(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第１チャンバと、弁と、基板を成膜する第２チャンバとが、この順序で設けられ、
（ｂ）第２チャンバを排気する排気管が設けられ、
（ｃ）第１チャンバには、ロボットが収納され、
このロボットは、
アームを有し、
前記弁の開閉および前記排気管による排気の各動作と関連して、
基板を受け取り、第１チャンバを経て第２チャンバに搬送し、第２チャンバ内の成膜後の基板を、第１チャンバに戻し、
（ｄ）第２チャンバには、支持機構が収納され、
この支持機構は、
（ｄ１）基板を乗載する平坦な乗載面を有する矩形の板状に形成されるステージと、
（ｄ２）ステージに連結される一対のリンク部材と、
（ｄ３）軸部材であって、
一対のリンク部材に連結され、水平な第１方向Ｘに延び、
その第１方向Ｘのまわりに回動して、
乗載面が水平となって基板がロボットのアームによって乗載面に乗載されかつ成膜後に戻る乗載位置と、
乗載面が鉛直となって基板に成膜される成膜位置とに、
回動可能である軸部材と、
（ｄ４）乗載面の端部に、乗載面から上方に突出し、円柱状を成し、基板の端面に接触してその端面を成膜位置で下方から支持する一対の支持ピンと、
（ｄ５）アクチュエータであって、
支持ピンに連結され、
支持ピンを、前記第１方向Ｘに垂直な第２方向Ｙに沿って軸部材に近づく向きと、軸部材から遠ざかる向きとに移動可能であり、
基板の成膜後に、乗載面が鉛直である成膜位置から水平に戻った乗載位置で、支持ピンを、第２方向Ｙに周期的な振動運動して、基板の端面から支持ピンを引き離すアクチュエータとを有することを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
第１チャンバに収納されたロボットのアームによって、基板を、第１チャンバと第２チャンバとの間に設けられている弁を開いて、第２チャンバに搬入し、
第２チャンバには、支持機構が収納され、
この支持機構は、
（ａ１）基板を乗載する平坦な乗載面を有する矩形の板状に形成されるステージと、
（ａ２）ステージに連結される一対のリンク部材と、
（ａ３）軸部材であって、
一対のリンク部材に連結され、水平な第１方向Ｘに延び、
その第１方向Ｘのまわりに回動して、
乗載面が水平となって基板がロボットのアームによって乗載面に乗載されかつ成膜後に戻る乗載位置と、
乗載面が鉛直となって基板に成膜される成膜位置とに、
回動可能である軸部材と、
（ａ４）乗載面の端部に、乗載面から上方に突出し、円柱状を成し、基板の端面に接触してその端面を成膜位置で下方から支持する一対の支持ピンと、
（ａ５）アクチュエータであって、
支持ピンに連結され、
支持ピンを、前記第１方向Ｘに垂直な第２方向Ｙに沿って軸部材に近づく向きと、軸部材から遠ざかる向きとに移動可能であり、
基板の成膜後に、乗載面が鉛直である成膜位置から水平に戻った乗載位置で、支持ピンを、第２方向Ｙに周期的な振動運動して、基板の端面から支持ピンを引き離すアクチュエータとを有し、
アームによって基板を、ステージの乗載位置にある水平な乗載面上に乗載し、
軸部材を回動して乗載面が鉛直となる成膜位置にし、基板の端面を下方から、一対の支持ピンで支持して、成膜し、この成膜時、前記弁を閉じ、排気管による排気を行った状態であり、
基板の成膜後に、乗載面を水平な乗載位置に戻し、
この乗載位置で、アクチュエータによって、支持ピンを、第２方向Ｙに沿って移動させて、基板の端面から支持ピンを引き離し、
前記弁を開き、前記アームによって基板を、第２チャンバから搬出することを特徴とする成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランジスタなどの半導体装置および液晶表示装置を製造するための被成膜基板の支持機構を備える成膜装置および成膜方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平８−１０７０７６には、支持したウエハの表面に薄膜を形成するＣＶＤ（Chemical Vaper Deposition）装置が記載されている。このＣＶＤ装置では、ウエハの支持機構としてサセプタを使用している。先ず、サセプタの載置面を水平に保持した状態で、その上で最上昇位置にあるウエハリフトピンの上端に、ロボットによって搬送してきたウエハを載置する。次に、ウエハリフトピンを最下降位置とし、前記載置面上にウエハを載置する。その後、サセプタを水平軸線まわりに回動させて、前記載置面が鉛直になるようにし、その状態で、ウエハ上に薄膜を形成する。前記載置面には、ウエハチャックピンが固定されている。ウエハチャックピンは、前記載置面が鉛直姿勢であるとき、ウエハの端面を下方から支持して、ウエハを載置面に支持し、サセプタの回動によるウエハの鉛直時の落下を防止している。
