(57)【要約】【課題】複数の基材を配置することができるロードロック室の排気に要する時間を短縮することで、装置のスループットを向上させる。【解決手段】大気圧から減圧させるロードロック室と、減圧する為の排気手段と、所定圧力まで減圧可能な成膜処理室と、成膜処理室のガス供給手段と、減圧する為の排気手段と、プラズマを発生させる為の電力供給手段を備えた成膜処理装置であって、複数の基材を配置することができ、且つ、大気側との圧力を遮断できる開閉可能な第１の圧力隔壁と、真空側との圧力を遮断できる第２の圧力隔壁を設け、内壁と基材の間、又は基材同士の間にできる空間を小さくさせる為に、減圧空間を内部に設けるロードロック室を少なくとも１室以上有することを特徴とする成膜処理装置にて、ロードロック室の排気に要する時間を短くする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気圧から減圧させるロードロック室と、前記ロードロック室を減圧する為の排気手段と、所定圧力まで減圧可能な成膜処理室と、前記成膜処理室にガスを供給する為のガス供給手段と、前記成膜処理室を減圧する為の排気手段と、プラズマを発生させる為の電力供給手段を備えた、基材の表面に成膜処理を行う為の成膜処理装置であって、複数の基材を配置することができ、且つ、大気側との圧力を遮断できる開閉可能な第１の圧力隔壁と、真空側との圧力を遮断できる開閉可能な第２の圧力隔壁を設け、内壁と基材の間、又は基材同士の間にできる空間を小さくさせる為に、基材１個毎もしくは複数個毎に形成した減圧空間を内部に設けるロードロック室を少なくとも１室以上有することを特徴とする成膜処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の成膜処理装置において、前記ロードロック室には、前記第１の圧力隔壁が、基材１個毎もしくは複数個毎に独立に形成された減圧空間毎に設けられ、さらに、前記減圧空間毎に排気手段を備えることを特徴とする成膜処理装置。
【請求項３】
大気圧から減圧させるロードロック室と、前記ロードロック室を減圧する為の排気手段と、所定圧力まで減圧可能な成膜処理室と、前記成膜処理室にガスを供給する為のガス供給手段と、前記成膜処理室を減圧する為の排気手段と、プラズマを発生させる為の電力供給手段を備えた、基材の表面に成膜処理を行う為の成膜処理装置であって、複数の基材を配置することができ、且つ、大気側との圧力を遮断できる開閉可能な第１の圧力隔壁と、真空側との圧力を遮断できる開閉可能な第２の圧力隔壁を設け、内壁と基材の間、又は基材同士の間にできる空間を小さくさせる為の部材を内部に挿入することが可能な構成のロードロック室を少なくとも１室以上有することを特徴とする成膜処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の成膜処理装置において、前記ロードロック室は、基材の形状、大きさ、収容個数、又は配置場所の変更時に、内壁と基材の間、又は基材同士の間にできる空間に、部材の形状を変更して挿入することが可能な構成を特徴とする成膜処理装置。
【請求項５】
大気圧から減圧させるロードロック室と、前記ロードロック室を減圧する為の排気手段と、所定圧力まで減圧可能な成膜処理室と、前記成膜処理室にガスを供給する為のガス供給手段と、前記成膜処理室を減圧する為の排気手段と、プラズマを発生させる為の電力供給手段を備えた、基材の表面に成膜処理を行う為の成膜処理装置であって、複数の基材を配置することができ、且つ、大気側との圧力を遮断できる開閉可能な第１の圧力隔壁と、真空側との圧力を遮断できる開閉可能な第２の圧力隔壁を設け、前記第１の圧力隔壁が、内壁と基材の間、又は基材同士の間にできる空間を小さくさせる為の形状を形成するロードロック室を少なくとも１室以上有することを特徴とする成膜処理装置。
【請求項６】
