(57)【要約】  本発明は、装置コストを最小限に抑えつつ、成膜対象の基板に反りや割れが発生する現象を効果的に抑制しつつ、高い処理能力を発揮できる成膜装置を提供することを目的とする。そして、本発明は、各々が基板（１０）を載置し、載置した基板を吸着する吸着機構（３１）及び載置した基板を加熱する加熱機構（３２）を有する基板積載ステージ（３Ａ及び３Ｂ）を有する。基板積載ステージ（３Ａ及び３Ｂ）に対し、基板移載機構（８）によって、薄膜形成ノズル（１）の噴射領域（Ｒ１）内を速度（Ｖ０）で順次通過する搬送動作が実行される。上記搬送動作は、基板積載ステージ（３Ａ及び３Ｂ）のうち、載置した全ての基板（１０）が噴射領域（Ｒ１）を通過した一方の基板載置ステージ（３）を、巡回速度で他方の基板載置ステージ（３）の後方に巡回配置させる巡回搬送処理を含んでいる。
2017187500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が基板（１０）を載置し、載置した基板を吸着する吸着機構（３１）及び載置した基板を加熱する加熱機構（３２）を有する第１及び第２の基板載置部（３Ａ，３Ｂ）と、
成膜処理領域（Ｒ１）内の基板載置部に載置された基板に対して薄膜を成膜する成膜処理を実行する成膜処理実行部（１）と、
前記第１及び第２の基板載置部を移動させて前記成膜処理領域内を成膜時移動速度で順次通過させる搬送動作を実行する基板載置部移載装置（８Ｌ，８Ｒ）とを備え、
前記搬送動作は、前記第１及び第２の基板載置部のうち、載置した基板が全て前記成膜処理領域を通過した基板載置部である一方の基板載置部を、巡回速度で他方の基板載置部の後方に巡回配置させる巡回搬送処理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、
前記巡回速度の平均値は前記成膜時移動速度より高速であることを特徴とする、
成膜装置。
【請求項３】
請求項２記載の成膜装置であって、
前記第１及び第２の基板載置部はそれぞれ所定数の基板を搭載し、前記所定数は、前記他方の基板載置部に載置した全ての基板が前記成膜処理領域を通過するまでに前記巡回搬送処理が完了するように、設定されることを特徴とする、
成膜装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうち、いずれか１項に記載の成膜装置であって、
前記第１及び第２の基板載置部に載置される基板はシリコン基板である、
成膜装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３のうち、いずれか１項に記載の成膜装置であって、
前記成膜処理実行部は、原料溶液をミスト化して得られる原料ミスト（ＭＴ）を大気中に噴射して前記成膜処理を実行するミスト噴射部を含み、
前記成膜処理領域は前記原料ミストの噴射領域である、
成膜装置。
【請求項６】
請求項５記載の成膜装置であって、
前記ミスト噴射部は前記原料ミストを噴射するミスト噴出口が形成される噴射面（１Ｓ）を有し、
前記噴射面と前記第１及び前記第２の基板載置部に載置された基板との前記噴射領域内における距離であるミスト噴射距離（Ｄ１）が、１ｍｍ以上３０ｍｍ以下に設定され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】
この発明は、太陽電池、電子デバイス等に用いられ、基板上に薄膜を成膜する成膜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板を搬送しながら基板全面に薄膜を形成する成膜装置では、高い処理能力（スループット）を実現するためには、成膜処理対象となる基板を時間的隙間なく連続的に成膜処理環境下に搬送することが必要であった。【０００３】
このため、基板の搬送を行う従来の成膜装置は、複数の基板をコンベア等で搬送し、成膜処理中や搬送中に別途設けられた加熱機構によって加熱処理を行いながら基板上に薄膜を成膜するのが一般的であった。このような成膜装置として例えば特許文献１に開示されたトレイ式インライン成膜装置が挙げられ、上記成膜装置は基板を積載したトレイをローラコンベアで搬送している。基板をローラコンベアで搬送している他の成膜装置として特許文献２で開示されたスパッタリング装置がある。【０００４】
また、加熱機構を有しつつ基板を積載するヒータブロックを多数具備し、それらを循環させている半導体製造装置が例えば特許文献３に開示されている。この半導体製造装置は多数のヒータブロックを循環させることにより、高い処理能力を測りながら、比較的緩やかに加熱処理を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２７９３４１号公報
