(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、基板に被膜を形成する成膜室と、該成膜室と連通するように開閉手段を介して配された仕込・取出室と、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、を有する成膜装置であって、
前記成膜室、または前記成膜室と前記仕込・取出室との間で前記成膜室に隣接して配される処理室は、前記キャリアを搬送可能な搬送位置と、該搬送位置に鉛直方向からみて搬送方向に対し垂直な方向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を備え、
前記移動機構は、前記キャリアを鉛直方向およ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ることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
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設定された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請求項１記載の成膜装置。
【請求項３】
前記移動機構は、前記キャリアを支持して移動させる伸縮部材と、該伸縮部材を伸縮させる駆動部とを備え、
前記駆動部は、前記成膜室または前記処理室の鉛直方向に沿って広がるチャンバー側面に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２記載の成膜装置。
【請求項４】
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請求項１ないし３いずれか１項記載の成膜装置。
【請求項５】
前記成膜室または前記処理室の前記退避位置に臨む位置に、前記基板を加熱する加熱手段を更に設けたことを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の成膜装置。
【請求項６】
前記成膜室または前記処理室は、前記搬送位置において前記キャリアを搬送可能に支持する搬送ローラを備え、
前記搬送ローラは、前記斜め方向に対して平行な斜面を有することを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の成膜装置。
【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。
【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、この成膜室との間で気密性を有する仕切りバルブ（開閉手段）を介して繋がる仕込・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、大気圧環境である一方の側から基板を仕込み、チャンバ内を減圧した後、減圧環境である成膜室と連通する他方の側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、成膜室で機能膜を成膜された基板を、他方の側から減圧環境でチャンバ内に取り出し、チャンバ内を大気圧環境にした後、一方の側から成膜済みの基板を送り出す。
即ち、仕込・取出室は、内部が減圧環境にある成膜室と、大気圧環境である成膜装置の外部との間で、成膜室の内部を減圧環境に保ったまま基板を出し入れするための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、基板の一面を鉛直方向に沿って立てた状態で保持したキャリア（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、これから成膜を行う基板を仕込・取出室に仕込んでから、この仕込・取出室のチャンバ内を減圧し、基板を水平方向の一方の側に移動させて、成膜室に連なる位置（搬送位置）から退避させる。そして、減圧環境の成膜室から成膜済みの基板を仕込・取出室に移動させ、成膜済みの基板を水平方向の他方の側移動させるとともに、これから成膜を行う基板を成膜室に連なる搬送位置に移動させ、この基板を成膜室に導入する。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・取出室のチャンバ内を大気圧環境にしてから、この成膜済みの基板を取り出す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】再公表ＷＯ２０１０／１１６７２１号公報
【特許文献２】再表２００８−１２９９８３号公報