成膜後のサセプタは、再び回動して載置面を水平に戻す。この状態で、ウエハリフトピンを再び最上昇位置にして、ウエハをリフトアップさせ、ロボットによって搬出する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平８−１０７０７６のＣＶＤ装置では、薄膜が形成されるときに、ウエハ上に薄膜が形成されるとともに、ウエハチャックピンの表面にも薄膜が付着し、したがって薄膜は、ウエハの表面とウエハチャックピンの表面とにわたって連なって形成される。このような状態で、成膜後、ウエハをロボットによる搬出のために、サセプタの載置面上からリフトアップさせると、このリフトアップ時、ウエハチャックピンに付着した薄膜によってウエハ上の薄膜が引かれて、ウエハ上の薄膜がウエハから剥離してしまう。さらにウエハに、割れや欠けなどを形成してしまうことがある。
【０００４】
本発明の目的は、被成膜基板およびその上に形成された薄膜を傷つけることなく被成膜基板を搬出できる被成膜基板の支持機構を備える成膜装置および成膜方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、（ａ）第１チャンバと、弁と、基板を成膜する第２チャンバとが、この順序で設けられ、
（ｂ）第２チャンバを排気する排気管が設けられ、
（ｃ）第１チャンバには、ロボットが収納され、
このロボットは、
アームを有し、
前記弁の開閉および前記排気管による排気の各動作と関連して、
基板を受け取り、第１チャンバを経て第２チャンバに搬送し、第２チャンバ内の成膜後の基板を、第１チャンバに戻し、
（ｄ）第２チャンバには、支持機構が収納され、
この支持機構は、
（ｄ１）基板を乗載する平坦な乗載面を有する矩形の板状に形成されるステージと、
（ｄ２）ステージに連結される一対のリンク部材と、
（ｄ３）軸部材であって、
一対のリンク部材に連結され、水平な第１方向Ｘに延び、
その第１方向Ｘのまわりに回動して、
乗載面が水平となって基板がロボットのアームによって乗載面に乗載されかつ成膜後に戻る乗載位置と、
乗載面が鉛直となって基板に成膜される成膜位置とに、
回動可能である軸部材と、
（ｄ４）乗載面の端部に、乗載面から上方に突出し、円柱状を成し、基板の端面に接触してその端面を成膜位置で下方から支持する一対の支持ピンと、
（ｄ５）アクチュエータであって、
支持ピンに連結され、
支持ピンを、前記第１方向Ｘに垂直な第２方向Ｙに沿って軸部材に近づく向きと、軸部材から遠ざかる向きとに移動可能であり、
基板の成膜後に、乗載面が鉛直である成膜位置から水平に戻った乗載位置で、支持ピンを、第２方向Ｙに周期的な振動運動して、基板の端面から支持ピンを引き離すアクチュエータとを有することを特徴とする成膜装置である。
【０００６】
本発明に従えば、成膜時に被成膜基板Ｍの端面を支持する一対の支持ピン２３，２４が可動であるので、成膜が終了した後で基板Ｍを搬出する前に、乗載面２１ａが水平な乗載位置で、支持ピン２３，２４を第２方向Ｙに動かすことによって、基板Ｍ上に形成された薄膜の剥離および基板Ｍの割れ、欠けを防止することができる。
【０００７】
【０００８】
【０００９】
支持ピンの移動方向である第２方向Ｙは、軸部材２２に近づくまたは遠ざかる方向であるので、支持ピン２３，２４の移動に伴って支持ピン２３，２４が基板Ｍの端面と摩擦することを防止できる。よって、摩擦によって発生するダストが、薄膜に含有されてしまうことを防止することができ、ウエハ上の薄膜の品質を向上することができる。
【００１１】