請求項１〜５に記載の成膜処理装置において、内部に複数の基材を同一平面上に配置することができ、真空側に基材を搬出または搬入する為の開口を設けた前記ロードロック室を備え、さらに、少なくとも前記平面と垂直方向に摺動可能である基材搬送手段と、前記基材搬送手段上に搭載させ、前記ロードロック室の開口と隣接して真空側との圧力を遮断できる開閉可能な第２の圧力隔壁をなす基材搬送トレイを備え、前記基材搬送トレイ上に載置された前記基材を前記基材搬送手段の直動動作により、前記ロードロック室の開口から基材の搬出または搬入が可能となることを特徴とする成膜処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の成膜処理装置において、前記基材搬送トレイ上に載置した基材に、同時に成膜処理を行うことが可能である構成の成膜処理室、および、前記ロードロック室が、第２の圧力隔壁である前記基材搬送トレイを介して隣接して構成され、前記基材搬送手段の直動動作によって、前記基材搬送トレイ上に載置された基材を前記成膜処理室へ搬入または搬出することを特徴とする成膜処理装置。
【請求項８】
請求項６に記載の成膜処理装置において、複数の基材を同一平面上に載置した基材支持パレットを１枚だけ搬入出することが可能な前記ロードロック室を備え、前記基材支持パレットは、前記基材搬送トレイ上に搭載され、前記基材搬送手段により、真空側に搬出または搬入することを特徴とする成膜処理装置。
【請求項９】
請求項６又は７に記載の成膜処理装置において、前記ロードロック室は、真空側に基材を搬出または搬入する為の開口を基材１個毎、又は複数個毎に形成したことを特徴とする成膜処理装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の成膜処理装置において、前記ロードロック室は、さらに真空側との圧力を遮断できる開閉可能な第３の圧力隔壁を設け、前記基材搬送手段によって基材を成膜処理室に搬出した際に、前記第３の圧力隔壁を閉めることによって成膜処理室との圧力を遮断できる構成を特徴とする成膜処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロードロック室を経由して大気側と成膜処理室との間で被成膜処理物の搬送を行う搬送機構を備えた成膜処理装置に関し、例えば、機械部品、軸受、刃物、工具、光学部品、磁気記録装置、磁気記録媒体、光学記録装置、光学記録媒体、半導体、光学部品、光触媒製品などで用いられる部品表面の成膜処理に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、真空中における薄膜形成、エッチングあるいは表面改質などの様々な処理技術が急速に発達し、幅広い産業分野において各種の真空処理を被成膜処理物に施す為の成膜処理装置が利用されている。特に代表的な分野では、半導体製造分野、光学式情報記録ディスク面の成膜処理、磁気記録ディスク面の成膜処理、容器内面のコーティングなどがある。
【０００３】
例えば、基板（シリコンウエハ等）に成膜処理を行うような成膜処理装置には、内部で基板に対して所定の処理がなされる成膜処理室と、成膜処理室に対して気密に連続しているロードロック室と、ロードロック室を経由して大気側と成膜処理室との間で基板の搬送を行う搬送機構とを備えた構成がある。
【０００４】
上記構成の成膜処理装置を用いて基板の処理を行う場合には、先ず、大気開放された上記ロードロック室に基板を搬入し、成膜処理室と同程度にまでこのロードロック室を減圧する。その後、ロードロック室と成膜処理室を連通させた状態で、ロードロック室から成膜処理室に基板を搬入する。これによって、成膜処理室内を大気開放することなく減圧状態に維持し、基板を成膜処理室内に搬入することが可能にする。
【０００５】
上記構成の成膜処理装置においては、生産性を考慮して一度に複数枚の基板を処理できるバッチ式の装置が広く用いられている。
【０００６】
バッチ式の成膜処理装置は、枚葉式の装置と比較して成膜処理室やロードロック室等の減圧室の容積が大きくなる。ロードロック室内を所定の減圧状態にまで排気するのに要する時間は、減圧室の容積と排気手段の排気性能に依存している。このため、容積の広いロードロック室内のガスを所定の減圧状態になるまで排気するには、それだけ長い時間を必要とすることになり、スループットの向上を妨げる要因になっている。
【０００７】
