CN108699681A - 成膜装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种将装置成本抑制到最小限度、并且抑制在成膜对象的基板产生翘曲或裂纹的现象的成膜装置。然后，本发明中，进行向基板装载台(3)的基板投入动作(M5)的吸附抓持器(4A)以及进行从基板装载台(3)的基板取出动作(M6)的吸附抓持器(4B)具有加热机构(42A以及42B)。因此，即使在由各吸附抓持器(4A以及4B)实现的基板(10)的抓持状态下，也能够进行通过加热机构(42A以及42B)对基板(10)进行加热的第一以及第二预加热处理。

Description

成膜装置
技术领域
本发明涉及用于太阳电池、电子设备等、在基板上形成薄膜的成膜装置。
背景技术
以往，在通过需要热能的薄膜制造装置等成膜装置来形成薄膜时，需要对基板进行加热处理。该情况下，一方面要求高处理能力(短产距时间(takt time))，因此，理想的是：基板的加热处理以尽可能短的时间进行。在将常温的基板移载于预加热后的基板装载台的情况下，能够在基板装载台上以比较短的时间执行对基板的加热处理，但此情况下，存在的问题是在基板的上表面与下表面之间产生温度梯度，基板或翘曲或破损。
因此，在以往的成膜装置中，在薄膜形成处理室之前另外设置预加热室，在预加热之后输送至薄膜形成处理室来进行处理，由此，缩短薄膜形成处理时的加热时间，实现高成膜处理的处理能力(throughput：生产能力)。作为设有这样的预加热室的成膜装置，例如包括专利文献1中公开的溅射(spattering)装置、专利文献2中公开的CVD装置。
专利文献1中公开的溅射装置中，在成膜处理部之前具备二个作为上述预加热室的加热室，专利文献2中公开的CVD装置中，通过环状的带式输送机(belt conveyer)来输送基板，并在此路线上具备作为上述预加热室而发挥功能的基板预热区和CVD加热区。
此外，例如在专利文献3中公开了具有加热机构并具备许多装载基板的加热块(heater block)，并且使这些加热机构和加热块循环的半导体制造装置。该半导体制造装置通过使许多的加热块循环而能够在谋求高处理能力的同时，比较平缓地进行加热处理。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平3－191063号公报
专利文献2：日本特开2007－92152号公报
专利文献3：日本特开昭63－166217号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是，在专利文献1和专利文献2中公开的装置中，存在的问题是：制造成本因另外设置预加热室(加热室(专利文献1)、基板预热区(专利文献2))而增加，并且占地面积(footprint，制造装置的占用面积)变大。
此外，在专利文献3中公开的半导体制造装置中，需要将加热块连续地输送至气体供给喷嘴下，因此，需要具备许多(据图1所示为八个以上)的加热块，而且，许多加热块用的电源配线、真空配管的连接变得复杂，与此相应地，存在的问题是占地面积变大并且装置成本变高。此外，若使加热块的数量增加，则成膜处理时间不必要地变长，恐怕会导致成膜时的处理能力的下降。
此外，在专利文献3中公开的半导体制造装置中，由于在单纯地将基板(wafer：晶圆)载置于加热块上的状态下进行加热处理，因此并未谋求解决在基板内产生温度梯度时会立即在基板产生翘曲或裂纹的问题。
本发明中，其目的在于提供一种解决上述问题，将装置成本抑制到最小限度，并且有效地抑制在成膜对象的基板产生翘曲或裂纹的现象的成膜装置。
用于解决问题的方案
本发明的成膜装置，其特征在于，具备：基板载置部，载置基板，具有以主要加热温度对所载置的基板进行加热的主要加热机构；第一抓持器，执行基板投入动作，该基板投入动作是抓持载置于基板投入部(5)的成膜对象的基板，在抓持的状态下进行移动，并将该基板载置于上述基板载置部上的动作；成膜处理执行部，执行对成膜处理区域(R1)内的载置于上述基板载置部的基板形成薄膜的成膜处理；基板载置部移载装置，执行使上述基板载置部移动并通过上述成膜处理区域内的输送动作；以及第二抓持器，执行基板取出动作，该基板取出动作是抓持上述成膜处理被执行而形成了薄膜后的上述基板载置部上的基板，在抓持的状态下进行移动，并将该基板载置于基板取出部(6)上的动作；上述第一抓持器以及上述第二抓持器中的至少一个抓持器具有在基板的抓持状态时以预加热温度对所抓持的基板进行加热的预加热机构。
发明效果
本发明的成膜装置的基板载置部具有以主要加热温度进行加热的主要加热机构，因此，能够以主要加热温度对所载置的基板进行加热。此外，第一以及第二抓持器中的至少一个抓持器具有在基板的抓持状态时、以预加热温度对所抓持的基板进行加热的预加热机构，因此，在基板投入动作以及基板取出动作中的至少一个动作中也能够对基板进行加热。
其结果，能够长时间地执行对基板的加热处理(以预加热温度以及主要加热温度进行的加热处理)，因此无需快速地进行加热处理，结果，能够有效地抑制因短时间地进行加热处理而在基板产生翘曲或裂纹的现象。
此外，本发明的成膜装置的主要的追加构成部分仅为在基板投入动作以及基板取出动作所需的第一以及第二抓持器中的至少一个设置预加热机构，因此，能够将装置成本抑制到最小限度。
本发明的目的、特征、方案以及优点通过以下的详细说明和附图而进一步明确。
附图说明
图1为表示本发明的实施方式的成膜装置的概略构成的说明图。
