(57)【要約】【課題】トレイに対する水の吸着を抑えることを可能とした真空処理装置を提供する。【解決手段】トレイ組立体Ｔに対する処理前の基板Ｓの取り付けと、トレイ組立体Ｔからの処理後の基板Ｓの取り外しとを行う着脱部を備える着脱室１３と、トレイ組立体Ｔに取り付けられた処理前の基板Ｓに対して薄膜を形成するスパッタ室１６とを備える。着脱部は、略水平の処理前の基板Ｓを略水平の第１トレイに取り付けた後に、処理前の基板Ｓが取り付けられたトレイ組立体Ｔを起立させた状態でトレイ搬送部３２に受け渡し、かつ、処理後の基板Ｓが取り付けられた起立したトレイ組立体Ｔをトレイ搬送部３２から受け取り、第１トレイを略水平に倒した後に、処理後の基板Ｓを第１トレイから取り外す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空中において、トレイに対する処理前の処理対象の取り付けと、前記トレイからの処理後の前記処理対象の取り外しとを行う着脱部を備える着脱室と、
真空中において、前記トレイに取り付けられた処理前の前記処理対象に対して所定の処理を行う処理室と、
処理前の前記処理対象を略水平の状態で前記着脱室に搬入して前記着脱部に受け渡し、かつ、処理後の前記処理対象を前記着脱部から受け取り、略水平の状態で前記着脱室から搬出する第１搬送部と、
前記処理対象が取り付けられた前記トレイを起立させた状態で前記着脱室と前記処理室との間で真空中を搬送する第２搬送部と、を備え、
前記着脱部は、略水平の処理前の前記処理対象を略水平の前記トレイに取り付けた後に、処理前の前記処理対象が取り付けられた前記トレイを起立させた状態で前記第２搬送部に受け渡し、かつ、処理後の前記処理対象が取り付けられた起立した前記トレイを前記第２搬送部から受け取り、前記トレイを略水平に倒した後に、処理後の前記処理対象を前記トレイから取り外す
真空処理装置。
【請求項２】
前記トレイは、第１トレイであり、
前記第１トレイは、前記第１トレイの外側において前記第１トレイを支持する第２トレイとともにトレイ組立体を構成し、
前記着脱部は、略水平の前記第１トレイに略水平の処理前の前記処理対象を取り付けた後に、処理前の前記処理対象が取り付けられた前記第１トレイを起立させ、前記第２トレイに前記第１トレイを取り付け、かつ、処理後の前記処理対象が取り付けられた起立した前記第１トレイを前記第２トレイから取り外し、前記第１トレイを略水平に倒した後に、前記第１トレイから処理後の前記処理対象を取り外す
請求項１に記載の真空処理装置。
【請求項３】
前記第２搬送部は、前記着脱室から前記処理室に向けて前記トレイを搬送するための第１レーンと、前記処理室から前記着脱室に向けて前記トレイを搬送するための前記第１レーンとは異なる第２レーンと、を含み、
前記着脱部は、処理前の前記処理対象を前記トレイ組立体とともに前記第１レーンに配置することによって、処理前の前記処理対象を前記第２搬送部に受け渡し、かつ、処理後の前記処理対象を前記トレイ組立体とともに前記第２レーンにおいて前記第２搬送部から受け取り、
前記真空処理装置は、前記処理対象を前記トレイ組立体とともに前記第１レーンから前記第２レーンに移載する移載部をさらに備える
請求項２に記載の真空処理装置。
【請求項４】
前記第１レーンと前記第２レーンとが並ぶ方向において、前記第１レーンおよび前記第２レーンとは異なる位置が着脱位置であり、
前記着脱部は、前記着脱位置において、前記第２トレイに前記第１トレイを取り付け、かつ、前記第２トレイから前記第１トレイを取り外す
請求項３に記載の真空処理装置。
【請求項５】
前記第１レーンと前記第２レーンとが並ぶ方向において、前記第１レーンの位置、または、前記第２レーンの位置が支持位置であり、
前記着脱部は、前記支持位置で前記第２トレイを支持し、処理前の前記処理対象が取り付けられた前記第１トレイを起立させて前記着脱位置に配置した後に、前記第２トレイの位置を前記支持位置から前記着脱位置に変更し、前記着脱位置において前記第１トレイに前記第２トレイを取り付ける
請求項４に記載の真空処理装置。
【請求項６】
前記処理室は、前記処理対象に対して透明導電性酸化物を主成分とする薄膜を形成する成膜部を備える
請求項１から５のいずれか一項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、真空処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スパッタ装置には、搬入室、成膜室、および、搬出室が、１つの方向に沿って連結されたインライン型のスパッタ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。インライン型のスパッタ装置では、大気に開放された領域である移載領域においてトレイに取り付けられた成膜対象が、搬入室を介して減圧された成膜室に搬入される。そして、成膜室において、例えば透明導電性酸化物（Transparent Conductive Oxide：ＴＣＯ）の薄膜が成膜対象に形成される。成膜後の成膜対象およびトレイは、搬出室を介して移載領域に搬出され、成膜対象がトレイから取り外される。成膜対象が取り外されたトレイには、成膜前の成膜対象が再び取り付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１２９４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、成膜対象に対してＴＣＯなどの薄膜が形成されるときには、成膜対象に加えてトレイにもＴＣＯなどのスパッタ粒子が付着する。トレイの付着物は、トレイが大気に開放されると、大気中の水を吸着する。水を吸着した付着物がトレイとともに減圧された成膜室に搬入されると、トレイが配置された環境での水の飽和蒸気圧が変わることによって、付着物に吸着された水が、成膜室内に放出される。これにより、成膜室内の水の圧力が、付着物から放出された水によって左右され、結果として、成膜室の状態にばらつきが生じる。こうしたばらつきは、成膜対象に形成されるＴＣＯなどの特性がばらつく一因であるため、トレイに対する水の吸着を抑えることが求められている。
