(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を立てかけた状態で真空処理する縦型基板処理装置において、
製膜室に夫々配置された製膜ユニット及び基板加熱用ヒータを有し、
前記製膜ユニットは、製膜ユニットカバーと、ガス吹出し型のラダー電極と、前記製膜ユニットカバー及び前記ラダー電極を前記ラダー電極のガス吹き出し部を除いて囲む排気ガスカバーと、
前記ラダー電極の背面側に配置された、前記基板を支持するヒータカバーと、
前記排気ガスカバー内を排気する排気手段と
を有する
縦型基板処理装置。
【請求項２】
前記製膜ユニットは、前記製膜ユニットカバー及び前記ラダー電極を前記ガス吹き出し部を除いて囲むポジショナを有する
請求項１の縦型基板処理装置。
【請求項３】
前記製膜ユニットは、中央部に立てかけて配置された製膜ユニット温度制御ヒータを有し、
前記ラダー電極は、前記製膜ユニット温度制御ヒータの両側に前記製膜ユニットカバーを介して配置され、
前記排気ガスカバーは、前記製膜ユニット温度制御ヒータ、前記製膜ユニットカバー及び前記ラダー電極を前記ガス吹き出し部を除いて囲む
請求項１の縦型基板処理装置。
【請求項４】
前記製膜ユニットは、前記製膜ユニット温度制御ヒータ、前記製膜ユニットカバー及び前記ラダー電極を前記ガス吹き出し部を除いて囲むポジショナを有する
請求項３の縦型基板処理装置。
【請求項５】
前記製膜ユニットの背面側に、前記製膜ユニットのコーナ部分の温度低下を抑制するヒータが設けられた
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の縦型基板処置装置。
【請求項６】
前記ラダー電極の一部が絶縁製接続管とされ、
前記ラダー電極と前記製膜ユニットカバーとが絶縁状態にされた
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の縦型基板処理装置。
【請求項７】
前記絶縁製接続管は、絶縁製第１のパイプと、前記第１のパイプの外側に前記第１のパイプと一体的に配置され、かつ接続箇所を除いて前記第１のパイプとの間に隙間を有した絶縁製第２のパイプとを備えた二重管である
請求項６の縦型基板処理装置。
【請求項８】
前記ラダー電極は、パイプ状の枠体と、前記枠体に梯子型に多数並列され、基板側に複数のガス吹出し穴を有したパイプとを備えた
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の縦型基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマＣＶＤ（chemical vapor deposition，化学蒸着）装置、スパッタリング装置、ドライエッチング装置等真空中でガラス、シリコンウェハ基板等に薄膜を形成またはエッチングする縦型基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、縦型基板処理装置としては、図８及び図９に示すものが知られている。ここで、図８は同装置の製膜室内の全体図、図９は図８の製膜室内に配置された製膜ユニットの説明図を示す。
【０００３】
前記製膜室１内には、背面に基板加熱用ヒータ（図示せず）を配置したヒータカバー３と、前記ヒータの両側に配置されて矢印Ａ方向に移動可能な製膜ユニット４，４が配置されている。傾斜して立てかけられた基板５は、矢印Ｂ方向に移動可能なポジショナ６により支持され、図示しない基板搬送台車により製膜室１の所定の位置に搬送されるようになっている。
【０００４】
前記製膜ユニット４には、ラダー電極７と、このラダー電極７側にガスを噴射するガス供給ユニット８と、このガス供給ユニット８の背後に配置された防着板９と、前記ラダー電極７、ガス供給ユニット８及び防着板９を支持する支持体１０が配置されている。
【０００５】
こうした構成の基板処理装置において、製膜ユニット４からの製膜に寄与しなかったガスの排気は製膜室１全体に広がり、図示しない真空ポンプで排気されていた。また、基板５を挟んで基板加熱用ヒータにより製膜ユニット４も加熱されるようになっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の基板処理装置においては、製膜に寄与しない排ガス中に含まれる気相中成長粉等が一緒に製膜ユニット４から排出され、製膜室１の下面に堆積し、基板搬送台車の走向稼動部分（ベアリング等）に支障を発生した。また、製膜ユニット４のベーキング処置には基板加熱用ヒータをかなり高温にまで上げないと、製膜ユニット４の温度上昇ができず、運用制限の問題が生じていた。
