(57)【要約】      （修正有）【課題】成膜効率を低下させることなく、成膜動作の停止状態における加熱室を真空排気するための消費エネルギーを低減したインライン成膜装置を提供する。【解決手段】基板を導入および又は導出する移載室２，５、導入した基板を加熱する加熱室３、基板上に成膜を生成する成膜処理室４の各処理室を直列に配列し、基板を各処理室に順次移動させて成膜動作を行う成膜装置１であり、移載室、加熱室、および成膜処理室は、各室を個別に真空排気する真空排気機構を備える。加熱室が備える真空排気機構は、成膜装置の成膜動作の実行状態において連続駆動し、成膜動作の停止状態において断続駆動する。成膜動作の停止状態で真空排気機構を断続駆動することによって、真空排気機構を常時駆動する場合と比較して加熱室を真空排気するための消費エネルギーを低減する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を導入および又は導出する移載室、導入した基板を加熱する加熱室、基板上に成膜を生成する成膜処理室の各処理室を直列に配列し、基板を各処理室に順次移動させて成膜動作を行う成膜装置であって、
前記移載室、加熱室、および成膜処理室は、各室を個別に真空排気する真空排気機構を備え、
前記加熱室が備える真空排気機構は、
成膜装置の成膜動作の実行状態において連続駆動し、成膜動作の停止状態において断続駆動することを特徴とする、インライン成膜装置。
【請求項２】
前記加熱室が備える真空排気機構は、加熱室内の圧力状態に基づいて真空排気動作の実行と停止を切り換えて断続駆動を行い、
当該圧力状態に基づく断続駆動は、
成膜処理室において成膜処理を行う高真空状態の圧力よりも高い第１の設定圧力と、前記第１の所定圧力よりも高い第２の設定圧力を設定し、
成膜装置の成膜動作の停止状態において、
加熱室内の圧力が第１の設定圧力よりも低圧力に圧力下降したときに真空排気動作を停止し、加熱室内の圧力が第２の設定圧力よりも高圧力に圧力上昇したときに真空排気動作を実行することによって、第１の設定圧力と第２の設定圧力との圧力間において真空排気機構を断続駆動することを特徴とする、請求項１に記載のインライン成膜装置。
【請求項３】
前記加熱室が備える真空排気機構は、予め定めた時間幅で真空排気動作の実行と停止を切り換えて断続駆動を行い、
当該時間間隔に基づく断続駆動は、
加熱室の真空排気動作を停止する停止時間幅と、加熱室の真空排気動作を実行する実行時間幅を設定し、
成膜装置の成膜動作の停止状態において、
停止時間幅の期間において真空排気動作を停止し、実行時間幅の期間において真空排気動作を実行することを特徴とする、請求項１に記載のインライン成膜装置。
【請求項４】
前記真空排気機構は、大気圧から駆動する低真空用ポンプと、高真空で作動する高真空用ポンプとを含み、
前記成膜動作の停止状態において、
前記低真空用ポンプを停止し、前記高真空用ポンプを断続駆動することを特徴とする、請求項１から３の何れか一つに記載のインライン成膜装置。
【請求項５】
前記真空排気機構は、大気圧から駆動する低真空用ポンプと、高真空で作動する高真空用ポンプとを含み、
前記成膜動作の停止状態において、
前記低真空用ポンプおよび前記高真空用ポンプを断続駆動することを特徴とする、請求項１から３の何れか一つに記載のインライン成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インライン型の成膜装置に関し、特に、加熱室の排気処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、成膜装置では、ロードロック室で導入した基板を加熱室で所定温度まで加熱し、成膜処理室において基板上に成膜処理を行う。例えば、薄膜形成装置のプラズマＣＶＤ装置おいては、加熱室において真空状態で基板を所定温度まで加熱した後、反応室において薄膜材料を構成する元素からなる一種または数種の化合物ガスを基板上に供給し、気相または基板表面での化学反応によって所望の薄膜を生成させている。
【０００３】
成膜装置において、基板を導入する導入移載室（ロードロック室）、基板を加熱する加熱室、基板に成膜処理によって薄膜を形成する成膜処理室、および成膜処理が完了した基板を導出する導出移載室（アンロード室）を直列に配列して成るインライン方式の装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。図８はインライン式の成膜装置の概略を説明するためのブロック図である。
【０００４】
図８において、インライン成膜装置１０１は、導入移載室（ロードロック室）１０２と加熱室１０３と成膜処理室１０４と導出移載室（アンロード室）１０５とから構成され、基板カート（図示していない）等に載置した基板（図示していない）を導入移載室１０２、加熱室１０３、成膜処理室１０４、導出移載室１０５に順に移動させながら成膜処理を施して薄膜を生成する。
【０００５】
ここで、加熱室１０３は例えば上方及び下方に設置されたランプヒータ等の加熱装置によって、基板カートに載置した基板を移動させながら加熱する。なお、加熱装置は導入移載室（ロードロック室）１０２や導出移載室（アンロード室）１０５や成膜処理室１０４に設ける構成としても良い。
【０００６】
