(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の処理室を有するものにおいて、生産性の低下を抑制し、また真空処理時における基板のずれを防止できる真空処理装置を提供する。【解決手段】基板Ｐに対して真空処理を行う真空処理装置１００であって、基板に対して真空処理を行う複数の処理部１１、１２と、処理部との間で基板が搬入出される予備室２２と、予備室と処理部との間で基板を搬送する複数の基板搬送機構３１,３２とを備える。複数の処理部が予備室に対して直列に設けられており、複数の基板搬送機構のそれぞれが、複数の処理部のそれぞれに対して個別に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対して真空処理を行う真空処理装置であって、
前記基板に対して真空処理を行う複数の処理部と、
前記処理部との間で前記基板が搬入出される予備室と、
前記予備室と前記処理部との間で前記基板を搬送する複数の基板搬送機構と
を備え、
前記複数の処理部が前記予備室に対して直列に設けられており、
前記複数の基板搬送機構のそれぞれが、前記複数の処理部のそれぞれに対して個別に設けられている真空処理装置。
【請求項２】
前記複数の基板搬送機構はそれぞれ、
前記予備室から前記処理部に亘って設けられた基板搬送路と、
基板が載置され、前記基板搬送路に沿って往復移動可能な基板キャリアと
を備える、請求項１に記載の真空処理装置。
【請求項３】
前記複数の処理部はそれぞれ、基板に対して真空処理を行う処理室を備えており、
前記基板搬送機構による基板の搬送方向に垂直な方向を幅方向として、前記処理部の前記処理室の幅方向の長さは、前記予備室から相対的に遠い位置にある前記処理部の前記処理室の幅方向の長さよりも長い請求項１又は２に記載の真空処理装置。
【請求項４】
前記処理室には、プラズマを生成するプラズマ生成機構と、前記生成されたプラズマ中のイオンによりスパッタリングされるターゲットとが設けられており、
前記各処理部における、前記ターゲットと、個別に設けられた前記搬送機構が備える搬送路との間の距離が等しくなるように構成された請求項２を引用する請求項３に記載の真空処理装置。
【請求項５】
直列に設けられた前記複数の処理部を複数列備える請求項１に記載の真空処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に対してスパッタリング等の真空処理を行う真空処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板に対して真空条件下での成膜処理等の真空処理を行うものとして、特許文献１に記載されるような真空処理装置が知られている。この真空処理装置は、装置外部から基板が搬入される予備室と、予備室に対して直列に連結された複数の処理室と、予備室から複数の処理室に基板を搬送するための第１の搬送路（往路）と、複数の処理室から予備室に基板を搬送するための第２の搬送路（復路）とを備えている。予備室に搬入された基板は、第１の搬送路によって各処理室に順番に搬送されて加熱された後、予備室から最も遠い処理室内で第２の搬送路に移載される。そして第２の搬送路によって往路とは逆の順番で各処理室に搬送されて、各処理室で真空処理が行われた後、予備室に戻される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４０４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記した特許文献１に記載された真空処理装置は、複数の処理室で基板の往路と復路たる２本の搬送路を共有する仕様であるため、一つの処理室に対してメンテナンスを行う場合には、他の処理室に基板を搬送することができなくなる。そのため他の全ての処理室を使用できなくなり、生産性が低下するという問題がある。また、往路から復路に基板を移載する際に基板の位置や向きがずれてしまい、その後の真空処理において均一な成膜を行えない等の問題が生じることがあった。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、複数の処理室を有するものにおいて、生産性の低下を抑制し、また真空処理時における基板のずれを防止できる真空処理装置を提供することを主たる課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち本発明は、基板に対して真空処理を行う真空処理装置であって、前記基板に対して真空処理を行う複数の処理部と、前記処理部との間で前記基板が搬入出される予備室と、前記予備室と前記処理部との間で前記基板を搬送する複数の基板搬送機構とを備え、前記複数の処理部が前記予備室に対して直列に設けられており、前記複数の基板搬送機構のそれぞれが、前記複数の処理部のそれぞれに対して個別に設けられていることを特徴とする。