【０００７】
本発明はこうした事情を考慮してなされたので、製膜ユニット温度制御ヒータ、製膜ユニットカバー及びラダー電極を該ラダー電極のガス吹き出し部を除いて囲むように排気ガスカバーを設けた構成とすることにより、真空処理室を製膜ガス領域と基板搬送領域に区分けし、もって製膜中に発生した粉等が搬送系に悪影響を及ぼすのを回避し得る縦型基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、製膜ユニットの背面側に、該製膜ユニットのコーナ部分の温度低下を抑制する専用ヒータを設ける構成にすることにより、基板加熱用ヒータと独立して製膜ユニットの温度の制御可能となり、もってコーナ部分の温度低下を抑え、製膜原料ガスの分解促進／粉発生抑制に役立つ等の効果を有する縦型基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
更に、本発明は、ラダー電極の一部を絶縁製接続管とし、ラダー電極と製膜ユニットカバーとを絶縁状態にする構成にすることにより、製膜による導電膜付着時でも電気的な絶縁性を確保できる縦型基板処理装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板を立てかけた状態で真空処理する縦型基板処理装置において、製膜室に夫々配置された製膜ユニット及び基板加熱用ヒータを有し、前記製膜ユニットは、中央部に立てかけて配置された製膜ユニット温度制御ヒータと、この製膜ユニット温度制御ヒータの両側に製膜ユニットカバーを介して配置されたガス吹出し型ラダー電極と、前記温度制御ヒータ、製膜ユニットカバー及びラダー電極を該ラダー電極のガス吹き出し部を除いて囲む排気ガスカバーと、前記ラダー電極の背面側に配置された、前記基板を支持するヒータカバーと、前記排気ガスカバー内を排気する排気手段とを有することを特徴とする縦型基板処理装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の縦型基板処理装置について更に詳しく説明する。
本発明において、前記製膜ユニットの背面側に、該製膜ユニットのコーナ部分の温度低下を抑制する専用ヒータを設けることが好ましい。これにより、基板加熱用ヒータと独立して製膜ユニットの温度を制御することが可能となる。従って、第１に、製膜時は製膜ユニットのコーナ部分の温度低下を抑え、製膜原料ガスの分解促進／粉発生抑制に役立つという利点を有する。第２に、装置立上げ時に吸着ガスを除去するために実施するベーキング時には、適正な温度レベル（約４００℃）まで簡単に製膜ユニットの温度を上昇することができ、ベーキング効果を高めることができる。
本発明において、前記ラダー電極の一部を絶縁製接続管とし、ラダー電極と前記製膜ユニットカバーとを絶縁状態にすることが好ましい。これは、ラダー電極としてガス吹出し一体型の電極を用いた場合、ラダー電極を実際に使用するに当たり、ラダー電極への給電とガス供給とを絶縁化する必要があるためである。ここで、前記絶縁製接続管は、例えば、後述するように、絶縁製第１のパイプと、この第１のパイプの外側に該パイプと一体的に配置され、かつ接続箇所を除いて第１のパイプとの間に隙間を有した絶縁製第２のパイプとから構成された二重管を用いることが好ましいが、これに限定されない。前記二重管の材質としては、例えばアルミナ等のセラミックスが挙げられるが、これに限定されない。この場合、製膜による導電膜付着時でも電気的な絶縁性を確保できる。
【００１２】
本発明において、ガス吹出し型ラダー電極は、パイプ状の枠体と、この枠体に梯子型に多数並列され、基板側に複数のガス吹出し穴を有したパイプとから構成されていることが好ましい。このように、ラダー電極に製膜原料ガスの吹出し機構をもたせる構成とすることにより、ガス供給専用のガスパイプユニットが不要となり、製膜ユニット構造が簡素化するとともにラダー電極周辺で成長する粉発生を激減できるという利点を有する。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
（実施例１）
図１、図２、図３及び図４を参照する。ここで、図１は実施例１に係る縦型基板処理装置の製膜室の全体図、図２は図１の製膜室内に配置された製膜ユニットの説明図、図３は基板をＶ型に設置する場合の縦型基板処理装置の説明図、図４は図３の要部の断面図を示す。
【００１４】
