JP2011108928A - 基板支持装置及び真空処理装置並びにホルダカバー - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンス作業をより簡便なものとすることで、メンテナンスコスト及びランニングコストの低減に寄与する基板支持装置及び基板支持装置を備える真空処理装置を提供する。
【解決手段】基板３を搭載して真空処理装置Ｓ内を搬送される基板支持装置１は、基板３を一端部側で支持する弾性体からなる少なくとも１つの基板支持爪１５と、基板支持爪１５の他端部側が配置されるホルダー１１と、ホルダー１１に取り付けられるホルダカバー１３と、を有してなり、ホルダカバー１３をホルダー１１に取り付けることにより、基板支持爪１５をホルダカバー１３とホルダー１１との間に挟んで所定位置に支持することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、基板支持装置及び該基板支持装置を備える真空処理装置並びにホルダカバーに係り、特に基板の表面に所定の処理を施す真空処理装置において、基板を支持するための基板支持爪を有する基板支持装置及び該基板支持装置を備える真空処理装置並びにホルダカバーに関する。

本発明に関連する基板支持装置が開示された文献として、インライン式成膜装置に関する特許文献１が挙げられる。特許文献１に記載されたインライン式成膜装置は、成膜室やその他の処理室等として機能する複数の真空室を含んでおり、複数の真空室を連続して四角形に直列的に接続するとともに、それらの真空室を貫通した四角形状の基板搬送路が形成されている。基板は、基板搬送路に沿って各真空室内を移送される基板支持装置（キャリア）に搭載された状態で搬送される。

基板支持装置に搭載された基板は、基板搬送路に沿って例えば時計回りで移動し、各真空室で必要な処理を受ける。成膜などの所定の処理が完了した基板は、基板回収装置を介して外部へ搬出される。上記の基板支持装置は、支持爪によって基板を保持する機構を備えている。具体的には、基板支持装置に取り付けられたホルダー部分にネジ止めされた３つの支持爪の先端部分が基板を支持する構造となっている。

特開平１０−１９４４５１号公報 特開平１１−０９１９４５号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術によれば、基板を所定位置に正確に支持するためには、専用冶具を用いた各支持爪の微調整が不可欠であり、メンテナンス作業が複雑になるという問題があった。

また、成膜処理時、成膜物質が支持爪やホルダーに付着するため、付着膜の剥離によるパーティクルの発生を抑える観点から、付着膜を定期的に除去・再生する必要がある。ホルダーは複雑形状であるため再生処理のコストがかかるという問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、メンテナンス作業をより簡便なものとすることで、メンテナンスコスト及びランニングコストの低減に寄与する基板支持装置及び該基板支持装置を備える真空処理装置並びにホルダカバーを提供することを目的とする。

本発明に係る基板支持装置は、基板を搭載して真空処理装置内を搬送される基板支持装置であって、基板を一端部側で支持する弾性体からなる少なくとも１つの基板支持爪と、基板支持爪の他端部側が配置されるホルダーと、ホルダーに取り付けられるホルダカバーと、を有し、基板支持爪は、ホルダーと前記ホルダカバーとの間に挟まれて支持されることを特徴とする。また、本発明に係る真空処理装置はこのような基板支持装置を使用できることを特徴とする。

本発明に係るホルダカバーは、弾性体からなる基板支持爪を介して基板が支持されて真空処理装置内を搬送されるキャリアに取り付けることで、キャリアへの成膜物質の付着を防ぐホルダカバーであって、キャリアに取り付けられた状態で、基板支持爪をキャリアとの間で狭持することができることを特徴とする。

ホルダーを単純形状のカバーで覆い、ホルダーへの膜付着を抑制することができるためメンテナンスコストが低減できる。また、支持爪の固定と位置出しをカバー組付け作業と同時に行うことができるため調整工数の低減ができる。

本発明の一実施形態に係るスパッタ装置の概略図である。 本発明の一実施形態に係る基板搬送装置の断面概略図である。 本発明の一実施形態に係るホルダーとカバーの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカバーが取り付けられたホルダーの正面図である。 本発明の一実施形態に係るホルダーの支持爪とカバーの突起部の位置関係を示す拡大図である。 本発明の一実施形態に係るホルダーとカバーのＡ−Ａ断面図である。

図１に本発明の一実施形態に係る真空処理装置Ｓを示す。真空処理装置Ｓは、ロードロックチャンバＬＣ(基板供給室)、アンロードチャンバＵＬ(基板排出室)、プロセスチャンバ(成膜室、その他の処理室)Ｓ１、コーナーチャンバＣＣ(基板搬送方向転換室)などの各真空室が縦設されたインライン式成膜装置である。各真空室は、専用または兼用の排気系によって排気される真空容器であり、隣り合う真空室とはゲートバルブＧＶを介して連結されている。また、真空処理装置Ｓは、基板３を各真空室内に搬送するための基板搬送装置Ｔを備えている。