【０００５】
なお、こうした事象は、インライン型のスパッタ装置に限らず、処理対象を支持するトレイを繰り返し用いる真空処理装置に共通している。
本発明は、トレイに対する水の吸着を抑えることを可能とした真空処理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】
【０００６】
上記課題を解決するための真空処理装置は、真空中において、トレイに対する処理前の処理対象の取り付けと、前記トレイからの処理後の前記処理対象の取り外しとを行う着脱部を備える着脱室と、真空中において、前記トレイに取り付けられた処理前の前記処理対象に対して所定の処理を行う処理室と、処理前の前記処理対象を略水平の状態で前記着脱室に搬入して前記着脱部に受け渡し、かつ、処理後の前記処理対象を前記着脱部から受け取り、略水平の状態で前記着脱室から搬出する第１搬送部と、前記処理対象が取り付けられた前記トレイを起立させた状態で前記着脱室と前記処理室との間で真空中を搬送する第２搬送部と、を備える。前記着脱部は、略水平の処理前の前記処理対象を略水平の前記トレイに取り付けた後に、処理前の前記処理対象が取り付けられた前記トレイを起立させた状態で前記第２搬送部に受け渡し、かつ、処理後の前記処理対象が取り付けられた起立した前記トレイを前記第２搬送部から受け取り、前記トレイを略水平に倒した後に、処理後の前記処理対象を前記トレイから取り外す。
【０００７】
上記構成によれば、処理対象が取り付けられるトレイが大気に暴露されることなく、トレイに対する処理前の処理対象の取り付けと、トレイからの処理後の処理対象の取り外しとが行われる。それゆえに、トレイに大気中に含まれる水が吸着することが抑えられる。
【０００８】
上記真空処理装置において、前記トレイは、第１トレイであり、前記第１トレイは、前記第１トレイの外側において前記第１トレイを支持する第２トレイとともにトレイ組立体を構成し、前記着脱部は、略水平の前記第１トレイに略水平の処理前の前記処理対象を取り付けた後に、処理前の前記処理対象が取り付けられた前記第１トレイを起立させ、前記第２トレイに前記第１トレイを取り付け、かつ、処理後の前記処理対象が取り付けられた起立した前記第１トレイを前記第２トレイから取り外し、前記第１トレイを略水平に倒した後に、前記第１トレイから処理後の前記処理対象を取り外してもよい。
【０００９】
上記構成によれば、第１トレイと第２トレイとによって処理対象を支持することにより、処理対象をより強固に支持することが可能である。しかも、第２トレイは、真空処理装置内において起立した状態に維持されるため、処理対象を強固に支持しつつも、第２トレイが第１トレイとともに略水平に倒される構成と比べて、真空処理装置の設置面積が大きくなることが抑えられる。
【００１０】
上記真空処理装置において、前記第２搬送部は、前記着脱室から前記処理室に向けて前記トレイを搬送するための第１レーンと、前記処理室から前記着脱室に向けて前記トレイを搬送するための前記第１レーンとは異なる第２レーンと、を含み、前記着脱部は、処理前の前記処理対象を前記トレイ組立体とともに前記第１レーンに配置することによって、処理前の前記処理対象を前記第２搬送部に受け渡し、かつ、処理後の前記処理対象を前記トレイ組立体とともに前記第２レーンにおいて前記第２搬送部から受け取り、前記真空処理装置は、前記処理対象を前記トレイ組立体とともに前記第１レーンから前記第２レーンに移載する移載部をさらに備えてもよい。
【００１１】
上記構成によれば、真空処理装置が、第１レーン、第２レーン、および、移載部を備えるため、着脱室から処理室の間において、複数の処理対象を搬送することが可能である。これにより、第２搬送部が１つのレーンしか有しない構成と比べて、真空処理装置での処理の効率を高めることができる。
【００１２】
上記真空処理装置において、前記第１レーンと前記第２レーンとが並ぶ方向において、前記第１レーンおよび前記第２レーンとは異なる位置が着脱位置であり、前記着脱部は、前記着脱位置において、前記第２トレイに前記第１トレイを取り付け、かつ、前記第２トレイから前記第１トレイを取り外してもよい。
【００１３】
上記構成によれば、第２トレイに対する第１トレイの着脱が着脱位置において行われるため、第１レーンでのトレイ組立体の搬送と、第２レーンでのトレイ組立体の搬送とに、第２トレイに対する第１トレイの着脱が干渉することが抑えられる。
【００１４】
上記真空処理装置において、前記第１レーンと前記第２レーンとが並ぶ方向において、前記第１レーンの位置、または、前記第２レーンの位置が支持位置であり、前記着脱部は、前記支持位置で前記第２トレイを支持し、処理前の前記処理対象が取り付けられた前記第１トレイを起立させて前記着脱位置に配置した後に、前記第２トレイの位置を前記支持位置から前記着脱位置に変更し、前記着脱位置において前記第１トレイに前記第２トレイを取り付けてもよい。
【００１５】
上記構成によれば、第２トレイが着脱位置とは異なる支持位置に配置されているため、処理前の処理対象が取り付けられた第１トレイが起立したときに、第１トレイが第２トレイに衝突することが抑えられる。
【００１６】
上記真空処理装置において、前記処理室は、前記処理対象に対して透明導電性酸化物を主成分とする薄膜を形成する成膜部を備えてもよい。上記構成によれば、処理室が、大気中の水を吸着しやすい透明導電性酸化物の薄膜を形成するため、トレイが大気に暴露されないことによる効果をより顕著に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】真空処理装置の一実施形態であるスパッタ装置における概略構成を示すブロック図。
