(57)【要約】【課題】トレイに対するマスクの位置ずれをより正確に検知する。【解決手段】真空処理装置は、基板を真空処理する真空処理室と、前記基板と、前記基板を載置可能なトレイと、前記トレイに載置されるマスクと、からなる組体と、前記組体を前記真空処理室内に搬送する搬送アームと、前記真空処理室内に設置され、前記組体を支持する支持台と、前記真空処理室内に設置され、前記搬送アームと前記支持台の間で前記組体を移動させるリフタと、を備え、前記組体の状態を検出可能な複数の検出手段を有し、前記検出手段からの複数の検出結果によって前記マスクと前記トレイとの位置がずれた状態と判断する判断手段が設けられている。【選択図】図２
2012186226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を真空処理する真空処理室と、
前記基板と、前記基板を載置可能なトレイと、前記トレイに載置されるマスクと、からなる組体と、
前記組体を前記真空処理室内に搬送する搬送アームと、
前記真空処理室内に設置され、前記組体を支持する支持台と、
前記真空処理室内に設置され、前記搬送アームと前記支持台の間で前記組体を移動させるリフタと、
を備え、
前記組体の状態を検出可能な複数の検出手段を有し、
前記検出手段からの複数の検出結果によって前記マスクと前記トレイとの位置がずれた状態と判断する判断手段が設けられたことを特徴とする真空処理装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記支持台に取り付けられた複数の重量計を含むことを特徴とする請求項１記載の真空処理装置。
【請求項３】
前記リフタは、前記トレイの下面に接触可能な複数のピン部を有し、
前記検出手段は、前記複数のピン部のそれぞれの先端に取り付けられた重量計を含むことを特徴とする請求項１記載の真空処理装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記支持台に取り付けられた複数の光放出部と、前記複数の光放出部のそれぞれから放出される光が前記マスクに照射し前記マスクから反射される前記光を受光するそれぞれの受光部と、を含むことを特徴とする請求項１記載の真空処理装置。
【請求項５】
前記検出手段は、前記搬送アームの表面に取り付けられた複数の重量計を含むことを特徴とする請求項１記載の真空処理装置。
【請求項６】
請求項１に係る真空処理装置において、
前記複数の検出結果のそれぞれの値のばらつきが許容値内にないときは、前記トレイと前記マスクとの位置がずれていると判断し、
前記真空処理を停止させることを特徴とする真空処理方法。
【請求項７】
前記複数の検出結果は、前記支持台に前記組体が載置された後、前記支持台に取り付けられた複数の重量計によって検出されることを特徴とする請求項６記載の真空処理方法。
【請求項８】
前記複数の検出結果は、前記リフタの複数のピンの上に前記組体が載置された後、前記リフタの前記複数のピン部のそれぞれの先端に取り付けられた重量計によって検出されることを特徴とする請求項６記載の真空処理方法。
【請求項９】
前記複数の検出結果は、前記支持台に前記組体が載置された後、前記支持台に取り付けられた複数の光放出部のそれぞれから放出される光が前記マスクに照射し前記マスクから反射される前記光を受光部のそれぞれが受光することによって検出されることを特徴とする請求項６記載の真空処理方法。
【請求項１０】
前記複数の検出結果は、前記搬送アームの表面に取り付けられた複数の重量計によって検出されることを特徴とする請求項６記載の真空処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空処理装置および真空処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜形成、ドライエッチング等の真空処理においては、処理対象である基板をトレイに載せたまま真空処理をすることがある。特に、基板の厚みは益々薄くなる傾向にあり、このような薄い基板は、直接保持して搬送することが困難で、トレイの上に基板を載せて搬送することが多い。さらに、トレイ上から基板の逸脱を防ぐために、基板上にマスクを載せた状態とすることがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この場合、マスクはトレイからずれずに基板が処理されることが望ましい。このため、基板に真空処理をする前に、トレイに対するマスクの位置ずれを検知する場合がある。検知方法としては、レーザセンサ、ファイバセンサ等を真空処理装置外に取り付ける方法が一般的である。例えば、このような光センサを窓材を介して真空処理装置外に取り付け、トレイに対するマスクの位置ずれを検出している。
【０００４】