例えば、上記課題を解決するような成膜処理装置の構成として、過熱手段を有し第１および第２の高真空排気手段が連結された成膜処理室と、所定の処理を行う基板を成膜処理室に真空状態にて搬送可能とした少なくとも第１および第２のロードロック室を有しており、第１のロードロック室には、第３の高真空排気手段が連結されている構成のバッチ式の成膜処理装置がある。この装置によれば、大気に開放されるロードロック室に、高排気速度のポンプを併用することで、排気に要する時間の短縮を可能にするものである。（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、上記課題を解決するような成膜処理装置の構成として、内部で基板に対して所定の処理がなされる成膜処理室と、成膜処理室に対して気密に連続しているロードロック室と、ロードロック室を経由して大気側と成膜処理室との間で基板の搬送を行う搬送機構とを備えており、前記ロードロック室は１枚の基板のみを収容可能なものであるとともに内部を排気する兼用又は専用の排気系を有しており、さらに、各ロードロック室の内部空間の幅および奥行きは、基板の幅および奥行きに比べて３０ｍｍ〜５０ｍｍ大きくなっており、各ロードロック室の内部空間の高さは３０ｍｍ〜５０ｍｍであるという構成の枚葉式の成膜処理装置がある。この装置によれば、各ロードロック室が１枚の基板を収容するのみであり、各ロードロック室が充分に小型化されているので、従来に比べて大気から所定の真空圧力までの排気する回数は増えるものの、１回の排気に要する時間は格段に短くなっている為、ロードロック室の排気に要する全体の時間が短くなる。（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−１８２９６６号公報
【特許文献２】
特開２０００−３２３５５１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来のバッチ式の装置においては、高排気速度のポンプをロードロック室の排気に用いると、通常、高排気速度のポンプは高価であり、大気圧からの排気には使用できない為、大気圧から排気できるポンプと合わせて、２個以上のポンプを使用することになり、装置のコスト高および複雑化の恐れがある。
【００１１】
また、従来の枚葉式の装置においては、ロードロック室内を所定の真空圧力まで排気するのに要する時間は短くなるが、ロードロック室を減圧後、基板を成膜処理室に搬送する回数が増えてしまい、装置全体としては、スループットを低下させてしまう恐れがある。
【００１２】
また、ロードロック室内の排気される容積は、複数枚を同時に収容した方が基板１枚当りの排気すべき容積が少なくなる為、同じ数量を１枚ずつ処理するよりも、複数枚を同時に処理する方が効率的であり、上記の装置構成ではスループットの向上が十分にされていない。
【００１３】
さらには、上述した従来の成膜処理装置は、薄肉形状の基材に対して所定の処理を行う装置であり、円筒形状などの立体形状をした基材に成膜処理を行う場合には、量産化するのに適さない構成となっている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する為に、本発明の成膜処理装置は、大気圧から減圧させるロードロック室と、前記ロードロック室を減圧する為の排気手段と、所定圧力まで減圧可能な成膜処理室と、前記成膜処理室にガスを供給する為のガス供給手段と、前記成膜処理室を減圧する為の排気手段と、プラズマを発生させる為の電力供給手段を備えた、基材の表面に成膜処理を行う為の成膜処理装置であって、複数の基材を配置することができ、且つ、大気側との圧力を遮断できる開閉可能な第１の圧力隔壁と、真空側との圧力を遮断できる開閉可能な第２の圧力隔壁を設け、
内壁と基材の間、又は基材同士の間にできる空間を小さくさせる為に、基材１個毎もしくは複数個毎に形成した減圧空間を内部に設ける構成、または、内壁と基材の間、又は基材同士の間にできる空間を小さくさせる為の部材を内部に挿入することが可能な構成、または、前記第１の圧力隔壁が、内壁と基材の間、又は基材同士の間にできる空間を小さくさせる為の形状を形成する構成のいずれかの構成のロードロック室を少なくとも１室以上有することを特徴とする成膜処理装置である。
好ましくは、内部に複数の基材を同一平面上に配置することができ、真空側に基材を搬出または搬入する為の開口を設けた前記ロードロック室を備え、さらに、少なくとも前記平面と垂直方向に摺動可能である基材搬送手段と、前記基材搬送手段上に搭載させ、前記ロードロック室の開口と隣接して真空側との圧力を遮断できる開閉可能な第２の圧力隔壁をなす基材搬送トレイを備え、前記基材搬送トレイ上に載置された前記基材を前記基材搬送手段の直動動作により、前記ロードロック室の開口から基材の搬出または搬入が可能となることを特徴とする成膜処理装置である。
【００１５】