【図２】着脱室の構成を模式的に示すブロック図。
【図３】着脱室の動作を模式的に示すブロック図。
【図４】着脱室の動作を模式的に示すブロック図。
【図５】着脱室の動作を模式的に示すブロック図。
【図６】着脱室の動作を模式的に示すブロック図。
【図７】着脱室の動作を模式的に示すブロック図。
【図８】着脱室の動作を模式的に示すブロック図。
【図９】着脱室の動作を模式的に示すブロック図。
【図１０】着脱室の動作を模式的に示すブロック図。
【図１１】着脱室の動作を模式的に示すブロック図。
【図１２】着脱室の動作を模式的に示すブロック図。
【図１３】着脱室の動作を模式的に示すブロック図。
【図１４】着脱室の動作を模式的に示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１から図１４を参照して、真空処理装置をスパッタ装置として具体化した一実施形態を説明する。以下では、スパッタ装置の全体構成、着脱部の構成、および、着脱部の動作を順に説明する。
【００１９】
［スパッタ装置の全体構成］
図１を参照して、スパッタ装置の全体構成を説明する。
図１が示すように、スパッタ装置１０は、複数の真空室が一列に並んだインライン型のスパッタ装置である。スパッタ装置１０は、搬出入室１１、搬送室１２、着脱室１３、加熱室１４、搬送室１５、スパッタ室１６、および、移載室１７を備えている。これら真空室のなかで、搬出入室１１と搬送室１２との間、着脱室１３と加熱室１４との間、および、加熱室１４と搬送室１５との間には、ゲートバルブ２１が位置している。各ゲートバルブ２１は、ゲートバルブ２１が開くことによって、ゲートバルブ２１に接続した２つの真空室の間におけるトレイの移動を可能にする一方で、ゲートバルブ２１が閉じることによって、ゲートバルブ２１に接続した２つの処理室の間におけるトレイの移動を制限する。
【００２０】
なお、搬送室１２と着脱室１３とは互いに連結されている。また、搬送室１５、スパッタ室１６、および、移載室１７は、１つの方向である連結方向に沿って記載の順に連結されている。
【００２１】
各真空室には、各真空室内を真空、すなわち大気圧に対して減圧するための排気部２２が接続されている。排気部２２は、各種のバルブおよび各種のポンプを含み、真空室内の圧力を大気圧未満の圧力に減圧する。なお、各真空室には、真空室内に所定の流量でガスを供給するガス供給部が接続されてもよい。この場合には、各真空室の圧力は、排気部による排気と、ガス供給部によるガスの供給とによって、大気圧未満の圧力に保たれる。
【００２２】
搬出入室１１は、処理前の基板Ｓをスパッタ装置１０の外部から搬入し、処理後の基板Ｓをスパッタ装置１０の外部に搬出する。基板Ｓは成膜対象の一例であり、例えばガラス基板や金属基板である。搬出入室１１は、処理前の基板Ｓをスパッタ装置１０の外部から搬出入室１１に搬入するとき、および、処理後の基板Ｓを搬出入室１１からスパッタ装置１０の外部に搬出するときに、大気圧に昇圧される。一方で、搬出入室１１は、処理前の基板Ｓを搬出入室１１から搬送室１２に搬出するとき、および、処理後の基板Ｓを搬送室１２から搬出入室１１に搬入するときに、真空に減圧される。
【００２３】
着脱室１３は、真空中において、トレイ組立体Ｔに対する処理前の基板Ｓの取り付けと、トレイ組立体Ｔからの処理後の基板Ｓの取り外しとを行う着脱部を備えている。トレイ組立体Ｔは基板Ｓの縁を取り囲む枠状を有し、基板Ｓの縁において基板Ｓを支持する。トレイ組立体Ｔは、処理前の基板Ｓに所定の薄膜が形成される間にわたって、スパッタ装置１０内にて基板Ｓを支持する。トレイ組立体Ｔは金属製であり、トレイ組立体Ｔを形成する材料には、例えばステンレス鋼などを用いることができる。
【００２４】
搬送室１２には、第１搬送部の一例である搬送ロボット３１が位置している。搬送ロボット３１は、処理前の基板Ｓを略水平の状態で着脱室１３に搬入して着脱部に受け渡し、かつ、処理後の基板Ｓを着脱部から受け取り、略水平の状態で着脱室１３から搬出する。トレイ組立体Ｔによって支持されていない基板Ｓは、搬送ロボット３１によって略水平の状態で搬送される。そのため、基板Ｓが起立した状態で搬送される場合に比べて、基板Ｓを基板Ｓの自重によって撓んだり変形したりすることを抑えながら搬送する機構を簡素化することができる。また、基板Ｓを支持する部材に基板Ｓを取り付けるための機構も簡素化することができる。搬送ロボット３１は、搬出入室１１に位置する処理前の基板Ｓを受け取り、搬送室１２に搬入する。また、搬送ロボット３１は、搬送室１２に搬入した処理前の基板Ｓを搬送室１２から着脱室１３まで搬送する。
【００２５】
スパッタ装置１０は、処理室の一例としてスパッタ室１６を備えている。スパッタ室１６は、真空中において、トレイ組立体Ｔに取り付けられた処理前の基板Ｓに対して所定の処理を行う。本実施形態では、スパッタ室１６は、カソード２３を備え、スパッタ法を用いて基板Ｓの被成膜面に所定の薄膜を形成する。スパッタ室１６は、基板Ｓに対して透明導電性酸化物（ＴＣＯ）を主成分とする薄膜を形成するカソード２３を備えることができる。カソード２３は、成膜部の一例である。カソード２３は、ＴＣＯを主成分とするターゲットを含んでいる。ＴＣＯには、例えば、ＩＧＺＯ、ＩＴＯ、および、ＺｎＯなどを挙げることができる。ＴＣＯは、トレイ組立体Ｔを構成する金属に比べて、大気中に含まれる水を吸着しやすい。
【００２６】
