(57)【要約】【課題】プラズマＣＶＤ装置において、各処理室の処理タクトに影響を及ぼすことなく各処理室に付設する機構の個数を低減する。  【解決手段】プラズマＣＶＤ装置は、ロードロック室、成膜室、アンロード室の各処理室を備え、各処理室内に複数個の基板カートを収納可能とし、アンロード室は、基板カートを成膜室から搬入する搬入口と、基板カートを帰還路に搬出する搬出口と、複数の基板カートを保持するカート保持部と、基板カートを搬送するカート搬送機構と、搬入口および搬出口間で昇降するカート昇降機構とを備える。カート昇降機構は、基板カートを搬入口と搬出口との間で移動させ、アンロード室内外への複数個の基板カートの搬出入を可能とする。カート昇降機構は、基板カートの搬入口、搬出口への移動を、他の基板カートをアンロード室内に保持した状態のままで行い、他の基板カートの干渉によって動作が停滞するといった処理タクトへの影響を回避する。【選択図】図１
2009164426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロードロック室、成膜室、およびアンロード室の各処理室を直列に配列し、基板カート上に載置した基板を各処理室を順次移動させて成膜し、前記基板カートを帰還路によって循環させるプラズマＣＶＤ装置であって、
前記ロードロック室、成膜室、およびアンロード室の各処理室は、各処理室内に複数個の基板カートを収納可能とし、
前記アンロード室は、
基板カートを成膜室から搬入する搬入口と、
基板カートを帰還路に搬出する搬出口と、
前記複数の基板カートを保持するカート保持部と、
前記基板カートを搬送するカート搬送機構と、
前記搬入口および搬出口間で昇降するカート昇降機構とを備え、
前記カート昇降機構による前記基板カートの前記搬入口と前記搬出口との間の移動によって、アンロード室内への複数個の基板カートの搬入、およびアンロード室外への複数個の基板カートの搬出を可能とすること特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項２】
前記各処理室は２つの基板カートを収納可能であり、
前記カート保持部は、
前記基板カートを前記アンロード室内の上部で保持するカート上部保持部と、
前記基板カートを前記アンロード室内の下部で保持するカート下部保持部とを備え、
前記カート搬送機構は、
前記基板カートを前記搬入口から前記カート上部保持部に搬送するカート上部搬送機構と、
前記基板カートを前記カート下部保持部から前記搬出口に搬送するカート下部搬送機構とを備え、
前記カート昇降機構は、前記カート上部保持部から前記カート下部保持部に前記基板カートを移動させることを特徴とする、請求項１に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項３】
前記各処理室は２つの基板カートを収納可能であり、
前記カート保持部は、
前記基板カートを前記アンロード室内の上部で保持するカート上部保持部と、
前記基板カートを前記アンロード室内の下部で保持するカート下部保持部とを備え、
前記カート搬送機構は、
前記基板カートを前記搬入口から前記カート上部保持部に搬送し、前記基板カートを前記カート上部保持部から前記搬出口に搬送するカート上部搬送機構を備え、
前記カート昇降機構は、前記カート上部保持部と前記カート下部保持部との間で前記基板カートを移動させ、前記カート下部保持部に基板カートを一時的に保持させることを特徴とする、請求項１に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項４】
前記カート保持部は、
前記複数の基板カートをそれぞれ保持する複数のカート保持段と、
当該複数のカート保持段を支持するラックとを備え、
前記カート搬送機構は、
前記搬入口の位置に配置され、当該搬入口から複数のカート保持段の中から選択した何れかのカート保持段に基板カートを搬送する第１の搬送機構と、
前記搬出口の位置に配置され、複数のカート保持段の中から選択した何れかのカート保持段から前記搬出口に基板カートを搬送する第２の搬送機構とを備え、
前記カート昇降機構は、
前記カート保持段の中から選択したカート保持段を前記搬入口および搬出口間で、前記ラックと共に一体で昇降可能であることを特徴とする、請求項１に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項５】
前記カート保持部は、
前記基板カートを前記アンロード室内の上部で保持するカート上部保持部と、
前記基板カートを前記アンロード室内の下部で保持するカート下部保持部と、
前記カート上部保持部およびカート下部保持部を支持するラックとを備え、
前記カート搬送機構は、
前記基板カートを前記搬入口から前記カート上部保持部に搬送し、前記カート上部保持部から前記搬出口に搬送するカート上部搬送機構と、
前記基板カートを前記搬入口から前記カート下部保持部に搬送し、前記カート下部保持部から前記搬出口に搬送するカート上部搬送機構とを備え、
前記カート昇降機構は、
カート上部保持部とカート下部保持部とを前記搬入口および搬出口間で、前記ラックと共に一体で昇降可能であることを特徴とする、請求項１に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置において基板上に薄膜を形成する薄膜形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の薄膜形成装置のプラズマＣＶＤ装置おいては、ロード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形成させている。