【特許文献２】国際公開第２０１３／１８３２０２号
【特許文献３】特開昭６３−１６６２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１で開示された成膜装置においては、基板はトレイに自重で積載しているだけであるため、この状態で成膜処理中に基板（及びトレイ）を急速に加熱すると、基板における（上面と下面との）温度勾配が大きくなり、基板に反りや割れが発生してしまう問題点があった。また、特許文献２に開示されたスパッタリング装置では加熱機構に対する開示がなく、加熱処理を必要とする成膜装置としては不適であった。【０００７】
また、特許文献３で開示された半導体製造装置では、ヒータブロックを連続的にガス供給ノズル下に搬送する必要性から、多数（図１から８個以上）のヒータブロックを具備する必要となり、さらに、多数のヒータブロック用の電源配線や真空配管の接続が複雑になる分、装置コストが高くなるという問題点があった。また、ヒータブロックの数を増加させると成膜処理時間が必要以上に長くなって成膜時における処理能力の低下を招く懸念があった。【０００８】
加えて、ヒータブロック上に基板（ウェハ）を単純に載置した状態で加熱処理を行っているため、基板内に温度勾配が生じると直ちに基板に反りや割れが発生してしまうという問題点があった。基板に反りや割れが発生すると、基板の平面度が崩れ成膜品質の均一性が悪化する問題点を誘発することになる。【０００９】
本発明では、上記のような問題点を解決し、装置コストを最小限に抑えつつ、成膜対象の基板に反りや割れが発生する現象を効果的に抑制した、高い処理能力を発揮できる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】
【００１０】
この発明に係る成膜装置は、各々が基板を載置し、載置した基板を吸着する吸着機構及び載置した基板を加熱する加熱機構を有する第１及び第２の基板載置部と、成膜処理領域内の基板載置部に載置された基板に対して薄膜を成膜する成膜処理を実行する成膜処理実行部と、前記第１及び第２の基板載置部を移動させて前記成膜処理領域内を成膜時移動速度で順次通過させる搬送動作を実行する基板載置部移載装置とを備え、前記搬送動作は、前記第１及び第２の基板載置部のうち、載置した基板が全て前記成膜処理領域を通過した基板載置部である一方の基板載置部を、巡回速度で他方の基板載置部の後方に巡回配置させる巡回搬送処理を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
この発明における成膜装置の第１及び第２の基板載置部はそれぞれ吸着機構及び加熱機構を有しており、各基板載置部が成膜処理領域に達するまでの準備期間に載置した基板を吸着しつつ加熱することができるため、基板を急速に加熱する必要性がなく、吸着機構により基板を吸着した状態で加熱処理を実行することができるため、加熱処理時に基板内の温度勾配によって反りが発生する現象を効果的に抑制することができる。【００１２】
加えて、基板載置部移載装置は、成膜処理領域を通過した基板載置部である一方の基板載置部を、巡回速度で他方の基板配置部の後方に巡回配置させる巡回搬送処理を実行することにより、第１及び第２の基板載置部を巡回させながら、第１及び第２の基板載置部を効率的に移動させて成膜処理領域を順次通過させることができるため、成膜処理における処理能力の向上を図ることができる。【００１３】
さらに、本願発明の成膜装置は、基板載置部の数を必要最小限の２つの基板載置部（第１及び第２の基板積載部）としているため、装置コストを最小限に抑えることができる。【００１４】
この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明に実施の形態である成膜装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】基板移載機構及びその周辺を模式的に示す断面図である。
【図３】本実施の形態の成膜装置による２つの基板積載ステージの搬送動作を示す説明図（その１）である。
【図４】本実施の形態の成膜装置による２つの基板積載ステージの搬送動作を示す説明図（その２）である。
【図５】本実施の形態の成膜装置による２つの基板積載ステージの搬送動作を示す説明図（その３）である。
【図６】本実施の形態の成膜装置による２つの基板積載ステージの搬送動作を示す説明図（その４）である。
