(57)【要約】【課題】処理容器内にて被処理体を回転させながら処理する処理装置を提供する。【解決手段】基板処理装置１０は、処理源１５５を用いて内部にて基板Ｇを処理する処理容器１００と、処理容器１００の壁部に配設され、基板Ｇを処理容器内に搬入又は処理容器内から搬出する複数のバルブＶと、処理容器１００の底面に対して鉛直方向の中心軸Ｏを中心に点対称に配置され、処理容器内にて中心軸Ｏを中心に回転可能な複数のステージ１１０ａ，１１０ｂと、複数のステージ１１０ａ，１１０ｂを支持し、複数のステージ１１０ａ，１１０ｂのうちのいずれかのステージを複数のバルブのうちのいずれかの搬送口近傍まで回転させるタイミングに併せて、複数のステージ１１０ａ，１１０ｂのうちの他のいずれかのステージを複数のバルブＶのうちの他のいずれかのバルブＶの近傍まで回転させるステージ支持部材１１５と、を有する。【選択図】図２
2010141254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理源を有し、前記処理源を用いて内部にて被処理体を処理する処理容器と、
前記処理容器の壁部に配設され、被処理体を前記処理容器内に搬入又は前記処理容器内から搬出する複数の搬送口と、
前記処理容器の底面に対して鉛直方向の中心軸を中心に点対称に配置され、前記処理容器内にて前記中心軸を中心に回転可能な複数のステージと、
前記複数のステージを支持し、いずれかのステージをいずれかの搬送口近傍まで回転させるタイミングに併せて、他のいずれかのステージを他のいずれかの搬送口近傍まで回転させるステージ支持部材と、を備える被処理体の処理装置。
【請求項２】
前記処理源は、前記いずれかのステージに載置された被処理体を前記ステージが回転している間に処理する請求項１に記載された被処理体の処理装置。
【請求項３】
前記処理源は、各ステージを挟んで複数設けられ、回転中の異なるステージに載置された異なる被処理体を並行処理する請求項２に記載された被処理体の処理装置。
【請求項４】
前記処理源は、並んで複数設けられ、回転中のステージに載置された被処理体を連続処理する請求項２又は請求項３のいずれかに記載された被処理体の処理装置。
【請求項５】
前記処理容器の内部を排気する排気装置と、
前記処理容器の内部と前記ステージ及び前記ステージ支持部材の内部とを遮断するシール部材と、
前記処理容器の内部と前記処理容器の外部とを遮断するシール部材と、を備える請求項１〜４のいずれかに記載された被処理体の処理装置。
【請求項６】
前記ステージ及び前記ステージ支持部材の内部に電力供給用の配線を設ける請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記ステージ及び前記ステージ支持部材の内部に冷媒供給用の配管を設ける請求項５又は請求項６のいずれかに記載された被処理体の処理装置。
【請求項８】
前記ステージ支持部材は、前記複数のステージを支持するロッドと前記複数のステージ及び前記ロッドとともに回転する回転部と前記回転部を回転可能に固定する固定部とを有し、
前記回転部と前記固定部との間には、回転真空シールが設けられる請求項５〜７のいずれかに記載された被処理体の処理装置。
【請求項９】
前記処理源は、前記処理容器の内側から外側に向かって広がりながら開口した処理ガスの吹き出し口を有する請求項１〜８のいずれかに記載された被処理体の処理装置。
【請求項１０】
前記複数のステージのうち少なくとも被処理体を載置するステージには、前記ステージの載置面の向きを前記処理容器の外側又は内側に向かって回転させる回転機構と前記回転機構に動力を供給するアクチュエータとが設けられている請求項１〜９のいずれかに記載された被処理体の処理装置。
【請求項１１】
前記処理源は、前記処理容器の外壁側に配設される請求項１０に記載された被処理体の処理装置。
【請求項１２】
前記処理容器は、環状に構成され、
前記処理源は、前記処理容器の内壁側に配設される請求項１０に記載された被処理体の処理装置。
【請求項１３】
前記複数のステージ、前記複数の搬送口及び前記複数の処理源は、前記中心軸を中心に点対称に配置される請求項３〜１２のいずれかに記載された被処理体の処理装置。
【請求項１４】
前記複数のステージ、前記複数の搬送口及び前記複数の処理源は、前記中心軸を中心に点対称に同数配置される請求項１３に記載された被処理体の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理容器内にて被処理体を処理する装置に関し、特に、処理容器内にて被処理体を移動させながら処理する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、処理容器の内部にて被処理体に成膜やスパッタなどの微細加工を施す処理装置が知られている。処理装置は、半導体やＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）の製造に使用される。処理装置は、通常、処理容器の内部を所望の真空状態に維持しながらステージ上の被処理体に成膜等の処理を施す。このような被処理体の処理装置のうち、真空の処理容器の内部にて被処理体を移動させながら被処理体に所望の処理を実行する処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このように被処理体を移動させながら処理する装置の具現化には、真空に維持された処理容器内に、例えばステージを移動させるための駆動機構を設ける必要がある。これに加えて、移動中のステージをガイドするための案内機構や、ステージへ電気や冷媒等の用力を供給するための機構も必要となる。