図２は、任意のプロセスチャンバＳ１の断面概略図である。基板搬送装置Ｔは、各真空室を貫通するように設置された基板搬送路に沿って、基板３が搭載された基板支持装置１を搬送できるように構成されている。具体的には、基板搬送装置Ｔは、基板搬送路側に配設された螺旋状磁石５と所定距離離れて磁気結合する永久磁石６が基板支持装置１側に配置されており、螺旋状磁石５の回転に伴って基板支持装置１が移動するように構成されている。

基板搬送路側に配設された螺旋状磁石５は、基板搬送方向に平行に配置された回転軸の外周部分に螺旋状に磁気が着磁されて構成されている。一方、基板支持装置１側に配置された永久磁石６は、各基板支持装置１の下側部材（スライダ７）に取り付けられている。すなわち、螺旋状磁石５の回転動作を制御することによって基板支持装置１の搬送位置を制御することができる。なお、本実施形態に係る基板搬送路には、搬送中の基板支持装置１の姿勢を垂直に維持するため、基板支持装置１の側方を支持するキャリア案内用ベアリング（不図示）が設けられている。

基板３は、ロードロックチャンバＬＣで基板支持装置１に搭載され、基板搬送装置Ｔによって基板支持装置１に搭載された状態で隣接真空室に順次搬送される。各真空室内で基板支持装置１が停止し成膜等の処理が行われた後、アンロードチャンバＵＬで基板３が排出される。

図３に示すように、基板支持装置１は、キャリア１０とホルダカバー１２とから構成されており、キャリア１０はスライダ７とスライダ７の上側に取り付けられた２つのホルダー１１から構成されている。また、ホルダカバー１２はホルダー１０，１０に被せられている。

ホルダー１１は、基板３を配置するための開口部１１ａが形成された略半円状の枠状部材であり、基板搬送路に対して垂直に、すなわちスライダ７に対して平行に配設される。ホルダー１１は、成膜やアッシングなどの処理が行われる基板処理領域に位置しながら搬送される。開口部１１ａの内周側には、基板３を支持するための基板支持爪１５が固定されている。基板支持爪１５としては、可動爪１５ａと固定爪１５ｂの２つの種類があり、いずれも、導電性の弾性部材から構成される板ばねから構成されている。

可動爪１５ａはホルダー１１の開口部１１ａの下側位置に１つ、固定爪１５ｂ，１５ｂはホルダー１１の開口部１１ａの上側位置に２つ、それぞれ取り付けられている。可動爪１５ａを下方に向けて弾性変形させることで、ホルダー１１に搭載された基板３の係止を解除することができる。基板支持爪１５のホルダー１１への固定方法については後述する。なお、開口部１１ａはホルダー１１を貫通して形成されており、ホルダー１１に支持された状態の基板両面に対して同時に成膜をすることができる。また、ホルダー１１は基板３の形状や大きさにより変更することができる。

ホルダカバー１２は、ホルダー１１の両面側から被せて、基板支持爪１５以外の部分を覆う部材であり、ホルダー１１側の膜付着部を基板３と基板支持爪１５のみにすることができる。ホルダカバー１２は、テーパ凸部２１が形成された第１ホルダカバー１３と、ホルダー１１側面部分を覆うフランジが形成されている第２ホルダカバー１４とから構成されている。第２ホルダカバー１４は、不図示のネジによってホルダー１１に固定されている。

図４に示すように、第１ホルダカバー１３に形成されたテーパ凸部２１は、３箇所に形成されており、ホルダー１１に取り付けられた３つの基板支持爪１５のそれぞれに対応している。テーパ凸部２１の機能は、３箇所とも同様であるため、図５に基づいて任意の一つの基板支持爪１５について、その固定構造について説明する。

図５は、基板支持爪１５（固定爪１５ｂ）がホルダー１１に取り付けられた状態を示している。また、図６は図５のＡ−Ａ断面図である。
ホルダー１１側には、基板支持爪１５ｂを配置する溝加工部２２が形成されており、この溝加工部２２には、基板支持爪１５ｂを押し付けることで位置決めを行う２つの面（押し当て面２２ａ）が形成されている。押し当て面２２ａは精度の高い加工を施してあり、基板支持爪１５ｂの交換を繰り返しても位置が変化しない精度とされている。

テーパ凸部２１は、第１ホルダカバー１３からホルダー１１側に向かって張り出した中空な四角柱状の部分であり、基板支持爪１５ｂと接するテーパ凸部２１の第一面２１ａと第二面２１ｂにはテーパ加工が施されている。テーパ凸部２１の貫通孔には、ホルダー１１と第１のホルダカバー１３とを固定するネジ２４が配置される。なお、テーパ凸部２１のテーパ加工は、４つの面の全てに行ってもよい。