图2为示意地表示基板移载机构及其周边的剖面图。
图3为表示由本实施方式的成膜装置实现的二个基板装载台的输送动作的说明图(其一)。
图4为表示由本实施方式的成膜装置实现的二个基板装载台的输送动作的说明图(其二)。
图5为表示由本实施方式的成膜装置实现的二个基板装载台的输送动作的说明图(其三)。
图6为表示由本实施方式的成膜装置实现的二个基板装载台的输送动作的说明图(其四)。
图7为表示由本实施方式的成膜装置实现的二个基板装载台的输送动作的说明图(其五)。
图8为表示由本实施方式的成膜装置实现的二个基板装载台的输送动作的说明图(其六)。
图9为表示由本实施方式的成膜装置实现的二个基板装载台的输送动作的说明图(其七)。
图10为表示由本实施方式的成膜装置实现的二个基板装载台的输送动作的说明图(其八)。
图11为表示由本实施方式的成膜装置实现的二个基板装载台的输送动作的说明图(其九)。
图12为表示由本实施方式的成膜装置实现的二个基板装载台的输送动作的说明图(其十)。
图13为表示由本实施方式的成膜装置实现的二个基板装载台的输送动作的说明图(其十一)。
图14为表示由本实施方式的成膜装置实现的二个基板装载台的输送动作的说明图(其十二)。
图15为表示由本实施方式的成膜装置实现的二个基板装载台的输送动作的说明图(其十三)。
图16为表示由本实施方式的成膜装置实现的二个基板装载台的输送动作的说明图(其十四)。
图17为表示由本实施方式的成膜装置实现的二个基板装载台的输送动作的说明图(其十五)。
图18为表示本实施方式的吸附抓持器的基板投入动作的说明图。
图19为示意地表示以往的成膜装置的构成的说明图。
图20为表示以往的成膜装置中的以往的基板投入动作的说明图。
具体实施方式
图1为表示本发明的实施方式的成膜装置的概略构成的说明图。如图1所示，基板装载台3A以及3B(第一以及第二基板载置部)分别在上表面载置有多个基板10。另外，图1以及之后所示的图2～图17以及图19中示出XYZ直角坐标系。
基板装载台3A以及3B分别具有由真空吸附实现的吸附机构31，通过该吸附机构31，能够将所载置的多个基板10各自的下表面整体吸附于基板装载台3A以及3B各自的上表面上。而且，基板装载台3A以及3B分别在吸附机构31的下方设有加热机构32，能够通过该加热机构32来执行对载置于上表面的多个基板10的加热处理。
以下，有时将基板装载台3A以及3B统称为“基板装载台3”来进行说明。
作为成膜处理执行部而发挥功能的薄膜形成喷嘴1(雾喷射部)从设于喷射面1S的喷射口向下方喷射原料雾MT，由此，执行在喷射区域R1(成膜处理区域)内的载置于基板装载台3的上表面的基板10上形成薄膜的成膜处理。此时，作为喷射面1S与基板10的距离的雾喷射距离D1设定为1mm以上30mm以下。另外，喷射区域R1的周边一般由未作图示的腔室等覆盖。
另外，在成膜处理及其前后的期间，一并执行由基板装载台3的加热机构32(主要加热机构)实现的主要加热处理。在本实施方式中，作为由加热机构32实现的加热处理时的加热温度，设为400℃左右。
另外，原料雾MT是使原料溶液雾化而获得的雾，能够将原料雾MT喷射至大气中。
基板装载台3A以及3B通过后述的基板移载机构8(基板载置部移载装置)而被输送。基板移载机构8执行使基板装载台3A以及3B移动并以速度V0(成膜时移动速度)依次通过喷射区域R1内的输送动作。
上述输送动作包含巡回输送处理，在该巡回输送处理中，使基板装载台3A以及3B中、作为所载置的所有基板10从喷射区域R1通过后的基板载置部的一方基板载置台(例如，基板装载台3A)，以巡回速度巡回地配置于另一方基板载置台(例如，基板装载台3B)的后方。
另外，设于薄膜形成喷嘴1的上游侧的基板投入部5供成膜处理前的基板10载置于上部，通过由后述的吸附抓持器4A实现的基板投入动作M5将基板投入部5上的基板10配置于基板装载台3的上表面上。
此外，在薄膜形成喷嘴1的下游侧设有基板取出部6，通过由后述的吸附抓持器4B(第二抓持器)实现的基板取出动作M6将基板装载台3上的成膜处理后的基板10配置于基板取出部6上。
另外，在本说明书中，对于薄膜形成喷嘴1，将基板装载台3A以及3B通过喷射区域R1时的输送方向(+X方向)侧设为下游侧，将与输送方向相反方向的反输送方向(－X方向)侧设为上游侧。
图2为示意地表示图1的A－A剖面的基板移载机构8及其周边的剖面图。设于支承板85上的基板移载机构8通过彼此独立工作的一方移载机构8L以及另一方移载机构8R的组合来构成，另一方移载机构8R设为基板装载台3A输送用，一方移载机构8L设为基板装载台3B输送用。另外，支承板85呈现至少包含输送平面区域的平面形状，该输送平面区域是通过基板投入部5的输送动作所必要的XY平面而规定的。
一方移载机构8L由升降机构81以及横行机构82构成。横行机构82由剖面观察为L字形的支承部件82s和设于支承部件82s的水平板82sh(L字的横杆部分)的下表面的移动机构82m构成。移动机构82m例如由直动导轨和动力传递丝杠构成，并设为能够通过马达的驱动力而在支承板85上沿X方向移动。
升降机构81由升降部件81m以及升降轴81x构成，升降轴81x固接于支承部件82s的垂直板82sv(L字的纵杆部分)而直立设置，升降部件81m升降自如地装配于升降轴81x。然后，台固定部件80设为连结于升降部件81m，基板装载台3B的下表面固定于台固定部件80的上表面上。