【０００７】
このようなものであれば、複数の基板搬送機構のそれぞれが複数の処理部のそれぞれに対して個別に設けられているので、一つの処理部に対してメンテナンスを行う場合であっても、他の処理部に個別に設けられた基板搬送機構を用いて基板を搬送して真空処理をすることができるので、生産性の低下を抑制することができる。
また、基板搬送機構が処理部毎に設けられているので、往路と復路とで搬送路を別々にする必要が無い。そのため基板搬送機構を、例えば往路と復路の両方を兼ねる搬送路を含むように構成すれば、真空処理において基板は一つの搬送路上を往復移動すればよいので、従来のように往路から復路に基板を移載する工程がなくなり、真空処理時における基板のずれを防ぐことができる。
【０００８】
前記基板搬送機構の具体的態様として、前記予備室から前記処理部に亘って設けられた基板搬送路と、基板が載置され、前記基板搬送路に沿って往復移動可能な基板キャリアとを備えるものを挙げることができる。
ここで、基板キャリアは、基板が直接載置されるものであってもよいし、基板を保持するホルダ等を介して基板が間接的に載置されるものであってもよい。
【０００９】
前記真空処理装置の具体的な態様として、前記複数の処理部がそれぞれ、基板に真空処理を行う処理室を備えており、前記基板搬送機構による基板の搬送方向に垂直な方向を幅方向として、前記処理部の前記処理室の幅方向の長さは、前記予備室から相対的に遠い位置にある前記処理部の前記処理室の幅方向の長さよりも長いものを挙げることができる。
【００１０】
前記処理室には、プラズマを生成するプラズマ生成機構と、前記生成されたプラズマ中のイオンによりスパッタリングされるターゲットとが設けられており、前記各処理部における、前記ターゲットと、個別に設けられた前記搬送機構が備える搬送路との間の距離が等しくなるように構成されていることが好ましい。
このようなものであれば、各処理部におけるスパッタリングターゲットと、真空処理を施す基板との間の距離が等しいので、各処理部におけるスパッタリングによる成膜速度を同程度にすることができる。
【００１１】
処理部の数を増やして生産性をより向上するには、予備室に対して直列に設けられた前記複数の処理部を複数列備えるように構成すればよい。
【発明の効果】
【００１２】
このようにした本発明によれば、複数の処理室を有するものにおいて、生産性の低下を抑制し、かつ真空処理時における基板のずれを防止できる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】
【００１３】
【図１】本実施形態の真空処理装置の全体構成を模式的に示す平面図である。
【図２】同実施形態の基板保持機構の構成を模式的に示す平面図である。
【図３】同実施形態の複数の基板保持機構の動きを模式的に示す平面図である。
【図４】他の実施形態の真空処理装置の全体構成を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の一実施形態に係る真空処理装置１００を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する真空処理装置１００は本発明の技術的思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り本発明を以下のものに限定しない。また、一の実施形態において説明する内容は、他の実施形態にも適用可能である。また、各図面が示す部材の大きさや位置関係などは、説明を明確にするため誇張していることがある。
【００１５】
本実施形態に係る真空処理装置１００は、例えば誘導結合プラズマを用いて基板Ｐに真空処理を施すものである。ここで基板Ｐに施す真空処理は、例えば、プラズマＣＶＤ法による膜形成、エッチング、アッシング、スパッタリングなどである。その他、真空処理装置１００としては、イオンビームを用いて基板Ｐに真空処理を施すものであってもよい。