導入移載室（ロードロック室）１０２、加熱室１０３、成膜処理室１０４、および導出移載室（アンロード室）１０５は、それぞれ排気バルブ１１２〜１１５を介して真空ポンプ１２２〜１２５によって真空排気される。また、各室に大気と連結するリークバルブ（図示していない）を設け、このリークバルブを開放することによって各室内を大気圧とすることができる。また、各室には、室内の圧力を測定する真空計（図示していない）が設けられている。
【０００７】
インラン式の成膜装置において、基板は基板カート上に載置された状態のまま搬送装置によって、導入移載室（ロードロック室）１０２、加熱室１０３、成膜処理室１０４、および導出移載室（アンロード室）１０５を順に移動する。導入移載室（ロードロック室）では、真空排気の処理が行われ、加熱室では基板加熱処理が行われ、成膜処理室では基板加熱と共に高真空排気、ガス導入調圧、成膜の各処理が順に行われた後に真空排気処理が行われ、導出移載室（アンロード室）では大気リークの処理の後に基板の搬出が行われる。
【０００８】
従来のインライン式の成膜装置が備える各室は各々独立した真空排気機構を備え、移載室（ロードロック室）以外は常時真空排気されている（特許文献２）。
【０００９】
また、真空排気機構は、大気圧から高真空までの排気を行うために、低真空用ポンプと高真空用ポンプとを組み合わせた排気系を備える構成が知られている（特許文献２）。低真空用ポンプは例えばロータリポンプやドライポンプが用いられ、高真空用ポンプは例えばメカニカルブースタポンプやターボ分子ポンプが用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平５−２９５５５１号公報
【特許文献２】特開平１１−２０４６１６号公報（段落［０００４］参照）
【特許文献３】特開平１１−２２２６７８号公報（段落［０００４］参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来のインライン式の成膜装置では、直列接続される各室の内、移載室以外の加熱室、成膜処理室は常時真空排気されている。成膜処理室は、基板の成膜に品質を低下させる要因となるパーティクルを低減させるために、成膜装置が実行状態であるかあるいは停止状態であるかに係わらず常時真空排気とし、成膜処理室内を高真空状態に維持する必要がある。
【００１２】
成膜処理室内を高真空状態とした後に、真空排気機構の動作を停止して真空排気を停止すると、成膜処理室の壁面や成膜処理室内の設置物から放出される放出物によって高真空状態が維持されなくなる。この成膜処理室内の圧力上昇は、基板の品質を低下させる要因となる。そのため、成膜処理室は成膜動作を行わない停止状態であっても真空排気を行う必要があり、成膜装置が実行状態であるかあるいは停止状態であるかに係わらず常時真空排気を行っている。
【００１３】
なお、ここでは、成膜処理室において基板に施す一連の処理を成膜処理と称し、成膜装置の各室に基板を移動させて成膜を行う動作を成膜動作と称するものとする。
【００１４】
従来のインライン式の成膜装置では、加熱室においても高真空状態を維持するために、成膜動作を停止している停止状態であっても成膜処理室と同様に常時真空排気を行っている。
【００１５】
このように、従来のインライン式の成膜装置では、成膜動作を停止している停止状態であっても真空排気を行っているため、成膜処理室および加熱室の真空ポンプを常時駆動している。そのため、真空ポンプは常時駆動しているため、成膜動作の停止状態においても真空ポンプを駆動するためにエネルギーが消費され、消費エネルギーの削減を阻害する要因の一つとなっている。
【００１６】
このような、成膜動作の停止状態における加熱室の消費エネルギーの問題を解決する構成として、成膜動作が停止状態にあるときには加熱室の真空排気を停止し、加熱室の真空排気に要する真空ポンプの駆動エネルギーを削減して消費エネルギーを低減することが考えられる。
【００１７】
しかしながら、加熱室の真空排気を停止すると、加熱室内への大気の侵入や、加熱室の壁面や加熱室内からの放出物の発生によって加熱室内の圧力が上昇していく。このように加熱室内の圧力が上昇した状態から成膜動作を再開させるには、加熱室の真空ポンプを再駆動して加熱室内を真空排気して高真空状態に戻す必要がある。
【００１８】
加熱室を成膜動作に適した高真空状態に戻すには、上昇した加熱室内の圧力を高真空状態まで真空排気するための時間が必要であり、成膜動作を再開するまでの準備時間が長くなり、成膜装置のトータルの成膜効率を低下させる要因となる。
【００１９】
したがって、成膜装置のトータルの成膜効率を低下させないためには、成膜動作の停止状態であっても、加熱室での消費エネルギーの発生を容認して、加熱室の真空排気を停止させることなく常時行わざるを得ない。
【００２０】
そこで、本発明は上記課題を解決して、成膜効率を低下させることなく、成膜動作の停止状態における加熱室を真空排気するための消費エネルギーを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、成膜動作の停止状態において、加熱室を真空排気する真空排気機構を断続駆動する。成膜動作の停止状態で真空排気機構を断続駆動することによって、真空排気機構を常時駆動する場合と比較して加熱室を真空排気するための消費エネルギーを低減する。
【００２２】