另外，升降部件81m的升降动作可以想到以下方式，例如，将未作图示的旋转驱动部的旋转驱动力以上下运动的形式传递至设于升降轴81x内并连结于升降部件81m的未作图示的链条等传递机构。其结果，能够通过上述传递机构的上下运动来实现升降部件81m的升降动作。
因此，一方移载机构8L能够通过移动机构82m沿X方向(+X方向或者－X方向)的横行动作，使基板装载台3B沿输送方向(+X方向)移动或沿反输送方向(－X方向)移动。
而且，一方移载机构8L能够通过升降部件81m沿Z方向(+Z方向或者－Z方向)的升降动作，使基板装载台3B上升以及下降。
另一方移载机构8R关于图2的ZX平面与一方移载机构8L对称地设置，并具有与一方移载机构8L等效的构成。因此，另一方移载机构8R能够与一方移载机构8L同样地通过横行机构82的横行动作使基板装载台3A沿输送方向以及反输送方向移动，或通过升降机构81的升降动作使基板装载台3A上升以及下降。另外，基板装载台3A以及3B在Y方向的位置并不因上述移载机构8L以及8R的横行动作以及升降动作而变化。
像这样，对于一方移载机构8L以及另一方移载机构8R，支承部件82s的垂直板82sv以及升降轴81x在Y方向的形成位置彼此不同，但由于它们均通过悬臂支承构造来支承基板装载台3B以及基板装载台3A，因此，能够通过适当地对上述横行动作以及升降动作进行组合来执行彼此独立的输送动作(包含巡回输送处理)，而不会在基板装载台3A以及3B间产生干扰。
另外，图2所示的例子中示出在基板装载台3上沿Y方向可载置两个基板10的构成。
图3～图17为表示由本实施方式的成膜装置实现的基板装载台3A以及3B的输送动作的说明图。另外，输送动作通过图2中所示的基板移载机构8(一方移载机构8L+另一方移载机构8R)来进行。
如图3所示，通过移载机构8R以及8L的横行动作，基板装载台3A以及3B均以速度V0在输送方向(+X方向)上被输送，并对位于喷射区域R1的基板装载台3A以及3B的上表面上的基板10喷射原料雾MT，执行在该基板10的上表面形成薄膜的成膜处理。另外，在图3以及之后的图4～图17中，将喷射区域R1的进一步上游侧的区域设为成膜准备区域R2。
图3中所示的状态为，基板装载台3A的最后部的基板10x和基板装载台3B的最前部的基板10y均存在于喷射区域R1，而在基板装载台3B的上表面上的基板10y上游侧的基板10存在于成膜准备区域R2，成膜处理前的状态。
不过，由于基板装载台3B具有加热机构32，因此，即使在基板10存在于成膜准备区域R2的状况下也能够执行加热处理，此时，由于基板10的整个下表面通过吸附机构31而被吸附于基板装载台3B的上表面上，因此，即使因加热处理而在基板10产生稍许的温度梯度，也不会在基板10产生翘曲或裂纹。
另外，载置于基板投入部5上的成膜处理前的基板10通过由吸附抓持器4A(第一抓持器)实现的基板投入动作M5而适当地配置于基板装载台3B的上表面上(存在于成膜准备区域R2)，通过由吸附抓持器4B实现的基板取出动作M6，在基板装载台3A上从喷射区域R1通过的成膜处理后的基板10被配置于基板取出部6上。
图18为表示吸附抓持器4A的基板投入动作M5的详细情况的说明图。以下，参照图18来详细记述基板投入动作M5。
首先，如图18(a)、图18(b)所示，吸附抓持器4A(第一抓持器)接近载置于基板投入部5上部的基板10的上方之后，通过吸附机构41A将基板10的上表面吸附并抓持于抓持面41S。
然后，在已抓持基板10的状态下使吸附抓持器4A移动至基板装载台3的上表面处的未载置有基板10的基板未载区域的上方(满足后述移动距离条件的释放时移动距离的量、上方)。
然后，如图18(c)所示，在上述状态下执行对由吸附抓持器4A的吸附机构41A实现的基板10在抓持面41S的抓持状态进行释放的基板释放处理，并将基板10配置于基板装载台3的上述基板未载区域上。以上的动作为基板投入动作M5。
另外，在执行基板投入动作M5之后，如图18(d)所示，吸附抓持器4A移动至基板投入部5的上方。此外，吸附机构41A通过真空吸附来吸附基板10，基板释放处理通过从吸附机构41A向基板10的上表面吹出释放用气体来进行。
接下来，详细记述基板取出动作M6。首先，使吸附抓持器4B(第二抓持器)移动至通过喷射区域R1的成膜处理后的基板10的上方，在该状态下，通过吸附机构41B，将基板装载台3上的基板10的上表面吸附并抓持于抓持面41S(与图18中所示的吸附抓持器4A的抓持面41S同样地形成)。然后，在已抓持基板10的状态下使吸附抓持器4B移动至基板取出部6的未载置有基板的基板未载区域的上方(能够进行由吸附机构41B实现的基板10的吸附的位置)，在该状态下，执行对由吸附抓持器4B的吸附机构41B实现的在抓持面41S的基板10的抓持状态进行释放的基板释放处理，并将基板10配置于基板取出部6的上述基板未载区域上。以上的动作为基板取出动作M6。另外，吸附机构41B通过真空吸附来吸附基板10，基板释放处理通过从吸附机构41B向基板的上表面吹出释放用气体来进行。
吸附抓持器4A以及4B在吸附机构41A以及41B的上方还具有加热机构42A以及42B(第一以及第二预加热机构)。因此，在各基板投入动作M5以及基板取出动作M6中，即使在由吸附抓持器4A以及4B实现的基板10的抓持状态时，也能够进行通过加热机构42A以及42B对基板10进行加热的第一以及第二预加热处理。
