JP2006241567A - 基板搬送機構を備える連続式成膜装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】成膜室に配した成膜ゾーンに、成膜される基板を連続的に搬送する連続式成膜装置において、基板を保持する基板保持手段、および基板保持手段に非接触で動力を伝達する駆動伝達機構からなる構成とした。
【選択図】 図1
Description
特許文献1は、基板の移動経路を挟んで対向する位置に、複数のターゲット材のプラズマを発生させるスパッタカソードを配置し、基板を移動経路において往復動作させることにより、光学多層膜を形成するものである。
特許文献2は、ターゲット材料を保持するスパッタカソードの前面を、複数の基板を連接して搭載する基板トレーを通過させることにより、基板の存在しない空間にターゲット材料が無駄に放出されることを防ぎターゲット材料の利用率を向上させるものである。
特許文献3は、基板トレーを挟んで対向配置されたターゲットによる基板の両面成膜時、隣り合う基板トレー間に間隙ができないように基板トレーを移動することにより、基板面両側の異なる雰囲気が交流することを防止するものである。
ピニオン142を外れた瞬間にピニオン143(Fig.1C中1番左もしくは左から2番目のピニオン)が駆動した場合、高速搬送されてきた基板トレーNo4が瞬間的に低速搬送されるため、基板トレーNo4には急制動が生じ、機構部には極めて大きな負荷がかかり機械的な耐久性を著しく悪化させてしまう。
また、特許文献2および特許文献3に記載の基板搬送機構は、ギヤを係合させて駆動伝達するため、ギヤが噛み合う際に粉塵が発生し真空槽内の汚染の原因となっていた。さらに、駆動伝達の際の振動が粉塵を舞上がらせ、特に成膜ゾーンにおいて高品質膜形成の妨げとなっていた。
また、基板保持手段が基板トレーからなり、成膜ゾーンから順次回収した基板トレーを複数収納するトレー待機ゾーンを備え、トレー待機ゾーンは基板トレーの回収位置を有し、第1の搬送手段は成膜ゾーンから回収位置まで基板トレーを行方向に搬送し、第2の搬送手段がトレー待機ゾーンにおいて基板トレーを列方向に搬送し、回収位置において第1の搬送手段と第2の搬送手段双方を駆動し、基板トレーを等価的に斜め移動させる構成とした。
さらに、トレー待機ゾーンが成膜ゾーンへの基板トレー供給と基板トレー回収を兼用し、トレー待機ゾーンを成膜ゾーンの両端に配置し、一端のトレー待機ゾーンから成膜ゾーンに供給して他端のトレー待機ゾーンに回収した基板トレーを再度成膜ゾーンに供給して一端のトレー待機ゾーンに回収する処理を繰返すことにより、基板トレーが保持する基板に多層膜を形成する構成とした。
また、基板保持手段が基板トレーからなり、駆動伝達機構において、供給位置に複数のピニオンが配置され、回転駆動する一方のピニオンにより先行の基板トレーが搬送され、駆動を停止した他方のピニオン上に後続の基板トレーがセットされ、先行の基板トレーの後方端と後続の基板トレーの先端位置が搬送方向に垂直な平面内で一致するときに後続の基板トレーが先行の基板トレーと同速になるように他方のピニオンを回転駆動し、さらに、後続の基板トレーを搬送方向と垂直な方向に駆動させる搬送系を備え、搬送系が先行する基板トレーと間隙なく隣接させて成膜ゾーンを通過させるように構成した。
さらに、複数のピニオンが同一の駆動源に接続され、一部のピニオンが駆動伝達解除のためのクラッチ機構に接続され、クラッチ機構に接続されるピニオンは、他のピニオンよりも回転方向に垂直な方向にずれた位置に配置し、クラッチ機構に接続するピニオンに隣接するピニオンの長さを、回転方向に垂直な方向に伸張した構成とした。
またさらに、成膜ゾーンにおける成膜手段をスパッタ電極に配設したターゲット材料を通電により基板上に堆積させるスパッタ手段とした。
さらに、駆動伝達機構に、磁極部を形成したラック&ピニオン方式を用いるようにした。
また、基板保持手段が基板トレーからなり、駆動伝達機構が、基板トレーに対して搬送方向に動力を伝達する複数のピニオンからなり、さらに、基板トレーに対して搬送方向垂直方向に動力を伝達する搬送系を備えた成膜装置において、先行する基板トレーと後続の基板トレーとの搬送方向の位置関係を、複数のピニオンを選択的に制御して調整するステップ、および、先行する基板トレーと後続の基板トレーとの搬送方向垂直方向の位置関係を、搬送系を制御して調整するステップからなり、この2つのステップによって先行する基板トレーと後続の基板トレーとが隙間なく隣接されるようにした。
図1は基板トレーおよび搬送手段の概略断面図を示し、基板トレーは紙面に垂直な方向に搬送されるものとする。基板トレー1には図示しない基板が保持され、基板トレーを駆動することにより基板を搬送する。基板トレー1の下部には磁極部7が形成され、ラックの歯の代わりに磁石が埋め込まれている。ピニオン2a,2bにも外周に磁極部8が形成され、歯の代わりに磁石が埋め込まれている。基板トレー1にはシャフト3を介してベアリング4が接続されており、搬送経路であるレール5の上を移動する。また、基板トレー1の倒れを防止している。