しかし、真空処理装置外に光センサを取り付けると、光センサの取り付け場所の自由度が制約を受ける場合がある。また、真空処理を長く続けると、真空処理によって窓材が汚れたりして、トレイに対するマスクの位置ずれを正確に検出できない場合がある。この場合、真空処理中に、窓材を遮蔽する遮蔽機構を真空処理装置内に設けてもよい。しかし、このような遮蔽機構を設けると、真空処理装置が複雑になったり、コスト上昇を招来してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０２６９５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、トレイに対するマスクの位置ずれをより正確に検知する真空処理装置および真空処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、基板を真空処理する真空処理室と、前記基板と、前記基板を載置可能なトレイと、前記トレイに載置されるマスクと、からなる組体と、前記組体を前記真空処理室内に搬送する搬送アームと、前記真空処理室内に設置され、前記組体を支持する支持台と、前記真空処理室内に設置され、前記搬送アームと前記支持台の間で前記組体を移動させるリフタと、を備え、前記組体の状態を検出可能な複数の検出手段を有し、前記検出手段からの複数の検出結果によって前記マスクと前記トレイとの位置がずれた状態と判断する判断手段が設けられたことを特徴とする真空処理装置が提供される。
【０００８】
また、本発明の一態様によれば、上述した真空処理装置において、前記複数の検出結果のそれぞれの値のばらつきが許容値内にないときは、前記トレイと前記マスクとの位置がずれていると判断し、前記真空処理を停止させることを特徴とする真空処理方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、トレイに対するマスクの位置ずれをより正確に検知する真空処理装置および真空処理方法が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る真空処理装置の平面模式図である。
【図２】真空処理室の断面模式図である。
【図３】真空処理室の平面模式図である。
【図４】基板、トレイ、およびマスクの断面模式図であり、（ａ）は、全体図、（ｂ）は、図３のＹ−Ｙ’断面における基板、トレイ、およびマスクの断面模式図である。
【図５】検出手段の作用を説明するための図であり、（ａ）は、マスクとトレイとの重なりが正常な場合の平面図、（ｂ）は、マスクがトレイから外れた場合の平面図である。
【図６】第２実施形態に係る真空処理装置の模式図であり、（ａ）は、真空処理室の平面模式図であり、（ｂ）は、（ａ）のＹ−Ｙ’位置での断面模式図である。
【図７】第３実施形態に係る真空処理装置の平面模式図である。
【図８】図７のＺ−Ｚ’断面図であり、（ａ）は、トレイとマスクとの位置関係が正常状態にある図、（ｂ）は、トレイとマスクとの位置関係が正常状態にない状態の図である。
【図９】第４実施形態に係る真空処理装置の斜視模式図であり、（ａ）は、搬送室内に設けられた真空ロボットの搬送アームの斜視模式図、（ｂ）は、搬送アームが基板、トレイ、およびマスクが一組になった組体を支持する状態の斜視模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜説明を省略する。
【００１２】
（第１実施形態）  
図１は、第１実施形態に係る真空処理装置の平面模式図である。  
真空処理装置１は、いわゆるマルチチャンバ型の真空処理装置である。真空処理装置１は、例えば、電力制御用のパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、発光デバイスなどのディスクリート半導体デバイス（個別半導体デバイス）における裏面電極の成膜に好適である。
【００１３】
真空処理装置１は、例えば、搬送室１０と、ロードロック室２０と、前処理室３０と、複数の真空処理室４１〜４４と、を有する。搬送室１０、ロードロック室２０、前処理室３０、および真空処理室４１〜４４は、いずれも大気に対して気密遮断された構造となっている。搬送室１０、ロードロック室２０、前処理室３０、および真空処理室４１〜４４は、いずれも真空排気系により減圧可能である。ロードロック室２０、搬送室１０、前処理室３０はそれぞれ１つに限らず複数設けてもよい。真空処理室の数も図示する数に限られない。
【００１４】
ロードロック室２０は大気ゲート弁２１の開閉により、ロードロック室２０内に被処理体である基板を搬入することができる。ロードロック室２０は、真空ゲート弁２２を介して搬送室１０に連結している。
【００１５】
搬送室１０内には、前後方向に動作する搬送アーム５１を有し、旋回および昇降動作をするシングル搬送アームロボット構造の真空ロボット５０が設けられている。搬送アーム５１は、基板と、基板を載置可能なトレイと、およびトレイに載置されるマスクと、が一組になった組体６０を支持しつつ、組体６０をロードロック室２０、前処理室３０、または真空処理室４１〜４４に搬送する。組体６０の構造については後述する。
【００１６】
前処理室３０は、真空ゲート弁３０Ｖを介して搬送室１０に連結している。前処理室３０は、真空処理室４１〜４４において基板が真空処理される前に、基板に対して加熱、表面処理等をすることができる。
【００１７】