また本発明は、第１チャンバに収納されたロボットのアームによって、基板を、第１チャンバと第２チャンバとの間に設けられている弁を開いて、第２チャンバに搬入し、
第２チャンバには、支持機構が収納され、
この支持機構は、
（ａ１）基板を乗載する平坦な乗載面を有する矩形の板状に形成されるステージと、
（ａ２）ステージに連結される一対のリンク部材と、
（ａ３）軸部材であって、
一対のリンク部材に連結され、水平な第１方向Ｘに延び、
その第１方向Ｘのまわりに回動して、
乗載面が水平となって基板がロボットのアームによって乗載面に乗載されかつ成膜後に戻る乗載位置と、
乗載面が鉛直となって基板に成膜される成膜位置とに、
回動可能である軸部材と、
（ａ４）乗載面の端部に、乗載面から上方に突出し、円柱状を成し、基板の端面に接触してその端面を成膜位置で下方から支持する一対の支持ピンと、
（ａ５）アクチュエータであって、
支持ピンに連結され、
支持ピンを、前記第１方向Ｘに垂直な第２方向Ｙに沿って軸部材に近づく向きと、軸部材から遠ざかる向きとに移動可能であり、
基板の成膜後に、乗載面が鉛直である成膜位置から水平に戻った乗載位置で、支持ピンを、第２方向Ｙに周期的な振動運動して、基板の端面から支持ピンを引き離すアクチュエータとを有し、
アームによって基板を、ステージの乗載位置にある水平な乗載面上に乗載し、
軸部材を回動して乗載面が鉛直となる成膜位置にし、基板の端面を下方から、一対の支持ピンで支持して、成膜し、この成膜時、前記弁を閉じ、排気管による排気を行った状態であり、
基板の成膜後に、乗載面を水平な乗載位置に戻し、
この乗載位置で、アクチュエータによって、支持ピンを、第２方向Ｙに沿って移動させて、基板の端面から支持ピンを引き離し、
前記弁を開き、前記アームによって基板を、第２チャンバから搬出することを特徴とする成膜方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態である成膜装置１０を示す図である。成膜装置１０は、密閉可能なロードロックチャンバ１１、トランスポートチャンバ１２および成膜チャンバ１３から成る。ロードロックチャンバ１１は、成膜するための基板Ｍを搬入するための通路である。トランスポートチャンバ１２は、ロードロックチャンバ１１に連結されており、真空中で基板Ｍを搬送するための真空ロボット１４を有する。成膜チャンバ１３は、トランスポートチャンバ１２に連結されており、基板Ｍを支持するための支持機構２０を有している。
【００１３】
ロードロックチャンバ１１およびトランスポートチャンバ１２の間には仕切弁１５が設けられ、トランスポートチャンバ１２および成膜チャンバ１３の間には仕切弁１６が設けられる。トランスポートチャンバ１２および成膜チャンバ１３には、それぞれ排気管１７，１８が設けられている。
【００１４】
成膜装置１０では、まずロードロックチャンバ１１の一端からその内部に基板Ｍを入れて、ロードロックチャンバ１１、トランスポートチャンバ１２および成膜チャンバ１３を密閉する。さらに仕切弁１５，１６を閉じ、排気管１７，１８を通じて排気することによって、トランスポートチャンバ１２および成膜チャンバ１３を真空にする。
【００１５】
ロードロックチャンバ１１内の基板Ｍが仕切弁１５まで搬送されると、仕切弁１５が開けられる。トランスポートチャンバ１２内の真空ロボット１４は、アーム１４ａを延ばして基板Ｍを受け取り、仕切弁１６まで基板Ｍを搬送する。真空ロボット１４が基板Ｍを受け取ると、仕切弁１５は閉じられる。仕切弁１６まで基板Ｍが搬送されると、排気管１７からの排気によって再びトランスポートチャンバ１２内が真空になるまで待った後、仕切弁１６が開けられ、真空ロボット１４は再びアーム１４ａを延ばして、成膜チャンバ１３内の支持機構２０に基板Ｍを渡す。基板Ｍが渡されると、仕切弁１６は閉じられる。
【００１６】
成膜チャンバ１３内で成膜が完了した後、基板Ｍは逆の経路を辿って送り戻され、ロードロックチャンバ１１から取り出される。
【００１７】
図２は、成膜装置１０の支持機構２０を示す斜視図であり、図３は、その側面図である。支持機構２０は、ステージ２１、軸部材２２および支持ピン２３，２４などを備える。ステージ２１は、矩形の板状の部材で構成され、搬送された基板Ｍを乗載するための平坦な乗載面２１ａを有している。ステージ２１の隣接する２辺に平行な方向をＸ方向およびＹ方向とする。