【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・取出室は、搬送位置にあ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・取出室の内部を大気圧環境から真空環境にする際の排気時間が長くなる。このため、結果的にキャリアを成膜室や外部との間で出し入れする際に掛か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出るパーティクルによって、仕込・取出室の内部への汚染、および基板が仕込・取出室を通過する際の基板表面への汚染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、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。
すなわち、本発明の成膜装置は、少なくとも、基板に被膜を形成する成膜室と、該成膜室と連通するように開閉手段を介して配された仕込・取出室と、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、を有する成膜装置であって、
前記成膜室、または前記成膜室と前記仕込・取出室との間で前記成膜室に隣接して配される処理室は、前記キャリアを搬送可能な搬送位置と、該搬送位置に鉛直方向からみて搬送方向に対し垂直な方向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を備え、
前記移動機構は、前記キャリアを鉛直方向およ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ることを特徴とする。
【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設定された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。
【００１３】
前記移動機構は、前記キャリアを支持して移動させる伸縮部材と、該伸縮部材を伸縮動作させる駆動部とを備え、
前記駆動部は、前記成膜室または前記処理室の鉛直方向に沿って広がるチャンバー側面に取り付けられることを特徴とする。
【００１４】
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。
【００１５】
前記成膜室または前記処理室の前記退避位置に臨む位置に、前記基板を加熱する加熱手段を更に設けたことを特徴とする。
【００１６】
前記成膜室または前記処理室は、前記搬送位置において前記キャリアを搬送可能に支持する搬送ローラを備え、
前記搬送ローラは、前記斜め方向に対して平行な斜面を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の成膜装置によれば、成膜室、処理室において、キャリアを鉛直方向および水平方向に対して所定の角度を成す斜め方向（即ち鉛直方向および水平方向）、例えば搬送位置に対して斜め上方に設定された退避位置との間で、キャリアを斜め方向に沿って直線的に上下動させることによって、従来のように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場合と比較して、鉛直方向および水平方向にずらして退避させるため、鉛直方向にずらせる分、キャリアの水平方向への移動距離を減少でき、隣接する複数のキャリアどうしが鉛直方向に重なり合った状態で成膜室、処理室内で入替え（すれ違い）可能であるので、水平方向の重なり合いを省略でき、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成膜室、処理室では、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り、装置が複雑化してコストが掛かるという課題があったが、本発明の成膜装置を構成する成膜室、処理室では、キャリアを鉛直方向および水平方向にそれぞれ０°より大きく９０°より小さい角度、すなわ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、成膜装置自体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成膜室、処理室において、キャリアを成膜室、処理室で退避させる際に、鉛直方向および水平方向に大してそれぞれ０°より大きく９０°より小さい角度、すなわち斜め方向に持ち上げるだけであるので、従来のように、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の機械的な摩擦、接触が生じる動きを減らすことができ、仕込・取出室でのパーティクルの発生を抑制し、基板表面や成膜室、処理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成膜室を上から見た断面図である。
【図３】成膜室を仕込・取出室側から見た断面図である。
【図４】搬送ローラを示す要部拡大断面図である。