【０００３】
プラズマＣＶＤ装置において、ロードロック室、成膜室、およびアンロード室を直列に配列してな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１５は従来のインライン式のプラズマＣＶＤ装置を説明するためのブロック図である。
【０００４】
図１５において、従来のインライン式プラズマＣＶＤ装置１０１は、ロードロック室１１０と加熱室１７０と成膜室１２０，１８０とアンロード室１３０とから構成され、基板カート１０１に載置した基板（図示していない）をロードロック室１１０、加熱室１７０、成膜室１２０，１８０、アンロード室１３０に順に移動させながら処理を施して薄膜を形成する。
【０００５】
ここで、ロードロック室１１０および加熱室１７０は上方及び下方に設置されたランプヒータ等の加熱ヒータ１１５，１７５を有し、また、成膜室１２０，１８０は下方に設置された加熱ヒータ１１２５を有し、基板を基板カート１０１に載置して移動させながら加熱する。
【０００６】
また、このロードロック室１１０、加熱室１７０，成膜室１２０，１８０，およびアンロード室１３０は、それぞれ排気バルブ１１１，１７１，１２１，１８１，１３１を介して真空ポンプ１１２，１７２，１２２，１８２，１３２による排気によって減圧されており、大気と連結しているリークバルブ１１３，１７３，１２３，１８３，１３３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、真空計１１４，１７４，１２４，１８４，１３４が設けられている。
【０００７】
成膜室１２０，１８０には放電電極１２９，１８９とシースヒータ等の加熱ヒータ１２５，１８５が設けられ、加熱ヒータ１２５，１８５で加熱しながらガス導入バルブ１２６，１８６を介して成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導入すると共に、マッチングボックス１２８，１８８を介して高周波電源（図示していない）によって放電電極１２９，１８９を駆動してグロー放電を起こさせてプラズマを発生させ基板を成膜する。
【０００８】
成膜されると、基板は基板カート１０１と共に次のアンロード室１３０に搬送されて冷却される。
【０００９】
基板は基板カート１０１上に載置された状態のまま搬送装置によってロードロック室１１０、成膜室１２０，１８０、およびアンロード室１３０を順に移動し、基板着脱部１５１において基板１０１を分離する。基板カート１０１は、カートリターンコンベア１４０によってロードロック室１１０に戻され、基板着脱部１５０において新たな基板を載置し、次の成膜処理に用いられる。
【００１０】
このインラン式のプラズマＣＶＤ装置では、ロードロック室、加熱室、成膜室、およびアンロード室が直列配列された構成であるため、各処理室の基板カートは、その処理室での処理が完了した場合であっても次の処理室の処理が完了するまで待つ必要がある。図１６は、プラズマＣＶＤ装置の各処理室における処理内容例を示している。例えば、ロードロック室では、真空排気と基板加熱の処理が行われ、加熱室では基板加熱処理が行われ、成膜室では、基板加熱と同時に高真空排気、ガス導入調圧、成膜の各処理を順に行われた後に真空排気処理が行われ、アンロード室では、大気リークの処理の後に基板カートの搬出が行われる。
【００１１】
プラズマＣＶＤ装置のスループットを向上させるには、各処理室での処理タクトを合わせることで待ち時間を低減させる必要がある。
【００１２】
図１７はプラズマＣＶＤ装置の各処理室の処理タイムチャートを示している。基板カートは、各処理室でのタイミングを合わせることで処理タクトを合わせ、各処理室間で待ち時間が生じないようにしている。この例では、８番目の基板カート８はT8のタイミングでロードロック室に搬入されるまでを示している。
【特許文献１】特開平５−２９５５５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
プラズマＣＶＤ装置が備える各処理室において、ロードロック室、加熱室、およびアンロード室は、室内を真空排気するための排気機構や、室内を大気圧に戻すガス機構をそれぞれ必要とし、また、２つの成膜室は、室内を真空排気する排気機構、室内に成膜用ガスを導入するガス機構、室内を大気圧に戻すガス機構、基板を加熱する加熱機構、プラズマを形成するためのＲＦ処理機構等を成膜室ごとに必要としている。
【００１４】
これらの各処理室に設けられる各機構の個数を低減させることによって、プラズマＣＶＤ装置のコストが低減することが期待されるが、各処理室での処理時間にばらつきが生じて各処理室間での待ち時間が発生し、処理タクトに影響するという問題が発生する。
【００１５】
図１８，図１９は各機構の個数の低減による処理タクトの影響を説明するための構成例図、および処理タイムチャートである。図１８に示す構成例では、各処理室の室内を大気圧に戻す排気バルブを切替バルブ１９１で切り替えることで共通化し、室内を真空排気する真空ポンプを切替バルブ１９２で切り替えることで共通化する例を示している。
【００１６】