【図７】本実施の形態の成膜装置による２つの基板積載ステージの搬送動作を示す説明図（その５）である。
【図８】本実施の形態の成膜装置による２つの基板積載ステージの搬送動作を示す説明図（その６）である。
【図９】本実施の形態の成膜装置による２つの基板積載ステージの搬送動作を示す説明図（その７）である。
【図１０】従来の成膜装置の構成を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１はこの発明に実施の形態である成膜装置の概略構成を示す説明図である。同図に示すように、基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂ（第１及び第２の基板載置部）はそれぞれ上面に複数の基板１０を載置している。なお、図１及び以降で示す図２〜図１０にはＸＹＺ直交座標系を示している。
【００１７】
基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂはそれぞれ真空吸着による吸着機構３１を有し、この吸着機構３１により、載置した複数の基板１０それぞれの下面全体を、基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂそれぞれの上面上に吸着することができる。さらに、基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂはそれぞれ吸着機構３１の下方に加熱機構３２が設けられており、この加熱機構３２により上面に載置した複数の基板１０に対する加熱処理を実行することができる。
【００１８】
以下、基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂを総称し「基板積載ステージ３」と称して説明する場合がある。
【００１９】
成膜処理実行部として機能する薄膜形成ノズル１（ミスト噴射部）は噴射面１Ｓに設けられた噴射口から下方に原料ミストＭＴを噴射することにより、噴射領域Ｒ１（成膜処理領域）内の基板積載ステージ３の上面に載置された基板１０上に薄膜を成膜する成膜処理を実行する。この際、噴射領域Ｒ１内における噴射面１Ｓと基板１０との（Ｚ方向に沿った垂直）距離であるミスト噴射距離Ｄ１は１ｍｍ以上３０ｍｍ以下に設定される。なお、噴射領域Ｒ１の周辺は図示しないチャンバ等で覆われているのが一般的である。
【００２０】
なお、成膜処理及びその前後の期間で基板積載ステージ３の加熱機構３２による加熱処理が併せて実行される。本実施の形態では、加熱機構３２による加熱処理時における加熱温度として４００℃程度としている。
【００２１】
なお、原料ミストＭＴは原料溶液をミスト化して得られるミストであり、原料ミストＭＴを大気中に噴射することができる。
【００２２】
基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂは後述する基板移載機構８（基板載置部移載装置）によって搬送される。基板移載機構８は基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂを移動させて噴射領域Ｒ１内を速度Ｖ０（成膜時移動速度）で順次通過させる搬送動作を実行する。
【００２３】
上記搬送動作は、基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂのうち、載置した全ての基板１０が噴射領域Ｒ１を通過した基板載置部である一方の基板載置ステージ（例えば、基板積載ステージ３Ａ）を、巡回速度で他方の基板載置ステージ（例えば、基板積載ステージ３Ｂ）の後方に巡回配置させる巡回搬送処理を含んでいる。
【００２４】
なお、薄膜形成ノズル１の上流側に設けられた基板投入部５は成膜処理前の基板１０を上部に載置しており、後述する吸着把持器４Ａによる基板投入動作Ｍ５によって、基板投入部５上の基板１０が基板積載ステージ３の上面上に配置される。
【００２５】
また、薄膜形成ノズル１の下流側に基板取出部６が設けられており、後述する吸着把持器４Ｂ（第２の把持器）による基板取出動作Ｍ６によって、基板積載ステージ３上の成膜処理後の基板１０が基板取出部６上に配置される。
【００２６】
なお、本明細書において、薄膜形成ノズル１に対して、基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂが噴射領域Ｒ１を通過する際の搬送方向（＋Ｘ方向）側を下流側とし、搬送方向と反対方向となる反搬送方向（−Ｘ方向）側を上流側としている。
【００２７】