【図５】本発明の成膜装置の動作を段階的に示す断面図である。
【図６】本発明の成膜装置の動作を段階的に示す断面図である。
【図７】本発明の成膜装置の動作を段階的に示す断面図である。
【図８】本発明の成膜装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図９】本発明の成膜装置の他の実施形態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、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【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と、仕込・取出室１２との間、および仕込・取出室１２とスタッカ１３との間は、開口によって連通され、基板Ｗを載置したキャリア１４がこれらの間を互いに移動可能にされている。
【００２３】
成膜室１１と、仕込・取出室１２との間には、それぞれ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の移動時には開放され、キャリア１４の移動時以外は閉じられる。
【００２４】
基板Ｗを成膜装置１０内で移動させるキャリア１４は、基板Ｗの一面Ｗａが鉛直方向Ｇ（図３参照）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、ほぼ鉛直方向に立てた状態で保持する。
【００２５】
スタッカ１３は、例えば、複数のキャリア１４を収容可能に形成され、仕切りバルブ（開閉手段）１７を介して仕込・取出室１２に連通可能に接続されている。スタッカ１３は、成膜前の基板を一時的に載置し、また、成膜を行った基板を他の工程に向けて送り出す際の中継を行う。スタッカ１３の内部は、大気圧環境に置かれていればよい。
【００２６】
仕込・取出室（ロード・アンロードチャンバ）１２は、スタッカ１３と成膜室（成膜チャンバ）１１との間に配され、内部を真空状態にするための真空ポンプ１２ａを備えている。この仕込・取出室１２は、内部を大気圧環境にした状態でスタッカ１３との間でキャリア１４出し入れさせる。また、真空ポンプ１２ａによって内部を真空環境にした状態で、成膜室１１との間でキャリア１４を出し入れさせる。即ち、この仕込・取出室１２は、内部が大気圧環境にあるスタッカ１３と、内部が真空環境にある成膜室１１との間で、成膜室１１を真空状態に保ったまま多数の基板Ｗを順次導入し、また取り出すための中継室の役割を果たす。
【００２７】
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耐圧性のチャンバ本体２１を備えている。成膜室（成膜チャンバ）１１は、後ほど詳述する基板入替領域Ｅ１、カソードユニット２３が形成された成膜領域Ｅ２、加熱手段を成すヒーター（加熱手段）２２が形成された基板加熱領域Ｅ３の３つの領域が設定される。
【００２８】
チャンバ本体２１の一端側には、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、仕切りバルブ１６を介して仕込・取出室１２に連通可能に接続されている。こうしたチャンバ本体２１の内部は、真空ポンプ２６によって減圧可能になっている。
【００２９】
成膜領域Ｅ２に配されたカソードユニット２３は、チャンバ本体２１に導入された基板Ｗの一面（被成膜面）Ｗａ側に対面するように形成され、基板Ｗの一面Ｗａに対してターゲットのスパッタリングによって機能膜を成膜する。
【００３０】
基板加熱領域Ｅ３に配されたヒーター（加熱手段）２２は、基板Ｗの被成膜面である一面Ｗａ側を加熱する。チャンバ本体２１に導入された基板Ｗは、基板加熱領域Ｅ３において、ヒーター２２によって成膜に最適な温度（成膜温度）まで加熱される。こうした加熱装置２２は、例えば、シースヒータ、赤外線ヒータなどから構成されていればよい。
また、成膜領域Ｅ２から基板加熱領域Ｅ３に渡って、基板Ｗの温度を一定に保温するために、基板の他面側を加熱する裏面ヒーター２９が形成されている。
【００３１】
次に、成膜室１１の基板入替領域Ｅ１について詳述する。
図２は成膜室の基板入替領域付近を上から見た要部拡大断面図、図３は成膜室を仕込・取出室側から見た要部拡大断面図である。
【００３２】
成膜室１１のチャンバ本体２１の底面２１ｃ側には、搬送レール３６が配置されている。搬送レール３６は、仕込・取出室１２に連なる開口２４からチャンバ本体２１の他端側まで延在するように形成され、この搬送レール３６上を基板Ｗを保持したキャリア１４が移動する。
【００３３】
また、搬送レール３６の途上には、キャリア１４を移動させる搬送ローラ３９が適宜配置されている。この搬送ローラ３９は、その回転軸がモータ（図示略）等に接続されている。搬送ローラ３９を回転させることで、搬送レール３６に沿ってキャリア１４を動かすことができる。
【００３４】