【０００４】
【特許文献１】国際国開第２００８／０６６１０３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、真空状態の処理容器内に、例えばボールネジ等の駆動機構を設けると、グリスを真空領域内で使用する必要が生じ、処理容器内のゴミや汚染の問題が生じるおそれがある。これに対して、グリスを必要としない、例えば真空リニアモータ等の非接触の駆動源を用いることも考えられる。しかし、この場合、可動子と固定子間に真空隔壁を設ける必要があるため、必然的に可動子及び固定子間を広げなければならず、これにより、真空リニアモータを前進させるための推力低下が生じる。また、可動子と固定子間に例えばアルミ製の真空隔壁を用いると、渦電流損失が生じ、これによっても推力低下が生じる。このようにリニアモータを真空仕様にすると推力が低下する要因が増えるので、必要以上の高出力リニアモータの選定が必要となる。真空リニアモータ等の非接触の駆動源を用いるとこれ以外にも発熱、コスト高等、現状では多くの課題が残る。
【０００６】
また、ステージをリニア搬送させるためのガイド（案内）機構を真空中に設けることにも課題がある。例えば、ガイド機構としてリニアガイドを使用した場合、やはりグリスを真空装置内で使用する必要が生じ、前述した通り、処理容器内のゴミや汚染の問題が懸念される。これに対して、グリスを必要としない固体潤滑膜も開発されているが、処理容器内にゴミが発生したり、寿命が短かったりする問題がある。磁気浮上ガイド等の非接触のガイド機構を用いることも考えられるが、技術的なハードルが高く今のところ実現は難しい。
【０００７】
また、ステージへの用力（液体、気体、電力）を供給するための機構を真空中に設けることにも課題がある。例えば、用力供給機構としてベローズを使用した場合、比較的、真空に曝露される面積が大きく、アウトガス量が多いため真空特性が良くない。成膜処理の場合、反応生成物がベローズの表面に堆積する。その際、蛇腹形状というベローズの構造上、伸縮動作を行うためゴミを巻き上げる懸念がある。また、ベローズを用いると装置が大型化してしまう。これに対して、ダクトアームのような関節を有する機構を利用して用力を供給することも考えられるが、ダクトアームの動作によるゴミの問題が懸念されるとともに装置の大型化の問題も解消されない。
【０００８】
さらに、いわゆる流し生産の場合、ステージは、処理容器の一端にて被処理体を載置し、処理容器の他端まで移動する。移動中、被処理体に所望の処理が施される。しかし、この場合、他端にて被処理体が搬出された後、次に搬入される被処理体を載置するためにステージを被処理体の搬入位置まで戻さなくてはならない。この戻し動作は、タクトタイムを考慮すると非常に無駄な動作であるため、ステージをできるだけ高速に移動させることによりステージの戻し時間をできるだけ短くしたい。しかしながら、ステージの高速移動により、真空処理容器内にゴミが巻き上げられる可能性がある。また、ステージを移動させるための例えばモータ等の駆動部に必要な最大出力は、このステージ戻し動作で要求される移動速度により決定する。このため、駆動部の最大出力を大きくして高速性を求めると、消費電力、駆動部のサイズ、コストの面で不利になる一方、駆動部の最大出力を小さくするとステージの戻り時間が長くなって生産性が低下するという問題が生じる。
【０００９】
そこで、上記課題を解決するために、本発明は、処理容器内にて被処理体を回転させながら処理する処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、上記課題を解決するために、本発明のある態様によれば、処理源を有し、前記処理源を用いて内部にて被処理体を処理する処理容器と、前記処理容器の壁部に配設され、被処理体を前記処理容器内に搬入又は前記処理容器内から搬出する複数の搬送口と、前記処理容器の底面に対して鉛直方向の中心軸を中心に点対称に配置され、前記処理容器内にて前記中心軸を中心に回転可能な複数のステージと、前記複数のステージを支持し、いずれかのステージをいずれかの搬送口近傍まで回転させるタイミングに併せて、他のいずれかのステージを他のいずれかの搬送口近傍まで回転させるステージ支持部材と、を有する被処理体の処理装置が提供される。
【００１１】
かかる構成によれば、複数のステージは、処理容器の底面に対して鉛直方向の中心軸を中心にやじろべえ式に点対称に配置され、中心軸を中心に回転する。これによれば、いずれかのステージがいずれかの搬送口近傍まで回転するタイミングに併せて、他のいずれかのステージが他のいずれかの搬送口近傍まで回転される。
【００１２】
たとえば、２つのステージが中心軸を中心に一直線上に配置され、円筒状の真空処理容器の側壁に２つの搬送口が対向して設けられている場合、一方の搬送口から搬入された被処理体を一方のステージに載置し、そのステージを半回転させて他の搬送口まで移動させるまでの間に、他方の搬送口の近傍に位置していた他方のステージが半回転して一方の搬送口まで移動する。これによれば、半回転するごとにいずれかのステージが次の被処理体を搬入する位置に戻る。よって、いわゆる、流し生産の場合にあっても、別途、ステージを搬出口から搬入口まで高速で戻す必要がない。このため、タクトタイムを大幅に短縮することができるとともに、ステージの戻し動作時にゴミを巻き上げる懸念がなくなる。さらに、やじろべえ式のシンプルな構造の回転機構を用いた低速な回転運動により負荷変動が小さいことから処理装置全体の制御が容易になる。