図２は図１のＡ−Ａ断面における基板移載機構８及びその周辺を模式的に示す断面図である。支持板８５上に設けられた基板移載機構８は、互いに独立した動作する一方移載機構８Ｌ及び他方移載機構８Ｒの組み合わせにより構成され、他方移載機構８Ｒは基板積載ステージ３Ａの搬送用に設けられ、一方移載機構８Ｌは基板積載ステージ３Ｂの搬送用に設けられる。なお、支持板８５は基板投入部５による搬送動作が必要なＸＹ平面で規定される搬送平面領域を少なくとも含んだ平面形状を呈している。
【００２８】
一方移載機構８Ｌは昇降機構８１及び横行機構８２により構成される。横行機構８２は断面視Ｌ字状の支持部材８２ｓと、支持部材８２ｓの水平板８２ｓｈ（Ｌ字の横棒部分）の下面に設けられた移動機構８２ｍとにより構成される。移動機構８２ｍは例えば直動ガイドと動力伝達ネジで構成されており、モータの駆動力によって支持板８５上をＸ方向に沿って移動可能に設けられる。
【００２９】
昇降機構８１は昇降部材８１ｍ及び昇降軸８１ｘより構成され、昇降軸８１ｘは支持部材８２ｓの垂直板８２ｓｖ（Ｌ字の縦棒部分）に固着して立設され、昇降部材８１ｍは昇降軸８１ｘに対し昇降自在に取り付けられている。そして、昇降部材８１ｍに連結してステージ固定部材８０が設けられ、ステージ固定部材８０の上面上に基板積載ステージ３Ｂの下面が固定される。
【００３０】
なお、昇降部材８１ｍの昇降動作は、例えば、図示しない回転駆動部の回転駆動力を、昇降軸８１ｘ内に設けられ昇降部材８１ｍに連結された図示しないチェーン等の伝達機構に上下運動として伝達する態様が考えられる。その結果、上述した伝達機構の上下運動によって昇降部材８１ｍの昇降動作を実現することができる。
【００３１】
したがって、一方移載機構８Ｌは、移動機構８２ｍのＸ方向（＋Ｘ方向あるいは−Ｘ方向）に沿った横行動作により、基板積載ステージ３Ｂを搬送方向（＋Ｘ方向）に沿って移動させたり、反搬送方向（−Ｘ方向）に沿って移動させたりすることができる。
【００３２】
さらに、一方移載機構８Ｌは、昇降部材８１ｍのＺ方向（＋Ｚ方向あるいは−Ｚ方向）に沿った昇降動作により、基板積載ステージ３Ｂを上昇及び下降させることができる。
【００３３】
他方移載機構８Ｒは図２のＺＸ平面に対して一方移載機構８Ｌと対称に設けられ、一方移載機構８Ｌと等価な構成を有している。したがって、他方移載機構８Ｒは、一方移載機構８Ｌと同様に、横行機構８２の横行動作によって基板積載ステージ３Ａを搬送方向及び反搬送方向に沿って移動させたり、昇降機構８１の昇降動作によって基板積載ステージ３Ａを上昇及び下降させたりすることができる。なお、上述した移載機構８Ｌ及び８Ｒの横行動作及び昇降動作によって、基板積載ステージ３Ａ及び３ＢのＹ方向における位置は変化しない。
【００３４】
このように、一方移載機構８Ｌ及び他方移載機構８Ｒは、支持部材８２ｓの垂直板８２ｓｖ及び昇降軸８１ｘのＹ方向の形成位置が互いに異なるものの、共に片持ち支持構造によって、基板積載ステージ３Ｂ及び基板積載ステージ３Ａを支持しているため、上述した横行動作及び昇降動作を適切に組み合わせることにより、基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂ間で干渉を生じさせることなく、互いに独立した搬送動作（巡回搬送処理を含む）を実行することができる。
【００３５】
なお、図２に示す例では、基板積載ステージ３上においてＹ方向に沿って２個の基板１０が載置可能な構成を示している。
【００３６】
図３〜図９は本実施の形態の成膜装置による基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂの搬送動作を示す説明図である。なお、搬送動作は図２で示した基板移載機構８（一方移載機構８Ｌ＋他方移載機構８Ｒ）によって行われる。
【００３７】
図３に示すように、移載機構８Ｒ及び８Ｌの横行動作によって、基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂは共に速度Ｖ０で搬送方向（＋Ｘ方向）に搬送されており、噴射領域Ｒ１にある基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂの上面上の基板１０に対して原料ミストＭＴが噴射され、当該基板１０の上面に薄膜を成膜する成膜処理が実行される。なお、図３及び以降の図４〜図９において、噴射領域Ｒ１よりさらに上流側の領域を成膜準備領域Ｒ２とする。
【００３８】
図３で示す状態は、基板積載ステージ３Ａの最後尾の基板１０ｘと、基板積載ステージ３Ｂの最前部の基板１０ｙが共に噴射領域Ｒ１に存在しており、基板積載ステージ３Ｂの上面上において基板１０ｙより上流側の基板１０は成膜準備領域Ｒ２に存在し、成膜処理前の状態である。