移動機構４０は、伸縮部材４１と、この伸縮部材４１を伸縮させる駆動部４２とから構成されている。伸縮部材４１は、その先端部分にキャリア１４を支持する支持部４１ａが形成されている。この支持部４１ａは、例えば、搬送レール３６の一部を切り欠いた部分に位置することが可能な、搬送レール３６の延長部を成す形状の部材であればよく、キャリア１４の両端部分を支持する。駆動部４２は、例えば油圧シリンダーやエアシリンダーから構成されていればよい。
【００３５】
移動機構４０は、成膜室１１を構成するチャンバ本体２１の鉛直方向Ｇに沿って広がるチャンバー側面２１ａに取り付けられている。そして、移動機構４０の伸縮部材４１は、その延長方向が鉛直方向Ｇおよび水平方向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（即ち鉛直方向および水平方向）に沿って延びるように配されている。例えば、移動機構４０の伸縮部材４１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°となるように移動機構４０が配置されている。
【００３６】
以上のような構成の移動機構４０を備えた成膜室１１の基板入替領域Ｅ１では、キャリア１４を搬送レール３６上で移動可能な搬送位置Ｐ０と、この搬送位置Ｐ０から斜め上方に設定された退避位置Ｐ１との間で、キャリア１４を斜め方向に上下動させることができる。退避位置Ｐ１にあるキャリア１４は、搬送位置Ｐ０にあるキャリア１４と干渉することはない。即ち、退避位置Ｐ１にあるキャリア１４の横を、別なキャリア１４が搬送位置Ｐ０を介して搬送レール３６上を通り抜けることができる。
【００３７】
搬送レール３６上を移動してきたキャリア１４を、基板入替領域Ｅ１において別なキャリア１４とすれ違い（入替）させる際には、キャリア１４を搬送位置Ｐ０で停止させる。次に、伸縮部材４１の支持部４１ａが搬送位置Ｐ０、即ち搬送レール３６の一部を切り欠いた部分に位置状態から駆動部４２を動作させ、伸縮部材４１を縮退させる。これによって、キャリア１４は支持部４１ａに載置された状態で斜め上方向に向けて移動する（掬い上げられる）。そして、キャリア１４は退避位置Ｐ１に移動する。
【００３８】
キャリア１４が退避位置Ｐ１に移動した後、別なキャリア１４を搬送レール３６に沿って移動させ、搬送位置Ｐ０を介して基板入替領域Ｅ１を通過させる。即ち、退避位置Ｐ１にあるキャリア１４の斜め下を、別なキャリア１４が通り過ぎる。この後、駆動部４２を動作させ伸縮部材４１を伸張すると、キャリア１４は支持部４１ａに載置された状態で斜め下方向に向けて移動する。そして、キャリア１４は再び搬送位置Ｐ０に復帰する。こうした工程によって、１組の搬送レール３６上を互いに対向する方向に移動する２つのキャリア１４，１４どうしを、成膜室１１の基板入替領域Ｅ１において入替(交換)させることができる。
【００３９】
図４は、搬送ローラの一端部分を示す要部拡大断面図である。
搬送ローラ３９は、キャリア１４の底部と当接する部分の一端を、斜めに切り欠いた形状にすることが好ましい。即ち、キャリア１４の底部を成すエッジ部分は、移動機構４０を成す伸縮部材４１の伸縮方向と同じ角度θ１より小さい角度θ２で切り欠かれた傾斜部１４Ｅが形成されている。そして、このキャリア１４の傾斜部１４Ｅと当接する搬送ローラ３９の端部も、伸縮部材４１の伸縮方向（斜め方向）に平行な斜面３９Ｅが形成されている。
【００４０】
このようなキャリア１４の底部に形成された傾斜部１４Ｅと平行な斜面３９Ｅを搬送ローラ３９の端部に形成することによって、キャリア１４を搬送位置Ｐ０と退避位置Ｐ１との間で斜め方向に上下動させる際に、キャリア１４を鉛直方向に移動させる機構が不要となる。つまり、キャリア１４の底部と搬送ローラとが鉛直方向に沿った垂直面で当接していると、キャリア１４を斜め上方向に移動させるには、キャリア１４を一旦、鉛直方向に持ち上げてキャリア１４を搬送ローラから外した後で、斜め上方向に移動させる必要がある。しかし、キャリア１４の底部に形成された傾斜部１４Ｅと平行な斜面３９Ｅを搬送ローラ３９の端部に形成することによって、キャリア１４を鉛直方向に持ち上げることなく、搬送位置Ｐ０から直接、斜め上方向にキャリア１４を移動させることが可能になる（図４（ｂ）参照）。なお、ここでθ１に比してθ２を小さくすることで、キャリア１４と搬送ローラ３９の間に適宜遊びを設けることができるため、キャリア１４の移動および搬送ローラ３９の回転をスムースに行うことができる。
【００４１】
以上のような構成の成膜装置の作用を説明する。
図５〜図７は、本発明の成膜装置におけるキャリアの動きを段階的に示した説明図である。
なお、以下の説明では、２つのキャリア１４Ａ，１４Ｂに着目して、これらキャリア１４Ａ，１４Ｂを成膜室１１に順次導入して成膜する一連の動作を例示して説明する。