【００１３】
前記処理源は、前記いずれかのステージに載置された被処理体を前記ステージが回転している間に処理してもよい。
【００１４】
前記処理源は、各ステージを挟んで複数設けられ、回転中の異なるステージに載置された異なる被処理体を並行処理してもよい。
【００１５】
前記処理源は、並んで複数設けられ、回転中のステージに載置された被処理体を連続処理してもよい。
【００１６】
前記処理容器の内部を排気する排気装置と、前記処理容器の内部と前記ステージ及び前記ステージ支持部材の内部とを遮断するシール部材と、を有していてもよい。
【００１７】
前記ステージ及び前記ステージ支持部材の内部に電力供給用の配線を設けてもよい。
【００１８】
前記ステージ及び前記ステージ支持部材の内部に冷媒供給用の配管を設けてもよい。
【００１９】
前記ステージ支持部材は、前記複数のステージを支持するロッドと前記複数のステージ及び前記ロッドとともに回転する回転部と前記回転部を回転可能に固定する固定部とを有し、前記回転部と前記固定部との間には、回転真空シールが設けられてもよい。
【００２０】
前記処理源は、前記処理容器の内側から外側に向かって広がりながら開口した処理ガスの吹き出し口を有していてもよい。
【００２１】
前記複数のステージのうち少なくとも被処理体を載置するステージには、前記ステージの載置面の向きを前記処理容器の外側又は内側に向かって回転させる回転機構と前記回転機構に動力を供給するアクチュエータとが設けられていてもよい。
【００２２】
前記処理源は、前記処理容器の外壁側に配設されていてもよい。
【００２３】
前記処理容器は、環状に構成され、前記処理源は、前記処理容器の内壁側に配設されていてもよい。
【００２４】
前記複数のステージ、前記複数の搬送口及び前記複数の処理源は、前記中心軸を中心に点対称に配置されていてもよい。
【００２５】
前記複数のステージ、前記複数の搬送口及び前記複数の処理源は、前記中心軸を中心に点対称に同数配置されていてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
以上に説明したように、本発明によれば、いわゆる、流し生産の場合にあっても、ステージを高速で戻す必要がなくなり、タクトタイムを短縮できる。また、ステージを移動させる際の負荷変動を小さくして、処理装置を容易かつ安定して制御することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の各実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び添付図面において、同一の構成及び機能を有する構成要素については、同一符号を付することにより、重複説明を省略する。
【００２８】
また、以下の説明は次の順序で行う。
１．第１の実施の形態（真空ローテンション搬送：フェース／アップ）
２．第２の実施の形態（真空ローテンション搬送：フェース／アウトサイド）
３．第２の実施の形態の変形例（真空ローテンション搬送：フェース／インサイド）
【００２９】
＜第１の実施の形態＞
［基板処理システム］
まず、本発明の第１の実施の形態に係る基板処理システムについて、図１に示した概略構成図を参照しながら説明する。本実施の形態に係る基板処理システムＳｙｓは、基板を処理容器の一端から搬入し、処理容器内にて移動させながら基板を処理し、処理後の基板を他端から搬出する、いわゆる流し生産を実行する。この基板処理システムＳｙｓでは、プロセスチャンバＰＣ１，２，３がトランスファーチャンバＴＣ１，２を挟んで一直線上に配置されている。プロセスチャンバＰＣ１，２，３及びトランスファーチャンバＴＣ１，２間は、バルブＶにて開閉可能に連結され、これにより、チャンバ内を所望の真空度に維持するようになっている。プロセスチャンバＰＣ１，２，３では、例えば、クリーニング処理、蒸着処理、スパッタ処理が実行される。ただし、上記処理は各プロセスチャンバで実行することが可能な基板処理の一例であって、例えば、アニール処理や成膜処理等を実行することも可能である。トランスファーチャンバＴＣ１，２は、真空状態を保持しながら、前のプロセスチャンバにて処理された基板を、図示しないアームにより把持しながら次のプロセスチャンバに搬送する。
【００３０】
［基板処理装置］
次に、基板処理装置について図２及び図３を参照しながら説明する。図２は、基板処理装置１０を接地面に対して縦方向に切断した図（図３の２−２断面図）であり、図３は、基板処理装置１０を接地面に対して横方向に切断した図（図２の１−１断面図）である。
【００３１】
基板処理装置１０は、図３（ａ）に示したように、横断面の外壁部が８角形の角柱である処理容器１００を有している。処理容器１００は、アルミニウム又はステンレスにより形成されている。図２に示したように、処理容器１００の内部は、シリンダ状の空間になっていて、外部に設けられたターボモレキュラーポンプＴＭＰ（Ｔｕｒｂｏ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｕｍｐ）やドライポンプ（Ｄｒｙ  Ｐｕｍｐ）等の排気装置１０５にて排気することにより、所望の真空状態を維持するようになっている。
【００３２】
処理容器１００の内部には、処理容器１００の底面に対して鉛直方向の中心軸Ｏを中心に２つのステージ１１０ａ、１１０ｂが対向して設けられている。本実施形態では、ステージ１１０ａ上にのみに基板Ｇを載置するが、両ステージ１１０ａ、１１０ｂに基板Ｇを載置してもよい。ステージ１１０ａ、１１０ｂは中空で、アルミニウム又はステンレスにより形成されている。