【００１８】
軸部材２２は、ステージ２１の端面２１ｂに対向してステージ２１から所定の距離だけ離れて配置され、水平なＸ方向に延びている。ステージ２１と軸部材２２とは、一対のリンク部材２５，２６によって連結されている。軸部材２２は、その軸回りのΩ方向に回動可能であり、成膜が終了した基板Ｍを真空ロボット１４が搬出してから、真空ロボット１４より次の基板Ｍを受け取るまで待機しているときには、ステージ２１を水平に支持する。以下、ステージ２１が水平に支持された位置を乗載位置と呼ぶ。成膜を行うときは、軸部材２２が回動して、乗載面２１ａが鉛直方向に平行またはほぼ平行となる成膜位置まで、ステージ２１が移動する。
【００１９】
乗載面２１ａの端部には、乗載面２１ａから上方に突出するように一対の支持ピン２３，２４が設けられている。軸部材２２の回動によってステージ２１が成膜位置まで引き上げられても、支持ピン２３，２４が基板Ｍの端面を下方から支持することができる。このように、基板Ｍを鉛直方向またはほぼ鉛直方向に平行に支持した状態で成膜を行うことによって、パーティクルなどが形成された薄膜上に落下することを防止できる。
【００２０】
また支持ピン２３，２４は、円柱状を成し、基板Ｍの端面との接触面積を小さくしている。これによって、基板Ｍ上に形成された薄膜が支持ピン２３，２４に付着しにくくなり、基板Ｍからの薄膜の剥離および基板Ｍの割れ、欠けなどを防止できる。
【００２１】
また支持ピン２３，２４は、ともにアクチュエータ２７に連結されており、Ｙ方向すなわち軸部材２２に近づくまたは遠ざかる方向に移動可能であり、成膜後に、基板Ｍおよびその上に形成された薄膜を傷つけることなく、基板Ｍの端面に接触する支持ピン２３，２４を引き離すことができる。支持ピン２３，２４の動きは、Ｙ方向に沿って軸部材２２に近づく向きに動くものでもよいし、その後に軸部材２２から遠ざかる向きに動く往復運動でもよく、周期的な振動運動である。
【００２２】
なお、上記の支持ピン２３，２４はアクチュエータ２７によって連動するが、個別に専用のアクチュエータを設けて支持ピン２３，２４をそれぞれ独立に移動させてもよい。
【００２３】
次に、図２の支持機構１０による基板Ｍの支持方法を説明する。まず、基板Ｍを成膜チャンバ１３内に搬入して、ステージ２１に乗載する。次に、基板Ｍを乗載した乗載位置から、ステージ２１の乗載面２１ａが鉛直またはほぼ鉛直になる成膜位置までステージ２１を回動させる。これによって、支持ピン２３，２４は下方から基板Ｍの端面を支持する。
【００２４】
成膜後に、ステージ２１が成膜位置から再び乗載位置に戻るまでステージ２１を回動させる。ステージ２１が成膜位置から乗載位置に戻れば、アクチュエータ２７を駆動して支持ピン２３，２４を移動させる。最後に、基板Ｍをリフトアップさせて成膜チャンバ１３から搬出する。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、支持ピン２３，２４を第２方向Ｙに可動とすることによって、被成膜基板Ｍ上に形成された薄膜の剥離および被成膜基板の割れ、欠けを防止することができる。
【００２６】
支持ピン２３，２４の移動方向である前述の第２方向Ｙを軸部材に近づくまたは遠ざかる方向とすることによって、支持ピン２３，２４と基板Ｍの端面との摩擦を防止でき、ダストが薄膜に含有されてしまうことを防止することができ、ウエハ上の薄膜の品質を向上することができる。
【００２７】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態である成膜装置１０を示す図である。
【図２】  成膜装置１０の支持機構２０を示す斜視図である。
【図３】  成膜装置１０の支持機構２０を示す側面図である。
【符号の説明】
１０  成膜装置
２０  支持機構
２１  ステージ
２１ａ  乗載面
２２  軸部材
２３，２４  支持ピン
２５，２６  リンク部材
２７  アクチュエータ
Ｍ  基板
Ｘ，Ｙ，Ω  方向
【図１】
0003695971.tif 000002
【図２】
0003695971.tif 000003
【図３】
0003695971.tif 000004