図１に示すように、前記製膜室１１内には、固定された製膜ユニット１２と、この製膜ユニット１２の両側に固定して配置された基板加熱用ヒータ１３，１３が配置されている。また、製膜ユニット１２と基板加熱用ヒータ１３間には、後述する基板搬送台車により製膜室１１内の所定の位置に搬送されるガラス基板１４やヒータカバー１５やガス吹出し型ラダー電極１６等が配置されている。
【００１５】
前記製膜ユニット１２は、図２に示すような構成となっている。即ち、前記製膜ユニット１２は、中央部に立てかけて配置された製膜ユニット温度制御ヒータ（以下、温度制御ヒータと呼ぶ）１７と、この温度制御ヒータ１７の両側に一体型製膜ユニットカバー（以下、ユニットカバーと呼ぶ）１８を介して配置されたガス吹出し型ラダー電極１６と、前記ラダー電極１６の枠体部分に配置されたポジショナ（基板周囲枠）１９と、前記ポジショナ１９と連結されて前記温度制御ヒータ１７、ユニットカバー１８及びラダー電極１６の一部を囲むように配置された排気ガスカバー２０と、前記ラダー電極１６の背面側に配置された、前記ガラス基板１４を支持するヒータカバー１５と、前記排気ガスカバー２０内を排気する排気管（排気手段）２１とを有している。
【００１６】
前記ガラス基板１４は、例えば上下に夫々２個づつボルト受け２２を有した前記ヒータカバー１５に支持されている。ヒータカバー１５は駆動モータ２３によりボルト２４が回動することにより、ポジショナ１９に密着するようになっている。また、基板加熱用ヒータ１３は、図１の矢印Ａのように移動する。前記ラダー電極１６はガス吹出し一体型であり、パイプ状の枠体１６ａと、この枠体１６ａに梯子型に多数並列され、複数のガス吹出し穴を有するパイプ１６ｂとから構成されている。
【００１７】
図３は、立て方向の中心線Ｌより左側では基板の搬入状態にあり、中心線Ｌより右側ではガラス基板１４をヒータカバー１５へセットし、台車が移動済みの状態を示す。なお、製膜開始までは更にヒータカバー１５を前進し、ガラス基板１４をポジショナ１９に密着させる。前記ガラス基板１４は、図３に示すように基板搬送台車２５により台車予備室（図示せず）から製膜室１１に搬送されるようになっている。なお、図３中の付番２６は、メンテナンス用の扉を示す。
【００１８】
このように、上記実施例１によれば、温度制御ヒータ１７、成膜ユニットカバー１８及びラダー電極１６等、ラダー電極１６のガス吹出し部を除いてポジショナ１９や排気ガスカバー２０で囲む構成になっている。従って、製膜に寄与しない排ガスは基板周辺に設けられた隙間（約２〜１０ｍｍ）から均一に排気され、製膜ユニット周辺に設けられた排ガスカバー２０でガイドされ、真空処理室全体に広がることなく排気する。このため、真空処理室内を図３に示すように製膜ガス領域Ａと基板搬送領域Ｂに分けることができ、製膜中に発生した粉等で搬送系に悪影響を及ぼすことを回避できる。
【００１９】
また、上記実施例１によれば、ラダー電極１６はパイプ状の枠体１６ａと、この枠体１６ａに梯子型に多数並列され、複数のガス吹出し穴を有するパイプ１６ｂとから構成されている。このように、ラダー電極１６に製膜原料ガスの吹出し機構をもたせる構成とすることにより、ガス供給専用のガスパイプユニットが不要となり、製膜ユニット構造が簡素化するとともに、ラダー電極周辺で成長する粉発生を激減できるという利点を有する。
【００２０】
（実施例２）
図５を参照する。但し、実施例１と同部材は同符号を付して説明を省略する。
【００２１】
実施例２は、製膜ユニットの背面側（製膜ユニットカバー１８を挟んでラダー電極１６の反対側）に、該製膜ユニットのコーナ部分の温度低下を抑制する専用ヒータ１７を設けたことを特徴とする。
【００２２】
実施例２によれば、こうした構成にすることにより、基板加熱用ヒータ１３と独立して製膜ユニットの温度を制御することが可能となる。従って、以下に述べる効果を有する。
１）製膜時は、製膜ユニットのコーナ部分、特に温度が低下し易い製膜ユニットカバー１８の下部（図５のＸ部分）の温度低下を抑え、製膜原料ガスの分解促進／粉発生抑制に役立つという利点を有する。
２）装置立上げ時に吸着ガスを除去するために実施するベーキング時には、適正な温度レベル（約４００℃）まで簡単に製膜ユニットの温度を上昇することができ、ベーキング効果を高めることができる。
【００２３】
（実施例３）
図６（Ａ），（Ｂ）を参照する。ここで、  図６（Ａ）はラダー電極と製膜ユニットカバーの説明図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）の要部Ｙの拡大図を示す。但し、実施例１と同部材は同符号を付して説明を省略する。