【００１６】
具体的にこの真空処理装置１００は、図１に示すように、被処理物である基板Ｐに対して真空状態で処理する真空処理ユニット１と、真空処理ユニット１との間で基板Ｐが搬入出される基板搬入出ユニット２と、真空処理ユニット１と基板搬入出ユニット２との間で基板Ｐを搬送する基板搬送ユニット３とを備えている。
【００１７】
真空処理ユニット１は、第１処理部１１と第２処理部１２とを備えている。第１処理部１１と第２処理部１２は互いに隣接して設けられており、基板搬入出ユニット２（具体的には、後述する予備室２２）に対して直列に並ぶようにライン状（ここでは直線状）に設けられている。第１処理部１１と第２処理部１２は真空状態に保持されるものであり、例えば真空チャンバ等の第１処理室１１１と第２処理室１２１をそれぞれ具備して構成されている。各処理室１１１、１２１にはそれぞれ、室内を真空引きするための真空ポンプ（不図示）と、基板Ｐを加熱するための基板ヒータ１１２、１２２と、プラズマを生成するプラズマ生成機構（不図示）と、当該プラズマからのイオンによってスパッタリングされるターゲット１１３、１２３等が設けられている。なおここでは、基板ヒータ１１２、１２２及びターゲット１１３、１２３は、各処理室１１１、１２１に搬入された基板の処理面に対向するように設けられている。
【００１８】
第１処理室１１１と第２処理室１２１には互いに連通する開口がそれぞれ設けられており、第１処理室１１１と第２処理室１２１は当該開口を開閉するゲートバルブＶ１を介して連結されている。なお、本実施形態の真空処理装置１００は、基板搬入出ユニット２（具体的には予備室２２）に対して直列に設けられた第１処理室１１１と第２処理室１２１を複数列（ここでは２列）並列に備えている。複数列の第１処理室１１１及び第２処理室１２１は、互いに同様の構成を有するので、以下の説明では一つの列についてのみ代表的に説明する。
【００１９】
基板搬入出ユニット２は、装置外部との間で基板Ｐが搬入出されるロードロック室２１と、ロードロック室２１と第１処理室１１１との間に設けられ、各処理室１１１、１２１との間で基板Ｐが搬入出される予備室２２と、ロードロック室２１と予備室２２との間で基板Ｐの受渡しを行う基板受渡機構２３とを備える。ロードロック室２１及び予備室２２はいずれも真空チャンバにより構成されており、各室には室内を真空引きするための真空ポンプ（不図示）が設けられている。なお、ロードロック室２１には装置外部と連通する開口が形成されており、当該開口を開閉するドアバルブＶ４が設けられている。また、ロードロック室２１と予備室２２には互いに連通するための開口がそれぞれ設けられており、ロードロック室２１と予備室２２は当該開口を開閉するゲートバルブＶ２を介して連結されている。同様に、予備室２２と第１処理室１１１も、それらに設けられた互いに連通する開口を開閉するゲートバルブＶ３を介して連結されている。
【００２０】
基板受渡機構２３は、ロードロック室２１と予備室２２との間で基板Ｐを搬送する搬送ロボット２３１と、予備室２２内に設けられて、搬送ロボット２３１によって搬送された基板Ｐを受け取って保持する複数の基板保持機構２３２とを備えている。搬送ロボット２３１は、ロードロック室２１内に搬入された複数（ここでは２枚）の基板Ｐを上下複数段で水平に保持し、これを水平な姿勢を保ったまま基板保持機構２３２に受け渡すように構成されている。また逆に、基板保持機構２３２に水平に保持されている複数の基板Ｐを受け取って、これを水平な姿勢を保ったままロードロック室２１まで搬送できるように構成されている。
【００２１】
図２に示すように、基板保持機構２３２は、基板Ｐを保持する複数（ここでは２つ）のホルダ２３２ａと、ホルダ２３２ａを着脱可能に保持するとともに、これを起立させるホルダ起立機構２３２ｂとを備えている。複数のホルダ２３２ａは、いずれも基板Ｐの外周部を挟んで保持するように構成されている。複数のホルダ２３２ａは、互いに間隔を空けて複数段に配置されている。ここでは、ホルダ２３２ａは２つであり、二段に配置されている。ホルダ起立機構２３２ｂは、ホルダ２３２ａを一方向に旋回させることにより、水平状態にある複数のホルダ２３２ａを起立させて垂直状態にするものである。またホルダ起立機構２３２ｂは、ホルダ２３２ａを前記一方向とは反対方向に旋回させることにより、垂直状態にある複数のホルダ２３２ａを水平状態にするものである。なお各ホルダ２３２ａは、垂直に起立した状態で基板保持機構２３２から取り外されて、後述する基板搬送機構３１、３２が備えるキャリア上に載置できるように構成されている。