基板支持爪１５ｂの屈曲部１５ｃをホルダー１１の溝加工部の角位置２２ｃに合せて載置し(この時点で固定はされていない)、第１ホルダカバー１３をホルダー１１にネジ２４で固定することで、テーパ凸部２１のテーパ面２１ａ，２１ｂが基板支持爪１５ｂを押し当て面２２ａに押し付け、さらに基板支持ばね１５ｂの側面を溝加工部２２の底面に押し付けることで基板支持爪１５ｂが所定位置に固定される構造となっている。すなわち、基板支持爪１５ｂは、テーパ凸部２１のテーパ面２１ａ，２１ｂとホルダー１１の押し当て面２２ａによって位置決め及び固定される。

なお、本実施形態においては、基板支持ばね１５ｂに直接接する押圧部材１６が用いられている。押圧部材１６は、テーパ凸部２１のテーパ面２１ａ，２１ｂのそれぞれと接する略Ｌ字状の部材であり、断面形状は直角三角形状若しくは矩形状とすることができる。押圧部材１６を、基板支持ばね１５ｂのホルダカバー１３側とテーパ面２１ａ，２１ｂとの間に挟みこむことによって、テーパ凸部２１のテーパ面２１ａ，２１ｂからの押圧をより均一に基板支持ばね１５ｂに伝えることができる。もちろん、押圧部材１６を用いない構成であってもかまわない。

基板支持爪１５ｂの取り付け作業としては、ホルダー１１の溝加工部２２に基板支持爪１５ｂを置き、ホルダカバー１３をホルダー１１にネジ固定することで、ホルダカバー１３がホルダー１１に組み付けられるとともに、基板支持爪１５ｂがホルダー１１の所定位置に配置される。メンテナンスの際は、逆の手順でホルダカバー１３を取り外すことで基板支持爪１５ｂを取り外すことができる。ホルダカバー１３は、サンドブラストやアッシング、電解研磨などによって再生処理を行うことができる。

なお、ホルダカバー１３は、テーパ凸部２１を基板支持爪１５ｂに確実に接触させるための構造を備えている。本実施形態においては、ホルダー１１の成膜面側とホルダカバー１３との間に僅かな隙間ができる寸法にテーパ凸部２１は構成されており、テーパ凸部２１が基板支持爪１５ｂに確実に接触するようにされている。また、テーパ凸部２１ａを基板支持爪１５ｂに常時接触させるために、ホルダカバー１３自体の弾性を利用してもよいし、締結部分にばね座金を用いてホルダー１１側にホルダカバー１３を固定してもよい。

Ｓ 真空処理装置
Ｓ１ プロセスチャンバ
ＬＣ ロードチャンバ
ＵＬ アンロードチャンバ
ＣＣ コーナーチャンバ
ＧＶ ゲートバルブ
Ｔ 基板搬送装置
１ 基板支持装置
３ 基板
５ 螺旋状磁石
６ 永久磁石
７ スライダ
１０ キャリア
１１ ホルダー
１１ａ 開口部
１２，１３ ホルダカバー
１５ 基板支持爪
１５ｃ 基板支持爪の屈曲部
２１ テーパ凸部
２１ａ 第1面
２１ｂ 第２面
２２ 溝加工部
２２ａ 押し当て面
２２ｃ 溝加工部の角位置
２４ ネジ
２６ 押圧部材

Claims (6)

1. 基板を搭載して真空処理装置内を搬送される基板支持装置であって、
   前記基板を一端部側で支持する弾性体からなる少なくとも１つの基板支持爪と、
   前記基板支持爪の他端部側が配置されるホルダーと、
   前記ホルダーに取り付けられるホルダカバーと、を有し、
   前記基板支持爪は、前記ホルダーと前記ホルダカバーとの間に挟まれて支持されることを特徴とする基板支持装置。
2. 前記基板支持爪の他端部側は、Ｌ字状に屈曲された屈曲部を有し、
   前記ホルダーは、前記基板支持爪の前記屈曲部を挟んだ両側のそれぞれと当接する２つの支持面を備えた加工溝部を有し、
   前記ホルダカバーは、前記２つの支持面のそれぞれに対向する面を有するテーパ凸部を有し、
   前記基板支持爪の前記屈曲部は、前記２つの支持面と前記テーパ凸部との間に挟まれて支持されることを特徴とする請求項１に記載の基板支持装置。
3. 前記テーパ凸部の前記２つの支持面のそれぞれに対向する面は、テーパ角度を有することを特徴とする請求項２に記載の基板支持装置。
4. 前記ホルダカバーは、少なくとも前記ホルダーの前記加工溝部の成膜面側を覆うことを特徴とする請求項２又は３に記載の基板支持装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載された基板支持装置を備えることを特徴とする真空処理装置であって、
   前記基板支持装置は、連結された複数の処理室の間に配設された搬送ルートに沿って移動し、各処理室において所定の処理を施されることを特徴とする真空処理装置。
6. 弾性体からなる基板支持爪を介して基板が支持されて真空処理装置内を搬送されるキャリアに取り付けることで、前記キャリアへの成膜物質の付着を防ぐホルダカバーであって、
   前記キャリアに取り付けられた状態で、前記基板支持爪を前記キャリアとの間で狭持することができることを特徴とするホルダカバー。