加熱室１４は、スパッタ室１６において薄膜が形成される前の基板Ｓを所定の温度に加熱する。加熱室１４は、基板Ｓを加熱するための加熱部を加熱室１４の内部に有してもよいし、加熱室１４の外部に有してもよい。なお、加熱室１４は、スパッタ室１６において薄膜が形成された後の基板Ｓを所定の温度に加熱してもよい。また、スパッタ装置１０は、加熱室１４に代えて、薄膜が形成される前の基板Ｓに所定の前処理を行う真空室、または、薄膜が形成された後の基板Ｓに所定の後処理を行う真空室、または、前処理と後処理との両方を行う真空室を備えてもよい。
【００２７】
搬送室１５は、加熱室１４にて加熱された基板Ｓをスパッタ室１６に搬送する。スパッタ装置１０では、加熱室１４とスパッタ室１６との間に搬送室１５が位置する。そのため、後述する第２レーン３２Ｂは、基板Ｓが取り付けられたトレイ組立体Ｔを、移載室１７からスパッタ室１６に入るときから、スパッタ室１６から搬送室１５に出るまでの間において、一定の速度で搬送することができる。これにより、トレイ組立体Ｔが一定の速度で移動する間に基板Ｓの全体に薄膜を形成することができる。それゆえに、トレイ組立体Ｔの搬送速度に起因して、基板Ｓに形成された薄膜の状態、例えば薄膜の厚さなどがばらつくことが抑えられる。
【００２８】
スパッタ装置１０は、第２搬送部の一例であるトレイ搬送部３２を備えている。トレイ搬送部３２は、基板Ｓが取り付けられたトレイ組立体Ｔを起立させた状態で着脱室１３とスパッタ室１６との間で真空中を搬送する。本実施形態では、トレイ搬送部３２は、着脱室１３から移載室１７までの間においてトレイ組立体Ｔを起立させた状態で搬送する。
【００２９】
トレイ搬送部３２は、第１レーン３２Ａと第２レーン３２Ｂとを備えている。第１レーン３２Ａは、着脱室１３からスパッタ室１６に向けてトレイ組立体Ｔを搬送するためのレーンである。第２レーン３２Ｂは、スパッタ室１６から着脱室１３に向けてトレイ組立体Ｔを搬送するためのレーンである。第２レーン３２Ｂは、第１レーン３２Ａとは異なるレーンである。
【００３０】
スパッタ装置１０は、移載部２４をさらに備えている。移載部２４は、基板Ｓをトレイ組立体Ｔとともに第１レーン３２Ａから第２レーン３２Ｂに移載する。第１レーン３２Ａ、第２レーン３２Ｂ、および、移載部２４を備えるため、着脱室１３からスパッタ室１６の間において、複数の基板Ｓを搬送することが可能である。これにより、トレイ搬送部３２が１つのレーンしか有しない構成と比べて、スパッタ装置１０での処理の効率を高めることができる。本実施形態では、スパッタ装置１０は、移載室１７に移載部２４を備えている。
【００３１】
本実施形態では、第１レーン３２Ａおよび第２レーン３２Ｂは、それぞれ着脱室１３から移載室１７まで連結方向に沿って延びている。第１レーン３２Ａと第２レーン３２Ｂとは、互いにほぼ平行である。第１レーン３２Ａと第２レーン３２Ｂとが並ぶ方向が、配列方向である。配列方向において、第２レーン３２Ｂとカソード２３との間の距離は、第１レーン３２Ａとカソード２３との間の距離よりも小さい。
【００３２】
第１レーン３２Ａおよび第２レーン３２Ｂは、例えば以下のように具体化される。第１レーン３２Ａおよび第２レーン３２Ｂは、それぞれ連結方向に沿って並ぶ複数のローラーと、ローラーを回転させるためのモーターとを備えている。トレイ組立体Ｔは、各レーン３２Ａ，３２Ｂが備えるローラーに配置されると、ローラーが回転することによって各レーン３２Ａ，３２Ｂに沿って搬送される。なお、各レーン３２Ａ，３２Ｂは、磁気によりトレイ組立体Ｔを浮上させた状態でトレイ組立体Ｔを搬送するように構成されてもよい。
【００３３】
本実施形態では、第２レーン３２Ｂを搬送される基板Ｓに対してスパッタ室１６にて薄膜が形成されるが、第１レーン３２Ａを搬送される基板Ｓに対してスパッタ室１６にて薄膜が形成されてもよい。この場合には、第１レーン３２Ａが、第１レーン３２Ａと第２レーン３２Ｂとが並ぶ方向において、第２レーン３２Ｂとカソード２３との間に位置することが好ましい。言い換えれば、第１レーン３２Ａとカソード２３との間の距離が、第２レーン３２Ｂとカソード２３との間の距離よりも小さいことが好ましい。
【００３４】
第１レーン３２Ａでのトレイ組立体Ｔの搬送速度と、第２レーン３２Ｂでのトレイ組立体Ｔの搬送速度とは、互いに同じでもよいし、互いに異なってもよい。本実施形態では、第１レーン３２Ａでのトレイ組立体Ｔの搬送速度が、第２レーン３２Ｂでのトレイ組立体Ｔの搬送速度よりも高い。これにより、第１レーン３２Ａ上において、複数の処理前の基板Ｓを移載室１７またはスパッタ室１６内に並べることができる。言い換えれば、スパッタ室１６での成膜処理の直前にて、複数の基板Ｓを待機させることができる。これにより、単位時間あたりに薄膜が形成される基板Ｓの枚数を多くすることができる。
【００３５】
スパッタ装置１０では、搬出入室１１からスパッタ装置１０内に基板Ｓが搬入されると、搬送ロボット３１によって基板Ｓが着脱室１３に搬送され、着脱室１３にて基板Ｓがトレイ組立体Ｔに取り付けられる。そして、処理前の基板Ｓが取り付けられたトレイ組立体Ｔが、第１レーン３２Ａによって移載室１７に搬送された後、移載部２４によって第２レーン３２Ｂに移載される。第２レーン３２Ｂに移載されたトレイ組立体Ｔはスパッタ室１６に搬送され、スパッタ室１６内を搬送されている間に、基板Ｓに薄膜が形成される。薄膜が形成された基板Ｓを有するトレイ組立体Ｔが着脱室１３に搬送された後、着脱室１３にてトレイ組立体Ｔから基板Ｓが取り外される。トレイ組立体Ｔには、処理前の基板Ｓが着脱室１３にて再び取り付けられる。
【００３６】
スパッタ装置１０において成膜処理が行われている間において、搬送室１２から移載室１７までの空間は、真空に保たれる。そのため、トレイ組立体Ｔは真空中において搬送されるのみであり、大気には暴露されない。
【００３７】
［着脱部の構成］
図２を参照して、着脱室１３が備える着脱部の構成を説明する。なお、以下では、着脱部の一例における構成を説明する。また、上述したトレイ組立体Ｔが、第１トレイと第２トレイとから構成され、第２トレイが、第１トレイの外側で第１トレイを支持する例を説明する。