真空処理室４１〜４４のそれぞれは、真空ゲート弁４１Ｖ〜４４Ｖのそれぞれを介して搬送室１０に連結している。真空処理室４１〜４４のそれぞれは、スパッタ源４５を備える。真空処理室４１〜４４のそれぞれは、例えば、スパッタリング装置である。真空処理室４１〜４４のそれぞれの形態は、同様であってもよく、真空処理室４１〜４４のそれぞれにおいて、スパッタ源４５の材質を変えてもよい。
【００１８】
このほか、真空処理装置１には、ロードロック室２０に、基板を搬入出する基板搬送機構（いわゆる、大気ローダーユニット等）を備えてもよい。
【００１９】
真空処理室４１〜４４の代表例としての真空処理室４１を、図２および図３に示す。  
図２は、真空処理室の断面模式図である。  
図３は、真空処理室の平面模式図である。  
図２には、図３のＸ−Ｘ’矢視が示されている。図３には、真空処理室４１内の支持台４１ｓ付近を透過した状態が示されている。
【００２０】
真空処理室４１は真空壁４１ｗによって外部と遮断されている。真空処理室４１内には、ガス導入系によって各種ガスを導入可能である。真空処理室４１内は、排気系によって真空排気が可能である。各種ガスの導入量と、真空処理室４１内の雰囲気の排気量と、をそれぞれ制御することにより、真空処理室４１内を所望のガスによる所望の圧力下に維持することができる。
【００２１】
真空処理室４１の底面上には、支持台４１ｓが設けられている。支持台４１ｓは、組体６０を支持する。支持台４１ｓは、基体４１ｂと、静電チャックとして機能するセラミック板４１ｄと、を有する。基板６１の被成膜面全面に均一に成膜するため、支持台４１ｓに吸着固定された基板６１を回転させながらスパッタ成膜をする。支持台４１ｓの回転軸４１ｒａは、真空処理室４１の外部で回転駆動機構に連結されている。支持台４１ｓは、１点鎖線Ｃ１で示す回転中心のまわりに回転可能である。
【００２２】
支持台４１ｓの上部に設けられたセラミック板４１ｄは、静電チャックとして機構する。セラミック板４１ｄは、例えば、円盤状である。セラミック板４１ｄ内には、内部電極が内設されている。セラミック板４１ｄの上面は、円形状の静電吸着面４１ａになっている。静電吸着面４１ａには、基板６１が静電吸着される。例えば、セラミック板４１ｄの内部電極に、真空処理室４１の外部から電圧を印加すると、静電吸着面４１ａが静電荷が帯び、基板６１が静電吸着面４１ａに吸着固定される。
【００２３】
静電チャックの内部電極に給電するためのケーブルは、支持台４１ｓの回転軸４１ｒａの内部を通されて、回転軸４１ｒａの端部でスリップリングを介して、真空処理室４１の外部に設けられた電力供給源に接続されている。
【００２４】
また、支持台４１ｓの上部には、静電吸着面４１ａよりも外側であって静電吸着面４１ａよりも下方に位置するトレイ載置部４１ｔｒが設けられている。
【００２５】
ここで、静電吸着面４１ａに静電吸着される基板６１と、基板６１を支持するトレイ６２と、およびトレイ６２を被覆するマスク６３と、について説明する。
【００２６】
図４は、基板、トレイ、およびマスクの断面模式図であり、（ａ）は、全体図、（ｂ）は、図３のＹ−Ｙ’断面における基板、トレイ、およびマスクの断面模式図である。図４（ｂ）には、支持台４１ｓ等が併せて表示されている。
【００２７】
基板６１は、例えば、円形の半導体ウェーハであり、その厚みは、０．１ｍｍである。
【００２８】
トレイ６２は、平面形状が円形リング状に形成されている。トレイ６２は、基板６１の外縁を支持する基板支持部６２ａと、基板支持部６２ａよりも外側であって基板支持部６２ａの上面よりも上方に位置するマスク支持部６２ｂと、を有する。トレイ６２は、支持台４１ｓのトレイ載置部４１ｔｒの上に載置される。基板支持部６２ａおよびマスク支持部６２ｂは、ともにトレイ６２の上面側に設けられている。基板支持部６２ａと、マスク支持部６２ｂと、の間には、溝部６２ｔが設けられている。
【００２９】
トレイ６２の外径は、基板６１の直径よりも大きく、トレイ６２の内径は、基板６１の直径よりも小さい。マスク支持部６２ｂは、トレイ６２において、基板６１の直径よりも大きな外周側に設けられ、このマスク支持部６２ｂよりも内周側に基板支持部６２ａが設けられている。
【００３０】
基板６１は、その外縁部（周縁部）がトレイ６２の基板支持部６２ａ上に載置されることでトレイ６２に支持される。マスク支持部６２ｂの内径は、基板６１の直径よりも大きい。マスク支持部６２ｂの内周面よりも内側に基板６１が収められる。マスク支持部６２ｂの内周面によって基板６１の径方向の位置ずれが規制される。
【００３１】
マスク６３は、トレイ６２と同様に円形リング状に形成されている。マスク６３の外径は、トレイ６２の外径よりも大きい。マスク６３の内径は、トレイ６２の内径よりも小さい。マスク６３はトレイ６２のマスク支持部６２ｂの上に載置されつつ、重ね合わされる。マスク６３がマスク支持部６２ｂに重ね合わされた状態で、マスク６３は、基板支持部６２ａも含むトレイ６２のすべてを覆う。さらに、トレイ６２によって基板６１が支持されている場合には、マスク６３は、基板６１の外縁部を覆うことになる。
【００３２】
マスク６３の最外周部には、下方に突出する円形リング状のリブ６３ｒが設けられている。マスク６３は、トレイ６２のマスク支持部６２ｂに重ね合わされた状態で、トレイ６２に嵌合される。また、リブ６３ｒの内周側にトレイ６２が収まることでトレイ６２とマスク６３との径方向の相互の位置ずれが規制される。