另外，在本实施方式中，吸附抓持器4A在执行基板投入动作M5时，通过加热机构42A，以180℃左右的投入抓持温度执行第一预加热处理。另一方面，吸附抓持器4B在执行基板取出动作M6时，通过加热机构42B，以240℃左右的取出抓持温度执行第二预加热处理。
之后，如图4所示，基板装载台3A的上表面上的最后部的基板10x通过喷射区域R1时，载置于基板装载台3A的上表面上的所有的基板10通过喷射区域R1。
对该状态下的基板装载台3A执行以速度V1～V5(巡回速度)进行的巡回输送处理。首先，另一方移载机构8R使由横行动作实现的输送速度从速度V0上升至速度V1(＞V0)。此时，基板装载台3A的上表面上的所有基板10通过由吸附抓持器4B实现的基板取出动作M6而被移动至基板取出部6上。
另一方面，基板装载台3B通过一方移载机构8L的横行动作而维持速度V0的输送速度。
之后，如图5所示，在基板装载台3A的上表面上的基板10被全部取出之后，另一方移载机构8R从横行动作切换至升降动作，以速度V2(＞V0)使基板装载台3A下降。另一方面，基板10存在于喷射区域R1内的基板装载台3B通过一方移载机构8L的横行动作而以速度V0沿输送方向被输送。
之后，如图6所示，通过使基板装载台3A下降而在基板装载台3A以及3B间设置了在Z方向彼此不干扰的高低差之后，另一方移载机构8R从升降动作切换至横行动作。
然后，通过另一方移载机构8R的横行动作，使基板装载台3A以速度V3(＞V0)沿反输送方向(－X方向)水平移动。另一方面，基板10存在于喷射区域R1内的基板装载台3B以速度V0维持沿输送方向的输送。
之后，如图7所示，在使基板装载台3A向与基板装载台3B在X方向不干扰的上游侧水平移动之后，另一方移载机构8R从横行动作切换至升降动作。
然后，通过另一方移载机构8R的升降动作，使基板装载台3A以速度V4(＞V0)上升。另一方面，基板10存在于喷射区域R1内的基板装载台3B以速度V0沿输送方向维持输送。
接着，如图8所示，在基板装载台3A达到与基板装载台3B相同的高度之后，另一方移载机构8R从升降动作切换至横行动作。
然后，通过另一方移载机构8R的横行动作，使基板装载台3A以速度V5(＞V0)沿输送方向输送。
同时，如图8所示，执行由吸附抓持器4A实现的基板投入动作M5。具体地讲，吸附抓持器4A从基板投入部5抓持成膜处理前的基板10，所抓持的基板10一边维持与基板装载台3A不干扰的高低差(距离L12(参照图10))一边以速度V11(＞V5)沿输送方向水平移动距离L11的量。
之后，如图9所示，若到达基板装载台3A的输送方向前端区域的上方，则吸附抓持器4A从速度V11降至速度V5，以与基板装载台3A相同的速度沿输送方向水平移动。
然后，如图10所示，吸附抓持器4A与向输送方向的速度V5的水平移动一并地进行速度V12的下降动作，在作为所抓持的基板10的下表面与基板装载台3A的上表面的(沿Z方向的垂直)距离的释放时移动距离满足能够高精度地执行由吸附抓持器4A实现的基板10的基板释放处理的移动距离条件{大于0mm且10mm以下}时，停止下降动作而执行基板释放处理。之后，吸附抓持器4A以速度V13进行上升动作，返回至与基板装载台3A不干扰的足够的高低差(距离L12)。因此，满足上述移动距离条件且吸附抓持器4A的下降动作停止时的释放时移动距离成为即将执行基板释放处理之前的释放时移动距离。
然后，如图11所示，吸附抓持器4A以速度V14在反输送方向水平移动距离L14的量，并回到基板投入部5的上方的初始位置。其结果，对第一个基板10的基板投入动作M5结束。
接下来，如图12所示，吸附抓持器4A从基板投入部5抓持成膜处理前的基板10，一边维持与基板装载台3A不干扰的高低差(距离L12(参照图14))一边以速度V15(＞V5)沿输送方向水平移动距离L15的量。
之后，如图13所示，到达载置于基板装载台3A的输送方向前端区域上的基板10α的邻接区域的上方时，吸附抓持器4A从速度V15降至速度V5，以与基板装载台3A相同的速度沿输送方向水平移动。
然后，如图14所示，吸附抓持器4A与向输送方向的速度V5的水平移动一并地进行速度V12的下降动作，在上述释放时移动距离满足上述移动距离条件时，停止下降动作而执行基板释放处理。之后，吸附抓持器4A以速度V13进行上升动作，返回至不与基板装载台3A干扰的足够的高低差(距离L12)。
之后，如图15所示，吸附抓持器4A以速度V16在反输送方向水平移动距离L16的量，并如图16所示地返回至基板投入部5的上方的初始位置。其结果，对第二个基板10的基板投入动作M5结束。
此后，对第三个以后的基板10也反复执行图8～图16所示的基板投入动作M5，将预定的基板载置片数的基板10载置于基板装载台3A的上表面上的载置预定区域。
另外，需要执行基板投入动作M5，以便能够在至少基板装载台3A上的载置预定区域到达喷射区域R1之前，将基板10载置于基板装载台3A上。
此外，在图8～图16所示的状况下，基板10存在于喷射区域R1内的基板装载台3B维持以速度V0沿输送方向的输送，未结束巡回输送处理的基板装载台3A以速度V5在输送方向水平移动。
然后，如图16所示，基板装载台3A与基板装载台3B的后方隔开所需最小限度的间隔地被配置时，基板装载台3A的巡回输送处理结束。
像这样，巡回输送处理通过速度V1的+X方向移动(向输送方向的水平移动)、速度V2的－Z方向移动(下降移动)、速度V3的－X方向移动(向反输送方向的水平移动)、速度V4的+Z方向移动(上升移动)以及速度V5的+X方向的移动(向输送方向的水平移动)的组合来执行，并直至基板装载台3B(另一方的基板载置部)的上表面上的多个基板10全部通过喷射区域R1为止才结束。