本発明によれば、バッチ式のロードロック室を備えた成膜処理装置において、前記ロードロック室の構成を変更することで、容積の広いロードロック室内を排気するのに要する時間を短くすることが可能であり、さらには、基材搬送トレイからのガス放出量も減少させることができる為、高真空領域の排気に要する時間も短くすることが可能である。また、使用する真空ポンプの小型化も可能となる。さらには、立体形状の基材に対しても同様の効果が得られる為、上述の課題を解決し、スループットを向上させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の成膜処理装置は、大気圧から減圧させるロードロック室と、前記ロードロック室を減圧する為の排気手段と、所定圧力まで減圧可能な成膜処理室と、前記成膜処理室にガスを供給する為のガス供給手段と、前記成膜処理室を減圧する為の排気手段と、プラズマを発生させる為の電力供給手段を備えた、基材の表面に成膜処理を行う為の成膜処理装置であって、複数の基材を配置することができ、且つ、大気側との圧力を遮断できる開閉可能な第１の圧力隔壁と、真空側との圧力を遮断できる開閉可能な第２の圧力隔壁を設け、内壁と基材の間、又は基材同士の間にできる空間を小さくさせる為に、基材１個毎もしくは複数個毎に形成した減圧空間を内部に設けるロードロック室を少なくとも１室以上有することを特徴としたものである。
これにより、ロードロック室内の不要な空間を取り除くことが可能となり、前記ロードロック室内の容積は減少する為、前記ロードロック室の排気に要する時間を短くすることができるという作用を有する。
また、好ましくは前記ロードロック室を２室以上備えることによって、前記ロードロック室内への基材の搬入、搬出が同時にできるという作用も有する。
【００１７】
本発明の請求項２に記載の成膜処理装置は、請求項１に記載の成膜処理装置において、前記ロードロック室には、前記第１の圧力隔壁が、基材１個毎もしくは複数個毎に独立に形成された減圧空間毎に設けられ、さらに、前記減圧空間毎に排気手段を備えることを特徴としたものである。
これにより、基材の搬入出を行わない前記減圧空間は、減圧状態を維持することが可能となり、前記ロードロック室内の容積は減少する為、前記ロードロック室の排気に要する時間を短くすることができるという作用を有する。
【００１８】
本発明の請求項３に記載の成膜処理装置は、大気圧から減圧させるロードロック室と、前記ロードロック室を減圧する為の排気手段と、所定圧力まで減圧可能な成膜処理室と、前記成膜処理室にガスを供給する為のガス供給手段と、前記成膜処理室を減圧する為の排気手段と、プラズマを発生させる為の電力供給手段を備えた、基材の表面に成膜処理を行う為の成膜処理装置であって、複数の基材を配置することができ、且つ、大気側との圧力を遮断できる開閉可能な第１の圧力隔壁と、真空側との圧力を遮断できる開閉可能な第２の圧力隔壁を設け、内壁と基材の間、又は基材同士の間にできる空間を小さくさせる為の部材を内部に挿入することが可能な構成のロードロック室を少なくとも１室以上有することを特徴としたものである。
これにより、ロードロック室内の不要な空間を取り除くことが可能となり、前記ロードロック室内の容積は減少する為、前記ロードロック室の排気に要する時間を短くすることができるという作用を有する。
また、好ましくは前記ロードロック室を２室以上備えることによって、前記ロードロック室内への基材の搬入、搬出が同時にできるという作用も有する。
【００１９】
本発明の請求項４に記載の成膜処理装置は、請求項３に記載の成膜処理装置において、前記ロードロック室は、基材の形状、大きさ、収容個数、又は配置場所の変更時に、内壁と基材の間、又は基材同士の間にできる空間に、部材の形状を変更して挿入することが可能な構成を特徴としたものである。
これにより、前記ロードロック室に配置する被成膜処理基材の形状、大きさ、収容個数、又は配置場所を変更した場合にも、同様に、前記ロードロック室内の不要な空間を取り除くことができ、前記ロードロック室内の容積は減少する為、前記ロードロック室の排気に要する時間を短くすることができるという作用を有する。
【００２０】