【００３３】
基板支持部６２ａの上面は、マスク支持部６２ｂの上面より低く構成されている。基板６１が静電吸着面４１ａに吸着固定されている状態では、基板６１の被処理面（基板６１の上面）と、マスク６３の下面との間には、隙間が形成される。また、基板６１が静電吸着面４１ａに吸着固定されている状態では、基板６１の下面と、トレイ６２の基板支持部６２ａの上面との間には、隙間が形成される。すなわち、基板６１が静電吸着面４１ａに吸着固定されている状態では、トレイ６２およびマスク６３は、基板６１に接触しない。
【００３４】
トレイ６２の下面に接触可能な複数のピン部４１ｐは、昇降機構によって昇降可能である。ピン部４１ｐの上端部がトレイ６２の下面に接触し、トレイ６２を持ち上げることにより、基板６１、トレイ６２、およびマスク６３が支持台４１ｓから離れる。この際、静電チャックによる静電吸着は解除されている。
【００３５】
ピン部４１ｐ等の構造について、再び、図１、２に戻り説明する。  
真空処理室４１内には、リフタ４１ｌｆが設置されている。リフタ４１ｌｆは、搬送アーム５１と支持台４１ｓの間で組体６０を移動させる。リフタ４１ｌｆは、基板６１を支持するトレイ６２、およびトレイ６２を覆うマスク６３を昇降可能にする。これにより、基板６１が静電吸着面４１ａに対して昇降する。
【００３６】
リフタ４１ｌｆの昇降機構４１ｍａは、テーブル部４１ｔｂと、テーブル部４１ｔｂに接続されたピン部４１ｐを昇降することができる。また、昇降機構４１ｍａは、真空壁４１ｗの底壁部を貫通し、真空処理室４１の外部で、シリンダ装置またはモーターなどの駆動機構に連結されている。駆動機構の駆動により、昇降機構４１ｍａは上下に昇降する。
【００３７】
昇降機構４１ｍａには、テーブル部４１ｔｂが接続されている。テーブル部４１ｔｂの中央には、支持台４１ｓの回転軸４１ｒａが貫通する貫通孔が形成されている。テーブル部４１ｔｂは、回転軸４１ｒａに対して相対的に上下にスライド可能となっている。
【００３８】
テーブル部４１ｔｂの上には、上方に延在する複数のピン部４１ｐが設けられている。複数のピン部４１ｐのそれぞれは、基体４１ｂの上下方向に貫通するガイド孔４１ｈに挿入されている。複数のピン部４１ｐのそれぞれの上端部は、基体４１ｂの上方に突出可能となっている。
【００３９】
さらに、真空処理室４１においては、組体６０の状態を検出可能な複数の検出手段を有する。そして、検出手段からの複数の検出結果によってマスク６３とトレイ６２との位置がずれた状態と判断する判断手段８０（図１参照）が設けられている。例えば、トレイ６２に対するマスク６３の位置ずれを検出可能な検出手段が取り付けられている。検出手段は、支持台４１ｓのトレイ載置部４１ｔｒの表面に取り付けられた複数の重量計４６ａ〜４６ｆである。判断手段８０は、複数の検出結果のそれぞれの値のばらつきが許容値内にないときは、トレイ６２とマスク６３との位置がずれていると判断する。そして、基板６１への真空処理を停止させる。
【００４０】
重量計４６ａ〜４６ｆの表面は、トレイ載置部４１ｔｒの表面から若干上方に突出している。トレイ載置部４１ｔｒに複数の重量計４６ａ〜４６ｆを設置することにより、マスク６３がトレイ６２を覆った状態の重量バランスを計測することができる。
【００４１】
重量計４６ａ〜４６ｆのそれぞれには、その内部に、例えば、歪みゲージが組み込まれている。重量計４６ａ〜４６ｆのそれぞれにある荷重が印加されると、歪みゲージに機械的な微小変化が生ずる。すなわち、トレイ載置部４１ｔｒにトレイ６２およびマスク６３が載置されたとき、それぞれの重量計４６ａ〜４６ｆのそれぞれに印加される荷重が測定される。真空処理装置１では、この微小変化量であるひずみを重さに変換した値を電気信号として検出することができる。電気信号を検出するためのケーブルは、支持台４１ｓの回転軸４１ｒａの内部を通されて、回転軸４１ｒａの端部でスリップリングを介して、真空処理室４１の外部に設けられた測定器に接続されている。
【００４２】
重量計の数については、図示する数に限られない。複数の重量計のそれぞれは、等間隔で周期的に配置されてもよく、非周期的に配置されてもよい。
【００４３】
また、真空処理室４１においては、支持台４１ｓの上方に、スパッタ源４５が設けられている。スパッタ源４５は、真空処理室４１に複数（実施形態では例えば２つ）設けられている。スパッタ源４５は、ターゲット４５ｔを有する。ターゲット４５ｔは、カップ状のケース４５ｃ内に収容されている。スパッタ源４５は、真空壁４１ｗの上部に取り付けられている。ケース４５ｃは、真空処理室４１の放電空間４１ｓｐに向けて開口されている。ターゲット４５ｔは、例えば、円盤状に形成されている。
【００４４】
真空処理室４１においては、ターゲット４５ｔの被スパッタ面は、静電吸着面４１ａに対し非平行（あるいは、傾斜状態）な状態で対向している。
【００４５】
例えば、２つのターゲット４５ｔは、静電吸着面４１ａの中心のまわりに対称的に配置されている。さらに、２つのターゲット４５ｔは、静電吸着面４１ａ側に近い部分ほど互いの離間距離が広がるように傾いて設けられている。
【００４６】