之后，如图17所示，对于巡回输送处理结束的基板装载台3A，另一方移载机构8R使由横行动作实现的输送速度从速度V5下降至速度V0。
其结果，基板装载台3A以速度V0(成膜时移动速度)沿输送方向被输送。此后，在需要进一步将基板10载置于基板装载台3A的情况下，通过由吸附抓持器4A实现的基板投入动作M5，成膜处理前的基板10被适当地配置于基板装载台3A的上表面上(存在于成膜准备区域R2内)。
另一方面，一部分存在于喷射区域R1内的基板装载台3B以速度V0沿输送方向被输送。
此后，基板装载台3B的上表面上的所有基板10通过喷射区域R1之后，与图4～图16所示的基板装载台3A同样地对基板装载台3B执行巡回输送处理。此时，基板装载台3A沿输送方向以速度V0被输送。
像这样，通过包含移载机构8L以及8R的基板移载机构8，使两个基板装载台3A以及3B依次巡回，同时，以成膜处理前的基板10始终存在于喷射区域R1内的方式，执行对基板装载台3A以及3B的输送动作(包含巡回输送处理)。
本实施方式的成膜装置中的基板装载台3(基板载置部)具有以主要加热温度进行加热的加热机构32(主要加热机构)，因此，能够对所载置的基板10进行加热。此外，吸附抓持器4A以及4B(第一以及第二抓持器)均具有在基板10的抓持状态时以第一以及第二预加热温度对所抓持的基板10进行加热的加热机构42A以及42B(第一以及第二预加热机构)，因此，即使在基板投入动作M5以及基板取出动作M6的动作过程中也能够对抓持状态的基板10进行加热。
例如，在通过第一预加热温度以及主要加热温度实现加热处理的情况下，能够以比较平缓的温度变化来提高基板10的温度，在实现以主要加热温度以及第二预加热温度进行的加热处理的情况下，能够以比较平缓的温度变化来降低基板10的温度，结果，能够有效地抑制在基板10内产生的温度梯度，因此，能够有效地回避基板10翘曲甚至最糟的裂纹现象。
其结果，能够长时间地执行对基板10的加热处理(以第一以及第二预加热温度以及主要加热温度进行的加热处理)，因此，无需快速地进行加热处理，结果，能够通过短时间地进行加热处理来抑制在基板10产生的温度梯度而有效地抑制在基板10产生翘曲或裂纹的现象。
此外，关于在基板10产生的温度梯度的抑制，本实施方式的成膜装置的主要的追加构成部分仅为在原本基板投入动作M5以及基板取出动作M6用所需的吸附抓持器4A以及4B中的至少一个追加加热机构42A或者加热机构42B，因此，能够将装置成本抑制到最小限度。
另外，本实施方式中，在吸附抓持器4A以及4B设有加热机构42A以及42B，但也可以是仅在吸附抓持器4A以及4B中一方的抓持器设置加热机构42A或者加热机构42B的变形构成。在上述变形构成的情况下，除了由基板装载台3实现的主要加热温度下对基板10的加热，还能够在基板投入动作M5以及基板取出动作M6中一方的动作中对基板10进行加热，因此，与仅由基板装载台3来进行加热处理的情况相比，能够长时间地进行加热处理。因此，能够将在基板10产生的温度梯度抑制得较低，并能够发挥抑制在基板10产生翘曲或裂纹的现象的效果。此外，对于上述变形构成，能够省略加热机构42A或者加热机构42B，与此相应地，能够谋求装置成本的进一步降低。
另外，将由吸附抓持器4A的加热机构42A实现的第一预加热温度设为180℃左右，将由吸附抓持器4B实现的第二加热温度设为240℃左右，无需使温度低于载置于基板投入部5的基板10的初始温度(常温：外部气温左右)，且无需使基板10升温至主要加热温度(400℃左右)以上，就能够执行基板投入动作M5以及基板取出动作M6的动作。
而且，使第一以及第二预加热温度低于主要加热温度(400℃)并将该第一以及第二预加热温度设定为不同于由吸附抓持器4A的加热机构42A实现的第一预加热温度(180℃)和由吸附抓持器4B的加热机构42B实现的第二预加热温度(240℃＞180℃)的温度，由此，能够将第一预加热温度、主要加热温度以及第二预加热温度分别设定为适于向基板10上形成薄膜的温度。
另外，在本实施方式中，如图18所示，吸附抓持器4A以及4B的吸附机构41A以及41B各自的抓持面41S覆盖基板10的整个上表面(俯视观察时完全重叠)，并以比基板10的上表面宽的形状形成。
因此，能够保温性良好地进行由吸附抓持器4A以及4B(第一以及第二抓持器)实现的以抓持面41S对基板10的抓持状态时的、第一以及第二预加热温度下的加热处理时。
另外，为了达到保温性效果，理想的是：以至少在抓持面41S对基板10的抓持状态时基板的上表面超出抓持面41S的最大尺寸为10mm以内的形状来形成抓持面41S。
本实施方式的成膜装置的基板装载台3(基板载置部)还具有吸附机构31，因此，能够在吸附住基板10的下表面的状态下进行基于主要加热温度的加热处理。此外，吸附抓持器4A以及4B(第一以及第二抓持器)还具有通过抓持面41S来吸附并抓持基板10的上表面的吸附机构41A以及41B，因此，能够在吸附住基板10的状态下进行基于第一以及第二预加热温度的加热处理。
其结果，即使以第一以及第二预加热温度及主要加热温度进行的加热处理时在基板10内产生稍许的温度梯度，也能够有效地抑制产生翘曲的现象。
吸附抓持器4A在执行基板投入动作M5时，通过从吸附机构41A向基板10的上表面吹出释放用气体来进行将基板10从抓持状态释放的基板释放处理。此时，理想的是：将释放用气体的气体温度设定为第一预加热温度以上且主要加热温度以下。