本発明の請求項５に記載の成膜処理装置は、大気圧から減圧させるロードロック室と、前記ロードロック室を減圧する為の排気手段と、所定圧力まで減圧可能な成膜処理室と、前記成膜処理室にガスを供給する為のガス供給手段と、前記成膜処理室を減圧する為の排気手段と、プラズマを発生させる為の電力供給手段を備えた、基材の表面に成膜処理を行う為の成膜処理装置であって、複数の基材を配置することができ、且つ、大気側との圧力を遮断できる開閉可能な第１の圧力隔壁と、真空側との圧力を遮断できる開閉可能な第２の圧力隔壁を設け、前記第１の圧力隔壁が、内壁と基材の間、又は基材同士の間にできる空間を小さくさせる為の形状を形成するロードロック室を少なくとも１室以上有することを特徴としたものである。
これにより、ロードロック室内の不要な空間を取り除くことが可能となり、前記ロードロック室内の容積は減少する為、前記ロードロック室の排気に要する時間を短くすることができるという作用を有する。
また、好ましくは前記ロードロック室を２室以上備えることによって、前記ロードロック室内への基材の搬入、搬出が同時にできるという作用も有する。
【００２１】
本発明の請求項６に記載の成膜処理装置は、請求項１〜５に記載の成膜処理装置において、内部に複数の基材を同一平面上に配置することができ、真空側に基材を搬出または搬入する為の開口を設けた前記ロードロック室を備え、さらに、少なくとも前記平面と垂直方向に摺動可能である基材搬送手段と、前記基材搬送手段上に搭載させ、前記ロードロック室の開口と隣接して真空側との圧力を遮断できる開閉可能な第２の圧力隔壁をなす基材搬送トレイを備え、前記基材搬送トレイ上に載置された前記基材を前記基材搬送手段の直動動作により、前記ロードロック室の開口から基材の搬出または搬入が可能となることを特徴としたものである。
これにより、立体形状をした複数の基材を１回の動作で、ロードロック室と真空側との間で搬送を行うことが可能となり、基材の搬送に要する時間を短縮できるという作用を有する。
さらには、複数の基材を同時に搬送することが可能な為、複数個の基材の成膜処理を同時に行うことが可能となるという作用も有する。
【００２２】
本発明の請求項７に記載の成膜処理装置は、請求項６に記載の成膜処理装置において、前記基材搬送トレイ上に載置した基材に、同時に成膜処理を行うことが可能である構成の成膜処理室、および、前記ロードロック室が、第２の圧力隔壁である前記基材搬送トレイを介し、隣接して構成され、前記基材搬送手段の直動動作によって、前記基材搬送トレイ上に載置された基材を前記成膜処理室へ搬入または搬出することを特徴としたものである。
これにより、立体形状をした複数の基材を１回の動作で、ロードロック室から成膜処理室へ搬送を行うことが可能となり、基材の搬送に要する時間を短縮できるという作用を有する。
また、装置構成は、基材搬送手段として、垂直方向に直動動作を行う１つの基材搬送手段のみを設ける構成になる為、装置の簡略化が可能となるという作用を有する。
さらには、複数の基材を同時に搬送することが可能な為、複数個の基材の成膜処理を同時に行うことが可能となるという作用も有する。
【００２３】
本発明の請求項８に記載の成膜処理装置は、請求項６に記載の成膜処理装置において、複数の基材を同一平面上に載置した基材支持パレットを１枚だけ搬入出することが可能な前記ロードロック室を備え、前記基材支持パレットは、前記基材搬送トレイ上に搭載され、前記基材搬送手段により、真空側に搬出または搬入することを特徴としたものである。
これにより、大気開放した前記ロードロック室に、複数個の基材を１回の動作で搬入又は搬出することが可能となり、複数の基材の搬入又は搬出にかかる時間を短縮することができるという作用を有する。
さらには、複数の基材を同時に搬送することが可能な為、複数個の基材の成膜処理を同時に行うことが可能となるという作用も有する。
【００２４】
本発明の請求項９に記載の成膜処理装置は、請求項６又は７に記載の成膜処理装置において、前記ロードロック室は、真空側に基材を搬出または搬入する為の開口を基材１個毎、又は複数個毎に形成したことを特徴としたものである。
これにより、前記基材搬送トレイは、大気中に露出する面積を減少させることが可能となり、水分子の吸着を減少させることができる為、
成膜処理室に前記基材搬送トレイを搬入し、前記成膜処理室を高真空に排気する場合に、排気に要する時間を短くすることができるという作用を有する。
【００２５】
本発明の請求項１０に記載の成膜処理装置は、請求項７に記載の成膜処理装置において、前記ロードロック室は、さらに真空側との圧力を遮断できる開閉可能な第３の圧力隔壁を設け、前記基材搬送手段によって基材を成膜処理室に搬出した際に、前記第３の圧力隔壁を閉めることによって成膜処理室との圧力を遮断できる構成を特徴としたものである。