成膜動作の停止状態の全期間にわたって真空排気機構の駆動を停止した場合には、加熱室内の圧力は停止状態の時間に応じて上昇するため、停止状態の時間が長くなると成膜動作に要する高真空状態まで真空排気するに要する排気時間が長くなり、成膜処理に要する時間が伸び、成膜効率が低下する。
【００２３】
これに対して、本発明によれば、成膜動作の停止状態で真空排気機構を断続駆動することによって、加熱室内の圧力を高真空状態に維持することができるため、成膜動作の停止状態の全期間にわたって真空排気機構の駆動を停止した場合と比較して、高真空状態まで真空排気するに要する排気時間を短くすることができ、成膜処理に要する時間の長時間化を防いで、成膜効率の低下を防ぐことができる。
【００２４】
ここで、高真空状態は、成膜室における成膜処理に適した圧力状態であって、一つの圧力値に限らず圧力範囲を有する。この高真空状態の圧力範囲は、基板に種類、基板上に成膜する成膜材の種類、成膜処理の態様等によって、それぞれ適した圧力範囲を有している。
【００２５】
本発明の成膜装置は、基板を導入および又は導出する移載室、導入した基板を加熱する加熱室、基板上に成膜を生成する成膜処理室の各処理室を直列に配列し、基板を各処理室に順次移動させて成膜動作を行う成膜装置であり、移載室、加熱室、および成膜処理室は、各室を個別に真空排気する真空排気機構を備える。
【００２６】
加熱室が備える真空排気機構は、成膜装置の成膜動作の実行状態において連続駆動し、成膜動作の停止状態において断続駆動する。
【００２７】
断続駆動は、加熱室を真空排気する真空ポンプ等の真空排気機構について駆動状態と停止状態を切り換えて行う駆動態様である。真空排気機構は、駆動状態において加熱室内を真空排気する。一方、停止状態においては加熱室内の真空排気は行わない。停止状態において、加熱室は真空排気機構のバルブやリークバルブを閉じ、隣接する移載室や成膜処理室との間のゲートを閉じておくことによって閉鎖状態となる。
【００２８】
閉鎖状態において、加熱室内部の圧力は、加熱室の内壁や内部の設置物等から放出されるガス等によって徐々に上昇する。ここで、このガス放出による圧力上昇をビルドアップと呼ぶ。このビルドアップによる圧力上昇の程度は、加熱室の構造やサイズ等に依存する。
【００２９】
本発明のインライン成膜装置は、加熱室が真空排気機構の停止状態において、ビルドアップによる圧力上昇に対して、真空排気機構を断続駆動することによって、加熱室内の圧力を所定の圧力範囲に収め、加熱室内を高真空状態に維持する。
【００３０】
加熱室は真空封止されているため、ラインが生産停止状態において真空排気機構を停止しても成膜処理に支障はない。また、真空排気機構の断続駆動において、ビルドアップの時間に比べて、真空排気に要する時間は短時間であるため、ライン生産停止状態からライン生産開始状態に移行した場合であっても、短時間で成膜処理のアイドリング状態の圧力に復帰させることができる。なお、ここで、アイドリング状態とは、成膜処理状態において基板の受け入れ可能な状態をいい、このアイドリング状態から成膜処理動作に時間を掛けることなく直ぐに移行することができる。
【００３１】
本発明の成膜装置において、加熱室の真空排気機構は、加熱室内の圧力状態に基づいた断続駆動態様、および、駆動／停止時間に基づいた断続駆動態様の二つの断続駆動態様を備える。
【００３２】
加熱室内の圧力状態に基づいた断続駆動態様において、加熱室が備える真空排気機構は、加熱室内の圧力状態に基づいて真空排気動作の実行と停止を切り換えて断続駆動を行う。
【００３３】
圧力状態に基づいた断続駆動は、成膜処理室において成膜処理を行う高真空状態の圧力よりも高い第１の設定圧力と、第１の所定圧力よりも高い第２の設定圧力を設定し、成膜装置の成膜動作の停止状態において、加熱室内の圧力が第１の設定圧力よりも低圧力に圧力下降したときに真空排気動作を停止し、加熱室内の圧力が第２の設定圧力よりも高圧力に圧力上昇したときに真空排気動作を実行する。
【００３４】
これによって、真空排気機構は第１の設定圧力と第２の設定圧力との圧力間で断続駆動して、加熱室内の圧力を第１の設定圧力と第２の設定圧力との圧力範囲内に維持する。
【００３５】
加熱室内の駆動／停止時間に基づいた断続駆動態様において、加熱室が備える真空排気機構は、予め定めた時間幅で真空排気動作の実行と停止を切り換えて断続駆動を行う。
【００３６】
時間間隔に基づく断続駆動は、加熱室の真空排気動作を停止する停止時間幅と、加熱室の真空排気動作を実行する実行時間幅を設定し、成膜装置の成膜動作の停止状態において、停止時間幅の期間において真空排気動作を停止し、実行時間幅の期間において真空排気動作を実行する。
【００３７】
これによって、真空排気機構は停止時間幅と実行時間幅の各期間を交互に繰り返して断続駆動する。加熱室内は停止時間の期間で圧力が上昇し、実行時間の期間で圧力が低下する。ここで、停止時間の期間で上昇する圧力が高真空状態の低真空圧力よりも高い圧力とならないように停止時間幅を設定し、実行時間の期間で低下する圧力が高真空状態の高真空圧力よりも低い圧力とならないように実行時間幅を設定する。
【００３８】
真空排気機構は、停止時間幅と実行時間幅の設定することによって、加熱室内の圧力を高圧力状態の圧力範囲内に維持する。
【００３９】
また、本発明のインライン成膜装置が備える真空排気機構は、大気圧から駆動する低真空用ポンプと、高真空で作動する高真空用ポンプとを含む構成とすることができる。