【００３９】
ただし、基板積載ステージ３Ｂは加熱機構３２を有しているため、基板１０が成膜準備領域Ｒ２に存在する状況下においても加熱処理を実行することができ、この際、吸着機構３１により基板１０の下面全体が基板積載ステージ３Ｂの上面上に吸着されているため、加熱処理によって基板１０に多少の温度勾配が生じても、基板１０に反りや割れが生じることはない。
【００４０】
なお、基板投入部５上に載置された成膜処理前の基板１０は吸着把持器４Ａ（第１の把持器）による基板投入動作Ｍ５によって、適宜、基板積載ステージ３Ｂの上面上（成膜準備領域Ｒ２に存在）に配置され、吸着把持器４Ｂによる基板取出動作Ｍ６によって、基板積載ステージ３Ａ上において、噴射領域Ｒ１を通過した成膜処理後の基板１０が基板取出部６上に配置される。
【００４１】
以下、基板投入動作Ｍ５について詳述する。まず、吸着把持器４Ａ（第１の把持器）は吸着機構４１Ａにより基板投入部５の上部に載置された基板１０を吸着し把持する。そして、基板１０を把持した状態で吸着把持器４Ａを基板積載ステージ３の基板が載置されていない基板未載領域の上方（吸着機構４１Ａによる基板１０の吸着を解放することによって基板積載ステージ３の上面上に基板１０を載置可能な位置）に移動させる。そして、この状態で吸着把持器４Ａの吸着機構４１Ａによる基板１０の把持状態を解放する基板解放処理を実行し、基板積載ステージ３の上記基板未載領域上に基板１０を配置する。以上の動作が基板投入動作Ｍ５である。なお、吸着機構４１Ａは真空吸着によって基板１０を吸着し、基板解放処理は吸着機構４１Ａから解放用ガスを基板に吹き出すことにより行われる。
【００４２】
次に、基板取出動作Ｍ６について詳述する。まず、噴射領域Ｒ１を通過した成膜処理後の基板１０の上方に吸着把持器４Ｂ（第２の把持器）を移動させ、この状態で吸着機構４１Ｂにより基板積載ステージ３上の基板１０の上面を把持面４１Ｓで吸着して把持する。そして、基板１０を把持した状態で吸着把持器４Ｂを基板取出部６の基板が載置されていない基板未載領域の上方（吸着機構４１Ｂによる基板１０の吸着が可能な位置）に移動させ、この状態で吸着把持器４Ｂの吸着機構４１Ｂによる把持面４１Ｓでの基板１０の把持状態を解放する基板解放処理を実行し、基板取出部６の上記基板未載領域上に基板１０を配置する。以上の動作が基板取出動作Ｍ６である。なお、吸着機構４１Ｂは真空吸着によって基板１０を吸着し、基板解放処理は吸着機構４１Ｂから解放用ガスを基板の上面に吹き出すことにより行われる。
【００４３】
その後、図４に示すように、基板積載ステージ３Ａの上面上の最後尾の基板１０ｘが噴射領域Ｒ１を通過すると、基板積載ステージ３Ａの上面上に載置した全ての基板１０が噴射領域Ｒ１を通過したことになる。
【００４４】
この状態の基板積載ステージ３Ａに対し、速度Ｖ１〜Ｖ５（巡回速度）による巡回搬送処理が実行される。まず、他方移載機構８Ｒは横行動作による搬送速度を速度Ｖ０から速度Ｖ１（＞Ｖ０）に上昇させる。この際、基板積載ステージ３Ａの上面上の全ての基板１０が吸着把持器４Ｂによる基板取出動作Ｍ６によって基板取出部６上に移動される。
【００４５】
一方、基板積載ステージ３Ｂは、一方移載機構８Ｌの横行動作によって、速度Ｖ０の搬送速度を維持する。
【００４６】
その後、図５に示すように、基板積載ステージ３Ａの上面上の基板１０が全て取り出された後、他方移載機構８Ｒは横行動作から昇降動作に切り替え、基板積載ステージ３Ａを速度Ｖ２（＞Ｖ０）で下降させる。一方、噴射領域Ｒ１内に基板１０が存在する基板積載ステージ３Ｂは、一方移載機構８Ｌの横行動作によって速度Ｖ０で搬送方向に沿って搬送される。
【００４７】
その後、図６に示すように、基板積載ステージ３Ａを下降させることにより、基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂ間にＺ方向において互いに干渉しない高低差を設けた後、他方移載機構８Ｒは昇降動作から横行動作に切り替える。
【００４８】
そして、他方移載機構８Ｒの横行動作によって、基板積載ステージ３Ａを速度Ｖ３（＞Ｖ０）で反搬送方向（−Ｘ方向）に沿って水平移動させる。一方、噴射領域Ｒ１内に基板１０が存在する基板積載ステージ３Ｂは速度Ｖ０で搬送方向に沿った搬送が維持される。
【００４９】
その後、図７に示すように、基板積載ステージ３ＢとＸ方向において干渉しない上流側に基板積載ステージ３Ａを水平移動させた後、他方移載機構８Ｒは横行動作から昇降動作に切り替える。
【００５０】