本実施例３は、ラダー電極１６の一部を絶縁製接続管３３とし、ラダー電極１６と製膜ユニットカバー１８とを絶縁状態にしたことを特徴とする。こうした構成にするのは、図６のように、ラダー電極１６としてガス吹出し孔３２を有したガス吹出し一体型の電極を用いた場合、ラダー電極１６を実際に使用するに当たり、ラダー電極１６への給電とガス供給とを絶縁化する必要があるためである。
【００２４】
前記絶縁製接続管３３は、セラミックス（例えばアルミナ）製の第１のパイプ３３ａと、この第１のパイプ３３ａの外側に該パイプ３３ａと一体的に配置され、かつ接続箇所３４ｃを除いて第１のパイプ３３ａとの間に隙間（第１のパイプ３３ａの外周面と第２のパイプ３３ｂの内周面との距離）３４を有したセラミックス製の第２のパイプ３３ｂとから構成された二重管構造となっている。ここで、隙間３４は大体１〜２ｍｍが適当である。
【００２５】
実施例３によれば、製膜ユニットカバー１８と交差するラダー電極１６の一部が第１のパイプ３３ａと第２のパイプ３３ｂとからなる二重管構造の絶縁製接続管３３となっている。従って、製膜による導電膜付着時でも、隙間３４を有した二重管構造のため、隙間の中迄は導電膜が付きにくく、また仮についても導電膜の電気導電する長さが隙間３４に遮られて製膜ユニットカバー１８とラダー電極１６の電気的接続を抑制し（沿面放電の防止）、両者の絶縁性を確保することができる。
【００２６】
なお、上記実施例では、図３に示すように基板をＶ字型に設置する場合について述べたが、これに限らず、図７に示すように基板を「ハ」字型に設置する場合でもよい。
【００２７】
また、上記実施例で述べた各構成部材の材質や寸法等は一例を示すもので、本発明はこれらに限定されない。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、製膜ユニット温度制御ヒータ、製膜ユニットカバー及びラダー電極を該ラダー電極のガス吹き出し部を除いて囲むように排気ガスカバーを設けた構成とすることにより、真空処理室を製膜ガス領域と基板搬送領域に区分けし、もって製膜中に発生した粉等が搬送系に悪影響を及ぼすのを回避し得る縦型基板処理装置を提供できる。
【００２９】
また、本発明によれば、製膜ユニットの背面側に、該製膜ユニットのコーナ部分の温度低下を抑制する専用ヒータを設ける構成にすることにより、基板加熱用ヒータと独立して製膜ユニットの温度の制御可能となり、もってコーナ部分の温度低下を抑え、製膜原料ガスの分解促進／粉発生抑制に役立つ等の効果を有する縦型基板処理装置を提供できる。
【００３０】
更に、本発明によれば、ラダー電極の一部を絶縁製接続管とし、ラダー電極と製膜ユニットカバーとを絶縁状態にする構成にすることにより、製膜による導電膜付着時でも電気的な絶縁性を確保できる縦型基板処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係る縦型基板処理装置の製膜室の全体図。
【図２】図１の製膜室内に配置された製膜ユニットの説明図。
【図３】本発明の実施例１に係る縦型基板処理装置であり、基板をＶ字型に配置する場合の説明図。
【図４】本発明の実施例１に係る縦型基板処理装置の要部の断面図。
【図５】本発明の実施例２に係る縦型基板処理装置の要部の断面図。
【図６】本発明の実施例３に係る縦型基板処理装置の要部の断面図。
【図７】基板を「ハ」字型に配置する場合の縦型基板処理装置の説明図。
【図８】従来に係る縦型基板処理装置の製膜室の全体図。
【図９】図８の製膜室内に配置された製膜ユニットの説明図。
【符号の説明】
１１…製膜室、
１２…製膜ユニット、
１３…基板加熱用ヒータ、
１４…ガラス基板、
１５…ヒータカバー、
１６…ガス吹出一体型ラダー電極、
１７…製膜ユニット温度制御ヒータ、
１８…一体型製膜ユニットカバー、
１９…ポジショナ（基板周囲枠）、
２０…排気ガスカバー、
２１…排気管（排気手段）、
２３…駆動モータ、
３１…専用ヒータ、
３２…ガス吹出し孔、
３３…絶縁製接続具。
【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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【図６】
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【図７】
0003810597.tif 000008
【図８】
0003810597.tif 000009
【図９】
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