図１９は、この構成とした場合の各室の処理タイムを示している。各処理室では、前段の処理室での真空排気や大気リークの処理が完了した後に処理を開始するために処理時間が延び、これによって各基板カートは前段の処理室において待つ必要がある。そのため、待ち時間のためのタイミング（例えばT4，T6，T8等）が増加し、８番目の基板カート８はT21タイミングでロードロック室に搬入されることになる。
【００１７】
そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、プラズマＣＶＤ装置において、各処理室の処理タクトに影響を及ぼすことなく各処理室に付設する機構の個数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】
【００１８】
本発明は、ロードロック室、成膜室、およびアンロード室の各処理室を直列に配列し、基板を基板カート上に載置した状態で各処理室を順次移動させて成膜し、前記基板カートを帰還路によって循環させるプラズマＣＶＤ装置において、各処理室に複数個の基板カートを収納可能とすることによって、各処理室間での待ち時間の発生を低減し、処理タクトの増加を抑制する。特に、基板を基板カートから分離し大気側に搬出を行うアンロード室において、複数の基板カートを保持した状態で搬出入を可能とする構成を設けることで、複数の基板カートを順次の搬出入動作を可能とし、アンロード室での処理タクトの増加を抑制する。
【００１９】
本発明のプラズマＣＶＤ装置は、ロードロック室、成膜室、およびアンロード室の各処理室を備え、各処理室は処理室内に複数個の基板カートを収納可能とし、アンロード室は、基板カートを成膜室から搬入する搬入口と、基板カートを帰還路に搬出する搬出口と、複数の基板カートを保持するカート保持部と、基板カートを搬送するカート搬送機構と、搬入口および搬出口間で昇降するカート昇降機構とを備える。
【００２０】
アンロード室が備えるカート昇降機構は、基板カートを搬入口と搬出口との間で移動させ、この移動によって、アンロード室内への複数個の基板カートの搬入、およびアンロード室外への複数個の基板カートの搬出を可能とする。カート昇降機構は、基板カートの搬入口および搬出口への移動を、他の基板カートをアンロード室内に保持した状態のままで行うことができるため、他の基板カートの干渉によって動作が停滞するといった処理タクトへの影響を回避することができる。
【００２１】
本発明のプラズマＣＶＤ装置の第１の形態は、各処理室は２つの基板カートを収納可能である。第１の形態が備えるカート保持部は、基板カートをアンロード室内の上部で保持するカート上部保持部と、基板カートをアンロード室内の下部で保持するカート下部保持部とを備える。また、カート搬送機構は、基板カートを搬入口からカート上部保持部に搬送するカート上部搬送機構と、基板カートをカート下部保持部から搬出口に搬送するカート下部搬送機構とを備える。また、カート昇降機構は、カート上部保持部からカート下部保持部に基板カートを順次移動させる。
【００２２】
この第１の形態によれば、カート保持部は、カート上部保持部とカート下部保持部とのそれぞれ基板カートを保持することで、同時に２個の基板カートを保持することができる。
【００２３】
基板カートは、カート上部搬送機構によって搬入口からカート上部保持部に搬送されて保持される。カート昇降機構は、搬入した基板カートをカート上部保持部からカート下部保持部に移動する。カート下部保持部に移動の後、基板カートは、カート下部搬送機構によってカート下部保持部から搬出口に搬送される。このとき、次の基板カートがカート上部搬送機構によって搬入口からカート上部保持部に搬送されて保持される。
【００２４】
カート昇降機構によって、カート上部保持部およびカート上部搬送機構と、カート下部保持部およびカート下部搬送機構とをそれぞれ独立して駆動可能とすることができ、基板カートの搬入口および搬出口への移動を、他の基板カートをアンロード室内に保持した状態のままで行うことができる。これにより、他の基板カートの干渉によって動作が停滞するといった処理タクトへの影響を回避することができる。
【００２５】
本発明のプラズマＣＶＤ装置の第２の形態は、第１の形態と同様に、各処理室は２つの基板カートを収納可能であり、カート保持部は、基板カートをアンロード室内の上部で保持するカート上部保持部と、基板カートをアンロード室内の下部で保持するカート下部保持部とを備える。
【００２６】
第２の形態が備えるカート搬送機構はカート上部搬送機構のみを備える。カート上部搬送機構は、基板カートを搬入口からカート上部保持部に搬送し、基板カートをカート上部保持部から搬出口に搬送する。カート昇降機構は、カート上部保持部とカート下部保持部との間で基板カートを移動させ、カート下部保持部に基板カートを一時的に保持させる。
【００２７】
この第２の形態によれば、カート保持部は、カート上部保持部とカート下部保持部とのそれぞれ基板カートを保持することで、同時に２個の基板カートを保持することができる。
【００２８】
基板カートは、カート上部搬送機構によって搬入口からカート上部保持部に搬送されて保持される。カート昇降機構は、搬入した基板カートをカート上部保持部からカート下部保持部に移動し保持させる。
【００２９】
カート上部搬送機構は、先に搬入された基板カートがカート下部保持部に保持されている間に、次に基板カートをカート上部保持部に搬入し、搬入した基板カートを搬出口に搬送する。