また、真空処理室４１においては、真空処理室４１の上方にシャッター機構４１ｍｂが設けられている。シャッター機構４１ｍｂは、真空処理室４１の外部で回転駆動機構に連結されている。シャッター機構４１ｍｂは、１点鎖線Ｃ２で示す回転中心のまわりに回転可能に設けられた回転軸４１ｒｂと、回転軸４１ｒｂの下端部に接続され、ケース４５ｃの開口を遮蔽可能なシャッター板４１ｓｔと、を有する。
【００４７】
回転軸４１ｒｂが回転することで、シャッター板４１ｓｔは、一方のスパッタ源４５の開口に対向する位置（図中の実線で示される位置）と、他方のスパッタ源４５の開口に対向する位置（図中の２点鎖線で示される位置）とを選択可能となっている。シャッター板４１ｓｔがスパッタ源４５の開口に対向することで、そのスパッタ源４５に装着されたターゲット４５ｔを、放電空間４１ｓｐに対して遮蔽することができる。また、シャッター機構４１ｍｂは上下動も可能となっている。
【００４８】
真空処理装置１の動作を、図１〜図４を参照しながら説明する。  
まず、成膜処理前の基板６１をトレイ６２およびマスク６３に保持された状態で、ロードロック室２０内に搬入する。このとき、ロードロック室２０内は大気圧下である。
【００４９】
次に、ロードロック室２０内を真空引きし所望の減圧雰囲気にした後、ロードロック室２０の真空ゲート弁２２を開けて、搬送室１０内に設置されている真空ロボット５０の搬送アーム５１をロードロック室２０内に進入する。さらに、搬送アーム５１の上に、基板６１およびマスク６３を載置支持したトレイ６２を載せて、減圧下の搬送室１０へと取り出す。
【００５０】
続いて、必要に応じて、真空ゲート弁３０Ｖを開け、搬送アーム５１によって基板６１およびマスク６３を載置支持したトレイ６２を減圧下の前処理室３０内に搬入する。搬入後、真空ゲート弁３０Ｖを閉じる。そして、基板６１に加熱、クリーニング等の前処理を行う。
【００５１】
次に、前処理室３０の真空ゲート弁３０Ｖを開けて、真空ロボット５０により、基板６１およびマスク６３を載置支持したトレイ６２を前処理室３０から搬送室１０に取り出す。その後、真空処理室４１の真空ゲート弁４１Ｖを開けて、真空ロボット５０の搬送アーム５１を真空処理室４１内に進入する。さらに、基板６１およびマスク６３を載置支持したトレイ６２を減圧下の真空処理室４１内に搬入する。この搬入後、真空処理室４１の真空ゲート弁４１Ｖを閉じる。
【００５２】
真空処理室４１内で、トレイ６２は、真空ロボット５０の搬送アーム５１の上から、リフタ４１ｌｆの複数のピン部４１ｐの上に移載される。そして、ピン部４１ｐが下降し、基板６１は支持台４１ｓの静電吸着面４１ａに吸着固定される。この際、基板６１は、トレイ６２の支持から外れた状態で静電吸着面４１ａに吸着され、静電吸着面４１ａに吸着された状態の基板６１に対してはトレイ６２およびマスク６３は接触していない。
【００５３】
真空処理室４１内の支持台４１ｓにはヒーター等の加熱機構が内蔵され、静電吸着面４１ａに吸着された基板６１は所望の温度に制御される。その状態で、支持台４１ｓが回転されて基板６１に対するスパッタ成膜処理が行われる。続いて、真空処理室４２、４３、４４においても、同様な動作によってスパッタ成膜処理が行われる。スパッタ成膜処理が終了すると、基板６１およびマスク６３を載置支持したトレイ６２は、真空ロボット５０によって搬送室１０を介して、ロードロック室２０に戻される。
【００５４】
真空処理室４１〜４４においては、真空処理室４１には、マスク６３がトレイ６２から外れた状態を検出可能な検出手段が取り付けられている。マスク６３がトレイ６２のマスク支持部６２ｂに重ね合わされた状態が正常か否かを検出する。検出手段は、真空処理室４２〜４４にも取り付けられている。
【００５５】
図５は、検出手段の作用を説明するための図であり、（ａ）は、マスクとトレイとの重なりが正常な場合の平面図、（ｂ）は、マスクがトレイから外れた場合の平面図である。
【００５６】
検出手段は、例えば、支持台４１ｓのトレイ載置部４１ｔｒの表面に取り付けられた複数の重量計４６ａ〜４６ｆである。複数の検出手段による検出結果は、支持台４１ｓに組体６０が載置された後、支持台４１ｓに取り付けられた複数の重量計４６ａ〜４６ｆによって検出される。
【００５７】
図５（ａ）に示すトレイ６２およびマスク６３の状態は、図４に例示された状態と同じである。マスク６３は、トレイ６２のマスク支持部６２ｂに重ね合わされた状態で、トレイ６２に嵌合されている。この状態を、マスク６３とトレイ６２との位置関係の正常状態とする。
【００５８】
すなわち、図４および図５（ａ）においては、トレイ６２は、支持台４１ｓのトレイ載置部４１ｔｒの上に載置されている。基板６１は、トレイ６２の基板支持部６２ａ上に載置されている。マスク支持部６２ｂの内周面によって基板６１の径方向の位置ずれが規制されている。マスク６３はトレイ６２のマスク支持部６２ｂの上に載置されつつ、重ね合わされている。マスク６３がマスク支持部６２ｂに重ね合わされた状態で、マスク６３は、基板支持部６２ａも含むトレイ６２のすべてを覆っている。さらに、マスク６３は、基板６１の外縁部を覆っている。リブ６３ｒの内周側にトレイ６２が収まることでトレイ６２とマスク６３との径方向の相互の位置ずれが規制されている。