まず、仕込・取出室（ロード・アンロードチャンバ）１２の内部を大気圧状態として、仕込・取出室１２とスタッカ１３との間にある仕切りバルブ１７を開放し、仕込・取出室１２とスタッカ１３とを連通させる。そして、スタッカ１３から成膜前の基板Ｗ１ａを支持したキャリア１４Ａを仕込・取出室１２内に導入する（図５（ａ）参照）。
【００４２】
キャリア１４Ａが仕込・取出室１２に収容されたら仕切りバルブ１７を閉鎖し、真空ポンプ１２ａを動作させて仕込・取出室１２の内部を真空状態にする。そして、仕込・取出室１２と成膜室１１との間の仕切りバルブ１６を開放し、仕込・取出室１２と成膜室１１とを真空状態で連通させる。なお、成膜室１１は、成膜装置１０の動作中は真空ポンプ２６によってチャンバ本体２１の内部が常に真空状態にされている。
【００４３】
成膜室１１に導入されたキャリア１４Ａは、まず成膜室１１の搬送レール３６（図２参照）に沿って移動し、基板入替領域Ｅ１に達する。この時、移動機構４０の伸縮部材４１は伸長した状態、即ち搬送位置Ｐ０にある（図２参照）。そして、キャリア１４Ａは、そのまま搬送レール３６に沿って基板入替領域Ｅ１を通過し、更に成膜領域Ｅ２を通過して、成膜室の最も奥側の基板加熱領域Ｅ３に達して停止する（図５（ｂ）参照）。
【００４４】
一方、キャリア１４Ａが成膜室１１に導入された後、仕切りバルブ１６を閉鎖してから、仕込・取出室１２を再び大気圧環境にする。
【００４５】
キャリア１４Ａが基板加熱領域Ｅ３に達すると、キャリア１４Ａに載置された成膜前の基板Ｗ１ａをヒーター（加熱装置）２２によって成膜に最適な温度（成膜温度）まで加熱する。なお、裏面ヒーター２９によって、成膜領域Ｅ２から基板加熱領域Ｅ３に渡って、基板Ｗ１ａは他面側からも加熱される。
【００４６】
成膜前の基板Ｗ１ａが所定の成膜温度まで加熱されたら、キャリア１４Ａは、基板加熱領域Ｅ３から成膜領域Ｅ２に移動する。そして、カソードユニット２３によって成膜前の基板Ｗ１ａの一面（被成膜面）に対してターゲットのスパッタリングによって機能膜を成膜する。これによって、キャリア１４Ａには成膜後の基板Ｗ１ｂが載置された状態となる（図５（ｃ）参照）。
【００４７】
一方、キャリア１４Ａが基板加熱領域Ｅ３から成膜領域Ｅ２に移動し、成膜が行われている間に、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。そして、スタッカ１３から成膜前の基板Ｗ２ａを支持したキャリア１４Ｂを仕込・取出室１２内に導入する。そして、キャリア１４Ｂが仕込・取出室１２に収容されたら仕切りバルブ１７を閉鎖し、真空ポンプ１２ａを動作させて仕込・取出室１２の内部を真空状態にする（図５（ｃ）参照）。
【００４８】
次に、成膜後の基板Ｗ１ｂが載置されたキャリア１４Ａを成膜領域Ｅ２から基板入替領域Ｅ１に移動させる。そして仕切りバルブ１６を開放させる。この状態では、１組の搬送レール３６（図２参照）上にキャリア１４Ａとキャリア１４Ｂとが載置され、仕切りバルブ１６を介して対向した状態となる（図６（ａ）参照）。
【００４９】
次に、移動機構４０を動作させて、基板入替領域Ｅ１の搬送位置Ｐ０で停止しているキャリア１４Ａを、斜め上方向の退避位置Ｐ１に移動させる（図６（ｂ）参照）。即ち、移動機構４０の伸縮部材４１を縮退させることによって、キャリア１４は支持部４１ａに載置された状態で斜め上方向に向けて掬い上げられる（図２参照）。これによって、搬送位置Ｐ０には、退避位置Ｐ１にあるキャリア１４Ａに並ぶように、別なキャリアを導入可能になる。
【００５０】
そして、搬送位置Ｐ０には、仕込・取出室１２にあったキャリア１４Ｂが導入される。この時、搬送位置Ｐ０および退避位置Ｐ１で、キャリア１４Ａとキャリア１４Ｂとが並列する状態となる（図６（ｃ）参照）。
【００５１】
そして、キャリア１４Ｂは、そのままキャリア１４Ａの横を通り越して、成膜領域Ｅ２を経て基板加熱領域Ｅ３まで移動する（図７（ａ）参照）。そして、キャリア１４Ｂに載置された成膜前の基板Ｗ２ａを、ヒーター（加熱装置）２２によって成膜に最適な温度（成膜温度）まで加熱する。
【００５２】
一方、キャリア１４Ｂが搬送位置Ｐ０を通過した後、再び移動機構４０を動作させて、基板入替領域Ｅ１の退避位置Ｐ１で停止しているキャリア１４Ａを、斜め下方向の搬送位置Ｐ０に移動させる（図７（ｂ）参照）。即ち、移動機構４０の伸縮部材４１を伸長させることによって、キャリア１４Ａは支持部４１ａに載置された状態で斜め下方向に向けて移動する。（図２参照）。このような基板入替領域Ｅ１における移動機構４０の動作によって、キャリア１４Ａとキャリア１４Ｂとは、成膜室１１内において１組の搬送レール３６上をすれ違う（入替える）ことができる。
【００５３】
この後、成膜前の基板Ｗ２ａが所定の成膜温度まで加熱されたら、キャリア１４Ｂは、基板加熱領域Ｅ３から成膜領域Ｅ２に移動し、カソードユニット２３によって成膜前の基板Ｗ２ａの一面（被成膜面）に対してターゲットのスパッタリングによって機能膜を成膜する。これによって、キャリア１４Ｂには成膜後の基板Ｗ２ｂが載置された状態となる（図７（ｃ）参照）。また、搬送位置Ｐ０にあるキャリア１４Ａを仕込・取出室１２に移動させた後、仕切りバルブ１６を閉鎖してから仕込・取出室１２を大気圧環境にする。