【００２２】
本実施形態の真空処理装置１００は、基板保持機構２３２を左右対称に２つ備えている。各基板保持機構２３２は、複数列（具体的には２列）設けられた第１処理室１１１及び第２処理室１２１のそれぞれに対応している。２つの基板保持機構２３２は、それぞれが備えるホルダ２３２ａの姿勢（水平状態又は垂直状態）が互いに異なるように構成されている。すなわち、２つの基板保持機構２３２のそれぞれが備えるホルダ２３２ａの姿勢が交互に切り替わるように構成されている。具体的には、図３に示すように、ある状態（図３の（ａ））では一方の基板保持機構２３２のホルダ２３２ａが垂直状態であって且つ他方の基板保持機構２３２のホルダ２３２ａが水平状態であり、次の状態（図３の（ｂ））では、一方の基板保持機構２３２のホルダ２３２ａが水平状態であって且つ他方の基板保持機構２３２のホルダ２３２ａが垂直状態となるように、それぞれのホルダ起立機構２３２ｂが動作する。
【００２３】
しかして本実施形態の真空処理装置１００では、基板搬送ユニット３が複数の基板搬送機構を備えており、各基板搬送機構が第１処理部１１及び第２処理部１２のそれぞれに対して個別に設けられている。具体的にこの基板搬送ユニット３は、予備室２２と第１処理室１１１との間で基板Ｐを搬送する第１基板搬送機構３１と、予備室２２と第２処理室１２１との間で基板Ｐを搬送する第２基板搬送機構３２とを備えている。すなわち、第１処理室１１１で真空処理される基板Ｐは第１基板搬送機構３１によって搬送され、第２処理室１２１で真空処理される基板Ｐは第２基板搬送機構３２によって搬送される。
【００２４】
第１基板搬送機構３１は、予備室２２と第１処理室１１１との間で、１枚の基板Ｐを保持するホルダ２３２ａを垂直に起立させた状態で往復移動させるものである。具体的に第１基板搬送機構３１は、予備室２２から第１処理室１１１にわたって設けられた第１基板搬送路３１１と、基板Ｐを保持するホルダ２３２ａが載せられて、第１基板搬送路３１１に沿って進退移動可能な図示しない第１基板キャリアとを備える。
【００２５】
第１基板搬送路３１１は、その一端が予備室２２内に設けられ、他端が第１処理室１１１内に設けられたものであり、具体的には直線状のレール部材から構成されている。
【００２６】
第１基板キャリアの底部には車輪が設けられており、当該車輪が第１基板搬送路３１１上に載せられている。また第１基板キャリアには、ラックやピニオンギア（不図示）が設けられており、モータ（不図示）の回転力によりピニオンギアが回転することで、第１基板搬送路３１１に沿って進退移動できるように構成されている。第１基板キャリアは、１枚の基板Ｐを保持する垂直に起立した状態にあるホルダ２３２ａを受け取るとともに、その状態でその上に載置できるように構成されている。
【００２７】
第２基板搬送機構３２は、予備室２２と第２処理室１２１との間で、１枚の基板Ｐを保持するホルダ２３２ａを垂直に起立させた状態で往復移動させるものである。第２基板搬送機構３２は、予備室２２から第２処理室１２１に亘って設けられた第２基板搬送路３２１と、基板Ｐを保持するホルダ２３２ａが載せられて、第２基板搬送路３２１に沿って進退移動可能な図示しない第２基板キャリアとを備える。第２基板搬送路３２１は、その一端が予備室２２内に設けられ、他端が第２処理室１２１内に設けられたものであり、具体的な構成は、第１基板搬送路３１１と同様である。また第２基板キャリアの構成は、第１基板キャリアの構成と同様である。
【００２８】
各基板搬送機構３１、３２の基板搬送路３１１、３２１は搬送方向に垂直な方向（ここでは水平方向）に並んで設けられている。予備室２２に近い処理室ほどその室内を通る基板搬送路の数が多く、予備室２２から遠い処理室ほどその室内を通る基板搬送路の数が少なくなるように構成されている。ここでは、第１処理室１１１内には、２本の基板搬送路（具体的には第１基板搬送路３１１と第２基板搬送路３２１）が通っており、第２処理室１２１内には、１本の基板搬送路（具体的には第２基板搬送路３２１）が通っている。
【００２９】