【００３０】
カート昇降機構は、先に搬入した基板カートをカート下部保持部に保持させることによって、後から搬入した基板カートの搬出入を、先の基板カートをアンロード室内に保持した状態のままで行うことができる。これにより、他の基板カートの干渉によって動作が停滞するといった処理タクトへの影響を回避することができる。
【００３１】
本発明のプラズマＣＶＤ装置の第３の形態は、各処理室は複数の基板カートを収納可能である。
【００３２】
第３の形態のカート保持部は、複数の基板カートをそれぞれ保持する複数のカート保持段と、この複数のカート保持段を支持するラックとを備える。
【００３３】
第３の形態のカート搬送機構は、第１の搬送機構と第２の搬送機構を備える。第１の搬送機構は搬入口の位置に配置され、この搬入口から、複数のカート保持段の中から選択した何れかのカート保持段に基板カートを搬送する。一方、第２の搬送機構は搬出口の位置に配置され、複数のカート保持段の中から選択した何れかのカート保持段から搬出口に基板カートを搬送する。
【００３４】
第３の形態のカート昇降機構は、カート保持段の中から選択したカート保持段を搬入口および搬出口間でラックと共に一体で昇降可能とする。
【００３５】
カート昇降機構は、カート保持段の中から選択したカート保持段を搬入口に移動し、第１の搬送機構は、搬入口から、搬入口の位置に移動したカート保持段に基板カートを搬入する。次に、カート昇降機構は、この基板カートを保持したカート保持段を搬出口に移動し、第２の搬送機構は、搬出口から、搬出口の位置に移動したカート保持段から基板カートを搬出する。
【００３６】
ラックが備えるカート保持段は、他のカート保持段に基板カートを保持した状態で基板カートの搬出入を行うことができる。これにより、他の基板カートの干渉によって動作が停滞するといった処理タクトへの影響を回避することができる。
【００３７】
本発明のプラズマＣＶＤ装置の第４の形態は、第１、２の形態と同様に、各処理室は２つの基板カートを収納可能である。
【００３８】
第４の形態のカート保持部は、基板カートをアンロード室内の上部で保持するカート上部保持部と、基板カートをアンロード室内の下部で保持するカート下部保持部と、カート上部保持部およびカート下部保持部を支持するラックとを備える。
【００３９】
カート搬送機構は、基板カートを搬入口からカート上部保持部に搬送し、カート上部保持部から搬出口に搬送するカート上部搬送機構と、基板カートを搬入口からカート下部保持部に搬送し、カート下部保持部から搬出口に搬送するカート上部搬送機構とを備える。また、カート昇降機構は、カート上部保持部とカート下部保持部とを搬入口および搬出口間で、ラックと共に一体で昇降可能である。
【００４０】
カート昇降機構はカート下部保持部を搬入口の位置に移動し、カート下部搬送機構はカート下部保持部に基板カートを搬入する。次に、カート昇降機構はカート上部保持部を搬入口の位置に移動し、カート上部搬送機構はカート上部保持部に基板カートを搬入する。
【００４１】
次に、カート昇降機構はカート下部保持部を搬出口の位置に移動し、カート下部搬送機構はカート下部保持部から基板カートを搬出口に搬出し、次に、カート昇降機構はカート上部保持部を搬出口の位置に移動し、カート上部搬送機構はカート上部保持部から基板カートを搬出口に搬出する。
【００４２】
ラックが備えるカート上部保持部およびカート下部保持部は、他方のカート保持段に基板カートを保持した状態で基板カートの搬出入を行うことができる。これにより、他の基板カートの干渉によって動作が停滞するといった処理タクトへの影響を回避することができる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、プラズマＣＶＤ装置において、各処理室の処理タクトに影響を及ぼすことなく各処理室に付設する機構の個数を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【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。
【００４５】
図１は、本発明のプラズマＣＶＤ装置の概略構成を説明するための図である。図１において、本発明のプラズマＣＶＤ装置１はインライン式プラズマＣＶＤ装置であって、ロードロック室１０と成膜室２０とアンロード室３０とから構成され、基板カート２に載置した基板（図示していない）をロードロック室１０、成膜室２、およびアンロード室３に順に移動させながら処理を施して薄膜を形成する。
【００４６】
基板は基板カート２上に載置された状態のまま搬送装置によってロードロック室１０、成膜室２、およびアンロード室３０を順に移動し、基板着脱部５１において基板を分離する。基板を分離した基板カート２は、カートリターンコンベア４０によってロードロック室１０に戻され、基板着脱部５０において新たな基板を載置し、次の成膜処理に用いられる。
【００４７】
この構成と前記図１４で示した従来構成と比較すると、本発明のロードロック室１０は、従来構成のロードロック室１１０と加熱室１７０とを兼ね、本発明の成膜室２０は従来構成の成膜室１２０と成膜室１８０とを兼ねた構成とし、本発明のアンロード室３０は、複数の基板カートの搬出入を行う構成である。
【００４８】
したがって、このプラズマＣＶＤ装置は、排気バルブ、真空ポンプ、リークバルブ等の構成要素の個数を低減した構成である。なお、図１では、各処理室内に同時に２つの基板カートを収納する構成について示しているが、２つ以上の基板カートを収納する構成としてもよい。