【００３８】
図２が示すように、第１レーン３２Ａと第２レーン３２Ｂとが並ぶ方向が配列方向ＤＡであり、複数の真空室が並ぶ方向が連結方向ＤＣである。
着脱部４０は、ステージ４１、昇降ピン４２、支持台４３、回転軸４４、トレイ支持部４５、および、位置変更部４６を備えている。ステージ４１は、第１トレイＴ１と、基板Ｓとを支持する。ステージ４１は、支持部４１ａと接続部４１ｂとを備えている。支持部４１ａは、所定の平面に沿って広がる板状を有し、第１トレイＴ１と基板Ｓとを支持する。接続部４１ｂは、支持部４１ａの一端において支持部４１ａに対して略直角に折れ曲がった部分である。接続部４１ｂは、回転軸４４に接続されている。
【００３９】
ステージ４１は、第１状態と第２状態とを有している。回転軸４４の回転によって、ステージ４１の状態は、第１状態と第２状態との間で変わる。第１状態は、支持部４１ａが略水平な面に沿って広がる状態であり、第２状態は、支持部４１ａが起立した状態である。なお、支持部４１ａが起立した状態であるとき、支持部４１ａは、垂直方向に対して１°以上１０°以下の角度で傾いている。これにより、支持部４１ａによって支持された第１トレイＴ１および基板Ｓが、垂直方向に対して１°以上１０°以下の角度で傾く。図２では、第１状態のステージ４１が実線で示され、第２状態のステージ４１が二点鎖線で示されている。
【００４０】
ステージ４１は、ステージ４１の状態が第２状態であるときに、第１トレイＴ１を支持することが可能であり、かつ、第１トレイＴ１の支持を解除することが可能に構成されている。なお、例えば、以下の少なくとも１つの構成によって、ステージ４１が第１トレイＴ１を支持することができる。ステージ４１が、第１トレイＴ１の縁に位置する支持部を備えてもよい。また、ステージ４１が、第１トレイＴ１の縁を支持する複数の支持ピンを備えてもよい。支持ピンは、第１状態と第２状態とを含む。第１状態は、基板Ｓの表面と対向する平面視において、支持ピンと第１トレイＴ１の一部とが重なる状態、すなわち、支持ピンが第１トレイＴ１を支持することが可能な状態である。第２状態は、基板Ｓの表面と対向する平面視において、支持ピンが第１トレイＴ１とは重ならない状態である。また、ステージ４１が、基板Ｓを静電的に吸着する機構を備えてもよい。
【００４１】
昇降ピン４２は、垂直方向に沿った移動が可能に構成されている。昇降ピン４２は、第１状態と第２状態とを有している。昇降ピン４２は、昇降ピン４２を垂直方向に沿って移動させるための昇降機構に接続されているが、図２では、昇降機構の図示が省略されている。
【００４２】
昇降ピン４２が第１状態であるとき、昇降ピン４２は、昇降ピン４２が第２状態であるときよりも垂直方向における下方に位置している。ステージ４１が第１状態であり、かつ、昇降ピン４２が第１状態であるとき、昇降ピン４２の先端は、垂直方向において支持部４１ａの表面以下に位置している。これに対して、ステージ４１が第１状態であり、かつ、昇降ピン４２が第２状態であるとき、昇降ピン４２の先端は、垂直方向において支持部４１ａの表面よりも上方に位置している。ステージ４１が第１状態であり、かつ、昇降ピン４２が第２状態であるとき、昇降ピン４２は、第１トレイＴ１を支持部４１ａに位置させた状態で、基板Ｓのみを第１トレイＴ１から取り外す、言い換えれば基板Ｓを第１トレイＴ１よりも上方に位置させることができる。
【００４３】
支持台４３には、回転軸４４が、回転軸４４の中心軸を中心とする回転が可能な状態で取り付けられている。支持台４３は、回転軸４４を介して支持台４３に接続されたステージ４１を支持している。支持台４３は、昇降ピン４２が第１状態であるときに昇降ピン４２を支持している。
【００４４】
トレイ支持部４５は、第１トレイＴ１と、第２トレイＴ２とが互いに接続されたトレイ組立体Ｔを支持可能に構成されている。トレイ支持部４５は、起立したトレイ組立体Ｔを支持可能に構成されている。トレイ支持部４５は、例えば着脱室１３が備える真空槽に固定され、着脱室１３における所定の位置にてトレイ組立体Ｔを支持する。
【００４５】
位置変更部４６は、第２トレイＴ２およびトレイ組立体Ｔを支持し、かつ、配列方向ＤＡにおける第２トレイＴ２およびトレイ組立体Ｔの位置を変えることが可能に構成されている。配列方向ＤＡにおいて、第１レーン３２Ａの位置が第１位置Ｐ１であり、第２レーン３２Ｂの位置が第２位置Ｐ２である。第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２とは互いに異なる位置である。配列方向ＤＡにおいて、第１位置Ｐ１および第２位置Ｐ２とは異なる位置が着脱位置ＰＲである。着脱位置ＰＲにおいて、第２トレイＴ２に対する第１トレイＴ１の取り付け、および、第２トレイＴ２からの第１トレイＴ１の取り外しが行われる。配列方向ＤＡにおいて、着脱位置ＰＲ、第１位置Ｐ１、および、第２位置Ｐ２が、記載の順に並んでいる。
【００４６】
位置変更部４６は、トレイ組立体Ｔを支持した状態で、トレイ組立体Ｔの位置を着脱位置ＰＲと第１位置Ｐ１との間、および、第２位置Ｐ２と着脱位置ＰＲとの間で変える。位置変更部４６は、位置変更部４６が支持しているトレイ組立体Ｔを第１位置Ｐ１に位置させることによって、第１レーン３２Ａに配置する。位置変更部４６は、位置変更部４６が支持しているトレイ組立体Ｔを着脱位置ＰＲに位置させることによって、第２状態であるステージ４１にトレイ組立体Ｔを配置する。また、位置変更部４６は、第２トレイＴ２を支持した状態で、第２トレイＴ２の位置を第１位置Ｐ１と着脱位置ＰＲとの間で変える。
【００４７】
［着脱部の動作］