【００４０】
この真空排気機構の構成では、成膜動作の停止状態において、低真空用ポンプを停止し、高真空用ポンプを断続駆動する駆動態様、低真空用ポンプおよび高真空用ポンプを断続駆動する駆動態様とすることができる。
【００４１】
この構成によれば、少なくとも高真空用ポンプを断続駆動することによって、加熱室内を真空排気するための消費エネルギーが低減する。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、成膜効率を低下させることなく、成膜動作の停止状態における加熱室を真空排気するための消費エネルギーを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明のインライン成膜装置を説明するための概略図である。
【図２】本発明の真空排気機構の断続駆動の第１の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の真空排気機構の断続駆動の第１の動作例を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】加熱室内の圧力変化を説明するための図である。
【図５】本発明の真空排気機構の断続駆動の第２の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の真空排気機構の断続駆動の第２の動作例を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】本発明のインライン成膜装置の変形例を説明するための概略図である。
【図８】従来のインライン式の成膜装置の概略構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら詳細に説明する。以下では、図１を用いてインライン成膜装置の構成を説明し、図２〜図４を用いてインライン成膜装置が備える加熱室の真空排気機構の断続駆動の第１の動作例を説明し、図５，６を用いてインライン成膜装置が備える加熱室の真空排気機構の断続駆動の第２の動作例を説明し、図７を用いてインライン成膜装置の構成の変形例を説明する。
【００４５】
[インライン成膜装置の構成]
図１は、本発明のインライン成膜装置の概略図である。
【００４６】
インライン成膜装置１は、基板（図示していない）を導入する導入移載室２、導入した基板を加熱する加熱室３、基板上に成膜を生成する成膜処理室４、成膜を生成した基板を導出する導出移載室５の各処理室を直列に配列してなり、基板製造ライン中に組み込まれる。導入移載室２と大気側との間にはゲート６が設けられ、導入移載室２と加熱室３との間にはゲート７が設けられ、加熱室３と成膜処理室４との間にはゲート８が設けられ、成膜処理室４と導出移載室５との間にはゲート９が設けられ、導入移載室と大気側との間にはゲート１０が設けられる。
【００４７】
導入移載室２は、導入移載室内を真空排気する真空排気機構としてバルブ１２および真空ポンプ２２を備え、また、導入移載室内の圧力を測定するために真空計３２を備える。
【００４８】
加熱室３は、加熱室内を真空排気する真空排気機構としてバルブ１３および真空ポンプ２３を備え、また、加熱室内の圧力を測定するために真空計３３を備える。加熱室３は、導入した基板を加熱するために加熱手段を備える。加熱手段は、ヒータの他、任意の加熱機構を用いることができる。加熱室３は、成膜処理室４における成膜処理に要する温度に向けて基板を所定温度に予備加熱する。
【００４９】
成膜処理室４は、成膜処理室内を真空排気する真空排気機構としてバルブ１４および真空ポンプ２４を備え、また、成膜処理室内の圧力を測定するために真空計３４を備える。成膜処理室４は、成膜ガス等のガスを導入するガス導入機構（図示していない）を備える。
【００５０】
導出移載室５は、導出移載室内を真空排気する真空排気機構としてバルブ１５および真空ポンプ２５を備え、また、導出移載室内の圧力を測定するために真空計３５を備える。
【００５１】
各処理室に設けられた真空排気機構は、排気制御部４１によって制御され、各室での処理内容に応じてバルブの開閉や真空ポンプの動作／停止が制御される。排気制御部４１は、成膜制御部４６と共にインライン成膜装置１が備える制御部４０内に設けることができる。
【００５２】
真空排気機構は、大気圧から高真空までの排気を行うために、低真空用ポンプと高真空用ポンプとを組み合わせた排気系を備えることができる。低真空用ポンプは例えばロータリポンプやドライポンプを用い、高真空用ポンプは例えばメカニカルブースタポンプやターボ分子ポンプが用いることができる。なお、図１では、低真空用ポンプと高真空用ポンプとを組み合わせた排気系からなる真空排気機構を一つの真空ポンプ２２〜２５で表している。
【００５３】
排気制御部４１は、導入移載室排気制御部４２，加熱室排気制御部４３，成膜処理室排気制御部４４，導出移載室排気制御部４５によって、導入移載室２，加熱室３，成膜処理室４，導出移載室５の各真空排気機構を個別に制御する構成とする他、排気制御部４１によってこれら各処理室の真空排気機構を制御する構成とすることができる。
【００５４】
排気制御部４１は、各処理室に設けられた真空計３２〜３５で取得される測定データを用いて各真空排気機構の制御を行う構成の他、処理内容に応じて予め定めておいた設定時間を用いて各真空排気機構の制御を行う構成とすることができる。