【００５９】
マスク６３とトレイ６２との位置関係が正常状態では、マスク６３がトレイ６２上に載置された状態で、マスク６３の第１中心点６３ｃと、トレイ６２の第２中心点６２ｃと、は、略重なっている。
【００６０】
このような状態では、重量計４６ａ〜４６ｆのそれぞれには、略同じ重量が加重され、重量計４６ａ〜４６ｆのそれぞれによって検出された重量値はほぼ同じになる。換言すれば、重量計４６ａ〜４６ｆに加重されている重量が略同じであって、許容値内であれば、トレイ６２とマスク６３との位置関係は正常状態にある。そして、トレイ６２とマスク６３との位置関係が正常状態にある場合は、基板６１に対する真空処理を実施する。
【００６１】
これに対し、図５（ｂ）では、マスク６３の第１中心点６３ｃと、トレイ６２の第２中心点６２ｃと、がずれている。この“ずれ”は、例えば、マスク６３がトレイ６２に充分に嵌め合わされず、マスク６３がトレイ６２から外れたときに起きる。
【００６２】
このような状態では、重量計４６ａ〜４６ｆのそれぞれには、略同じ重量が加重されない。例えば、重量値は、重量計４６ｅ側ほど高く、重量計４６ｂ側ほど低くなる。従って、重量計４６ａ〜４６ｆのそれぞれによって検出された値にはばらつきが生じる。換言すれば、重量計４６ａ〜４６ｆに加重されている重量が略同じであって、許容値外でないならば、トレイ６２と、マスク６３と、は正常でない状態にある。そして、トレイ６２とマスク６３との位置関係が正常状態にない場合は、基板６１に対する真空処理を中断する。中断した場合は、基板６１、トレイ６２、およびマスク６３を直ちに、ロードロック室２０に戻し、トレイ６２とマスク６３との位置関係を正常状態に復元する。あるいは、エラーとして停止する。
【００６３】
仮に、マスク６３とトレイ６２との位置関係が正常状態にない状態で、基板６１、トレイ６２、およびマスク６３を搬送室１０を介して、各真空処理室４１〜４４に搬送すると、基板６１の欠け、マスク６３自体が搬送室１０、真空処理室４１〜４４、または真空ゲート弁４１Ｖ〜４４Ｖのいずれかにおいて落下する可能性がある。
【００６４】
基板６１の欠けが静電吸着面４１ａに付着すると、静電吸着面４１ａに吸着される基板６１が欠けによって損傷を受ける場合がある。また、真空処理装置１内でのマスク６３の落下は、真空処理装置１内の部材に損傷を与える場合がある。その結果、製造工程の遅延、製造コスト上昇を招来してしまう。
【００６５】
真空処理装置１では、真空処理室４１〜４４において、事前に、トレイ６２とマスク６３との位置関係が正常状態にあるか否かを検出できる。従って、基板６１の欠け、マスク６３自体の落下を事前に予防できる。従って、製造工程の遅延、製造コスト上昇が抑えられる。
【００６６】
真空処理装置１では、真空処理室４１〜４４において、基板６１が真空処理されている最中にも、トレイ６２とマスク６３との位置関係が正常状態にあるか否かを検出できる。  従来の真空処理装置のように、真空処理装置外に光センサを取り付ける構造では、真空処理の最中には、窓材の汚染を回避するために、窓材を遮蔽しなければならなかった。このため、真空処理の最中には、トレイ６２とマスク６３との位置関係が正常状態にあるか否かを検出できなかった。
【００６７】
また、従来の真空処理装置のように、真空処理装置外に光センサを取り付ける構造では、光センサの取り付け場所の自由度が真空ポート、圧力計、真空ライン、電極等が配置により制約を受ける場合があった。
【００６８】
真空処理装置１においては、基板６１に真空処置の最中には、重量計４６ａ〜４６ｆは、トレイ６２によって覆われている。従って、真空処理を長く継続しても、重量計４６ａ〜４６ｆの表面に被膜は形成されない。
【００６９】
重量計４６ａ〜４６ｆは、真空処理装置１の内部に取り付けるので、上述したセンサ用の窓部材、遮蔽機構を要しない。従って、真空処理装置１は、より簡便な構造になり、真空処理装置のコスト上昇が抑制される。  
続いて、検出手段の変形例について説明する。以下に示す変形例においても第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００７０】
（第２実施形態）  
図６は、第２実施形態に係る真空処理装置の模式図であり、（ａ）は、真空処理室の平面模式図であり、（ｂ）は、（ａ）のＹ−Ｙ’位置での断面模式図である。図６（ａ）には、真空処理室４７内の支持台４１ｓ付近を透過した状態が示されている。図６（ａ）には、図６（ｂ）に表示した基板６１、トレイ６２、およびマスク６３が表示されていない。
【００７１】
真空処理室４７の基本構造は、真空処理室４１の基本構造と同じである。但し、真空処理室４７においては、リフタ４１ｌｆのそれぞれのピン部４１ｐの上端部に重量計４６ａ、４６ｂ、４６ｃが取り付けられている。第２実施形態においては、複数のピン部４１ｐのそれぞれの先端に取り付けられた重量計４６ａ、４６ｂ、４６ｃが検出手段になっている。すなわち、複数の検出手段による検出結果は、リフタ４１ｌｆの複数のピン部４１ｐの上に組体６０が載置された後、リフタ４１ｌｆの複数のピン部４１ｐのそれぞれの先端に取り付けられた重量計４６ａ、４６ｂ、４６ｃによって検出される。
