JP2012109409A

JP2012109409A - 基板搬送トレイ

Info

Publication number: JP2012109409A
Application number: JP2010257255A
Authority: JP
Inventors: Susumu Ikeda; 進池田; Tetsuji Kiyota; 清田　　哲司; Makoto Kikuchi; 誠菊地; Takashi Komatsu; 孝小松; Miki Omori; 美紀大森; Masashi Kubo; 昌司久保
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2010-11-17
Filing date: 2010-11-17
Publication date: 2012-06-07

Abstract

【課題】数枚の基板を載置できる基板搬送トレイであって、ＣＶＤ成膜装置内で用いた場合に異常放電が発生しにくい基板搬送トレイを提供する。
【解決手段】基板搬送トレイ１は、複数の凹部１１がその一方面１２に形成され、凹部に基板Ｓが載置されて搬送される基板搬送トレイであって、基板搬送トレイの一方面に絶縁膜２１が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は基板搬送トレイに関する。

従来、複数枚の基板を同時に処理するために、一つの大型トレイに複数枚の基板を載置して、複数枚の基板を同時に処理するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、ドライエッチング法で一括して複数枚の太陽電池用基板の表面を粗面にするために複数枚の太陽電池用基板を載置するトレイを用いている。

また、このような基板を載置する基板トレイとしては、高い搬送性を得るために、例えばカーボン材料を用いたものがある。

特開２００３−２４９６６７号公報

このようなカーボン材料を用いた基板トレイは、上述のように搬送性が良く、かつ、耐熱性も高いのでＣＶＤ法（化学気相成長法）により成膜する場合に用いられる。しかしながら、ＣＶＤ法によりハイレート（例えば３ｎｍ／秒以上）で成膜する場合にカーボン材料からなる基板トレイを用いると異常放電が発生しやすいという問題がある。

そこで、本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決することにあり、複数枚の基板を載置できる基板搬送トレイであって、ＣＶＤ成膜装置内で用いた場合に異常放電が発生しにくい基板搬送トレイを提供しようとするものである。

本発明の基板搬送トレイは、複数の凹部が一方面に形成され、該凹部に基板が載置されて搬送される基板搬送トレイであって、前記基板搬送トレイの前記一方面に絶縁膜が形成されていることを特徴とする。基板トレイの一方面に絶縁膜が形成されていることで、異常放電を抑制することが可能である。

本発明の好ましい実施形態としては、前記基板搬送トレイは、カーボンからなり、前記絶縁膜が、アルミナからなることが挙げられる。

前記基板搬送トレイの側面に亘って前記絶縁膜が延設されていることが好ましい。側面にも絶縁層が設けられていることで、より異常放電を抑制することが可能である。

前記絶縁膜の厚みが、１８０〜２３０μｍであることが好ましい。この範囲であることで、絶縁性を確保すると共に、膜のひび割れを抑制することができる。

本発明の基板搬送トレイによれば、数枚の基板を載置でき、かつＣＶＤ成膜装置内で用いた場合に異常放電が発生しにくいという優れた効果を奏し得る。

基板搬送トレイの概略斜視図である。基板搬送トレイの概略断面図及びその一部拡大図である。ＣＶＤ成膜装置の一例を示す概略図である。

本発明の基板トレイについて、図１、２を用いて説明する。

基板トレイ１は、例えばＣＶＤ成膜装置において基板を保持した状態で搬送するために用いられるものである。基板トレイ１は、カーボンからなり、搬送性が良く、かつ、耐熱性が高い。なお、基板トレイ１の表面には、表面のカーボンが飛散しないようにグラッシー処理が施されていてもよい。

基板トレイ１では、複数の基板Ｓが載置できるよう、基板トレイ１の一方面１２側に複数の凹部１１が設けられている。凹部１１は、本実施形態では、７×７のマトリクス状に配置されて形成されている。また、凹部１１は、本実施形態では上面視において矩形状である。

この凹部１１には、それぞれ基板Ｓが載置されている。基板Ｓが載置された状態で、基板トレイ１が搬送されることで、複数の基板Ｓを一括して搬送することが可能である。

また、基板トレイ１の一方面１２側には、図２に示すように、基板トレイ１の一方面１２を覆う絶縁膜２１が形成されている。即ち、絶縁膜２１は、基板トレイ１の一方面１２と、凹部１１の内面とに亘って形成されている。

このように基板トレイ１の一方面１２を覆う絶縁膜２１が形成されていることで、基板トレイ１をＣＶＤ装置に搬送して基板Ｓに成膜を行った場合に異常放電が発生しにくい。

即ち、基板トレイ１の強度を保持するためにカーボン等の導電性材料を用いて基板トレイ１を構成すると、ＣＶＤ法により特にハイレートで成膜していると異常放電が発生しやすい。そこで、本実施形態では、プラズマに曝される基板トレイ１の一方面１２（即ち基板Ｓの被処理面側）に絶縁膜２１を形成し、これにより異常放電を抑制している。