【００４９】
ここで、ロードロック室１０は、内部に２つの基板カート２を収納可能とし、それぞれの基板カート２に載置される基板は、上方及び下方に設置されたランプヒータ等の加熱ヒータ１５によって加熱される。また、ロードロック室１０には、室内を真空排気するために排気バルブ１１を介して真空ポンプ１２が接続される他、室内を大気圧に戻すためにガスを導入するリークバルブ１３が接続されている。
【００５０】
成膜室２０は、内部に２つの基板カート２を収納可能とし、マッチングボックスル２８を介して高周波電力の供給を受ける放電電極２９を２つ備え、２枚の基板を成膜することができる。また、それぞれの基板カート２に載置される基板は、下方に設置されたシースヒータ等の加熱ヒータ２５によって加熱される。
【００５１】
また、成膜室２０には、室内を真空排気するために排気バルブ２１を介して真空ポンプ２２が接続される他、成膜用のガスを導入するためにバス導入バルブ２６およびマスコントローラ２７を介してガス供給源（図示していない）が接続され、室内を大気圧に戻すためにガスを導入するリークバルブ２３が接続されている。
【００５２】
アンロード室３０には、室内を真空排気するために排気バルブ３１を介して真空ポンプ３２が接続される他、室内を大気圧に戻すためにガスを導入するリークバルブ３３が接続されている。また、各処理室内の圧力は真空計１４、２４，３４によって測定することができる。
【００５３】
成膜室２０では、加熱ヒータ２５で加熱しながらガス導入バルブ２６を介して成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導入すると共に、マッチングボックス２８を介して高周波電源（図示していない）によって放電電極２９を駆動してグロー放電を起こさせてプラズマを発生させ基板を成膜する。
【００５４】
本発明のプラズマＣＶＤ装置１が備える処理室１０，２０，３０およびカートリターンコンベア４０は、隣接する処理室間をゲート６０〜６３によって連結し、このゲート６０〜６３の開閉によって、各室内の真空状態を隣接する処理室と独立した状態を保持することができる。
【００５５】
図２は本発明のプラズマＣＶＤ装置の他の概略構成を説明するための図である。図２に示す構成例は、成膜室２０において、放電電極２９と加熱ヒータ２５とをそれぞれ１つとする構成であり、これによって構成要素の個数を減少させることができる。
【００５６】
図３は、図１、図２に示す構成のプラズマＣＶＤ装置が備える各処理室において行う処理内容例を示している。
【００５７】
ロードロック室１０では、ゲート６０を開放して基板カートを処理室内に搬入し、ゲート６０を閉じた後、処理室内を真空排気するとほぼ同時に基板加熱の処理を行う。本発明のロードロック室１０は、従来構成が備える加熱室を兼ねた構成であり、カートリターンコンベア４０から基板カートを導入すると共に、加熱ヒータ１５によって予備加熱を行い、成膜室３０での成膜処理に要する温度あるいはその近傍の温度まで上昇させておく。
【００５８】
成膜室２０では、ゲート６１を開放してロードロック室１０から基板カートを搬入し、ゲート６１を閉じた後、加熱ヒータ１５によって基板を加熱すると共に、同時に高真空排気、ガス導入調圧、成膜の各処理を順に行い、成膜処理の後に真空排気処理を行って、導入されたガスを排出する。
【００５９】
アンロード室３０では、ゲート６２を開放して基板カートを処理室内に搬入し、ゲート６２を閉じた後、大気リークの処理を行い、次に、ゲート６３を開放し、基板と共に基板カートを搬出した後、次の基板カートを成膜室２０から搬入するために処理室内を高真空排気する。
【００６０】
アンロード室３０内への基板カートの搬入動作は、ゲート６２を開放し、開放したゲート６２を通して第１の基板カートを搬入し、搬入した基板カートを下降し、次に、開放したゲート６２を通して第２の基板カートを搬入する。
【００６１】
この状態でアンロード室の処理室内に第２の基板カートを搬入した後、ゲート６２を閉じる。
【００６２】
次に、アンロード室３０外への基板カートの搬出動作は、開放したゲート６３を通して第１の基板カートを搬出し、基板カートを下降し、次に、開放したゲート６３を通して第２の基板カートを搬出する。この状態でアンロード室の処理室から第２の基板カートを搬出した後、ゲート６３を閉じる。なお、図４では、８番目の基板カート８がT8のタイミングでロードロック室１０内に搬入されるまでを示している。
【００６３】
図４はプラズマＣＶＤ装置の各処理室の処理タイムチャートを示している。基板カートは、各処理室でのタイミングを合わせることで処理タクトを合わせ、各処理室間で待ち時間が生じないようにしている。
【００６４】
この例では、ロードロック室１０，成膜室２０，アンロード室３０の各処理室内において、各タイミングでそれぞれの基板カートについて処理を行う。例えば、タイミングT1,T2では、ロードロック室１０内で基板カート１，２について搬入処理および加熱処理を行い、タイミングT3,T4では、ロードロック室１０内で次の基板カート３，４について搬入処理および加熱処理を行うと共に、同時に、成膜室２０内で先の基板カート１，２について成膜処理を行う。
【００６５】