図３から図１４を参照して、着脱部４０の動作を説明する。以下では、基板Ｓがトレイ組立体Ｔによって支持される場合の着脱部４０の動作を、着脱部４０の動作の一例として説明する。また、以下では、スパッタ室１６において形成される薄膜が、ＴＣＯ膜である例を説明する。なお、図３から図１４では、図示および説明の便宜上、第１トレイＴ１、第２トレイＴ２、および、基板Ｓの断面構造をブロック図によって示している。
【００４８】
着脱部４０は、略水平の第１トレイＴ１に略水平の処理前の基板Ｓを取り付けた後に、処理前の基板Ｓが取り付けられた第１トレイＴ１を起立させ、第１トレイＴ１の外側において第１トレイＴ１を支持する第２トレイＴ２に第１トレイＴ１を取り付ける。着脱部４０は、処理後の基板Ｓが取り付けられた起立した第１トレイＴ１を第２トレイＴ２から取り外し、第１トレイＴ１を略水平に倒した後に、第１トレイＴ１から処理後の基板Ｓを取り外す。
【００４９】
これにより、基板Ｓが取り付けられるトレイ組立体Ｔが大気に暴露されることなく、トレイ組立体Ｔに対する処理前の基板Ｓの取り付けと、トレイ組立体Ｔからの処理後の基板Ｓの取り外しとが行われる。それゆえに、トレイ組立体Ｔに大気中に含まれる水が吸着することが抑えられる。以下、図３から図１４を参照して、着脱部４０の動作のより詳しく説明する。
【００５０】
図３は、処理後の基板Ｓが取り付けられた第１トレイＴ１をステージ４１が支持している状態を模式的に示している。
図３が示すように、ステージ４１は第１状態であり、昇降ピン４２も第１状態である。ステージ４１は、略水平な支持部４１ａによって処理後の基板Ｓが取り付けられた第１トレイＴ１を支持している。位置変更部４６は、配列方向ＤＡにおける第１位置Ｐ１にて、起立した第２トレイＴ２を支持している。このとき、基板Ｓ上にはＴＣＯ膜が形成されている。加えて、第１トレイＴ１の一部、および、第２トレイＴ２の一部には、ＴＣＯを含む付着物が付着している。
【００５１】
図４が示すように、昇降ピン４２の状態が、第１状態から第２状態に変わる。これにより、昇降ピン４２の先端が、支持部４１ａの表面よりも上方に突き出る。昇降ピン４２の状態が第１状態から第２状態に変わる途中において、基板Ｓが第１トレイＴ１よりも上方に持ち上げられることによって、基板Ｓが第１トレイＴ１から取り外される。
【００５２】
図５が示すように、搬送ロボット３１が、処理後の基板Ｓを昇降ピン４２から受け取り、処理後の基板Ｓを略水平の状態で着脱室１３から搬送室１２に向けて搬出する。次いで、搬送ロボット３１は、搬送室１２から着脱室１３に搬入した処理前の基板Ｓを、昇降ピン４２の先端に載置する。これにより、搬送ロボット３１が、昇降ピン４２を含む着脱部４０に略水平の処理前の基板Ｓを受け渡す。なお、図５では、説明の便宜上、搬送ロボット３１が処理後の基板Ｓを受け取る状態と、搬送ロボット３１が処理前の基板Ｓを着脱部４０に受け渡す状態とが同時に示されている。
【００５３】
図６が示すように、着脱部４０は位置決め部４７をさらに備えている。位置決め部４７は、例えば、位置決め部４７が有する基準に対して基板Ｓを押し当てることによって、第１トレイＴ１の位置に対する基板Ｓの位置を合わせる。これにより、第１トレイＴ１の位置に対して基板Ｓの位置がずれることが抑えられる。
【００５４】
図７が示すように、昇降ピン４２の状態が、第２状態から第１状態に変わる。これにより、昇降ピン４２の先端が、支持部４１ａの表面以下になるように、昇降ピン４２が垂直方向における下方に移動する。昇降ピン４２の状態が第２状態から第１状態に変わる途中において基板Ｓが第１トレイＴ１に載置されることによって、基板Ｓが第１トレイＴ１に取り付けられる。
【００５５】
なお、例えば、以下の少なくとも１つの構成によって、第１トレイＴ１が基板Ｓを支持することができる。第１トレイＴ１が、第１トレイＴ１に載置された基板Ｓの縁に位置する支持部を備えてもよい。また、第１トレイＴ１が、第１トレイＴ１に載置された基板Ｓの縁を支持する複数の支持ピンを備えてもよい。支持ピンは、第１状態と第２状態とを含む。第１状態は、基板Ｓの表面と対向する平面視において、支持ピンと基板Ｓの一部とが重なる状態、すなわち、支持ピンが基板Ｓを支持することが可能な状態である。第２状態は、基板Ｓの表面と対向する平面視において、支持ピンが基板Ｓとは重ならない状態である。昇降ピン４２が昇降するときには、支持ピンが第２状態であることによって、第１トレイＴ１に基板Ｓを取り付けること、および、第１トレイＴ１から基板Ｓを取り外すことに対して支持ピンが干渉しない。
【００５６】
また、第１トレイＴ１が、基板Ｓを静電的に吸着する機構を備えてもよい。また、第１トレイＴ１と、第１トレイＴ１の縁を覆う枠状を有するマスクとによって、基板Ｓを挟んでもよい。この場合には、昇降ピン４２が、基板Ｓを支持する基板用ピンと、マスクを支持するマスク用ピンとを含み、垂直方向において、基板Ｓよりも上方においてマスクを支持することが可能に構成されていればよい。これにより、昇降ピン４２の昇降によって、第１トレイＴ１に基板Ｓとマスクとを取り付けること、および、第１トレイＴ１から基板Ｓとマスクとを取り外すことが可能である。
【００５７】
図８が示すように、回転軸４４が回転することによって、ステージ４１の状態が、第１状態から第２状態に変わる。これにより、第１トレイＴ１が処理前の基板Ｓとともに起立する。このとき、第１トレイＴ１、ひいては基板Ｓは、垂直方向に対して１°以上１０°以下の角度で傾いている。ステージ４１は、処理前の基板Ｓが取り付けられた第１トレイＴ１を起立させることによって、第１トレイＴ１を配列方向ＤＡにおける着脱位置ＰＲに配置する。
【００５８】