【００５５】
また、各制御部は、ハードウエアで構成する他、ＣＰＵと処理内容をＣＰＵに実行させるプログラムや処理データを格納するメモリ等によってソフトウエア処理する構成とすることができる。
【００５６】
インライン成膜装置１は、基板を導入移載室２から導入した後、導入移載室２、加熱室３、成膜処理室４、および導出移載室５の各処理室を順次移動させて成膜動作を行い、成膜が生成された基板は次の処理工程に搬送される。
【００５７】
インライン成膜装置１は、接続しているラインが生産状態にあるときには成膜動作を実行して基板への成膜生成を行い、接続しているラインが生産停止状態にあるときには成膜動作を停止して基板への成膜生成を停止する。
【００５８】
本発明のインライン成膜装置１において、導入移載室２および導出移載室５はラインが生産状態にあるときは基板の導出入動作に応じて真空排気動作を行い、成膜処理室４はラインが生産状態あるいは生産停止状態に係わらず、常時真空排気動作を行って高真空排状態を維持する。この移載室２，５および成膜処理室４の真空排気動作は、従来のインライン成膜装置と同様である。
【００５９】
一方、本発明の加熱室３は、ラインが生産状態にあるときは常時真空排気動作を行って高真空排状態を維持するが、ラインが生産停止状態にあるときは真空排気を断続駆動することによって、所定の圧力範囲内に維持する。
【００６０】
ラインが生産状態にあるときには、導入移載室２はゲート６を開いて基板を大気側から導入した後にゲート６を閉じ、バルブ１２を開いて真空ポンプ２２を駆動して真空排気する。真空排気によって導入移載室２内の圧力が所定の圧力に低下した後、ゲート７を開いて基板を加熱室３に導入しゲート７を閉じる。
【００６１】
加熱室３は、導入した基板を加熱した後、ゲート８を開いて基板を成膜処理室４内に導入し、ゲート８を閉じる。成膜処理室４は、導入した基板上に成膜を生成する。基板の成膜生成が完了した後、ゲート９を開いて基板を導出移載室５内に搬送しゲート９を閉じる。導出移載室５内に大気を導入して大気圧に戻した後、ゲート１０を開いて基板を導出する。
【００６２】
一方、ラインが生産停止状態にあるときにはゲート７、８，９を閉じた状態とし、成膜処理室４は真空排気機構を駆動して真空排気し、加熱室３は真空排気機構を断続駆動する。
【００６３】
なお、ここでは、インライン成膜装置が基板に対して施す動作を成膜動作といい、成膜処理室４において基板に対して施す処理を成膜処理という。
【００６４】
以下に説明する第１の動作例では、測定した加熱室内の圧力値に基づいて真空排気機構を制御する態様を説明し、第２動作例では、設定時間に基づいて真空排気機構を制御する態様を説明する。
【００６５】
なお、加熱室の真空排気機構の断続駆動は、インライン成膜装置が接続されるラインが生産停止状態にあってインライン成膜装置の成膜動作が停止状態にあるときに行う駆動態様であり、ラインが生産状態にあってインライン成膜装置の成膜動作が実行状態にあるときには行わない駆動態様である。
【００６６】
[加熱室の真空排気機構の断続駆動の第１の動作例]
図２、３は断続駆動の第１の動作例を説明するためのフローチャート、タイミングチャートであり、また、図４（ａ）は加熱室内の圧力変化を説明するための図である。
【００６７】
第１の動作例は、加熱室内の圧力を測定し、測定した圧力値に応じて真空排気機構の駆動と停止を制御することによって、加熱室内の圧力を予め定めた圧力範囲内に収める動作例である。
【００６８】
図２に示すフローチャートにおいて、はじめに、真空排気機構の真空ポンプを断続駆動するために第１の設定圧力と第２の設定圧力を定めておく。図４は、第１の設定圧力と第２の設定圧力を設定するための図である。
【００６９】
図４（ａ）、（ｂ）は、第１の設定圧力として高真空圧ＰHを設定し、第２の設定圧力として低真空圧ＰLを設定する例を示している。第１の設定圧力は真空ポンプの駆動を停止するタイミングを定める圧力であり、真空ポンプの駆動によって加熱室内の圧力が低下し、第１の設定圧力よりも低い圧力（高真空圧）となったときに真空ポンプの駆動を停止する。
【００７０】
一方、第２の設定圧力は真空ポンプの駆動を開始するタイミングを定める圧力であり、真空ポンプの駆動停止によるビルドアップによって加熱室内の圧力が上昇し、第２の設定圧力よりも高い圧力（低真空圧）となったときに真空ポンプの駆動を開始する。
【００７１】
真空ポンプを断続駆動することによって、加熱室内の圧力を第１の設定圧力と第２の設定圧力の圧力範囲内に保持する(S1)。
【００７２】
インライン成膜装置の成膜動作が実行状態にあるか、あるいは成膜動作が停止状態にあるかを識別する。この成膜動作の実行状態／停止状態の識別は、例えば、制御部４０あるいは成膜制御部４６における成膜動作状態に基づいて識別する他、ライン側の制御装置から取得される成膜動作の状態信号に基づいて識別することができる。なお、制御部４０は、ライン側の制御装置から送られる成膜動作の状態信号に基づいて成膜動作状態を設定することができる(S2)。
【００７３】
成膜動作が実行状態にある場合には、成膜制御部４６は成膜制御を開始する（S3）。この成膜制御を開始に伴って、加熱室排気制御部４３は加熱室３に設けられたバルブ１３を開くと共に、真空ポンプ２３を駆動する(S4)。