そして、各処理室１１１、１２１におけるターゲット１１３、１２３と、各処理室１１１、１２１に対して個別に設けられる基板搬送路３１１、３２１との間の距離は、等しくなるように構成されている。すなわち、ここでは第１ターゲット１１３と第１基板搬送路３１１との間の距離は、第２ターゲット１２３と第２基板搬送路３２１との間の距離と等しくなるように構成されている。このような構成を実現するため、各処理室１１１、１２１におけるホルダ２３２ａの搬送方向に垂直な方向（幅方向）の長さは、予備室２２に近い処理室ほど長くなるように構成されている。具体的には、第１処理室１１１の幅方向の長さは、第２処理室１２１の幅方向の長さよりも各基板搬送路３１１、３２１間の距離分だけ長くなるように構成されている。
【００３０】
＜本実施形態の効果＞
このように構成された本実施形態の真空処理装置１００によれば、各基板搬送機構３１、３２が各処理部１１、１２のそれぞれに個別に設けられているので、一つの処理部（例えば第２処理部１２）に対してメンテナンスを行う場合であっても、他の処理部（例えば第１処理部１１）に基板Ｐを搬送して真空処理をすることができるので、生産性の低下を抑制することができる。
【００３１】
また、各基板搬送機構３１、３２が有する基板搬送路３１１、３２１は、往路と復路の両方を兼ねるので、真空処理において基板Ｐは一つの基板搬送路３１１、３２１上を往復移動すればよいので、従来のような往路から復路に基板Ｐを移載することにより生じる基板Ｐのずれを防ぐことができる。これにより真空処理時における基板Ｐのずれを防ぐことができる。
【００３２】
さらに、各処理部１１、１２におけるスパッタリングターゲット１１３、１２３と、真空処理を施す基板Ｐとの間の距離が等しくなるように構成されているので、各処理部１１、１２におけるスパッタリングによる成膜速度を同程度にすることができる。
【００３３】
＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００３４】
前記実施形態の真空処理装置１００では、真空処理ユニット１が予備室２２に対して直列に連結された２つの処理部１１、１２を備えていたがこれに限定されない。他の実施形態では、真空処理ユニット１は、予備室２２に対して直列に連結された３つ以上の処理部を備えていてもよい。
【００３５】
前記実施形態では、真空処理ユニット１は予備室２２に対して直列に連結された複数の処理部１１、１２を２列備えていたがこれに限定されない。他の実施形態では、真空処理ユニット１は予備室２２に対して直列に連結された複数の処理部１１、１２を３列以上備えていてもよく、１列のみ備えていてもよい。
【００３６】
前記実施形態では、１つの処理部１１（１２）は１つの処理室１１１（１２１）から構成されていたがこれに限定されない。他の実施形態では、図４に示すように、１つの第１処理部１１が互いに直列に連結された複数（ここでは２つ）の第１処理室１１１から構成され、１つの第２処理部１２が互いに直列に連結された複数（ここでは２つ）の第２処理室１２１から構成されていてもよい。複数の第１処理室１１１の各々は、互いに異なる構成であってよく、同じ構成であってもよい。同様に、複数の第２処理室１２１の各々は、互いに異なる構成であってよく、同じ構成であってもよい。
【００３７】
また前記実施形態では各基板搬送機構３１、３２は、基板Ｐを保持するホルダ２３２ａを垂直に立てた状態で移動させるものであったがこれに限定されない。他の実施形態の各基板搬送機構３１、３２は、基板Ｐを保持するホルダ２３２ａを水平状態で移動させるものであってもよい。
【００３８】
また前記実施形態では、各基板搬送機構３１、３２は、基板Ｐをホルダ２３２ａで保持した状態で搬送するように構成されていたがこれに限定されない。他の実施形態の各基板搬送機構３１、３２は、ホルダ２３２ａによって基板Ｐを保持することなく、基板Ｐのみを搬送するように構成されていてもよい。
【００３９】
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４０】
１００  ・・・真空処理装置
１      ・・・真空処理ユニット
１１    ・・・第１処理部
１２    ・・・第２処理部
２      ・・・基板搬入出ユニット
３      ・・・基板搬送ユニット
３１    ・・・第１基板搬送機構
３２    ・・・第２基板搬送機構
Ｐ      ・・・基板
【図１】
2020119942.tif 000003
【図２】
2020119942.tif 000004
【図３】
2020119942.tif 000005
【図４】
2020119942.tif 000006