そして、他方移載機構８Ｒの昇降動作によって、基板積載ステージ３Ａを速度Ｖ４（＞Ｖ０）で上昇させる。一方、噴射領域Ｒ１内に基板１０が存在する基板積載ステージ３Ｂは速度Ｖ０で搬送方向に沿って搬送が維持される。
【００５１】
次に、図８に示すように、基板積載ステージ３Ａが基板積載ステージ３Ｂと同一高さに達した後、他方移載機構８Ｒは昇降動作から横行動作に切り替える。
【００５２】
そして、他方移載機構８Ｒの横行動作によって、基板積載ステージ３Ａを速度Ｖ５（＞Ｖ０）で搬送方向に沿って搬送させる。この際、吸着把持器４Ａによる基板投入動作Ｍ５によって、適宜、基板積載ステージ３Ａの上面上に成膜処理前の基板１０を配置させる。一方、噴射領域Ｒ１内に基板１０が存在する基板積載ステージ３Ｂは速度Ｖ０で搬送方向に沿った搬送が維持される。
【００５３】
その後、図９に示すように、基板積載ステージ３Ａが基板積載ステージ３Ｂの後方に必要最小限の間隔を隔てて配置されると巡回搬送処理が完了する。
【００５４】
このように、巡回搬送処理は、速度Ｖ１の＋Ｘ方向移動（搬送方向への水平移動）、速度Ｖ２の−Ｚ方向移動（下降移動）、速度Ｖ３の−Ｘ方向移動（反搬送方向への水平移動）、速度Ｖ４の＋Ｚ方向移動（上昇移動）及び速度Ｖ５の＋Ｘ方向の移動（搬送方向への水平移動）の組み合わせによって実行され、基板積載ステージ３Ｂ（他方の基板載置部）の上面上の複数の基板１０が全て噴射領域Ｒ１を通過するまでに完了する。
【００５５】
巡回搬送処理が完了した基板積載ステージ３Ａに対し、他方移載機構８Ｒは横行動作による搬送速度を速度Ｖ５から速度Ｖ０に下降させる。
【００５６】
その結果、基板積載ステージ３Ａは速度Ｖ０（成膜時移動速度）で搬送方向に沿って搬送される。以降、基板積載ステージ３Ａに基板１０を載置する必要がある場合、吸着把持器４Ａによる基板投入動作Ｍ５によって、適宜、基板積載ステージ３Ａの上面上（成膜準備領域Ｒ２内に存在）に成膜処理前の基板１０が配置される。
【００５７】
一方、噴射領域Ｒ１内に一部が存在する基板積載ステージ３Ｂは速度Ｖ０で搬送方向に沿って搬送される。
【００５８】
以降、基板積載ステージ３Ｂの上面上の全ての基板１０が噴射領域Ｒ１を通過した後、基板積載ステージ３Ｂに対し、図４〜図９で示した基板積載ステージ３Ａと同様に巡回搬送処理が実行される。この際、基板積載ステージ３Ａは搬送方向に沿って速度Ｖ０で搬送される。
【００５９】
このように、移載機構８Ｌ及び８Ｒからなる基板移載機構８によって、２つの基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂを順次巡回させながら、噴射領域Ｒ１内に常に成膜処理前の基板１０が存在するように、基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂに対する搬送動作（巡回搬送処理を含む）が実行される。
【００６０】
本実施の形態の成膜装置における基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂ（第１及び第２の基板載置部）はそれぞれ吸着機構３１及び加熱機構３２を有しており、基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂがそれぞれ噴射領域Ｒ１（成膜処理領域）に達するまでの、成膜準備領域Ｒ２に存在する準備期間に載置した成膜処理前の基板１０を加熱することにより基板１０を急速に加熱する必要性をなくしている。加えて、基板積載ステージ３が内蔵する吸着機構３１により基板１０の下面を吸着した状態で加熱処理を実行している。その結果、本実施の形態の成膜装置は、加熱処理時に基板１０内に発生する温度勾配を低く抑え、さらに、吸着状態で基板１０を加熱することによって、基板１０に反りや割れが発生する現象を効果的に抑制することができる。
【００６１】
加えて、移載機構８Ｌ及び８Ｒからなる基板移載機構８（基板載置部移載装置）は、噴射領域Ｒ１を通過した一方の基板積載ステージ３（図３〜図９の基板積載ステージ３Ａ）を、巡回速度Ｖ１〜Ｖ５で他方の基板積載ステージ３（図３〜図９の基板積載ステージ３Ｂ）の後方に配置させる巡回搬送処理を実行している。その結果、基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂを巡回させながら、基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂを効率的に移動させて、載置した基板１０を噴射領域Ｒ１内に順次通過させることができるため、成膜処理における処理能力の向上を図ることができる。
