の移動機構と第二の移動機構とを備えた構造について説明したが、いずれか一方の移動機構を備えた構造が採用されてもよい。
また、上述した実施形態では、キャリアを鉛直方向に移動させる第三の移動機構を備えた構造について説明したが、上述した移動機構とは別な装置として、キャリアを停止させる装置を設けることによって、第三の移動機構を特に備えていなくてもよい。
【００５２】
以上のように、本発明の成膜装置においては、キャリア１４を鉛直方向及び水平方向に対してそれぞれ０°より大きく９０°より小さい所定の角度を成す斜め方向に移動させている。例えば、搬送位置Ｐ０に対して斜め上方に位置する退避位置Ｐ１，Ｐ２と、搬送位置Ｐ０との間で、キャリア１４を斜め方向に沿って直線的に上下動させている。このような動作を行うことによって、キャリアを水平方向Ｆに沿って搬送位置と並列に退避させる従来の場合と比較して、成膜装置１０の小型化を可能にする。特に、鉛直方向Ｇにずらすようにキャリア１４を退避させることで、隣接する複数のキャリアのエッジが鉛直方向Ｇに重なり合った状態で、複数のキャリアを仕込・取出室１２内に収容することが可能である。このため、水平方向における複数のキャリアの重なり合いを省略することができ、結果として、水平方向Ｆに沿った仕込・取出室１２の幅を小さくすることができ、成膜装置１０の小型化を可能にする。
【００５３】
一例として、３つのキャリアを水平方向に並列可能な従来の仕込・取出室の幅は５６５ｍｍであった。一方、本発明のように、３つのキャリアのうち、２つのキャリアを鉛直方向及び水平方向に所定の角度で傾斜した、即ち、斜め上方向に沿ってキャリアを退避させることが可能な仕込・取出室の幅は３０５ｍｍであった。即ち、本発明の成膜装置では、水平方向におけるキャリアの重なり合いを省略できるので、仕込・取出室の幅を従来の約半分程度にすることが可能となる。
【００５４】
また、従来の成膜装置を構成する仕込・取出室では、キャリアを水平方向Ｆに沿って移動させるために、水平方向に沿って敷設したレールやこれと係合するホイールなどが必要であった。このため、従来の成膜装置では、装置が複雑化してコストが掛かるという課題があった。一方、本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室においては、キャリアを鉛直方向及び水平方向、即ち、斜め方向に持ち上げる移動機構、例えば、一対の油圧シリンダや空気シリンダなどを設けるだけでよいので、成膜装置の製造コストを低減することができる。
【００５５】
更に、本発明では、仕込・取出室内においてキャリアを所定の位置に退避させる際に、鉛直方向及び水平方向、即ち、斜め方向に持ち上げるだけである。このため、従来のような、水平方向に沿って敷設したレールやこれと係合するホイールなどの機械的な摩擦、接触が生じる動きを減らすことができる。従って、仕込・取出室内においてパーティクルの発生を抑制し、基板表面や仕込・取出室の内部を清浄な状態に維持することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、仕込・取出室を備えた成膜装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１０…成膜装置、１１…成膜室（成膜チャンバ）、１２…仕込・取出室（ロード・アンロードチャンバ）、１３…スタッカ（移載装置）、１４…キャリア、４０…移動機構、４１…第一の移動機構、４２…第一の移動機構、Ｐ０…移動位置、Ｐ１…第一の退避位置、Ｐ２…第二の退避位置。
【図１】
2012067085.tif 000003
【図２】
2012067085.tif 000004
【図３】
2012067085.tif 000005
【図４Ａ】
2012067085.tif 000006
【図４Ｂ】
2012067085.tif 000007
【図４Ｃ】
2012067085.tif 000008
【図４Ｄ】
2012067085.tif 000009
【図５Ａ】
2012067085.tif 000010
【図５Ｂ】
2012067085.tif 000011
【図５Ｃ】
2012067085.tif 000012
【図５Ｄ】
2012067085.tif 000013
【図６Ａ】
2012067085.tif 000014
【図６Ｂ】
2012067085.tif 000015
【図６Ｃ】
2012067085.tif 000016
【図６Ｄ】