【００７２】
トレイ６２とマスク６３との位置関係が正常状態では、重量計４６ａ、４６ｂ、４６ｃのそれぞれには、許容値内の重量が加重され、重量計４６ａ、４６ｂ、４６ｃのそれぞれによって検出された重量値は許容値内になる。換言すれば、重量計４６ａ、４６ｂ、４６ｃに加重されている重量が略同じであって、許容値内であれば、トレイ６２とマスク６３との位置関係は正常状態にあると判断できる。
【００７３】
トレイ６２とマスク６３との位置関係が正常状態にないときは、重量計４６ａ、４６ｂ、４６ｃのそれぞれには、許容値内の重量が加重されない。重量計４６ａ、４６ｂ、４６ｃのそれぞれによって検出された重量値は許容値外の値を示す。換言すれば、重量計４６ａ、４６ｂ、４６ｃに加重されている重量が許容値外の値を示せば、トレイ６２とマスク６３との位置関係は正常状態でないと判断できる。
【００７４】
このように第２実施形態に係る検出手段は、トレイ６２とマスク６３との位置関係が正常状態にあるか否かを検出することができる。
【００７５】
重量計４６ａ、４６ｂ、４６ｃに接続されたケーブルは、ピン部４１ｐの内部、テーブル部４１ｔｂの内部、および昇降機構４１ｍａの内部を通じて、真空処理室４７の外部に設けられた測定器に接続されている。
【００７６】
ピン部４１ｐの数については、図示する数に限られない。また、複数のピン部４１ｐのそれぞれは、等間隔で周期的に配置されてもよく、非周期的に配置されてもよい。複数のピン部４１ｐのそれぞれに、重量計が取りけられる。
【００７７】
（第３実施形態）  
図７は、第３実施形態に係る真空処理装置の平面模式図である。  
図８は、図７のＺ−Ｚ’断面図であり、（ａ）は、トレイとマスクとの位置関係が正常状態にある図、（ｂ）は、トレイとマスクとの位置関係が正常状態にない状態の図である。
【００７８】
図７には、真空処理室４８内の支持台４１ｓ付近を透過した状態が示されている。図７には、図８に表示した基板６１、トレイ６２、およびマスク６３が表示されていない。
【００７９】
図７に示す真空処理室４８の基本構造は、真空処理室４１の基本構造と同じである。但し、真空処理室４８においては、支持台４１ｓのトレイ載置部４１ｔｒに、複数の光放出部７０ａ〜７０ｆが取り付けられている。さらに、支持台４１ｓのトレイ載置部４１ｔｒには、複数の光放出部７０ａ〜７０ｆのそれぞれに隣接する、各受光部７１ａ〜７１ｆが取り付けられている。
【００８０】
光放出部７０ａ〜７０ｆは、例えば、半導体レーザ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の半導体発光素子等である。受光部７１ａ〜７１ｆは、例えば、電荷結合素子等の光センサである。
【００８１】
第３実施形態に係る検出手段は、支持台４１ｓのトレイ載置部４１ｔｒに取り付けられた複数の光放出部７０ａ〜７０ｆと、複数の光放出部７０ａ〜７０ｆのそれぞれから放出される光がマスク６３に照射し、マスク６３から反射される光を受光するそれぞれの受光部７１ａ〜７１ｆと、を含む。光放出部７０ａ〜７０ｆのそれぞれは、光放出部７０ａ〜７０ｆのそれぞれから放出される光７０ｐがマスク６３の外端部６３ｅに当たるように配置されている。複数の検出手段による検出結果は、支持台４１ｓに組体６０が載置された後、支持台４１に取り付けられた複数の光放出部７０ａ〜７０ｆのそれぞれから放出される光がマスク６３に照射し、マスク６３から反射される光を光受光部７１ａ〜７１ｆのそれぞれが受光することによって検出される。
【００８２】
例えば、図８（ａ）の正常状態においては、光放出部７０ｄから放出された光７０ｐは、マスク６３の外端部６３ｅを照射する。光７０ｐは、外端部６３ｅによって、受光部７１ｄ側に反射する。受光部７１ｄは、この反射された光７０ｐを受光する。すなわち、トレイ６２とマスクとの位置関係が正常状態にあるときは、光放出部７０ａ〜７０ｆのそれぞれから放出される光は、受光部７１ａ〜７１ｆのそれぞれによって受光される。この場合、受光部７１ａ〜７１ｆのそれぞれによって受光される光強度は略同じである。
【００８３】
これに対し、図８（ｂ）に示すように、マスク６３がトレイ６２から外れた場合は、光放出部７０ｄから放出された光７０ｐは、マスク６３の外端部６３ｅを照射せず、真空処理室４８の上方に透過してしまう。上方に透過した光７０ｐは、真空処理室４８の上壁等によって反射されるものの、その強度は、外端部６３ｅによって反射された光７０ｐに比べ弱くなる。すなわち、トレイ６２とマスクとの位置関係が正常状態にないときは、光放出部７０ａ〜７０ｆのそれぞれから放出される光は、受光部７１ａ〜７１ｆのそれぞれによって受光されものの、受光部７１ａ〜７１ｆのそれぞれによって受光される光強度はばらついてしまう。
【００８４】
このように第３実施形態に係る検出手段は、トレイ６２とマスク６３との位置関係が正常状態にあるか否かを検出することができる。
【００８５】
光放出部７０ａ〜７０ｆのそれぞれ、および受光部７１ａ〜７１ｆのそれぞれには、電気配線が接続されている。それぞれの電気配線は、支持台４１ｓの回転軸４１ｒａの内部を通されて、回転軸４１ｒａの端部でスリップリングを介して、真空処理室４８の外部に設けられた測定器に接続されている。なお、電気配線に代えて、光ファイバを用いてもよい。