通过如上所述地设定释放用气体的气体温度，基板10的温度不会随着由吸附抓持器4A实现的基板释放处理的执行而降低至第一预加热温度以下，或上升至主要加热温度以上。因此，在本实施方式中，能够可靠地防止基板10因由释放用气体产生的急剧冷却而产生裂纹，并能够不对成膜处理造成任何不良影响地执行基板释放处理。
另外，如图10所示，进行由吸附抓持器4A实现的基板10的基板释放处理时的释放时移动距离满足移动距离条件{大于0mm且10mm以下}。
距离L12满足上述移动距离条件，因此，能够通过吸附抓持器4A的基板投入动作M5，无错位地将基板10载置于基板装载台3上。
另外，同样地，使由吸附抓持器4B实现的基板10的基板释放处理时的释放时移动距离也满足上述移动距离条件，由此，能够通过吸附抓持器4B的基板取出动作M6，无错位地将基板10载置于基板取出部6上。
此外，在吸附抓持器4B(第二抓持器)，理想的是：满足抓持基板10的上表面的抓持面41S的材质为与形成于基板10的薄膜相同的材质即第一材质条件。例如，在形成氧化铝膜来作为薄膜的情况下，理想的是：将抓持面41S的材质设为氧化铝。
吸附抓持器4B的抓持面41S满足上述第一材质条件，由此，能够有效地抑制在执行由吸附抓持器4B实现的基板取出动作M6时异物混入形成于基板10上的薄膜的污染(contamination)的产生。
此外，理想的是：满足吸附抓持器4A以及4B的抓持面41S的材质是具有第一以及第二预加热温度以上的耐热温度的非金属材料(第一以及第二非金属材料)这一第二材质条件。
吸附抓持器4A以及4B满足上述第二材质条件，由此，能够在以第一以及第二预加热温度进行的加热处理时不使抓持面41S产生故障地执行基板投入动作M5以及基板取出动作M6。
此外，作为基板10，可以想到硅基板。该情况下，本实施方式的成膜装置在成膜处理时，较长时间地进行对硅基板的加热处理，并且在吸附状态下对硅基板进行加热处理，由此，能够有效地抑制在硅基板产生翘曲或裂纹的现象。
在本实施方式中，使用薄膜形成喷嘴1(雾喷射部)来作为成膜处理执行部，并将成膜处理区域作为喷射区域R1。
因此，实施方式的成膜装置在由原料雾MT的喷射实现的成膜处理时，较长时间地进行对基板10的加热处理，并且在吸附状态下对基板10进行加热处理，由此，能够有效地抑制在基板10产生翘曲或裂纹的现象，并且，能够谋求由原料雾MT的喷射实现的成膜处理的处理能力的提高。
此外，本实施方式的成膜装置的基板装载台3A以及3B(第一以及第二基板载置部)分别具有吸附机构31以及加热机构32，在基板装载台3A以及3B分别存在于到达喷射区域R1(成膜处理区域)之前的、成膜准备区域R2的准备期间，对所载置的成膜处理前的基板10进行加热，从而消除急速地对基板10进行加热的必要性。此外，基板装载台3在通过内置的吸附机构31吸附住基板10的下表面的状态下执行加热处理。其结果，本实施方式的成膜装置即使在吸附抓持器4A以及4B均不具有加热机构42A以及42B的情况下，也能够在加热处理时将基板10内产生的温度梯度抑制得较低，而且，能够通过在吸附状态下对基板10进行加热来发挥抑制在基板10产生翘曲或裂纹的现象的效果。
此外，包含移载机构8L以及8R的基板移载机构8(基板载置部移载装置)执行使通过了喷射区域R1的一方基板装载台3(图3～图16的基板装载台3A)以巡回速度V1～V5配置于另一方基板装载台3(图3～图16的基板装载台3B)的后方的巡回输送处理。其结果，能够一边使基板装载台3A以及3B巡回，一边高效地使基板装载台3A以及3B移动，从而使所载置的基板10依次通过喷射区域R1内，因此，能够谋求成膜处理的处理能力的提高。
而且，在本实施方式中，分别具有吸附机构31以及加热机构32的基板装载台3的数量控制在所需最小限度的两个(基板装载台3A以及3B)，基板移载机构8能够以包含使基板装载台3A以及3B分别独立地移动的移载机构8R以及8L的比较简单的构成来实现。因此，本实施方式的成膜装置能够抑制占地空间并将装置成本抑制到最小限度。
图19为示意地表示对多个基板10进行由以往的输送机53实现的输送处理的情况下的以往的成膜装置的构成的说明图。
如图19所示，通过包含辊51以及带52的输送机53沿输送方向(X方向)输送带52上的多个基板10。以往的成膜装置中，在带52的下方设置三台加热台50A～50C，由此，经由带52来进行加热基板10的加热处理。
此外，从薄膜形成喷嘴1在喷射区域R1内喷射原料雾MT，通过基板投入动作M15将上游侧的基板投入部5上的基板10载置于带52上，通过喷射区域R1后的带52上的基板10通过基板取出动作M16而被取出至下游侧的基板取出部6上。
以往的成膜装置中，能够通过输送机53使多个基板10依次从喷射区域R1通过，通过设置三台加热台50A～50C，能够在成膜处理前、成膜处理中、成膜处理后的较长时间对基板10进行加热处理。
像这样，图19所示的以往的成膜装置只不过是将基板10载置于带52上，因此，存在的问题是：在由加热台50A～50C实现的加热处理时，若在基板10内产生温度梯度，则会产生翘曲。
而且，为了实现对基板10的长时间的加热处理，需要设置三个比较大的加热台50A～50C，也存在装置成本变高的问题。
像这样，本实施方式的成膜装置起到由以往的成膜装置无法达成的如下效果，即，能够将装置成本抑制到最小限度，并且不使成膜对象的基板10产生翘曲或裂纹地发挥较高的处理能力。