【００７４】
成膜動作が停止状態にある場合には、成膜制御部４６は成膜制御を停止し、加熱室排気制御部４３は加熱室３に設けられた真空排気機構（バルブ１３および真空ポンプ２３）の断続駆動を開始する(S5)。
【００７５】
加熱室排気制御部４３は、加熱室３に設けられた真空計３３で測定した圧力値を取得し、加熱室３内の圧力Ｐに基づいて真空排気機構（バルブ１３および真空ポンプ２３）の断続駆動を制御する。
【００７６】
断続駆動制御（S6）は、加熱室３内の圧力Ｐが第２の設定圧力（低真空）よりも上昇した場合には（S6a）、真空排気機構のバルブ１３を開くと共に真空ポンプ２３を駆動して、加熱室３内を真空排気し(S6b)、加熱室３内の圧力Ｐが第１の設定圧力（高真空）と第２の設定圧力（低真空）の間にある場合（S6c）、および圧力Ｐが第１の設定圧力（高真空）よりも下降した場合に（S6c）、真空排気機構のバルブ１３を閉じると共に真空ポンプ２３を停止して、加熱室３内の真空排気を停止する。
【００７７】
成膜動作が再開されるまでS6a〜S6dの工程を繰り返す(S6e)。成膜動作が再開されると(S6e)、加熱室３の真空排気機構の断続駆動を停止する(S7)。
【００７８】
以下、成膜動作が実行状態から停止状態に移行した場合の断続駆動S6について、図３を参照して説明する。
【００７９】
成膜動作が実行状態では、加熱室排気制御部４３は第１の設定圧力ＰHあるいは第１の設定圧力ＰHよりも低い圧力（高真空側）に設定した圧力となるように圧力制御を行っている。したがって、加熱室３内の圧力Ｐは少なくとも第１の設定圧力ＰHの圧力状態にある。
【００８０】
この実行状態から停止状態に移行すると（図３（ｂ）中の“ａ”）、加熱室排気制御部４３は断続制御を開始する（図３（ｃ）中の“ｂ”）。加熱室３の真空排気機構は、断続制御により排気動作を停止し、バルブ１３を閉じ、真空ポンプ２３を停止する（図３（ｄ）中の“ｃ”）。
【００８１】
加熱室３の真空排気機構が排気を停止すると、加熱室３内のガス発生によるビルドアップによって加熱室３内の圧力は上昇する。加熱室３内の圧力が図３（ａ）中の“ｄ”の圧力から上昇する。真空計３３の測定圧力によって、図３（ｆ）中の“ｅ”において第１の設定圧力ＰHから低圧力側に上昇したことを検出する。
【００８２】
図３（ｆ）中の“ｅ”は、加熱室３内の圧力が真空排気によって下降する場合には高真空状態となったことを検出するものであり、この高真空検出に基づいて加熱室３の真空排気機構を停止する制御を行うことになるが、ここでは加熱室３の真空排気機構は既に停止状態にあるため、真空排気機構の停止状態を維持する。
【００８３】
ビルドアップによって、加熱室３内の圧力Ｐが上昇して第１の設定圧力ＰHに達すると（図３（ａ）中の“ｆ”）、加熱室排気制御部４３は真空計３３の測定圧力に基づいて低真空状態となったことを検出する（図３（ｅ）中の“ｆ”）。加熱室３の加熱室排気制御部４３は、低真空検出に基づいて断続制御により排気動作を開始し、バルブ１３を開け、真空ポンプ２３を駆動する（図３（ｄ）中の“ｇ”）。
【００８４】
排気動作を開始することによって加熱室３内の圧力は低下する。加熱室３内の圧力が第１の設定圧力ＰH（高真空）に達すると（図３（ａ）中の“ｈ”）と、加熱室排気制御部４３は真空計３３の測定圧力に基づいて高真空状態となったことを検出する（図３（ｆ）中の“ｈ”）。加熱室３の加熱室排気制御部４３は、高真空検出に基づいて断続制御により排気動作を停止し、バルブ１３を閉じ、真空ポンプ２３を停止する（図３（ｄ）中の“ｉ”）。
【００８５】
加熱室３内の真空排気が停止すると、ビルドアップによって、加熱室３内の圧力Ｐが上昇した第１の設定圧力ＰHに達すると（図３（ａ）中の“ｊ”）、加熱室排気制御部４３は真空計３３の測定圧力に基づいて低真空状態となったことを検出する（図３（ｅ）中の“ｊ”）。加熱室３の加熱室排気制御部４３は、低真空検出に基づいて断続制御により排気動作を開始し、バルブ１３を開け、真空ポンプ２３を駆動する（図３（ｄ）中の“ｋ”）。
【００８６】
排気動作を開始することによって加熱室３内の圧力は低下する。加熱室３内の圧力が第１の設定圧力ＰH（高真空）に達すると（図３（ａ）中の“ｌ”）と、加熱室排気制御部４３は真空計３３の測定圧力に基づいて高真空状態となったことを検出する（図３（ｆ）中の“ｌ”）。加熱室３の加熱室排気制御部４３は、高真空検出に基づいて断続制御により排気動作を停止し、バルブ１３を閉じ、真空ポンプ２３を停止する（図３（ｄ）中の“ｍ”）。
【００８７】
加熱室３内の真空排気が停止すると、ビルドアップによって加熱室３内の圧力Ｐは上昇する。加熱室３内の圧力Ｐが第１の設定圧力ＰHに達する前に成膜動作が停止状態から実行状態に移行すると（図３（ｂ）中の“ｎ”）、加熱室排気制御部４３は断続制御を停止する（図３（ｃ）中の“ｏ”）。
【００８８】
加熱室３の真空排気機構は、断続制御から成膜制御に移行すると、排気動作を開始して、バルブ１３を開き、真空ポンプ２３を駆動する（図３（ｄ）中の“ｐ”）。
【００８９】
排気動作の開始によって加熱室３内の圧力が低下し、加熱室３内の圧力が第１の設定圧力ＰH（高真空）に達すると（図３（ａ）中の“ｑ”）と、加熱室排気制御部４３は真空計３３の測定圧力に基づいて高真空状態となったことを検出する（図３（ｆ）中の“ｑ”）。
【００９０】