図3および図4において、色づけされたピニオンは回転状態を表すものとし、色づけされていないピニオンは停止状態を表すものとする。実施例はピニオン21およびピニオン22を全て同一のモーターに接続して等速回転させ、クラッチ機構によりピニオン22のみを駆動伝達解除可能な構成とするが、基板トレーの搬送速度を変化させる場合やピニオンを独立制御したい場合等は、ピニオンの駆動源を独立に設けてもよい。図4において、基板トレー1に記載する矢印は、駆動源から基板トレーに伝達される力の方向を示す。
説明は省略するが、トレー待機ゾーン14に収納される基板トレーも搬送方向が異なることを除いて同様の動きをする。また、基板トレーの回収時は供給時と逆の操作を行えばよい。
(2a)ピニオン
(2b)ピニオン
(3)シャフト
(4)ベアリング
(5)レール
(6)駆動用モーター
(7)磁極部
(8)磁極部
(10)成膜室
(11)仕切バルブ
(12)トレー待機ゾーン
(13)成膜ゾーン
(14)トレー待機ゾーン
(15)供給回収位置
(16)供給回収位置
(17)ターゲット
(18)ターゲット
(19)搬送系
(20)搬送系
(21)ピニオン
(22)ピニオン
Claims (16)
- 成膜室に配した成膜ゾーンに、成膜される基板を連続的に搬送する連続式成膜装置であって、
該基板を保持する基板保持手段、および
該基板保持手段に非接触で動力を伝達する駆動伝達機構からなることを特徴とする成膜装置。 - 請求項1記載の成膜装置であって、
該駆動伝達機構が該成膜ゾーンを含む搬送経路に配置されたピニオンからなり、該ピニオン及び該基板保持手段が磁極部を備え、該ピニオンを回転駆動することにより該基板保持手段の磁極部に作用を与えて該基板保持手段を非接触搬送することを特徴とする成膜装置。 - 請求項1記載の成膜装置であって、
該駆動伝達機構を構成する第1の搬送手段、および該第1の搬送手段とは搬送方向の異なる独立した第2の搬送手段を備え、
該基板保持手段を該第1の搬送手段の動力圏内から該第2の搬送手段の動力圏内へハンドオフする際に、該第1の搬送手段と該第2の搬送手段双方を用いて該基板保持手段を搬送することを特徴とする成膜装置。 - 請求項2乃至3記載の成膜装置であって、
該基板保持手段が基板トレーからなり、
該成膜ゾーンに順次供給する該基板トレーを複数収納するトレー待機ゾーンを備え、
該トレー待機ゾーンは該基板トレーの供給位置を有し、
該第1の搬送手段は該トレー待機ゾーンにおいて該基板トレーを列方向に搬送し、
該第2の搬送手段は該供給位置から該成膜ゾーンまで該基板トレーを行方向に搬送し、
該供給位置において該第1の搬送手段と該第2の搬送手段双方を駆動し、該基板トレーを等価的に斜め移動させることを特徴とする成膜装置。 - 請求項2乃至3記載の成膜装置であって、
該基板保持手段が基板トレーからなり、
該成膜ゾーンから順次回収した該基板トレーを複数収納するトレー待機ゾーンを備え、
該トレー待機ゾーンは該基板トレーの回収位置を有し、
該第1の搬送手段は該成膜ゾーンから該回収位置まで該基板トレーを行方向に搬送し、
該第2の搬送手段が該トレー待機ゾーンにおいて該基板トレーを列方向に搬送し、
該回収位置において該第1の搬送手段と該第2の搬送手段双方を駆動し、該基板トレーを等価的に斜め移動させることを特徴とする成膜装置。 - 請求項4乃至5記載の成膜装置であって、
該トレー待機ゾーンが該成膜ゾーンへの該基板トレー供給と該基板トレー回収を兼用し、
前記トレー待機ゾーンを該成膜ゾーンの両端に配置し、
一端の前記トレー待機ゾーンから該成膜ゾーンに供給して他端の前記トレー待機ゾーンに回収した基板トレーを再度該成膜ゾーンに供給して一端の前記トレー待機ゾーンに回収する処理を繰返すことにより、該基板トレーが保持する該基板に多層膜を形成することを特徴とする成膜装置。 - 請求項2記載の成膜装置であって、
前記基板保持手段が基板トレーからなり、
前記駆動伝達機構が、該基板トレーに対して搬送方向に動力を伝達する複数のピニオンであって、該ピニオンごとに選択的な速度制御が可能であり、該選択的な速度制御によって先行する基板トレーと後続の基板トレーとの搬送方向の位置関係を調整する複数のピニオンからなり、
さらに、該基板トレーに対して搬送方向垂直方向に動力を伝達する搬送系であって、先行する基板トレーと後続の基板トレーとの搬送垂直方向の位置関係を調整するよう制御される搬送系を備え、
該複数のピニオンの選択的な速度制御および該搬送系の制御によって該先行する基板トレーと該後続の基板トレーとが隙間なく隣接されることを特徴とする成膜装置。 - 請求項7記載の成膜装置において、