【００３３】
ステージ支持部材１１５は、ロッド１１５ａ、回転部１１５ｂ及び固定部１１５ｃを有していて、これにより、ステージ支持部材１１５は、ステージ１１０ａ、１１０ｂを支持しながら回転させるようになっている。具体的には、ロッド１１５ａは、中空の棒状部材であり、長手方向の両端部にてステージ１１０ａ、１１０ｂを支持している。ロッド１１５ａの内部空間は、ステージ１１０ａ、１１０ｂの内部空間と連通する。この連通する内部空間は大気で充填されていて、後ほど詳述するように、この内部空間に用力を供給するための配線及び配管が配設されるようになっている。
【００３４】
回転部１１５ｂは、ロッド１１５ａの中央下部にてロッド１１５ａに固定されている。固定部１１５ｃは、回転部１１５ｂの周囲に設けられ、回転部１１５ｂ及びロッド１１５ａを回転可能に支持する。
【００３５】
回転部１１５ｂと固定部１１５ｃとの接面には、回転真空シール１２０が介設されている。回転真空シール１２０は、環状の抑え具１２５により上部から抑えられた状態にて回転部１１５ｂと固定部１１５ｃとの間に介在する。回転真空シール１２０には、たとえば、ロトバリシール（登録商標）等の耐摩耗性の高い摺動シール部材（Ｏ型シール部材、Ｃ型シール部材）を用いることにより、回転部１１５ｂを低摩擦で回転させることができる。
【００３６】
回転真空シール１２０には、磁性流体シールを用いることもできる。磁性流体シール内の磁性流体は、強磁性体の微粒子、その表面を覆う界面活性剤、ベース液で構成される磁性コロイド溶液であって、磁性流体中の強磁性微粒子は、界面活性剤とベース液の親和力と界面活性剤同士の反発力によりベース液中で凝集したり沈降したりすることなく安定した分散状態を保つことができる。これにより、回転部１１５ｂを低摩擦で回転させることができる。このようにして、回転部１１５ｂ及び固定部１１５ｃは、磁性流体ユニットとして機能することが可能である。
【００３７】
ロッド１１５ａと回転部１１５ｂとの接面、及び、固定部１１５ｃと処理容器１００との接面にはＯリングやＣリング等のシール部材１３０、１３５が設けられている。シール部材１３０は、処理容器１００の内部とステージ及びロッド内部の空間とを遮断する。シール部材１３５は、処理容器１００の内部と外部とを遮断する。これによって、処理容器内は、ステージ内の大気及び処理容器外の大気から遮断され、所望の真空状態に維持される。また、回転部１１５ｂと固定部１１５ｃとの接面であって大気側の面には、ベアリング１４０が設けられている。ベアリング１４０は回転部１１５ｂの軸受けとなり、回転部１１５ｂを正確かつ滑らかに回転させるように機能する。固定部１１５ｃは、複数のネジ１４５により処理容器１００の底面に固定されている。ロッド１１５ａ、回転部１１５ｂ及び固定部１１５ｃは、たとえば、アルミニウム、アルミニウム合金、アルミニウム溶射又はステンレス（ＳＵＳ）により形成されている。なお、ステージ１１０ａ、１１０ｂ及びロッド１１５ａの表面をブラスト処理してもよい。また、それらの表面近傍及び処理容器１００の内壁近傍に図示しない防着板を設け、随時、防着板を交換することにより、処理容器内のゴミの発生を防ぐようにしてもよい。
【００３８】
回転部１１５ｂは、処理容器の大気側に設けられた回転モータ１５０により駆動される。回転モータ１５０の一例としては、通常市販されているサーボモータやステッピングモータを使用することができる。これにより、回転部１１５ｂ、ロッド１１５ａ及びステージ１１０ａ、１１０ｂは、やじろべえ式に固定部１１５ｃに支持されながら、中心軸Ｏを中心として一体となって回転する。これにより、シンプルな機構でステージ１１０ａ、１１０ｂをバランスよく回転させることができる。
【００３９】
ステージ１１０ａ、１１０ｂへの用力供給機構について説明する。用力供給には、ステージ１１０ａ、１１０ｂ及びロッド１１５ａの内部の大気に開放された空間を利用する。本実施形態では、回転部１１５ｂ内にはロータリーコネクタ１６５ａが設けられている。配電用の配線１６５は、複数本の束であり、ステージ１１０ａ、１１０ｂ内の大気領域にて静電チャック１７０に接続され、ロータリーコネクタ上部の回転可能フランジ１６５ａ１を介して内部に挿入され、貫通する。また、配電用の配線１６５は、外部にて高圧直流電源１６０に接続されている。これにより、高圧直流電源１６０から出力された直流電圧は、配電用の配線１６５から静電チャック１７０に供給される。この結果、基板Ｇをステージ１１０ａ、１１０ｂに静電吸着することができる。
【００４０】
その際、ロータリーコネクタ１６５ａは、回転部１１５ｂの回転によって配線がからむことを防止する。なお、以上の説明では静電チャックを例にあげて説明したが、これに限られず、たとえば、ステージ１１０ａ、１１０ｂに設けられた図示しないヒータを加熱する等、上記機構をステージ１１０ａ、１１０ｂの電力供給に利用することができる。
【００４１】
回転部１１５ｂの内部には、また、ロータリージョイント１７５ａが設けられている。回転部１１５ｂ、回転モータ１５０，ロータリーコネクタ１６５ａ及びロータリージョイント１７５ａの回転軸（中心軸Ｏ）は同軸である。ガルデン配管１７５は、ステージ１１０ａ、１１０ｂの内部の大気空間にてステージ１１０ａ、１１０ｂ内に配され、ロータリージョイント１７５ａ上部の回転可能フランジ１７５ａ１を介して内部に挿入され、貫通する。ガルデン配管１７５は、外部にて冷媒供給源１８０に連結されている。これにより、冷媒供給源１８０から供給された冷媒は、ガルデン配管１７５の内管に通され、ステージに向けて供給される。ステージ内の熱を吸収する。