この時点では成膜制御を行っているため、高真空状態の検出（図３（ｆ）中の“ｑ”）によって真空排気機構を停止することなく、真空排気機構による排気動作を継続する。この排気動作の継続によって、加熱室３内の圧力は設定された設定圧力に維持される（（図３（ａ）中の“ｒ”）。
【００９１】
第１の設定圧力ＰHおよび第２の設定圧力ＰLは、成膜処理部内で行う成膜内容に応じて定めることができる。図４（ａ）と図４（ｂ）は、第１の設定圧力ＰHおよび第２の設定圧力ＰLが異なる例を示している。なお、断続駆動で行われる駆動時間幅および停止時間幅は、第１の設定圧力ＰH、第２の設定圧力ＰLおよびビルドアップによる圧力上昇に応じて変化する。
【００９２】
[加熱室の真空排気機構の断続駆動の第２の動作例]
図５、６は断続駆動の第２の動作例を説明するためのフローチャート、タイミングチャートである。
【００９３】
第２の動作例は、断続駆動を行う際の駆動時間幅と停止時間幅とを予め設定しておき、この設定時間幅に基づいて真空排気機構の駆動と停止を制御することによって、加熱室内の圧力を予め定めた圧力範囲内に収める動作例である。
【００９４】
なお、駆動時間幅Ｔonは加熱室内において制御すべき圧力範囲幅、真空ポンプの排気能力や加熱室の容量等に基づいて設定し、停止時間幅Ｔoffは加熱室内において制御すべき圧力範囲幅、ビルドアップによる圧力上昇の程度や加熱室の容量等に基づいて設定することができる。
【００９５】
例えば、駆動時間幅Ｔonの設定において、真空ポンプの排気能力や加熱室の容量に基づいて、制御すべき圧力範囲幅を低下させるに要する時間を算出し、算出した時間内に駆動時間幅を設定する。これによって、少なくとも制御すべき圧力範囲幅を低下させるに十分な時間だけ真空ポンプを駆動することができる。
【００９６】
また、停止時間幅Ｔoffの設定において、ビルドアップによる圧力上昇の程度や加熱室の容量等に基づいて、ビルドアップによって制御すべき圧力範囲幅を上昇するに要する時間を算出し、算出した時間内に停止時間幅を設定する。これによって、制御すべき圧力範囲幅分圧力が上昇する前に真空ポンプを再駆動させることができる。
【００９７】
第２の動作例では、ラインが生産状態から停止状態に移行し、インライン成膜装置の成膜動作が実行状態から停止状態に移行した際に、設定した停止時間幅Ｔoffだけ真空排気機構の駆動を停止し、その後、設定した駆動時間幅Ｔoffだけ真空排気機構を駆動する。成膜動作が停止状態にある間、この加熱室の真空排気機構の停止と駆動とを繰り返す。
【００９８】
図５に示すフローチャートにおいて、はじめに、真空排気機構の真空ポンプを断続駆動するために停止時間幅Ｔoffと駆動時間幅Ｔonを定めておく。
【００９９】
真空ポンプを断続駆動することによって、加熱室内の圧力を所定の圧力範囲内に保持する(S1)。
【０１００】
インライン成膜装置の成膜動作が実行状態にあるか、あるいは成膜動作が停止状態にあるかを識別する。この成膜動作の実行状態／停止状態の識別は、例えば、制御部４０あるいは成膜制御部４６における成膜動作状態に基づいて識別する他、ライン側の制御装置から取得される成膜動作の状態信号に基づいて識別することができる。なお、制御部４０は、ライン側の制御装置から送られる成膜動作の状態信号に基づいて成膜動作状態を設定することができる(S2)。
【０１０１】
成膜動作が実行状態にある場合には、成膜制御部４６は成膜制御を開始する（S3）。この成膜制御を開始に伴って、加熱室排気制御部４３は加熱室３に設けられたバルブ１３を開くと共に、真空ポンプ２３を駆動する(S4)。
【０１０２】
成膜動作が停止状態にある場合には、成膜制御部４６は成膜制御を停止し、加熱室排気制御部４３は加熱室３に設けられた真空排気機構（バルブ１３および真空ポンプ２３）の断続駆動を開始する(S5)。
【０１０３】
加熱室排気制御部４３は、成膜動作が実行状態から停止状態への移行に基づいて、真空排気機構（バルブ１３および真空ポンプ２３）の断続駆動の制御を開始する。断続駆動制御（S6）は、成膜動作が実行状態から停止状態への移行した時点で、真空排気機構のバルブ１３を閉じると共に真空ポンプ２３を停止して、加熱室３内の真空排気を停止する（S6A）。設定した停止時間幅Ｔoffが経過した後（S6B）、真空排気機構のバルブ１３を開くと共に真空ポンプ２３を駆動して、加熱室３内を真空排気する（S6C）。設定した駆動時間幅Ｔonが経過した後（S6D）、成膜動作が再開されるまでS6A〜S6Dの工程を繰り返す(S6E)。成膜動作が再開されると(S6E)、加熱室３の真空排気機構の断続駆動を停止する(S7)。
【０１０４】
以下、成膜動作が実行状態から停止状態に移行した場合の断続駆動S6について、図６を参照して説明する。
【０１０５】
成膜動作が実行状態では、加熱室排気制御部４３は第１の設定圧力ＰHあるいは第１の設定圧力ＰHよりも低い圧力（高真空側）に設定した圧力となるように圧力制御を行っている。したがって、加熱室３内の圧力Ｐは少なくとも第１の設定圧力ＰHの圧力状態にある。
【０１０６】
この実行状態から停止状態に移行すると（図６（ｂ）中の“ａ”）、加熱室排気制御部４３は断続制御を開始し（図６（ｃ）中の“ｂ”）、制御時間の計時を開始する（図６（ｄ）中の“ｃ”）。加熱室３の真空排気機構は、断続制御により排気動作を停止し、バルブ１３を閉じ、真空ポンプ２３を停止する（図６（ｅ）中の“ｄ”）。
【０１０７】