图20为表示图19所示的以往的成膜装置中以往的基板投入动作M15的说明图。另外，图20中，将加热台50A～50C总称为具有加热机构56的加热台50来加以表示。
以下，参照图20对由以往的吸附抓持部14实现的基板投入动作M15加以详述。
首先，如图20(a)、图20(b)所示，吸附抓持部14接近载置于基板投入部5的上部的基板10的上方之后，通过吸附机构44将基板10的上表面吸附并抓持于抓持面44S。然后，在已抓持基板10的状态下使吸附抓持部14移动至带52的上表面处的基板未载区域的上方。
然后，如图20(c)所示，在上述状态下执行对由吸附抓持部14的吸附机构44实现的基板10在抓持面44S的抓持状态进行释放的基板释放处理，并将基板10配置于带52的上述基板未载区域上。以上的动作为基板投入动作M15。
然后，在执行基板投入动作M15之后，如图20(d)所示，吸附抓持部14移动至基板投入部5的上方。像这样，在吸附抓持部14不具有加热机构的情况下，基板投入动作M15的执行过程中不能够执行对基板10的加热处理。
同样地，在通过不具有加热机构的以往的吸附抓持部14进行基板取出动作M16的情况下，基板取出动作M16的执行过程中也不能够执行对基板10的加热处理。
像这样，在通过不具有加热机构的吸附抓持部14来执行基板投入动作M15以及基板取出动作M16的情况下，仅在带52于加热台50的上方载置有基板10的期间，执行对基板10的加热处理。
因此，如图20(d)所示，通过加热台50的加热机构56才开始执行基板10的加热处理，所以，必然以短时间来进行基板10的加热处理，结果，在基板10内产生比较高的温度梯度，在基板10产生翘曲或裂纹的可能性变高。
另一方面，即使在如图19所示的以往的成膜装置中，只要与基板投入动作M15以及基板取出动作M16替换地执行由具有加热机构42A以及42B的吸附抓持器4A以及4B实现的基板投入动作M5以及基板取出动作M6，则能够较长时间地执行对基板的加热处理(由加热机构42A以及42B及加热机构56实现的加热处理)。
其结果，快速地进行加热处理的必要性降低，因此，即使在以往的成膜装置中，通过采用执行基板投入动作M5以及基板取出动作M6的吸附抓持器4A以及4B，能够将在基板10产生的温度梯度抑制得较低，所以，可以期待抑制在基板10产生翘曲或裂纹的现象的效果。
不过，为了谋求装置成本的降低、处理能力的提高、以及通过在始终吸附住基板10的状态下进行加热处理而对在基板10产生翘曲或裂纹这一问题的可靠的解决，理想的是：使用具备基板移载机构8(8L、8R)以及基板装载台3A及3B的本实施方式的输送机构。
此外，实施方式的成膜装置将巡回速度V1～V5设为比成膜时移动速度V0高速，由此，能够通过巡回输送处理使一方基板装载台3迅速地配置于另一方基板装载台3的后方。上述效果能够通过将至少巡回速度V1～V5整体的平均值设为比成膜时移动速度V0高速来达成。
以下，对速度V0和巡回速度V1～V5加以详述。在此，对与速度V0～V5有关联的距离L0～L5加以说明。
如图4所示，将从输送方向(X方向)上的基板装载台3的形成长度SL3减去喷射区域R1的长度所得的距离设为距离L0，将基板装载台3A进行速度V1的向输送方向的水平移动动作前后的水平距离设为距离L1。
此外，如图5所示，将基板装载台3A进行速度V2的下降动作前后的高低差设为距离L2。而且，如图6所示，将基板装载台3A进行速度V3的向反输送方向的水平移动动作前后的水平距离设为距离L3。
而且，如图7所示，将基板装载台3A进行速度V4的上升动作前后的高低差设为距离L4，如图17所示，将基板装载台3A进行速度V5的水平移动动作前后的水平距离设为距离L5。
因此，对于图3～图17所示的实施方式的成膜装置的动作例，为了基板装载台3A(一方基板载置部)的巡回输送处理在载置于基板装载台3B(另一方基板载置部)的所有基板10通过作为成膜处理区域的喷射区域R1之前结束，需要满足以下的算式(1)。
L0/V0≥L1/V1+L2/V2+L3/V3+L4/V4+L5/V5…(1)
此时，在喷射区域R1预先确定的情况下，距离L0由基板装载台3向输送方向的形成长度SL3确定。然后，载置于上表面上的基板10的数量(基板载置片数)由基板装载台3的形成长度SL3确定。
此外，在鉴于成膜处理时间、成膜装置的规模等而预先设定有距离L1～L5、速度V0～V5的情况下，能够在满足算式(1)的最小形成长度SL3的基板装载台3的上表面上最大载置的基板10的数量为优选基板载置片数。
例如，在使用156mm见方的矩形基板10时，若设为满足算式(1)的沿X方向的最小的形成长度SL3为800mm，则在X方向的形成长度SL3为800mm的基板装载台3上能够沿X方向载置五个基板10，因此，在如图2所示沿Y方向可载置两个基板10的情况下，十个(5×2)为优选基板载置片数。
像这样，本实施方式的成膜装置的基板装载台3A以及3B(第一以及第二基板载置部)分别搭载有上述优选基板载置片数(规定数)的基板10。即，优选基板载置片数设定为在另一方基板载置部(图3～图17的基板装载台3B)的所有基板10通过作为成膜处理区域的喷射区域R1之前，一方基板载置部(图3～图17的基板装载台3A)的巡回输送处理结束。
实施方式将上述优选基板载置片数的基板10配置于基板装载台3A以及3B各自的上表面上，由此，能够通过输送动作使载置于基板装载台3A以及3B的上表面上的基板10连续地到达喷射区域R1，因此，能够最大限度地提高成膜处理的处理能力。