【００４２】
ロータリージョイント１７５ａは、回転部１１５ｂの回転による管の歪みを防止する。ロータリーコネクタ１６５ａ及びロータリージョイント１７５ａの下部には、それらの回転を停止させるための回転止め１８５が設けられている。
【００４３】
［真空ローテーション搬送］
つぎに、本実施形態に係る真空ローテーション搬送について説明する。図３（ａ）に示したように、処理容器１００の側壁の対向する位置にはバルブＶ１、Ｖ２が設けられている。バルブＶ１，Ｖ２は、処理容器内に基板Ｇを搬入し、又は、処理容器内から基板Ｇを搬出する搬送口の一例である。基板Ｇを処理する際には、まず、バルブＶ１を開いて基板Ｇを搬入し、ステージ１１０ａに載置した後、回転モータ１５０を駆動してステージ１１０ａ、１１０ｂを半回転させる。基板Ｇは、回転する間に処理容器１００の天井面に設けられた処理源１５５から導入される処理ガスにより処理される。半回転後、ステージ１１０ａに載置された基板Ｇは、バルブＶ２から搬出される。次の基板Ｇは回転ステージ２１０ｂに載置され、上記真空ローテーション動作を繰り返す。
【００４４】
この真空ローテーション動作では、ステージ１１０ａとステージ１１０ｂとは一直線上にあるため、ステージ１１０ａをバルブＶ１側からバルブＶ２側まで回転させると、これと同時に反対側のステージ１１０ｂがバルブＶ２側からバルブＶ１側まで回転する。よって、次の基板Ｇの処理にはステージ１１０ｂを利用すればよく、次の基板Ｇの処理のために、ステージ１１０ａの戻し動作は不要となる。
【００４５】
いわゆる、流し生産の場合、図１２に示した従来の真空リニア搬送では、搬入口Ｖ１から搬入した基板Ｇは、ステージ９１０に載置され、処理容器の反対側まで真空リニア搬送される間に処理源９５５により処理され、搬出口Ｖ２から搬出される。この場合、搬出後、ステージ９１０を搬入口Ｖ１まで戻す動作が必要になる。よって、従来の真空リニア搬送では、タクトタイムが長くなったり、ゴミを巻き上げる動作が頻出したり、戻し動作を高速化してタクトタイムを短縮するために出力の大きな回転モータを使わなければならない等の問題が生じる。
【００４６】
これに対して、本実施形態に係る真空ローテンション搬送によれば、前述したように、ステージを搬出口から搬入口まで高速で戻す必要がないため、取り立てて出力の大きな回転モータを使わなくてもタクトタイムを大幅に短縮することができ、コスト安になる。また、ステージを高速で戻す際にゴミを巻き上げる懸念がなくなる。また、やじろべえ式のシンプルな構造の回転機構を用いた低速な真空ローテーション搬送により、負荷変動が小さいことから処理装置全体の制御が容易になる。
【００４７】
ただし、本実施形態に係る真空ローテンション搬送では、ステージ１１０ａが処理源１５５の下方を通過する際、ステージ１１０ａの回転中心から離れるほど移動速度が速くなる。たとえば、成膜処理の場合、角速度ωが同じでも外側の移動速度は内側の移動速度より速いため、外側では内側より薄い膜が成膜される。よって、これを解消するために、本実施形態では、図４（ａ）に示したように、処理源１５５に設けられた吹き出し口Ｏｐの形状を、処理容器１００に設置される際に外側となる部分が内側となる部分よりも広く開口する台形形状とする。これにより、基板処理の面内均一性を図ることができる。
【００４８】
図４（ｂ）に示したように、吹き出し口を多数の細孔Ｈｏにより台形形状に形成してもよい。この場合にも角速度ωが同一でも移動速度が大きい外側の細孔Ｈｏの数を、移動速度が小さい内側の細孔Ｈｏの数より多くすることにより、成膜の不均一を解消して、基板処理の面内均一性を図ることができる。
【００４９】
以上では、図３（ａ）に示したように、処理容器１００の天井面に処理源１５５を１つ設け、ステージを半回転させる間に、一枚の基板Ｇを一処理源１５５にて処理する場合について説明した。しかしながら、本実施形態にかかる基板処理装置１０では、図３（ｂ）に示した並行処理や図３（ｃ）に示した連続処理及びこれらを組み合わせた処理が可能である。
【００５０】
具体的には、図３（ｂ）では、２つの処理源１５５ａ、１５５ｂを、ステージ１１０ａ．１１ｂを挟んで互いに対向した位置に配置する。これにより、各ステージが半回転する間に、処理源１５５ａの下方を回転移動するステージ１１０ａ上の基板Ｇが処理されると同時に、処理源１５５ｂの下方を回転移動するステージ１１０ｂ上の基板Ｇが処理される。これにより、処理源を１つ設けた図３（ａ）の場合のほぼ２倍の処理が可能になる。
【００５１】
このような並行処理の具体例としては、たとえば、ステージ１１０ａを半回転させてステージ１１０ａ上の基板Ｇを処理源１５５ａを用いた蒸着により成膜し、同時にステージ１１０ｂに付着した付着物を処理源１５５ｂを用いてクリーニングする方法が挙げられる。この場合、排気装置１０５は、処理源１５５ａ、１５５ｂの両脇に４つ配置してクロスコンタミネーションの発生を効果的に防止するとよい。
【００５２】
図３（ｃ）では、２つの処理源１５５ａ、１５５ｂを並べて配置する。これにより、ステージ１１０ａが半回転する間に、まず、基板Ｇは処理源１５５ａにより処理され、さらに処理源１５５ｂにより連続処理される。これにより、処理源を１つ設けた図３（ａ）の場合のほぼ２倍の処理が可能になる。
【００５３】
このような連続処理の具体例としては、たとえば、まず、処理源１５５ａを用いて基板Ｇの有機膜上にリチウムを含んだ仕事関数層を蒸着し、更にその上に処理源１５５ｂを用いて銀をスパッタすることにより陰極層を形成するのも好適である。この場合、排気装置１０５は、処理源１５５ａ、１５５ｂの両脇に３つ又は４つ配置してクロスコンタミネーションの発生を効果的に防止するとよい。