加熱室３の真空排気機構が排気動作を停止すると、加熱室３内のガス発生によるビルドアップによって加熱室３内の圧力は上昇する。加熱室３内の圧力は図６（ａ）中の“ｄ”の圧力から上昇する。
【０１０８】
加熱室排気制御部４３は真空排気機構の停止状態の時間を計時し、計時時間が設定した停止時間幅Ｔoffに達したとき（図６（ｄ）中の“ｅ”）、真空排気機構の駆動を再開する（図６（ｅ）中の“ｆ”）。真空排気機構の駆動再開によって、加熱室３内の圧力は図６（ａ）中の“ｇ”の圧力から下降をはじめる。
【０１０９】
加熱室排気制御部４３は真空排気機構の駆動状態の時間を計時し、計時時間が設定した駆動時間幅Ｔonに達したとき（図６（ｄ）中の“ｈ”）、真空排気機構の駆動を停止する（図６（ｅ）中の“ｉ”）。加熱室３の真空排気機構が排気動作を停止すると、加熱室３内のガス発生によるビルドアップによって加熱室３内の圧力は再び上昇する。加熱室３内の圧力は図６（ａ）中の“ｊ”の圧力から上昇する。
【０１１０】
加熱室排気制御部４３は真空排気機構の停止状態の時間を計時し、計時時間が設定した停止時間幅Ｔoffに達したとき（図６（ｄ）中の“ｋ”）、真空排気機構の駆動を再開する（図６（ｅ）中の“ｌ”）。真空排気機構の駆動再開によって、加熱室３内の圧力は図６（ａ）中の“ｍ”の圧力から下降をはじめる。
【０１１１】
加熱室排気制御部４３は真空排気機構の駆動状態の時間を計時し、計時時間が設定した駆動時間幅Ｔonに達したとき（図６（ｄ）中の“ｎ”）、真空排気機構の駆動を停止する（図６（ｅ）中の“ｏ”）。
【０１１２】
加熱室排気制御部４３は真空排気機構の停止状態の時間を計時する。計時時間が設定した停止時間幅Ｔoffに達する前に、成膜処理が停止状態から実行状態に移行すると（図６（ｂ）中の“ｐ”）、加熱室排気制御部４３は断続制御を停止し（図６（ｃ）中の“ｑ”）、制御時間の計時を終了すると共に（図６（ｄ）中の“ｒ”）、真空排気機構の駆動を成膜処理の制御により再開する（図６（ｅ）中の“ｓ”）。
【０１１３】
真空排気機構は、断続制御から成膜処理制御によって駆動が制御され、加熱室３の圧力は図３（ａ）中の“ｔ”から図３（ａ）中の“ｕ”に下降して維持される。なお、加熱室３の圧力“ｕ”は、成膜処理状態において設定される加熱室の圧力である。
【０１１４】
[インライン成膜装置の構成の変形例]
図１に示したインライン成膜装置の構成では、各処理室に設けられる真空排気機構について、低真空用ポンプと高真空用ポンプとを組み合わせた排気系を一つの真空排気機構で示し、両真空用ポンプについて同様に制御する例を示している。
【０１１５】
図７に示す変形例は、真空排気機構を構成する低真空用ポンプと高真空用ポンプとをそれぞれ個別に制御する例であり、各処理室に低真空用ポンプ（２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａ）およびバルブ（１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ）と、高真空用ポンプ（２２ｂ，２３ｂ，２４ｂ，２５ｂ）およびバルブ（１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ）を備え、各真空用ポンプとバルブを個別に制御する。
【０１１６】
この構成によれば、断続駆動を異なる動作態様で行うことができる。
断続駆動の一つの動作態様は、成膜動作の停止状態において、低真空用ポンプおよび高真空用ポンプを断続駆動する。
【０１１７】
断続駆動の別の動作態様は、成膜動作の停止状態において、低真空用ポンプを停止し、高真空用ポンプを断続駆動する。この態様によれば、高真空用ポンプのみを断続駆動することによって、高真空用ポンプと低真空用ポンプの両真空用ポンプを駆動する場合と比較して消費エネルギーをより低減させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明は、液晶基板や有機ＥＬを形成する成膜装置の他、種々の半導体基板を形成する成膜装置に適用することができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１    インライン成膜装置
２    導入移載室
３    加熱室
４    成膜処理室
５    導出移載室
６-１０    ゲート
１２-１５    バルブ
２２-２５    真空ポンプ
３２-３５    真空計
４０    制御部
４１    排気制御部
４２    導入移載室排気制御部
４３    加熱室排気制御部
４４    成膜処理室排気制御部
４５    導出移載室排気制御部
４６    成膜制御部
１０１    インライン成膜装置
１０２    導入移載室
１０３    加熱室
１０４    成膜処理室
１０５    導出移載室
１１２-１１５    排気バルブ
１２２-１２５    真空ポンプ
【図１】
2012031493.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2012031493.tif 000007
【図６】
2012031493.tif 000008
【図７】
2012031493.tif 000009
【図８】
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