本实施方式中，作为形成有从薄膜形成喷嘴1喷射原料雾的雾喷出口的喷射面1S与基板10的上表面的间隔的雾喷射距离D1(参照图1)设定为1mm以上30mm以下。
像这样，本实施方式的成膜装置将薄膜形成喷嘴1的雾喷射距离D1设定为1mm以上30mm以下，由此，能够高精度地进行由原料雾MT的喷射实现的成膜处理。
＜其他＞
另外，在本实施方式中，作为基板载置部，示出了两个基板装载台3A以及3B，但通过在移载机构8L以及8R分别设置两个基板装载台3等的改良，也能够使用四个以上的基板装载台3来实现成膜装置。不过，如本实施方式那样，仅通过两个基板装载台3A以及3B来实现成膜装置会将基板装载台3的数量抑制到最小限度，在作为基板载置部移载装置的基板移载机构8的构成的简略化、巡回输送处理的控制内容的容易性等装置成本方面优异。
此外，关于由本实施方式的成膜装置实现的能够有效地抑制在基板10产生翘曲或裂纹的现象的效果的主要构成部为具有加热机构42A以及42B的吸附抓持器4A以及4B和具有加热机构32的基板装载台3。因此，基板移载机构8执行使至少一个基板装载台3移动并通过喷射区域R1的输送动作，就能够达成上述效果。
不过，为了一边抑制装置成本一边谋求成膜处理的处理能力的提高，通过基板移载机构8(8L、8R)来对两个基板装载台3A以及3B执行包含巡回输送处理的输送动作的本实施方式的构成较为理想。
对本发明已经详细地进行了说明，但上述说明在所有方案中均为示例，本发明并不限定于此。可以理解为能够不脱离本发明的范围地想到未举例示出的无数变形例。
附图标记说明：
1 薄膜形成喷嘴
3、3A、3B 基板装载台
4A、4B 吸附抓持器
5 基板投入部
6 基板取出部
8 基板移载机构
10 基板
31 吸附机构
32 加热机构
41A、41B 吸附机构
42A、42B 加热机构

Claims (12)

1.一种成膜装置，其特征在于，具备：
基板载置部(3)，载置基板(10)，并具有以主要加热温度对所载置的基板进行加热的主要加热机构(32)；
第一抓持器(4A)，执行基板投入动作，该基板投入动作是抓持载置于基板投入部(5)的成膜对象的基板，在抓持的状态下进行移动，并将该基板载置于上述基板载置部上的动作；
成膜处理执行部(1)，执行对成膜处理区域(R1)内的载置于上述基板载置部的基板形成薄膜的成膜处理；
基板载置部移载装置(8)，执行使上述基板载置部移动并从上述成膜处理区域内通过的输送动作；以及
第二抓持器(4B)，执行基板取出动作，该基板取出动作是抓持上述成膜处理被执行而形成了薄膜后的上述基板载置部上的基板，在抓持的状态下进行移动，并将该基板载置于基板取出部(6)上的动作，
上述第一抓持器以及上述第二抓持器中的至少一个抓持器具有在基板的抓持状态时以预加热温度对所抓持的基板进行加热的预加热机构(42A，42B)。
2.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，
上述预加热温度比上述主要加热温度低，比载置于上述基板投入部的基板的初始温度高。
3.根据权利要求2所述的成膜装置，其特征在于，
上述预加热机构包含：
第一预加热机构(42A)，设于上述第一抓持器，以第一预加热温度对所抓持的基板进行加热；以及
第二预加热机构(42B)，设于上述第二抓持器，以第二预加热温度对所抓持的基板进行加热，
上述预加热温度包含上述第一预加热温度以及上述第二预加热温度，
上述第一预加热温度与上述第二预加热温度不同。
4.根据权利要求3所述的成膜装置，其特征在于，
上述第二预加热温度比上述第一预加热温度高。
5.根据权利要求4所述的成膜装置，其特征在于，
上述第一抓持器以及上述第二抓持器各自的抓持基板的抓持面(41S)具有在基板的抓持状态时基板超出抓持面的最大尺寸为10mm以内的形状。
6.根据权利要求5所述的成膜装置，其中，
上述第一抓持器以及上述第二抓持器还分别具有通过真空吸附来吸附并抓持基板的吸附机构(41A、41B)，
上述基板载置部还具有通过真空吸附来吸附所载置的基板的吸附机构(31)。
7.根据权利要求6所述的成膜装置，其中，
上述第一抓持器通过对基板吹出释放用气体来进行基板释放处理，该基板释放处理是在执行上述基板投入动作时从抓持状态释放基板的处理，
上述释放用气体的气体温度设定为上述第一预加热温度以上且上述主要加热温度以下。
8.根据权利要求7所述的成膜装置，其特征在于，
对于上述第一抓持器，即将执行上述基板释放处理之前的、上述基板载置部的上表面与抓持状态的基板的下表面的距离即释放时移动距离大于0mm且小于等于10mm。
9.根据权利要求3至权利要求8中任一项所述的成膜装置，其特征在于，
上述第二抓持器的抓持基板的抓持面的材质是与上述薄膜相同的材质。
10.根据权利要求3至权利要求8中任一项所述的成膜装置，其特征在于，
上述第一抓持器以及上述第二抓持器的抓持基板的抓持面的材质是具有上述第一预加热温度以及上述第二预加热温度以上的耐热温度的第一非金属材料以及第二非金属材料。
11.根据权利要求3至权利要求8中任一项所述的成膜装置，其中，
载置于上述基板载置部的基板是硅基板。
12.根据权利要求3至权利要求8中任一项所述的成膜装置，其中，
上述成膜处理执行部包含将原料雾(MT)喷射至大气中来执行上述成膜处理的雾喷射部，上述原料雾(MT)是使原料溶液雾化而获得的，
上述成膜处理区域是上述原料雾的喷射区域。
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