また、タイミングT5,T6では、ロードロック室１０内で次の基板カート５，６について搬入処理および加熱処理を行うと共に、同時に、成膜室２０内で先の基板カート３，４について成膜処理を行い、アンロード室３０で最初に基板カート１，２の搬出処理を行う。さらに、次のタイミングT7,T8では、ロードロック室１０内で次の基板カート７，８について搬入処理および加熱処理を行うと共に、同時に、成膜室２０内で先の基板カート５，６について成膜処理を行い、アンロード室３０で最初に基板カート１，２の搬出処理を行う。
【００６６】
このように、本発明のプラズマＣＶＤ装置によれば、従来の構成と同様のタイミングの処理タクトを維持したままで、排気バルブ、真空ポンプ、リークバルブ等の構成要素の個数を低減させた構成とすることができる。
【００６７】
以下、本発明のプラズマＣＶＤ装置において、成膜室２０からアンロード室３０への複数の基板カートの搬入、およびアンロード室３０からカートリターンコンベア４０への複数の基板カートの搬出を従来構成の処理タクトを維持したままで行うには、アンロード室内で複数の基板カートの搬出入を、他方の基板カートと干渉することなく行うことが必要である。
【００６８】
以下、アンロード室の構成例および動作例について、図５〜図１４を用いて説明する。
【００６９】
はじめに、アンロード室の第１の形態について、図５〜図７を用いて説明する。図５はアンロード室の第１の形態を説明するためのフローチャートであり、図６，７はアンロード室の第１の形態を説明するための動作説明図である。
【００７０】
アンロード室３０は、基板カート２を成膜室２０から搬入する搬入口３０ａと、基板カート２を帰還路であるカートリターンコンベア４０に搬出する搬出口３０ｂと、複数の基板カートを保持するカート保持部（３５，３７）と、基板カート２を搬送するカート搬送機構（３６，３８）と、搬入口３０ａおよび搬出口３０ｂ間で昇降するカート昇降機構３９とを備える。カート昇降機構３９によって基板カート２を搬入口３０ａと搬出口３０ｂの間で移動させることによって、アンロード室３０内への複数個の基板カート２の搬入、およびアンロード室３０外への複数個の基板カート２の搬出を可能とする。
【００７１】
第１の形態のアンロード室３０において、カート保持部は、基板カート２をアンロード室室内の上部で保持するカート上部保持部３５と、基板カート２をアンロード室３０内の下部で保持するカート下部保持部３７とを備える。
【００７２】
カート搬送機構は、基板カート２を搬入口３０ａからカート上部保持部３５に搬送するカート上部搬送機構３６と、基板カート２をカート下部保持部３７から搬出口３０ｂに搬送するカート下部搬送機構３８とを備える。
【００７３】
カート昇降機構３９は、カート上部保持部３５からカート下部保持部３７に基板カート２を移動させる。
【００７４】
図５のフローチャートおよび図６，７の動作図において、はじめに、ゲート６２を開放し(図６（ａ），（ｂ）)（S1）、成膜室２０から基板カート２Ａをカート上部搬送機構３６によってカート上部保持部３５に搬入する(図６（ｃ）)（S2）。カート昇降機構３９によって、基板カート２Ａをカート上部保持部３５からカート下部保持部３７に受け渡し(図６（ｄ）)（S3）、成膜室２０から基板カート２Ｂをカート上部搬送機構３６によってカート上部保持部３５に搬入し(図６（ｅ）)（（S4）、ゲート６２を閉じる。これによって、アンロード室３０内に２つの基板カート２Ａ，２Ｂが搬入される（図６（ｆ））（S5）。
【００７５】
次に、アンロード室３０内にガスを導入することによって大気リークし処理室内を大気圧とした後（S6）、ゲート６３を開放する（図７（ａ））(S7)。
【００７６】
基板カート２Ａをカート下部搬送機構３８によってカート下部保持部３７からカートリターンコンベア４０に搬出し（図７（ｂ））(S8)、カート昇降機構３９によって基板カート２Ｂをカート上部保持部３５からカート下部保持部３７に受け渡し（図７（ｃ））（S9）、基板カート２Ｂをカート下部搬送機構３８によってカート下部保持部３７からカートリターンコンベア４０に搬出し（図７（ｄ），（ｅ））(S10)、ゲート６３を閉じる（図７（ｆ））(S11)。
【００７７】
次に、アンロード室の第２の形態について、図８〜図１０を用いて説明する。図８はアンロード室の第２の形態を説明するためのフローチャートであり、図９，１０はアンロード室の第１の形態を説明するための動作説明図である。
【００７８】
アンロード室３０は、基板カート２を成膜室２０から搬入する搬入口３０ａと、基板カート２を帰還路であるカートリターンコンベア４０に搬出する搬出口３０ｂと、複数の基板カートを保持するカート保持部（３５，３７）と、基板カート２を搬送するカート搬送機構（３６）と、搬入口３０ａおよび搬出口３０ｂ間で昇降するカート昇降機構３９とを備える。カート昇降機構３９によってカート上部保持部間で基板カートを移動して基板カートを一時的に保持させることによって、アンロード室３０内への複数個の基板カート２の搬入、およびアンロード室３０外への複数個の基板カート２の搬出を可能とする。
【００７９】
第２の形態において、アンロード室３０は、カート保持部は、基板カート２をアンロード室内の上部で保持するカート上部保持部３５と、基板カート２をアンロード室内の下部で保持するカート下部保持部３６とを備える。
【００８０】
カート搬送機構は、基板カート２を搬入口３０ａからカート上部保持部３５に搬送し、基板カート２をカート上部保持部３５から搬出口３０ｂに搬送するカート上部搬送機構３６を備える。