このとき、上述したように、位置変更部４６は、第１位置Ｐ１において第２トレイＴ２を支持している。すなわち、配列方向ＤＡにおける第１位置Ｐ１が支持位置の一例である。なお、位置変更部４６は、第２位置Ｐ２において第２トレイＴ２を支持してもよい。第２トレイＴ２が着脱位置ＰＲとは異なる第１位置Ｐ１または第２位置Ｐ２に配置されているため、処理前の基板Ｓが取り付けられた第１トレイＴ１が起立したときに、第１トレイＴ１が第２トレイＴ２に衝突することが抑えられる。
【００５９】
図９が示すように、位置変更部４６は、第２トレイＴ２の位置を第１位置Ｐ１から着脱位置ＰＲに変更する。そして、位置変更部４６とトレイ支持部４５との協働によって、着脱部４０は、着脱位置ＰＲにおいて第１トレイＴ１に第２トレイＴ２を取り付ける。例えば、第２トレイＴ２が、第１トレイＴ１に取り付けられる嵌合部を含み、かつ、第１トレイＴ１が、第２トレイＴ２が取り付けられる被嵌合部を含んでいれば、嵌合部と被嵌合部とを嵌合させることによって、第２トレイＴ２に第１トレイＴ１を取り付けることができる。第１トレイＴ１が第２トレイＴ２に取り付けられた後、ステージ４１による第１トレイＴ１の支持が解除される。
【００６０】
図１０が示すように、位置変更部４６が、処理前の基板Ｓを第１トレイＴ１および第２トレイＴ２とともに、第１レーン３２Ａに配置する。これによって、着脱部４０は、処理前の基板Ｓをトレイ搬送部３２に受け渡す。次いで、トレイ組立体Ｔが処理前の基板Ｓとともに、第１レーン３２Ａに沿って移載室１７まで搬送される。移載室１７において、移載部２４が、トレイ組立体Ｔを第１レーン３２Ａから第２レーン３２Ｂに移載する。トレイ組立体Ｔは、第２レーン３２Ｂに沿って搬送されることによって、スパッタ室１６内を通過する。このとき、トレイ組立体Ｔに取り付けられた処理前の基板Ｓにスパッタ粒子が到達することによって、基板Ｓの被成膜面にＴＣＯ膜が形成される。加えて、トレイ組立体Ｔにも、ＴＣＯを主成分とするスパッタ粒子が付着する。
【００６１】
図１１が示すように、処理後の基板Ｓが取り付けられたトレイ組立体Ｔが着脱室１３に到着するまでに、位置変更部４６は、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に移動する。これにより、位置変更部４６は、第２レーン３２Ｂに沿って搬送されたトレイ組立体Ｔをトレイ搬送部３２から受け取ることが可能である。
【００６２】
図１２が示すように、第２レーン３２Ｂが着脱室１３までトレイ組立体Ｔを搬送した後、位置変更部４６が、第２レーン３２Ｂからトレイ組立体Ｔを受け取る。言い換えれば、着脱部４０が、処理後の基板Ｓをトレイ組立体Ｔとともに第２レーン３２Ｂにおいてトレイ搬送部３２から受け取る。
【００６３】
図１３が示すように、位置変更部４６は、トレイ組立体Ｔの位置を第２位置Ｐ２から着脱位置ＰＲに変える。次いで、第１トレイＴ１がステージ４１によって支持され、かつ、第１トレイＴ１と第２トレイＴ２との接続が解除される。上述したように、第１トレイＴ１が被嵌合部を含み、かつ、第２トレイＴ２が嵌合部を含む場合には、嵌合部と被嵌合部との嵌合が解除される。
【００６４】
図１４が示すように、位置変更部４６が、第２トレイＴ２の位置を着脱位置ＰＲから第１位置Ｐ１に変更する。このように、着脱部４０は、着脱位置ＰＲにおいて、第２トレイＴ２に第１トレイＴ１を取り付け、かつ、第２トレイＴ２から第１トレイＴ１を取り外す。
【００６５】
第２トレイＴ２に対する第１トレイＴ１の着脱が着脱位置ＰＲにおいて行われるため、第１レーン３２Ａでのトレイ組立体Ｔの搬送と、第２レーン３２Ｂでのトレイ組立体Ｔの搬送とに、第２トレイＴ２に対する第１トレイＴ１の着脱が干渉することが抑えられる。また、第１トレイＴ１と第２トレイＴ２とによって基板Ｓを支持することにより、基板Ｓをより強固に支持することが可能である。しかも、第２トレイＴ２は、スパッタ装置１０内において起立した状態に維持されるため、基板Ｓを強固に支持しつつも、第２トレイＴ２が第１トレイＴ１とともに略水平に倒される構成と比べて、スパッタ装置１０の設置面積が大きくなることが抑えられる。
【００６６】
次いで、回転軸４４が回転することによって、ステージ４１の状態が第２状態から第１状態に変わる。なお、位置変更部４６は、処理前の基板Ｓが取り付けられた第１トレイＴ１が着脱位置ＰＲに配置されるまで、第１位置Ｐ１において、第２トレイＴ２を支持し続ける。図３から図１４を参照して先に説明した着脱部４０の動作が、スパッタ装置１０における成膜処理が終了するまで繰り返される。
【００６７】
このように、第１トレイＴ１および第２トレイＴ２は、スパッタ装置１０のなかにおいて真空に維持される空間内を循環し、大気には暴露されない。そのため、第１トレイＴ１および第２トレイＴ２が、スパッタ装置１０内にて複数回用いられることによって、ＴＣＯが付着した各トレイＴ１，Ｔ２は、真空に保たれた空間内に位置し続ける。それゆえに、トレイ組立体Ｔに水が吸着することが抑えられる。また、トレイ組立体Ｔが配置される空間の圧力が大きくは変動しないため、真空槽内、特にスパッタ室１６内に、ＴＣＯを含む付着物から水が放出されることも抑えられる。スパッタ室１６が、大気中の水を吸着しやすいＴＣＯの薄膜を形成する構成であるため、トレイ組立体Ｔが大気に暴露されないことによる効果をより顕著に得ることができる。
【００６８】
以上説明したように、真空処理装置の一実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）基板Ｓが取り付けられるトレイ組立体Ｔが大気に暴露されることなく、トレイ組立体Ｔに対する処理前の基板Ｓの取り付けと、トレイ組立体Ｔからの処理後の基板Ｓの取り外しとが行われる。それゆえに、トレイ組立体Ｔに大気中に含まれる水が吸着することが抑えられる。
【００６９】
（２）第１トレイＴ１と第２トレイＴ２とによって基板Ｓを支持することにより、基板Ｓをより強固に支持することが可能である。しかも、第２トレイＴ２は、スパッタ装置１０内において起立した状態に維持されるため、基板Ｓを強固に支持しつつも、第２トレイＴ２が第１トレイＴ１とともに略水平に倒される構成と比べて、スパッタ装置１０の設置面積が大きくなることが抑えられる。