【００６２】
さらに、本実施の形態では、各々が吸着機構３１及び加熱機構３２を有する基板積載ステージ３の数を必要最小限の２つ（基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂ）に抑えており、基板移載機構８は基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂそれぞれを独立に移動させる移載機構８Ｒ及び８Ｌからなる比較的簡単な構成で実現できる。したがって、本実施の形態の成膜装置は装置コストを最小限に抑えることができる。
【００６３】
図１０は複数の基板１０を従来のコンベア５３による搬送処理で行った場合の従来の成膜装置の構成を模式的に示す説明図である。
【００６４】
同図に示すように、ローラ５１及びベルト５２からなるコンベア５３によってベルト５２上の複数の基板１０を搬送方向（Ｘ方向）に沿って搬送している。従来の成膜装置では、ベルト５２の下方に３台の加熱ステージ５０Ａ〜５０Ｃを設けることにより、ベルト５２を介して基板１０を加熱する加熱処理を行っている。
【００６５】
また、本実施の形態と同様、薄膜形成ノズル１から原料ミストＭＴを噴射領域Ｒ１内で噴射させ、上流側の基板投入部５上の基板１０を基板投入動作Ｍ５によりベルト５２上に載置し、噴射領域Ｒ１を通過後のベルト５２上の基板１０は基板取出動作Ｍ６により下流側の基板取出部６上に取り出される。
【００６６】
従来の成膜装置において、コンベア５３により複数の基板１０が順次、噴射領域Ｒ１を通過させることができ、３台の加熱ステージ５０Ａ〜５０Ｃを設けることにより、成膜処理前、成膜処理中、成膜処理後における比較的長期間の基板１０に対する加熱処理を可能にしている。
【００６７】
しかしながら、図１０で示した従来の成膜装置はベルト５２上に基板１０を載置しているにすぎないため、加熱ステージ５０Ａ〜５０Ｃによる加熱処理時に、基板１０内に温度勾配が発生すると反りが発生するという問題点がある。
【００６８】
さらに、基板１０に対する長期間の加熱処理を実現するために、比較的大きな加熱ステージ５０Ａ〜５０Ｃを３つも設ける必要があり、装置コストが高くなるという問題点もある。
【００６９】
このように、本実施の形態の成膜装置は、装置コストを最小限に抑えつつ、成膜対象の基板１０に反りや割れを発生させることなく、高い処理能力を発揮できるという、従来の成膜装置から達成不可能な効果を奏している。
【００７０】
また、実施の形態の成膜装置は、巡回速度Ｖ１〜Ｖ５を成膜時移動速度Ｖ０より高速にすることにより、巡回搬送処理により、一方の基板積載ステージ３を速やかに他方の基板積載ステージ３の後方に配置させることができる。上記効果は、少なくとも巡回速度Ｖ１〜Ｖ５全体の平均値を成膜時移動速度Ｖ０より高速にすることにより達成することができる。
【００７１】
以下、速度Ｖ０と巡回速度Ｖ１〜Ｖ５について詳述する。ここで、速度Ｖ０〜Ｖ５と関連がある距離Ｌ０〜Ｌ５について説明する。
【００７２】
図４に示すように、搬送方向（Ｘ方向）における基板積載ステージ３の形成長ＳＬ３から噴射領域Ｒ１の長さを差し引いた距離を距離Ｌ０とし、基板積載ステージ３Ａが速度Ｖ１の搬送方向への水平移動動作を行う前後における水平距離を距離Ｌ１とする。
【００７３】
また、図５に示すように、基板積載ステージ３Ａが速度Ｖ２の下降動作を行う前後における高低差を距離Ｌ２とする。さらに、図６に示すように、基板積載ステージ３Ａが速度Ｖ３の反搬送方向への水平移動動作を行う前後における水平距離を距離Ｌ３とする。
【００７４】
さらに、図７に示すように、基板積載ステージ３Ａが速度Ｖ４の上昇動作を行う前後における高低差を距離Ｌ４とし、図９に示すように、基板積載ステージ３Ａが速度Ｖ５の水平移動動作を行う前後における水平距離を距離Ｌ５とする。
【００７５】
したがって、図３〜図９で示した実施の形態の成膜装置の動作例において、基板積載ステージ３Ｂ（他方の基板載置部）に載置した全ての基板１０が成膜処理領域である噴射領域Ｒ１を通過するまでに、基板積載ステージ３Ａ（一方の基板載置部）の巡回搬送処理が完了するためには、以下の式(1)を満足する必要がある。
【００７６】
Ｌ０／Ｖ０≧Ｌ１／Ｖ１＋Ｌ２／Ｖ２＋Ｌ３／Ｖ３＋Ｌ４／Ｖ４＋Ｌ５／Ｖ５…(1)
この際、距離Ｌ０は、噴射領域Ｒ１が予め決定されている場合、基板積載ステージ３の搬送方向への形成長ＳＬ３によって決定する。そして、基板積載ステージ３の形成長ＳＬ３によって上面上に載置する基板１０の数（基板載置枚数）が決定する。
【００７７】