【００５４】
以上に説明したように、本実施形態に係る基板処理装置１０によれば、処理容器内にて一直線上に２つのステージ１１０ａ，１１０ｂを設け、回転させながら基板Ｇを処理する。これによれば、一方のステージ１１０ａが一方の搬送口（バルブＶ２）の近傍まで回転するタイミングに併せて、他方のステージ１１０ｂが他方の搬送口（バルブＶ１）近傍まで回転される。これにより、対向する位置に設けられた搬送口（バルブＶ１，Ｖ２）から基板Ｇの搬入、搬出を同時に行うことができる。よって、いわゆる、流し生産の場合にあっても、ステージを高速で戻す必要がなくなり、タクトタイムを大幅に短縮することができる。また、ステージの戻し動作時にゴミを巻き上げる懸念がなくなる。さらに、やじろべえ式のシンプルな構造の回転機構を用いた低速な真空ローテンション搬送により負荷変動が小さいことから処理装置全体の制御が容易になる。さらに、ステージ１１０ａ、１１０ｂ及びステージ支持部材１１５の内部空間を利用してステージ１１０ａ，１１０ｂへ用力を供給するため、ダクトアームのような関節を利用する必要もなくなり、装置全体をコンパクトにすることができる。また、ダクトアームを利用した用力供給の場合、たとえば磁性流体シール等の回転真空シールを関節毎に複数用いる必要があり、劣化する毎に回転真空シールを交換しなければならないが、本実施形態では回転真空シールは１つあれば十分なので、部品点数及び交換回数を少なくすることができ、コスト安となる。さらに、回転モータを真空中に配置しなければならない真空リニア搬送に対して、本実施形態では回転モータ１５０を大気中に配置するができ、かつ、戻し動作が不要なため取り立てて出力が大きなモータを必要とせず、コスト安となる。
【００５５】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態に係る基板処理装置１０について、図５〜７を参照しながら説明する。第２の実施の形態では、基板Ｇの載置面を処理容器１００の外壁側に向けながら処理容器１００の外壁側に設けられた処理源により基板Ｇを処理する点で、基板Ｇの載置面を処理容器１００の天井面に向けながら処理容器１００の天井面に設けられた処理源により基板Ｇを処理する第１の実施の形態と異なる。よって、この相違点を中心に第２の実施の形態について説明する。
【００５６】
図５に示したように、本実施形態では、回転ステージ２１０ａ，２１０ｂが、ステージ支持部材１１５に対して回転可能に支持されている。すなわち、回転ステージ２１０ａ，２１０ｂは、ステージ支持部材１１５の長手方向の側部の両端に固定された回転支持部材１１５ｄにより処理容器の外側又は内側に向けて回転可能に支持されている。
【００５７】
回転ステージ２１０ａの回転機能について、図６を参照しながら具体的に説明する。回転ステージ２１０ａは、ベアリング２１５，２２０を軸受けとして両側の回転支持部材１１５ｄにより回転ステージ２１０ａの両側から回転可能に固定される。回転ステージ２１０ａは、第１の実施の形態と同様に中空になっていて、内部空間に回転モータ２２５が設置されている。回転モータ２２５の一方は、固定軸２３０ａにより一方の回転支持部材１１５ｄに固定されている。回転モータ２２５の他方は、回転軸２３０ｂ及び受け軸２３０ｃにより他方の回転支持部材１１５ｄ２に回転可能に固定されている。回転軸２３０ｂは、固定部材２３０ｂ１により回転ステージ２１０ａに固定されている。回転モータ２２５が駆動すると、回転軸２３０ｂが回転し、回転軸２３０ｂの回転により、回転軸２３０ｂに固定された回転ステージ２１０ａが、処理容器１００の外側又は内側に向けて回転する。
【００５８】
回転ステージ２１０ａとその両側の回転支持部材１１５ｄとの接面には、回転真空シール２３５，２４０が介設されている。回転真空シール２３５，２４０は、回転ステージ２１０ａを低摩擦で回転させるとともに、回転ステージ２１０ａの内部の大気と回転ステージ２１０ａの外部(すなわち、処理容器の内部)の真空とを遮断する。
【００５９】
なお、回転ステージ２１０ｂと回転支持部材１１５ｄとの係合構造は、回転ステージ２１０ａの場合と同様であるので説明を省略する。また、図示していないが、本実施の形態の場合にも、第１の実施の形態と同様に、回転ステージ２１０ａ，２１０ｂの内部の大気に開放された空間に用力を供給するための配線及び配管が配設される。
【００６０】
回転ステージ２１０ａの回転機能は、以上に示した構造に限られず、図７に示した構造であってもよい。たとえば、回転ステージ２１０ａは、回転支持部材１１５ｄに回転可能に支持されている。回転支持部材１１５ｄには、アクチュエータ２５０が取り付けられている。アクチュエータ２５０は、回転モータ２５０ａ、シリンダ２５０ｂ、ベローズ２５０ｃ、ボールネジ機構２５０ｄを有している。ベローズ２５０ｃは、回転ステージ２１０ａの底面と回転支持部材１１５ｄとの間にて回転ステージ２１０ａの底面と回転支持部材１１５ｄに固定されている。
【００６１】
回転モータ２５０ａを駆動すると、回転モータ２５０ａの図示しないロータが回転し、シリンダ２５０ｂ内にてボールネジ機構２５０ｄにより回転運動が直線運動に変換される。これにより、回転ステージ２１０ａは押し上げられたり、引き下げられたりする。この結果、回転ステージ２１０ａを処理容器１００の外側又は内側に向けて回転させることができる。なお、シリンダ２５０ｂ及びボールネジ機構２５０ｄに替えて、モートルシリンダやエアシリンダを用いてもよい。
【００６２】