これにより、前記ロードロック室の内壁から放出されるガスの影響を受けずに、成膜処理室の排気を行うことが可能となり、前記成膜処理室の排気に要する時間を短くすることができるという作用を有する。
さらには、成膜処理室で、被成膜処理基材に成膜処理を行った場合に、ロードロック室内にプラズマが入り込むのを防ぐ役割を果たすので、ロードロック室の汚染を防ぐという作用も有する。
【００２６】
（実施の形態１）
以下に、本発明の請求項１〜６、８、９に記載された発明の良好な実施の形態について、図１〜図４を用いて説明する。
【００２７】
図１（ａ）、（ｂ）に示す装置は、本発明における成膜処理装置の構成を示したものである。
【００２８】
１は、ロードロック室を示している。ロードロック室１は、内部に複数の基材２ａ〜２ｄを同一平面上に配置できる構成であり、ロードロック室の容積は、真空引き時間を長くする要素となるので、可能な限り容積は小さい方が好ましく、内部に基材１個毎に形成した減圧空間を設けている。本例の図において、ロードロック室１は１室のみとなっているが、２室以上のロードロック室を設けて、基材の搬入、搬出が同時にできる構成が好ましい。
【００２９】
ロードロック室１には、大気側との圧力を遮断し、基材を投入または取出す為の蓋５が設けられているが、ゲートバルブも用いることも可能である。４ａ〜４ｄは、排気バルブであり、ロードロック室１は、この排気バルブ４ａ〜４ｄを介して、減圧または昇圧を行う。本例の図において、ロードロック室１の独立な減圧空間毎に排気バルブ４ａ〜４ｄを設ける構成となっているが、ロードロック室１の各減圧空間が独立に形成されてなければ、排気バルブは１つでもよい。
【００３０】
また、ロードロック室１は、基材搬送室７へ基材を搬入または搬出する為の開口を設けている。この開口は、基材１個毎に形成され、減圧雰囲気下で基材２ａ〜２ｈを搬送する基材搬送トレイ６ａ、６ｂの大気にさらされる面積を減少させることが可能である。
【００３１】
さらに、ロードロック室１は、基材搬送室７から取り外すことができ、基材の形状、大きさ、収容個数又は配置場所の変更に伴い、ロードロック室の形状を最適化したものに交換することが可能であり、基材搬送室７内の搬送トレイ６ａ、６ｂの交換も行うことも可能である。
【００３２】
７は、基材搬送室を示している。基材搬送室７には、垂直方向に摺動可能である昇降ステージ９ａ、９ｂと、昇降ステージ９ａ、９ｂ上に搭載させ、ロードロック室１の開口または成膜処理室１０の開口に隣接して基材搬送室７との圧力を遮断する基材搬送トレイ６ａ、６ｂと、基材搬送トレイ６ａ、６ｂ上に載置された基材２ａ〜２ｈをロードロック室１から成膜処理室１０へ旋回させて搬送する旋回テーブル８を備えている。ロードロック室１から成膜処理室１０へ搬送する基材搬送手段は、移載用ロボットや直動移載方式等の他の基材搬送手段を用いることも可能である。１１は、排気バルブであり、基材搬送室７は、排気バルブ１１を介して所定の圧力まで真空排気を行う。本例の図において、基材搬送トレイ６ａ、６ｂには、複数の基材２ａ〜２ｈを載置する為に、複数の基材支持台３ａ〜３ｈを設けているが、基材搬送トレイ６ａ、６ｂが基材２ａ〜２ｈを載置できる構造であれば、基材支持台３ａ〜３ｈは無くてもよい。
【００３３】
１０は、成膜処理室を示している。成膜処理室１０は、複数の基材２ａ〜２ｈに同時に成膜処理を行うことが可能な構成である。成膜処理室１０には、成膜処理に必要な原料ガスやスパッタ用ガスなどが供給できるガス供給口（図示せず）と、基材に対して成膜に必要な電力を供給できる電極（図示せず）と、所定の圧力まで真空排気を行う排気バルブ１２を備え、内部に基材を搬入する為の開口を設けている。
排気バルブ１２は、原料ガスを供給しながら、成膜処理室１０の圧力を測定しながら所定の圧力になるように制御して真空処理を行う場合には、排気バルブの開口面積を制御することのできるコンダクタンスバルブやゲートバルブが好ましい。
本例の図では、成膜処理室１０は１室のみであるが、スパッタやＣＶＤ等の異なる所定の処理プロセスごとに複数の成膜処理室を設ける構成が好ましい。
【００３４】