【００８１】
カート昇降機構３９は、カート上部保持部３５とカート下部保持部３７との間で基板カート２を移動させ、カート下部保持部３７に基板カート２を一時的に保持させる。
【００８２】
図８のフローチャートおよび図９，１０の動作図において、はじめに、ゲート６２を開放し(図９（ａ），（ｂ）)（S21）、成膜室２０から基板カート２Ａをカート上部搬送機構３６によってカート上部保持部３５に搬入する(図９（ｃ）)（S22）。カート昇降機構３９によって、基板カート２Ａをカート上部保持部３５からカート下部保持部３７に受け渡し(図９（ｄ）)（S23）、成膜室２０から基板カート２Ｂをカート上部搬送機構３６によってカート上部保持部３５に搬入し(図９（ｅ）)（S24）、ゲート６２を閉じる。これによって、アンロード室３０内に２つの基板カート２Ａ，２Ｂが搬入される（図９（ｆ））（S25）。
【００８３】
次に、アンロード室３０内にガスを導入することによって大気リークし処理室内を大気圧とした後（S26）、ゲート６３を開放する（図１０（ａ））(S27)。
【００８４】
基板カート２Ａをカート上部搬送機構３６によってカート上部保持部３５からカートリターンコンベア４０に搬出し（図１０（ｂ））(S28)、カート昇降機構３９によって基板カート２Ａをカート下部保持部３７からカート上部保持部３５に受け渡し（図１０（ｃ））（S29）、基板カート２Ａをカート上部搬送機構３６によってカート上部保持部３５からカートリターンコンベア４０に搬出し（図１０（ｄ），（ｅ））(S30)、ゲート６３を閉じる（図１０（ｆ））(S11)。
【００８５】
次に、アンロード室の第３の形態について、図１１〜図１３を用いて説明する。図１１はアンロード室の第３の形態を説明するためのフローチャートであり、図１２，１３はアンロード室の第３の形態を説明するための動作説明図である。
【００８６】
アンロード室３０は、基板カート２を成膜室２０から搬入する搬入口３０ａと、基板カート２を帰還路であるカートリターンコンベア４０に搬出する搬出口３０ｂと、複数の基板カートを保持するカート保持部（３５，３７）と、カート保持部を支持するラック７０とを基板カート２を搬送するカート搬送機構（３６，３８）と、搬入口３０ａおよび搬出口３０ｂ間で昇降するカート昇降機構３９とを備える。
【００８７】
カート昇降機構３９によって、カート上部保持部とカート下部保持部とを搬入口および搬出口間で移動させることによって、アンロード室３０内への複数個の基板カート２の搬入、およびアンロード室３０外への複数個の基板カート２の搬出を可能とする。
【００８８】
カート保持部は、基板カート２をアンロード室内の上部で保持するカート上部保持部３５と、基板カート２をアンロード室内の下部で保持するカート下部保持部３７と、カート上部保持部３５およびカート下部保持部３７を支持するラック７０とを備える。
【００８９】
カート搬送機構３９は、基板カート２を搬入口３０ａからカート上部保持部３５に搬送し、カート上部保持部３５から搬出口３０ｂに搬送するカート上部搬送機構３６と、基板カート２を搬入口３０ａからカート下部保持部３７に搬送し、カート下部保持部３７から搬出口３０ｂに搬送するカート上部搬送機構３８とを備える。
【００９０】
カート昇降機構３９は、カート上部保持部３５とカート下部保持部３７とを搬入口３０ａおよび搬出口３０ｂ間で、ラック７０と共に一体で昇降可能とする。
【００９１】
図１１のフローチャートおよび図１２，１３の動作図において、はじめに、ゲート６２を開放し(図１２（ａ），（ｂ）)（S41）、成膜室２０から基板カート２Ａをカート下部搬送機構３８によってカート下部保持部３７に搬入する(図１２（ｃ）)（S42）。カート昇降機構３９によって、カート上部搬送機構３６を搬入口３０ａの位置に移動し(図１２（ｄ）) (S43)、基板カート２Ｂを成膜室２０からカート上部保持部３５に搬入し(図１２（ｅ）)（S44）、ゲート６２を閉じる。これによって、アンロード室３０内に２つの基板カート２Ａ，２Ｂが搬入される（図１２（ｆ））（S45）。
【００９２】
次に、アンロード室３０内にガスを導入することによって大気リークし処理室内を大気圧とした後（S46）、ゲート６３を開放する（図１３（ａ））(S47)。
【００９３】
基板カート２Ａをカート下部搬送機構３８によってカート下部保持部３７からカートリターンコンベア４０に搬出し（図１３（ｂ））(S48)、カート昇降機構３９によってカート上部搬送機構３６を搬出口３０ｂの位置に移動し（図１３（ｄ））(S49)、基板カート２Ｂをカート下部保持部３７からカートリターンコンベア４０に搬出し（図１３（ｅ））(S40)、ゲート６３を閉じる（図１３（ｆ））(S41)。
【００９４】
次に、アンロード室の第４の形態について、図１４を用いて説明する。第３の形態は２つの基板カートを搬出入する構成であるのに対して、第４の形態は１つあるいは２つ以上の複数の基板カートに適用可能な構成であり、第３の形態と同様の動作とすることができるため、以下ではアンロード室内の構成のみについて説明する。
【００９５】
第４の形態において、カート保持部は、複数の基板カートをそれぞれ保持する複数のカート保持段８１（第１の下部保持段８１ａ、第２の下部保持段８１ｂ、…、第ｎの下部保持段８１ｎ）と、複数のカート保持段８１を支持するラック７０とを備える。
【００９６】