【００８６】
光放出部および受光部の数については、図示する数に限られない。また、複数の光放出部および受光部のそれぞれは、等間隔で周期的に配置されてもよく、非周期的に配置されてもよい。
【００８７】
（第４実施形態）  
図９は、第４実施形態に係る真空処理装置の斜視模式図であり、（ａ）は、搬送室内に設けられた真空ロボットの搬送アームの斜視模式図、（ｂ）は、搬送アームが基板、トレイ、およびマスクが一組になった組体を支持する状態の斜視模式図である。
【００８８】
第４実施形態に係る検出手段は、真空ロボット５０の搬送アーム５１の表面に取り付けられた複数の重量計７５ａ〜７５ｅである。搬送室１０内には、マスク６３がトレイ６２から外れた状態を検出可能な検出手段が取り付けられている。複数の検出手段による検出結果は、搬送アーム５１の表面に取り付けられた複数の重量計７５ａ〜７５ｅによって検出される。
【００８９】
基板６１、トレイ６２、およびマスク６３が一組になった組体６０が搬送アーム５１によって搬送されている際には、組体６０は、搬送アーム５１によって支持されている。
【００９０】
トレイ６２とマスク６３との位置関係が正常状態では、重量計７５ａ〜７５ｅのそれぞれには、略同じ重量が加重され、重量計７５ａ〜７５ｅのそれぞれによって検出された重量値はほぼ同じになる。換言すれば、重量計７５ａ〜７５ｅに加重されている重量が略同じてあって、許容値内であれば、トレイ６２とマスク６３との位置関係は正常状態にあると判断できる。
【００９１】
トレイ６２とマスク６３との位置関係が正常状態にないときは、重量計７５ａ〜７５ｅのそれぞれには、許容値内の重量が加重されない。重量計７５ａ〜７５ｅのそれぞれによって検出された重量値は違う値を示す。換言すれば、重量計７５ａ〜７５ｅに加重されている重量が許容値外の値を示せば、トレイ６２とマスク６３との位置関係は正常状態でないと判断できる。
【００９２】
このように第４実施形態に係る検出手段は、トレイ６２とマスク６３との位置関係が正常状態にあるか否かを検出することができる。
【００９３】
重量計７５ａ〜７５ｅに接続されたケーブルは、真空ロボット５０の内部を通じて、搬送室１０の外部に設けられた測定器に接続されている。
【００９４】
重量計の数については、図示する数に限られない。また、複数の重量計のそれぞれは、等間隔で周期的に配置されてもよく、非周期的に配置されてもよい。
【００９５】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
【００９６】
また、前述した各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて複合させることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。  
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００９７】
１  真空処理装置
１０  搬送室
２０  ロードロック室
２１  大気ゲート弁
２２、３０Ｖ、４１Ｖ、４２Ｖ、４３Ｖ、４４Ｖ  真空ゲート弁
３０  前処理室
４１、４２、４３、４４、４７、４８  真空処理室
４１ａ  静電吸着面
４１ｂ  基体
４１ｄ  セラミック板
４１ｈ  ガイド孔
４１ｌｆ  リフタ
４１ｍａ  昇降機構
４１ｍｂ  シャッター機構
４１ｐ  ピン部
４１ｒａ、４１ｒｂ  回転軸
４１ｓ  支持台
４１ｓｐ  放電空間
４１ｓｔ  シャッター板
４１ｔｂ  テーブル部
４１ｔｒ  トレイ載置部
４１ｗ  真空壁
４５  スパッタ源
４５ｃ  ケース
４５ｔ  ターゲット
４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅ、４６ｆ、７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄ、７５ｅ  重量計
５０  真空ロボット
５１  搬送アーム
６０  組体
６１  基板
６２  トレイ
６２ａ  基板支持部
６２ｂ  マスク支持部
６２ｃ、６３ｃ  中心点
６２ｔ  溝部
６３  マスク
６３ｅ  外端部
６３ｒ  リブ
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅ、７０ｆ  光放出部
７０ｐ  光
７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ、７１ｅ、７１ｆ  受光部
８０  判断手段
【図１】
2012186226.tif 000003
【図２】
2012186226.tif 000004
【図３】
2012186226.tif 000005
【図４】
2012186226.tif 000006
【図５】
2012186226.tif 000007
【図６】
2012186226.tif 000008
【図７】
2012186226.tif 000009
【図８】
2012186226.tif 000010
【図９】
2012186226.tif 000011