なお、基板Ｇの載置方法としては次のいくつかの方法が例としてあげられる。たとえば、基板Ｇは静電チャックにより回転ステージ２１０ａ，２１０ｂに静電吸着されていてもよく、クランプにより機械的に回転ステージ２１０ａ，２１０ｂに固定してもよい。回転ステージ２１０ａ，２１０ｂの載置面に突出した台座部（図示せず）を設け、台座部に基板Ｇの下部を設置することにより基板Ｇを回転ステージ２１０ａに固定してもよい。
【００６３】
［真空ローテーション搬送］
つぎに、本実施形態に係る真空ローテーション搬送について、図５を参照しながら説明する。図５（ａ）〜図５（ｃ）の上図は、下図の１−１断面を示し、図５（ａ）〜図５（ｃ）の下図は、上図の２−２断面を示している。
【００６４】
図５（ａ）では、処理容器１００の側壁の対向する位置にバルブＶ１、Ｖ２が設けられている。基板Ｇを処理する際には、まず、バルブＶ１を開いて基板Ｇを搬入し、回転ステージ２１０ａに載置する。次に、回転ステージ２１０ａを処理容器１００の外壁側に向けて９０°回転させ、基板Ｇの載置面を処理容器１００の外側に向ける。
【００６５】
この状態で、図５（ｂ）に示したように、回転ステージ２１０ａ、２１０ｂを半回転させる。本実施の形態では、３つの処理源１５５ａ，１５５ｂ，１５５ｃが処理容器１００の外壁側にれ並んで縦置きされている。基板Ｇは、回転ステージ２１０ａが回転する間に処理源１５５ａ，１５５ｂ，１５５ｃから導入される各種処理ガスにより連続処理される。
【００６６】
半回転後、図５（ｃ）に示したように、回転ステージ２１０ａを９０°回転させて元の状態に戻し、回転ステージ２１０ａの載置面が処理容器１００の天井面を向くようにする。処理された基板ＧをバルブＶ２から搬出すると同時に、次の基板Ｇが回転ステージ２１０ｂに載置され、上記真空ローテーション搬送を繰り返す。
【００６７】
以上に説明したように、本実施形態に係る基板処理装置１０によれば、基板Ｇを縦にして処理するため、第１の実施の形態で説明した角速度の問題が解消され、吹き出し口の形状を角速度に合わせて最適化しなくても、基板処理の面内均一性を図ることができる。また、基板Ｇを縦にして処理するため、パーティクルが基板上に混入しにくく、歩留まりを向上させ、生産性を上げることができる。また、処理源が処理容器の外側壁に設けられるため、メンテナンスが容易になる。特に、近年の基板Ｇの大型化に伴い、基板処理装置１０も大型化しているため、処理容器１００の天井面に処理源が配置されるよりも側壁に配置されるほうが、材料の交換時等のアクセスが良好になる。
【００６８】
＜第２の実施の形態の変形例＞
第２の実施の形態の変形例にかかる基板処理装置１０の概要を図８に示す。本変形例にかかる基板処理装置１０は、基板Ｇの載置面を処理容器１００の内側に向け、処理容器１００の内壁側に設けられた処理源により基板を処理する点で、基板Ｇの載置面を処理容器１００の外側に向け、処理容器１００の外壁側に設けられた処理源により基板を処理する第２の実施の形態と異なる。
【００６９】
具体的には、図８（ａ）に示したように、処理容器１００は、その中央部に大気に暴露された貫通部分を有するドーナッツ形状（環状）である。処理容器１００の内壁には、６つの処理源１５５ａ〜１５５ｆが配置され、各処理源１５５ａ〜１５５ｆの吹き出し口は、処理容器の外側に向けられている。
【００７０】
本変形例では、まず、バルブＶ１、Ｖ２を開いて基板Ｇを搬入し、回転ステージ２１０ａ，２１０ｂに載置する。その後、回転ステージ２１０ａ，２１０ｂを処理容器１００の内側に向けて９０°回転させ、基板Ｇの載置面を処理容器の内側に向ける。この状態で、回転ステージ２１０ａ、２１０ｂを半回転させる。これにより、回転ステージ２１０ａの基板Ｇは、回転中に処理源１５５ａ，１５５ｂ，１５５ｃから導入される各種処理ガスにより連続処理される。また、回転ステージ２１０ｂの基板Ｇは、処理源１５５ｄ，１５５ｅ，１５５ｆから導入される各種処理ガスにより連続処理される。
【００７１】
本変形例に係る基板処理装置１０では、処理源１５５ａ〜１５５ｆを処理容器１００の内壁側に配置し、図８（ｂ）に示したように、処理ガスを処理容器１００の外側に向けて吹き出させる。このように、本変形例に係る基板処理装置１０では、各種処理ガスを処理容器１００の外側に向けて放射状に吹き出すため、クロスコンタミネーションが発生しにくいという利点がある。もちろん、本変形例の場合にも、基板Ｇを縦にして処理を実行するため、基板Ｇの面内均一性を図ることができるとともにパーティクルが基板上に混入しにくいという効果を奏することができる。
【００７２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７３】
たとえば、本発明にかかる処理装置は、上述した基板処理装置に限られず、所望の径のウエハを処理する処理装置であってもよい。
【００７４】
また、本発明にかかる処理装置の複数のステージ、複数の搬送口及び複数の処理源は、２つに限られず、３つ以上であってもよい。その際、複数のステージ、複数の搬送口及び複数の処理源は、中心軸Ｏを中心に点対称に配置される。
【００７５】
たとえば、図９に示した基板処理装置１０では、３つのステージ１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ、３つのバルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３、３つの処理源１５５ａ，１５５ｂ，１５５ｃが処理容器の中心軸を中心に点対称に同数配置される。これによれば、ステージ１１０ａ上の基板ＧがバルブＶ１から搬入され、１２０°回転しながら処理源１５５ａにて処理後、バルブＶ２から搬出されるのと同時に、ステージ１１０ｂ，１１０ｃ上の基板ＧがバルブＶ２，Ｖ３から搬入され、処理源１５５ｂ，１５５ｃにて処理後、バルブＶ３，Ｖ１から搬出される。これによれば、タクトタイムをより短縮することができる。