カート搬送機構は、第１の搬送機構８２と第２の搬送機構８３とを備える。第１の搬送機構８２は、搬入口３０ａの位置に配置され、この搬入口３０ａから複数のカート保持段８１の中から選択した何れかのカート保持段に基板カート２を搬送する。一方、第２の搬送機構８３は、搬出口３０ｂの位置に配置され、複数のカート保持段８１の中から選択した何れかのカート保持段から搬出口３０ｂに基板カート２を搬送する。
【００９７】
カート昇降機構３９は、カート保持段８１の中から選択したカート保持段を搬入口３０ａおよび搬出口３０ｂ間で、ラック７０と共に一体で昇降する。
【００９８】
このカート昇降機構３９によってラック７０を昇降することでカート保持段８１と搬入口３０ａあるいは搬出口３０ｂとの位置合わせを行い、搬入口３０ａの位置に設けられた第１の搬送機構８２によって、成膜室２０からアンロード室３０への基板カートの搬入を行い、搬入口３０ｂの位置に設けられた第２の搬送機構８３によって、アンロード室３０からカートリターンコンベア４０への基板カートの搬出を行う。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、プラズマＣＶＤ装置に限らず、基板や半導体素子など成膜処理装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明のプラズマＣＶＤ装置の概略構成を説明するための図である。
【図２】本発明のプラズマＣＶＤ装置の他の概略構成を説明するための図である。
【図３】本発明のプラズマＣＶＤ装置が備える各処理室の処理内容例を示す図である。
【図４】本発明のプラズマＣＶＤ装置の各処理室の処理タイムチャートである。
【図５】本発明のアンロード室の第１の形態を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明のアンロード室の第１の形態を説明するための動作説明図である。
【図７】本発明のアンロード室の第１の形態を説明するための動作説明図である。
【図８】本発明のアンロード室の第２の形態を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明のアンロード室の第２の形態を説明するための動作説明図である。
【図１０】本発明のアンロード室の第２の形態を説明するための動作説明図である。
【図１１】本発明のアンロード室の第３の形態を説明するためのフローチャートである。
【図１２】本発明のアンロード室の第３の形態を説明するための動作説明図である。
【図１３】本発明のアンロード室の第３の形態を説明するための動作説明図である。
【図１４】本発明のアンロード室の第４の形態を説明するための図である。
【図１５】従来のインライン式のプラズマＣＶＤ装置を説明するためのブロック図である。
【図１６】従来のプラズマＣＶＤ装置の各処理室における処理内容例を示す図である。
【図１７】従来のプラズマＣＶＤ装置の各処理室の処理タイムチャートである。
【図１８】従来のプラズマＣＶＤ装置の各機構の個数の低減による処理タクトの影響を説明するための構成例図である。
【図１９】従来のプラズマＣＶＤ装置の各機構の個数の低減による処理タクトの影響を説明するための処理タイムチャートである。
【符号の説明】
【０１０１】
１…プラズマＣＶＤ装置、２…基板カート、２Ａ…第１の基板カート、２Ｂ…第２の基板カート、１０…ロードロック室、１１…排気バルブ、１２…真空ポンプ、１３…リークバルブ、１４…真空計、１５…加熱ヒータ、２０…成膜室、２１…排気バルブ、２２…真空ポンプ、２３…リークバルブ、２４…真空計、２５…加熱ヒータ、２６…ガス導入バルブ、２７…マスコントローラ、２８…マッチングボックス、２９…放電電極、３０…アンロード室、３１…排気バルブ、３２…真空ポンプ、３３…リークバルブ、３４…真空計、３５…カート上部保持部、３６…カート上部搬送機構、３７…カート下部保持部、３８…カート下部搬送機構、３９…昇降機構、４０…カートリターンコンベア、５０，５１…基板脱着部、６０〜６３…ゲート、７０…ラック、１０１…プラズマＣＶＤ装置、１１０…排気バルブ、１０２…基板カート、１２０…真空ポンプ、１３０…リークバルブ、１４０…真空計、１５０…加熱ヒーター、１６０〜１６３…ゲート、１９１，１９２…切替バルブ。
【図１】
2009164426.tif 000003
【図２】
2009164426.tif 000004
【図３】
2009164426.tif 000005
【図４】
2009164426.tif 000006
【図５】
2009164426.tif 000007
【図８】
2009164426.tif 000008
【図１１】
2009164426.tif 000009
【図１５】
2009164426.tif 000010
【図１６】
2009164426.tif 000011
【図１７】
2009164426.tif 000012
【図１８】
2009164426.tif 000013
【図１９】
2009164426.tif 000014
【図６】
2009164426.tif 000015
【図７】
2009164426.tif 000016
【図９】
2009164426.tif 000017
【図１０】
2009164426.tif 000018
【図１２】
2009164426.tif 000019
【図１３】
2009164426.tif 000020
【図１４】
2009164426.tif 000021