図２（ａ）、（ｂ）に示す装置は、図１で説明した構成の成膜処理装置において、ロードロック室１に設けている蓋５をロードロック室内の独立した減圧空間毎に設け、減圧空間毎に排気バルブ４ａ〜４ｄを備えた構成である。減圧空間毎に蓋５ａ〜５ｄを設けることによって、基材の搬入出を行わない減圧空間は、減圧状態を維持することが可能となり、ロードロック室１内の容積は減少する為、ロードロック室１の排気に要する時間を短くすることが可能となる。
上記以外は、図１と同様なので説明は省略する。
【００３５】
図３（ａ）、（ｂ）に示す装置は、図１で説明した構成の成膜処理装置において、
ロードロック室１は、内部に複数の基材２ａ〜２ｈを同一平面上に配置できる構成であり、ロードロック室の容積は、真空引き時間を長くする要素となるので、可能な限り容積は小さい方が好ましく、ロードロック室１の内壁と基材２ａ〜２ｈとの間、又は基材２ａ〜２ｈ同士の間にできる空間を小さくさせる為の部材１３を挿入する構成であり、このロードロック室１は、被処理物の形状、大きさ、収容個数又は配置場所の変更に伴い、部材１３の形状を変更し挿入することで、ロードロック室１内の容積を減少させることができ、排気に要する時間を短くすることが可能となる。
上記以外は、図１と同様なので説明は省略する。
【００３６】
図４（ａ）、（ｂ）に示す装置は、図１で説明した構成の成膜処理装置において、ロードロック室１は、蓋５に、内壁と基材２ａ〜２ｈの間、又は基材２ａ〜２ｈ同士の間にできる空間を小さくさせる為の形状を形成させ、その蓋５を基材搬送室７に隣接させることで減圧可能な空間を形成させるという構成であり、ロードロック室１内の容積を小さくすることが可能となる。また、ロードロック室１内に、複数の基材２ａ〜２ｈを同一平面上に載置した基材搬送パレット１４を収容する事ができる為、複数個の基材２ａ〜２ｈをロードロック室に１回の動作で収容することができ、基材２ａ〜２ｈの搬入出にかかる時間を短くすることが可能となる。
【００３７】
本実施形態の装置において、ロードロック室は立体形状の基材を複数個収容できる構成であり、ロードロック室の内壁と基材との間、又は基材同士の間にできる空間を小さくする構成であるので、従来に比べて大気から所定の真空圧力までの排気を行う回数は減少し、ロードロック室の一回の排気に要する時間も排気する容積が格段に減少している為に短くなっている。また、基材搬送トレイの大気にさらされる面積を減少することが可能な為、基材搬送室または成膜処理室の真空排気に要する時間を短くすることができる。さらに、複数の基材を同じに搬送できる構成であるので、装置のスループットが向上する。
【００３８】
（実施の形態２）
以下に、本発明の請求項１、２、７、９、１０に記載された発明の良好な実施の形態について、図５（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。
【００３９】
図５（ａ）、（ｂ）に示す装置は、本発明における成膜処理装置の構成を示したものである。
【００４０】
１は、ロードロック室を示している。ロードロック室１は、内部に複数の基材２ａ〜２ｄを同一平面上に配置できる構成であり、ロードロック室の容積は、真空引き時間を長くする要素となるので、可能な限り容積は小さい方が好ましく、内部に基材１個毎に形成した減圧空間を設けている。
【００４１】
ロードロック室１には、大気側との圧力を遮断し、基材２ａ〜２ｈを投入または取出す為の蓋５が設けられているが、ゲートバルブも用いることも可能である。４ａ〜４ｄは、排気バルブであり、ロードロック室１は、この排気バルブ４ａ〜４ｄを介して、減圧または昇圧を行う。本例の図において、ロードロック室１の独立な減圧空間毎に排気バルブ４ａ〜４ｄを設ける構成となっているが、ロードロック室１の各減圧空間が独立に形成されてなければ、排気バルブは１つでもよい。また、ロードロック室１は、成膜処理室１０へ基材２ａ〜２ｈを搬入または搬出する為の開口を設けている。この開口は、基材１個毎に形成され、減圧雰囲気下で基材２ａ〜２ｄを搬送する基材搬送トレイ６の大気にさらされる面積を減少させることが可能である。
【００４２】
１０は、成膜処理室を示している。成膜処理室１０は、複数の基材２ａ〜２ｄに同時に成膜処理を行うことが可能であり、ロードロック室１と、圧力隔壁である基材搬送トレイ６を介して隣接して構成されている。成膜処理室１０には、垂直方向に摺動可能である昇降ステージ９と、昇降ステージ９上に搭載させ、ロードロック室１の開口に隣接して成膜処理室１０との圧力を遮断する基材搬送トレイ６と、成膜処理に必要な原料ガスやスパッタ用ガスなどが供給できるガス供給口（図示せず）と、基材に対して成膜に必要な電力を供給できる電極（図示せず）と、所定の圧力まで真空排気を行う排気バルブ１２を備えている。