2012067085.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成25年12月16日(2013.12.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に被膜を形成する成膜室と、
前記被膜が形成される前記基板の一面が鉛直方向に沿うように前記基板を垂直保持するキャリアと、
前記成膜室と連通するように開閉部を介して配置された仕込・取出室と、
前記仕込・取出室内に設けられ、前記成膜室との間で前記キャリアを挿脱可能な搬送位置と、前記搬送位置に隣接した退避位置との間で前記キャリアを移動させる移動機構と、を含む成膜装置であって、
前記移動機構は、前記基板を垂直保持する前記キャリアを鉛直方向下側から保持して、前記搬送位置にあるキャリアを搬送方向に沿って見たとき、前記搬送位置を基点として、鉛直方向及び水平方向に対してそれぞれ０°より大きく９０°より小さい所定の角度を成す斜め方向に前記キャリアを上下動させることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
請求項１記載の成膜装置であって、
前記移動機構は、前記搬送位置と、前記搬送位置に対して斜め上方に位置する前記退避位置との間で、前記キャリアを前記斜め方向に沿って直線的に上下動させる
ことを特徴とする成膜装置。
【請求項３】
請求項１記載の成膜装置であって、
前記移動機構は、
前記搬送位置と、前記搬送位置に対して前記基板の一面側において斜め上方に位置する第一の退避位置との間で、前記キャリアを移動させる第一の移動機構と、
前記搬送位置と、前記搬送位置に対して前記基板の一面とは反対側において斜め上方に位置する第二の退避位置との間で、前記キャリアを移動させる第二の移動機構と、を有する
ことを特徴とする成膜装置。
【請求項４】
請求項３記載の成膜装置であって、
前記第一の移動機構と前記第二の移動機構には、前記キャリアを支持して移動させる伸縮部材がそれぞれ備えられ、前記第一移動機構の伸縮部材と、前記第二の移動機構の伸縮部材とは、互いに交差するように配置されている
ことを特徴とする成膜装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の成膜装置であって、
前記移動機構は、水平方向に対して４５°以上、８５°以下の角度で前記キャリアを斜め方向に上下動させる
ことを特徴とする成膜装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の成膜装置であって、
前記仕込・取出室の前記退避位置に近い位置に設けられ、前記基板を加熱する加熱部を更に備える
ことを特徴とする成膜装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の成膜装置であって、
前記移動機構は、前記キャリアを鉛直方向に沿って移動させる第三の移動機構を更に備える
ことを特徴とする成膜装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のいくつかの態様は、次のような成膜装置を提供した。
即ち、本発明の成膜装置は、基板に被膜を形成する成膜室と、前記被膜が形成される前記基板の一面が鉛直方向に沿うように前記基板を垂直保持するキャリアと、前記成膜室と連通するように開閉部を介して配置された仕込・取出室と、前記仕込・取出室内に設けられ、前記成膜室との間で前記キャリアを挿脱可能な搬送位置と、前記搬送位置に隣接した退避位置との間で前記キャリアを移動させる移動機構と、を含む成膜装置であって、前記移動機構は、前記基板を垂直保持する前記キャリアを鉛直方向下側から保持して、前記搬送位置にあるキャリアを搬送方向に沿って見たとき、前記搬送位置を基点として、鉛直方向及び水平方向に対してそれぞれ０°より大きく９０°より小さい所定の角度を成す斜め方向に前記キャリアを上下動させる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
前記移動機構は、前記搬送位置と、前記搬送位置に対して前記基板の一面側において斜め上方に位置する第一の退避位置との間で、前記キャリアを移動させる第一の移動機構と、前記搬送位置と、前記搬送位置に対して前記基板の一面とは反対側において斜め上方に位置する第二の退避位置との間で、前記キャリアを移動させる第二の移動機構と、を有することが好ましい。
【国際調査報告】
2012067085.tif 000018
2012067085.tif 000019