【００７０】
（３）第１レーン３２Ａ、第２レーン３２Ｂ、および、移載部２４を備えるため、着脱室１３からスパッタ室１６の間において、複数の基板Ｓを搬送することが可能である。これにより、トレイ搬送部３２が１つのレーンしか有しない構成と比べて、スパッタ装置１０での処理の効率を高めることができる。
【００７１】
（４）第２トレイＴ２に対する第１トレイＴ１の着脱が着脱位置ＰＲにおいて行われるため、第１レーン３２Ａでのトレイ組立体Ｔの搬送と、第２レーン３２Ｂでのトレイ組立体Ｔの搬送とに、第２トレイＴ２に対する第１トレイＴ１の着脱が干渉することが抑えられる。
【００７２】
（５）第２トレイＴ２が着脱位置ＰＲとは異なる第１位置Ｐ１に配置されているため、処理前の基板Ｓが取り付けられた第１トレイＴ１が起立したときに、第１トレイＴ１が第２トレイＴ２に衝突することが抑えられる。
【００７３】
（６）スパッタ室１６が、大気中の水を吸着しやすいＴＣＯの薄膜を形成する構成であれば、トレイ組立体Ｔが大気に暴露されないことによる効果をより顕著に得ることができる。
【００７４】
なお、上述した実施形態は、以下のように適宜変更して実施することができる。
［移載部］
・移載部２４は、スパッタ室１６以降において基板Ｓを第１レーン３２Ａから第２レーン３２Ｂに移載することが可能であればよい。そのため、移載部２４は、スパッタ室１６内に配置されてもよい。この場合には、移載室１７を省略することができる。
【００７５】
［トレイ搬送部］
・トレイ搬送部３２は、スパッタ室１６において基板Ｓに薄膜を形成するときに、基板Ｓの位置をスパッタ室１６内における所定の位置に固定してもよい。
【００７６】
・トレイ搬送部３２は、トレイ組立体Ｔを搬送するレーンを１つのみ備えてもよい。この場合であっても、トレイ搬送部３２によって搬送されている基板Ｓに対して処理を行うことは可能である。また、この場合には、移載部２４を省略することができる。
【００７７】
［着脱部］
・着脱部４０は、第１位置Ｐ１において第２トレイＴ２に対する第１トレイＴ１の着脱を行ってもよい。この場合であっても、着脱部４０は、第１レーン３２Ａにトレイ組立体Ｔを受け渡すことは可能である。
【００７８】
・着脱部４０は、第１トレイＴ１が取り付けられる前の第２トレイＴ２を着脱位置ＰＲに位置させ、かつ、第１トレイＴ１を起立させると同時に、第１トレイＴ１を第２トレイＴ２に取り付けることが可能でもよい。
【００７９】
［スパッタ室］
・スパッタ室１６は、ＴＣＯ以外の薄膜を基板Ｓに形成してもよい。スパッタ室１６が形成する薄膜には、金属、半導体、絶縁体、および、金属化合物などを挙げることができる。
【００８０】
［トレイ］
・基板Ｓは第１トレイＴ１のみによって支持されてもよい。この場合には、着脱部４０は、第１トレイＴ１に処理前の基板Ｓを取り付けた後に、第１トレイＴ１と基板Ｓとを起立させることによって着脱位置ＰＲに位置させる。そして、着脱部４０は、第１レーン３２Ａに第１トレイＴ１と基板Ｓとを配置することによって、基板Ｓをトレイ搬送部３２に受け渡す。また、着脱部４０は、処理後の基板Ｓを支持する第１トレイＴ１をトレイ搬送部３２から受け取り、着脱位置ＰＲにおいて第１トレイＴ１を略水平に倒した後、第１トレイＴ１から処理後の基板Ｓを取り外す。
【００８１】
［真空処理装置］
・真空処理装置は、上述したスパッタ装置１０に限らず、スパッタ法とは異なる成膜法によって基板Ｓに薄膜を形成する成膜装置であってもよい。成膜装置には、例えば、蒸着装置、および、ＣＶＤ装置などを挙げることができる。
【００８２】
・真空処理装置は、上述したスパッタ装置１０に限らず、処理対象に対して真空下にて所定の処理を行う装置であってもよい。真空処理装置が行う処理には、例えば、イオンビームや各種の光を照射する照射処理、および、エッチング処理などを挙げることができる。こうした処理では、基板Ｓに対する処理によってトレイには付着物が付着しない。しかしながら、トレイも付着物よりは少ないものの大気中の水を吸着するため、これらの処理を行う処理装置であっても、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
【符号の説明】
【００８３】
Ｓ…基板、Ｔ…トレイ組立体、Ｔ１…第１トレイ、Ｔ２…第２トレイ、１０…スパッタ装置、１１…搬出入室、１２，１５…搬送室、１３…着脱室、１４…加熱室、１６…スパッタ室、１７…移載室、２１…ゲートバルブ、２２…排気部、２３…カソード、２４…移載部、３１…搬送ロボット、３２…トレイ搬送部、３２Ａ…第１レーン、３２Ｂ…第２レーン、４０…着脱部、４１…ステージ、４１ａ…支持部、４１ｂ…接続部、４２…昇降ピン、４３…支持台、４４…回転軸、４５…トレイ支持部、４６…位置変更部、４７…位置決め部。
【図１】
2019173056.tif 000003
【図２】
2019173056.tif 000004
【図３】
2019173056.tif 000005
【図４】
2019173056.tif 000006
【図５】
2019173056.tif 000007
【図６】
2019173056.tif 000008
【図７】
2019173056.tif 000009
【図８】
2019173056.tif 000010
【図９】
2019173056.tif 000011
【図１０】
2019173056.tif 000012
【図１１】
2019173056.tif 000013
【図１２】
2019173056.tif 000014
【図１３】
2019173056.tif 000015
【図１４】
2019173056.tif 000016