また、距離Ｌ１〜Ｌ５、速度Ｖ０〜Ｖ５を成膜処理時間、成膜装置の規模等を鑑みて、予め設定されている場合、式(1)を満足する最小の形成長ＳＬ３の基板積載ステージ３の上面上に最大載置可能な基板１０の数が最適基板載置枚数となる。
【００７８】
例えば、１５６ｍｍ角形の矩形状の基板１０を使用する際、式(1)を満足するＸ方向に沿った最小の形成長ＳＬ３が８００ｍｍであったとすると、Ｘ方向の形成長ＳＬ３が８００ｍｍの基板積載ステージ３上にＸ方向に沿って５個の基板１０を載置することができるため、図２で示したようにＹ方向に沿って２個の基板１０が載置可能な場合、１０個（５×２）が最適基板載置枚数となる。
【００７９】
このように、本実施の形態の成膜装置の基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂ（第１及び第２の基板載置部）はそれぞれ上記最適基板載置枚数（所定数）の基板１０を搭載している。すなわち、最適基板載置枚数は、他方の基板載置部（図３〜図９の基板積載ステージ３Ｂ）の全ての基板１０が成膜処理領域である噴射領域Ｒ１を通過するまでに、一方の基板載置部（図３〜図９の基板積載ステージ３Ａ）の巡回搬送処理が完了するように、設定されている。
【００８０】
実施の形態は、上記最適基板載置枚数の基板１０を基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂそれぞれの上面上に配置することにより、搬送動作によって基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂの上面上に載置した基板１０を連続的に噴射領域Ｒ１に到達させることができるため、成膜処理における処理能力の向上を最大限に発揮することができる。
【００８１】
また、基板１０としてシリコン基板が考えられる。この場合、本実施の形態の成膜装置は、成膜処理時にシリコン基板内の温度勾配によって反りが発生する現象を効果的に抑制することができる。
【００８２】
本実施の形態では、成膜処理実行部として薄膜形成ノズル１（ミスト噴射部）を用い、成膜処理領域を噴射領域Ｒ１としている。
【００８３】
このため、実施の形態の成膜装置は、原料ミストＭＴの噴射による成膜処理時に基板１０内の温度勾配によって反りが発生する現象を効果的に抑制し、かつ、原料ミストＭＴの噴射による成膜処理における処理能力の向上を図ることができる。
【００８４】
本実施の形態では、薄膜形成ノズル１から原料ミストを噴射するミスト噴出口が形成される噴射面１Ｓと（基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂに載置された）基板１０の上面との噴射領域Ｒ１内における垂直距離であるミスト噴射距離Ｄ１（図１参照）が、１ｍｍ以上３０ｍｍ以下に設定されている。
【００８５】
このように、本実施の形態の成膜装置は、薄膜形成ノズル１のミスト噴射距離Ｄ１を１ｍｍ以上３０ｍｍ以下に設定することにより、原料ミストＭＴの噴射による成膜処理をより精度よく行うことができる。
【００８６】
＜その他＞
なお、本実施の形態では、基板載置部として２つの基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂを示したが、移載機構８Ｌ及び８Ｒにそれぞれ２つの基板積載ステージ３を設ける等の改良により、４つ以上の基板積載ステージ３を用いて成膜装置を実現することも可能である。ただし、本実施の形態のように、２つの基板積載ステージ３Ａ及び３Ｂのみで成膜装置を実現する方が、基板積載ステージ３の数を最小限に抑え、基板載置部移載装置である基板移載機構８の構成の簡略化、巡回搬送処理の制御内容の容易性等、装置コスト面で優れている。
【００８７】
なお、吸着把持器４Ａ及び４Ｂそれぞれに加熱機構を持たせ、基板投入動作Ｍ５及び基板取出動作Ｍ６中においても基板１０に対する加熱処理を行うように成膜処理を改良しても良い。
【００８８】
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００８９】
１  薄膜形成ノズル
３，３Ａ，３Ｂ  基板積載ステージ
４Ａ，４Ｂ  吸着把持器
４  吸着把持器
５  基板投入部
６  基板取出部
８  基板移載機構
１０  基板
３１  吸着機構
３２  加熱機構
４１Ａ，４１Ｂ  吸着機構
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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