【００５４】
以上のような工程を繰り返すことによって、スタッカ１３にストックされている多数の基板を、成膜室１１の基板入替領域Ｅ１に配された移動機構４０によって入れ替えつつ連続して効率よく成膜できる。特に、仕込・取出室以外の成膜室、処理室に、複数のキャリアを入替える移動機構４０を形成することによって、仕込・取出室に移動機構を設ける場合と比較して仕込・取出室のサイズを小型化することができる。これによって、キャリアを出し入れするたびに大気圧環境−真空環境を繰り返す仕込・取出室内の排気を迅速に行うことが可能になり、効率的に複数の基板に連続して成膜を行うことが可能となる。
【００５５】
複数の基板を成膜室１１内で入れ替えるための移動機構４０は、例えば１つのシリンダーで構成できるので、移動機構４０の小型、軽量化、および低コスト化を実現できる。また、移動機構４０の伸縮部材４１を伸縮動作させる駆動部４２を、成膜室１１のチャンバ本体２１の鉛直方向Ｇに沿って広がるチャンバー側面２１ａに取り付けることによって、成膜室１１の下面に、シリンダー等のメンテナンスが必要な機器を配置する必要がなくなる。即ち、成膜室１１の下面に配置された機器をメンテナンスする際には、作業者は成膜室１１の下側に潜りこんで仰向けの体勢で作業を行う必要があり、作業性が極めて悪いという課題があった。しかし、チャンバー側面２１ａに移動機構４０を取り付けることによって、容易にメンテナンスを行うことが可能になる。
【００５６】
図８は、本発明の成膜装置の別な実施形態を示す断面図である。
この実施形態の成膜装置５０は、スタッカ１３、仕込・取出室（ロード・アンロードチャンバ）１２、および成膜室５１が順に配されている。そして、成膜室５１内には、仕込・取出室１２側から、成膜領域Ｅ２、基板加熱領域Ｅ３、基板入替領域Ｅ１の順に配置されている。これは、図１に示した実施形態と比較して、基板入替領域Ｅ１が最も奥側に配された状態となっている。
【００５７】
このような実施形態においても、基板入替領域Ｅ１に配された移動機構４０を用いて、複数の基板Ｗ（基板を載置したキャリア１４）を成膜室５１内で順次入替え（交換）させることによって、複数の基板に対してそれぞれ効率よく機能膜の成膜を行うことが可能となる。
【００５８】
図９は、本発明の成膜装置の別な実施形態を示す断面図である。
この実施形態の成膜装置６０では、１つの搬送レール上で複数の基板Ｗ（基板を載置したキャリア１４）を入れ替える（すれ違わせる）ための移動機構７０を、成膜室に隣接した処理室６１に設けた。処理室６１は、例えば、仕込・取出室と成膜室との間に配された予備加熱室である。この処理室６１は、基板Ｗを載置したキャリア１４を搬送位置Ｐ０と退避位置Ｐ１との間で斜め方向に沿って移動させる移動機構４０が処理室６１のチャンバー６２における鉛直方向Ｇに沿って広がる側面６２ａに形成されている。
【００５９】
また、このチャンバー６２の側面６２ａの内側、即ちキャリア１４が退避位置Ｐ１に位置するときに基板Ｗと対面して基板Ｗを所定の成膜温度に加熱する加熱手段（予備加熱ヒーター）６３が形成されている。加熱手段６３は、退避位置Ｐ１に臨む位置に配される。
このような移動機構４０を備えた処理室（予備加熱室）６１は、例えば、成膜前の基板を載置したキャリアが導入されると退避位置Ｐ１に移動させて基板Ｗを加熱し、この基板Ｗの加熱中に、隣接する成膜室で成膜が完了した基板を載置したキャリア１４を搬送位置Ｐ０を介して通過させることで、２つのキャリアを効率よく入替え（交換）させることができる。
【００６０】
なお、基板を載置したキャリアを搬送位置と退避位置との間で斜め方向に沿って移動させる移動機構を、仕込・取出室以外の任意の処理室に設けることで、１つの搬送レール上を移動する複数のキャリアのすれ違い（入替）を行うことができる。
【００６１】
なお、上述した各実施形態では、基板を載置したキャリアを搬送位置と退避位置との間で斜め方向に沿って移動させる移動機構を、成膜室や処理室を構成するチャンバの鉛直方向に沿って広がる側面に配しているが、これ以外にも、チャンバの下面（底面）や、上面に配置しても良く、チャンバにおける移動機構の配置位置が限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６２】
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、Ｐ０…移動位置、Ｐ１…退避位置。
【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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