排気バルブ１２は、原料ガスを供給しながら、成膜処理室１０の圧力を測定しながら所定の圧力になるように制御して真空処理を行う場合には、排気バルブの開口面積を制御することのできるコンダクタンスバルブやゲートバルブが好ましい。
本例の図では、成膜処理室１０は１室のみであるが、スパッタやＣＶＤ等の異なる所定の処理プロセスごとに複数の成膜処理室を設ける構成が好ましい。
ロードロック室１と成膜処理室１０の間には、ゲートバルブ１５を設けている。昇降ステージ９によって基材２ａ〜２ｄを成膜処理室１０に搬出した際に、ゲートバルブ１５を閉めることによってロードロック室１と成膜処理室１０との圧力を遮断できる構成である。これにより、ロードロック室１の内壁から放出されるガスの影響を受けずに、成膜処理室１０の排気を行うことが可能となり、成膜処理室１０の排気に要する時間を短くすることができ、さらには、成膜処理室１０で、基材２ａ〜２ｄに成膜処理を行った場合に、ロードロック室１内にプラズマが入り込むのを防ぐ役割を果たすので、ロードロック室１の汚染を防ぐことができる。
【００４３】
本実施形態の装置においても、ロードロック室は立体形状の基材を複数個収容できる構成であり、ロードロック室の内壁と基材との間、又は基材同士の間にできる空間を小さくする構成であるので、従来に比べて大気から所定の真空圧力までの排気を行う回数は減少し、ロードロック室の一回の排気に要する時間も排気する容積が格段に減少している為に短くなっている。また、基材搬送トレイの大気にさらされる面積を減少することが可能な為、基材搬送室または成膜処理室の真空排気に要する時間を短くすることができる。さらに、複数の基材を同じに搬送できる構成であるので、装置のスループットが向上する。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ロードロック室は立体形状の基材を複数個収容できる構成であり、ロードロック室の内壁と基材との間、又は基材同士の間にできる空間を小さくする構成であるので、従来に比べて大気から所定の真空圧力までの排気を行う回数は減少し、ロードロック室の容積が格段に減少している為に、一回の排気に要する時間も短くなるという効果がある。また、基材搬送トレイからのガス放出量を減少させることが可能となり、成膜処理室に基材搬送トレイを搬入し、成膜処理室を高真空に排気する場合に、排気に要する時間を短くすることができる。また、排気する容積、ガス放出量が少なくなるので、小型のポンプを使用することができ、装置のコスト低下につながるという効果がある。さらには、本発明の成膜処理装置の構成により、複数機種生産や機種切り替え時間の短縮などのトータルとしての装置稼働率を高くできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関わる成膜処理装置における全体構成の一例を側面から見た構成（ａ）、およびロードロック室を上から見た構成（ｂ）を示す図
【図２】本発明に関わる成膜処理装置における全体構成の一例を側面から見た構成（ａ）、およびロードロック室を上から見た構成（ｂ）を示す図
【図３】本発明に関わる成膜処理装置における全体構成の一例を側面から見た構成（ａ）、およびロードロック室を上から見た構成（ｂ）を示す図
【図４】本発明に関わる成膜処理装置における全体構成の一例を側面から見た構成図
【図５】本発明に関わる成膜処理装置において、基材がロードロック室に収容している状態の構成（ａ）、および基材が成膜処理室に搬送された状態の構成（ｂ）を示す図
【符号の説明】
１  ロードロック室
２ａ〜２ｈ  基材
３ａ〜３ｈ  基材支持台
４ａ〜４ｄ  排気バルブ
５、５ａ〜５ｄ  蓋
６、６ａ、６ｂ  基材搬送トレイ
７  基材搬送室
８  旋回テーブル
９、９ａ、９ｂ  昇降ステージ
１０  成膜処理室
１１  排気バルブ
１２  排気バルブ
１３  部材
１４  基材搬送パレット
１５  ゲートバルブ
【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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