前記選択的な速度制御が、駆動と停止との切換えによって行われることを特徴とする成膜装置。 - 請求項2記載の成膜装置であって、
該基板保持手段が基板トレーからなり、
該駆動伝達機構において、該供給位置に複数のピニオンが配置され、
回転駆動する一方の該ピニオンにより先行の基板トレーが搬送され、
駆動を停止した他方の該ピニオン上に後続の基板トレーがセットされ、
先行の該基板トレーの後方端と後続の該基板トレーの先端位置が搬送方向に垂直な平面内で一致するときに後続の該基板トレーが先行の該基板トレーと同速になるように他方の該ピニオンを回転駆動し、
さらに、後続の該基板トレーを搬送方向と垂直な方向に駆動させる搬送系を備え、該搬送系が先行する該基板トレーと間隙なく隣接させて該成膜ゾーンを通過させるように構成されたことを特徴とする成膜装置。 - 請求項8又は9記載の成膜装置であって、
該複数のピニオンが同一の駆動源に接続され、一部のピニオンが駆動伝達解除のためのクラッチ機構に接続され、
該クラッチ機構に接続されるピニオンは、他のピニオンよりも回転方向に垂直な方向にずれた位置に配置し、
該クラッチ機構に接続する前記ピニオンに隣接するピニオンの長さを、回転方向に垂直な方向に伸張したことを特徴とする成膜装置。 - 請求項1記載の成膜装置であって、
該基板保持手段が基板トレーからなり、
該基板トレーの搬送速度を変化させることにより先行する基板トレーに後続の基板トレーを追いつかせ、間隙なく該基板トレーを隣接させて該成膜ゾーンを通過させることを特徴とする成膜装置。 - 請求項1乃至11記載の成膜装置であって、
該成膜ゾーンにおける成膜手段がスパッタ電極に配設したターゲット材料を通電により基板上に堆積させるスパッタ手段であることを特徴とする成膜装置。 - 基板を保持する基板保持手段および該基板保持手段に動力を伝達する駆動伝達機構からなる成膜装置において、成膜室に配した成膜ゾーンに、該基板を連続的に搬送して成膜する成膜方法であって、
該駆動伝達機構が該基板保持手段に非接触で動力を伝達することを特徴とする成膜方法。 - 請求項13記載の成膜方法であって、
該駆動伝達機構に、磁極部を形成したラック&ピニオン方式を用いることを特徴とする成膜方法。 - 請求項13記載の成膜方法において、
前記駆動伝達機構が、該基板保持手段に対して搬送方向に動力を伝達する複数のピニオンからなり、さらに、該基板保持手段に対して搬送方向垂直方向に動力を伝達する搬送系を備えた成膜装置において、
該複数のピニオンの動力を選択的に制御して、先行する基板の最後部と後続の基板の最前部とを搬送方向垂直面内において略一致させるステップ、および
該搬送系の動力を制御して、先行する基板面と後続の基板面とを一致させるステップからなることを特徴とする成膜方法。 - 請求項13記載の成膜方法において、
前記基板保持手段が基板トレーからなり、前記駆動伝達機構が、該基板トレーに対して搬送方向に動力を伝達する複数のピニオンからなり、さらに、該基板トレーに対して搬送方向垂直方向に動力を伝達する搬送系を備えた成膜装置において、
先行する基板トレーと後続の基板トレーとの搬送方向の位置関係を、該複数のピニオンを選択的に制御して調整するステップ、および
先行する基板トレーと後続の基板トレーとの搬送方向垂直方向の位置関係を、該搬送系を制御して調整するステップからなり、
前記2つのステップによって該先行する基板トレーと該後続の基板トレーとが隙間なく隣接されることを特徴とする成膜方法。
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CN113430494A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-09-24 | 苏州健雄职业技术学院 | 滚子链悬浮强度加工夹具、真空镀膜设备以及喷丸设备 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH08274142A (ja) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Anelva Corp | インライン式成膜装置 |
JP2000273615A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-10-03 | Anelva Corp | 成膜装置における基板保持具の表面の堆積膜の除去方法及び成膜装置 |
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2005
- 2005-03-07 JP JP2005062005A patent/JP2006241567A/ja active Pending
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