【００７６】
同様に、図１０に示した基板処理装置１０では、４つのステージ１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ、４つのバルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３、Ｖ４、４つの処理源１５５ａ，１５５ｂ，１５５ｃ，１５５ｄが点対称に同数配置される。これによれば、ステージ１１０ａ上の基板ＧがバルブＶ１から搬入され、９０°回転しながら処理源１５５ａにて処理後、バルブＶ２から搬出されるのと同時に、ステージ１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ上の基板ＧがバルブＶ２，Ｖ３，Ｖ４から搬入され、処理源１５５ｂ，１５５ｃ，１５５ｄにて処理後、バルブＶ３，Ｖ４，Ｖ１から搬出される。これによれば、タクトタイムをより短縮することができる。
【００７７】
本発明にかかる処理装置では、たとえば、図１１に示した基板処理装置１０のように、処理容器の内部形状をバルブＶの近傍に突出部を設けた円筒状にしてもよい。この場合、回転ステージ２１０ａ，２１０ｂは、９０°回転させた状態で処理容器内を半回転する。これにより、処理容器１００の容積を小さくすることができ、装置の小型化及び排気効率を高めることができる。
【００７８】
また、本発明にかかる処理装置では、回転ステージの回転角度は９０°に限られず、たとえば、４５°等、基板Ｇの載置面を斜めに傾ける角度であってもよい。
【００７９】
複数のステージ、複数の搬送口及び複数の処理源は、同数でなくてもよい。例えば、図９に示したステージのうち、ステージ１１０ａ，１１０ｂの二つが中心軸を中心として１２０°離れて設けられ、ステージ１１０ｃは存在しないようにしてもよい。
【００８０】
基板Ｇは、載置面を底面側に向かせるように（フェースダウン）に載置されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１及び第２の実施の形態にかかる基板処理システムの全体構成図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる基板処理装置の縦断面図である。
【図３】同実施の形態にかかる基板処理装置の回転動作を説明するための図である。
【図４】同実施の形態にかかる処理源の吹き出し口を示した図である。
【図５】第２の実施の形態にかかる基板処理装置の構成図及び回転動作を説明するための図である。
【図６】回転ステージの回転機構を示した図である。
【図７】回転ステージの回転機構を示した他の図である。
【図８】第２の実施の形態の変形例にかかる基板処理装置の構成図及び回転動作を説明するための図である。
【図９】基板処理装置の他の一例である。
【図１０】基板処理装置の他の一例である。
【図１１】基板処理装置の他の一例である。
【図１２】従来の真空リニア搬送装置の一例である。
【符号の説明】
【００８２】
１０                基板処理装置
１００              処理容器
１０５              排気装置
１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ  ステージ
１１５              ステージ支持部材
１１５ａ            ロッド
１１５ｂ            回転部
１１５ｃ            固定部
１１５ｄ，１１５ｄ１，１１５ｄ２  回転支持部材
１２０，２３５，２４０  回転真空シール
１３０、１３５          シール部材
１４０，２１５，２２０  ベアリング
１５０，２２５，２５０ａ  回転モータ
２５０ｂ            シリンダ
２５０ｃ            ベローズ
２５０ｄ            ラック・アンド・ピニオン
１５５，１５５ａ，１５５ｂ，１５５ｃ，１５５ｄ，１５５ｅ，１５５ｆ  処理源
１６０              高圧直流電源
１６５              配線
１６５ａ            ロータリーコネクタ
１７５              二重配管
１７５ａ            ロータリージョイント
１８０              冷媒供給源
２１０ａ，２１０ｂ  回転ステージ
Ｓｙｓ              基板処理システム
Ｏｐ                吹き出し口
Ｈｏ                細孔
Ｖ，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４  バルブ
【図１】
2010141254.tif 000003
【図２】
2010141254.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010141254.tif 000009
【図８】
2010141254.tif 000010
【図９】
2010141254.tif 000011
【図１０】
2010141254.tif 000012
【図１１】
2010141254.tif 000013
【図１２】
2010141254.tif 000014