このような絶縁膜２１としては、絶縁性を有するものであればよい。このような材料としては、金属酸化物、例えばアルミナ、イットリアからなる。これらの材料を用いることで、簡易に、かつ製造コストを抑制して絶縁膜２１を形成することができる。

なお、基板トレイ１を全て絶縁材料で形成することも考えられるが、全て絶縁材料で構成する場合には、カーボンを用いた場合と同様の強度を保持することができない場合も考えられる。また、ＣＶＤ法においては基板Ｓを高温加熱（例えば４００℃）するので、この温度により変形しないことが必要であるが、この温度に耐えられる絶縁材料で基板トレイ１を形成すると製造コストが高くなるという問題がある。従って、本実施形態のように、強度及び熱耐性の高いカーボンからなる基板トレイ１に絶縁膜２１を形成することが好ましい。

また、本実施形態では、絶縁膜２１は、さらに基板トレイ１の側壁部１３にも延設されている。このように延設されることで、基板トレイ１のプラズマに曝される部分が全て絶縁膜で覆われているために、より異常放電を抑制することができる。

絶縁膜２１の厚みは、１８０〜２３０μｍであることが好ましい。この範囲であることで、加熱により絶縁膜２１が延びることもなく、かつ絶縁性を保持することができると同時に、膜のひび割れを抑制することができる。

絶縁膜２１の形成方法としては、溶射法や、ＣＶＤ法、スパッタ法などの公知の成膜方法を用いて形成することが可能である。本実施形態では、絶縁膜２１として、簡易にかつ製造コストを抑制できることから、溶射によりアルミナ膜を形成している。

かかる基板搬送トレイが搬送される処理装置としては、例えば、図３に示すようなものが挙げられる。

図３に示す処理装置は、ＣＶＤ装置である。ＣＶＤ装置３のチャンバ３１には、搬送されてきた基板トレイ１が載置される載置台３２が設けられている。載置台３２は、ヒーターが内蔵されており、基板トレイ１を加熱することで基板Ｓを加熱することが可能である。なお、図示しないがＣＶＤ装置３には基板トレイ１を搬送する搬送手段が設けられて、基板トレイ１を搬送することが可能である。

搬送手段としては、ローラーや、いわゆるスライド機構を設けたものが挙げられる。スライド機構は、例えば、プーリを駆動することでスライダを駆動して基板を搬送するものである。具体的には、下段のスライダの上にその上段の直線レールを固定するようにして構成された複数段のリニアガイドを備えており、複数段のリニアガイドには、２段目より上段の直線レールの前進側および後退側に、それぞれプーリが設けられている。これらのプーリには、駆動テープが巻き掛けられている。駆動テープは、プーリが設けられた直線レール上を摺動する上段のスライダに固定されている。そして、上段のスライダを該プーリにより駆動することで基板を搬送するように構成されている。

チャンバ３１には、成膜ガス導入手段３３に接続されるシャワープレート３４が載置台３２に対向して設けられている。成膜ガス導入手段３３からの成膜ガスはシャワープレート３４を介してチャンバ３１内に導入される。

また、シャワープレート３４は、ＲＦ電極を兼ねている。即ち、このシャワープレート３４にはＲＦ電源３５が設けられており、シャワープレート３４に電圧を印加できるように構成されている。これによりシャワープレート３４を介して導入した成膜ガスをプラズマ化することが可能である。

このようにプラズマを形成するＣＶＤ装置３では、形成したプラズマにより異常放電が生じることがあるが、本実施形態では、載置台３２に載置される基板トレイ１は、プラズマに曝される面に絶縁膜２１（図２参照）が形成されていることから、異常放電を抑制することができ、安定して成膜を行うことができる。

また、本実施形態の基板トレイ（０．９８９×０．９８９ｍ）を設置したＣＶＤ装置３により成膜を行った。基板トレイ１の絶縁膜２１は、溶射により形成された厚み２００μｍのアルミナ膜であった。成膜は、２０秒間であり、膜厚１８０ｎｍのＳｉＮ膜を形成したが、異常放電はゼロであり、安定して成膜を行うことができた。

基板トレイ１の絶縁膜２１を、厚みが１８０μｍである溶射により形成されたアルミナ膜に変更して同様にＳｉＮ膜を形成したところ、異常放電はゼロであった。

また、基板トレイ１の絶縁膜２１を、厚みが２３０μｍである溶射により形成されたアルミナ膜に変更して同様にＳｉＮ膜を形成したところ、異常放電はゼロであった。

基板トレイ１の絶縁膜２１を、厚みが２００μｍである溶射により形成されたイットリア膜に変更して同様にＳｉＮ膜を形成したところ、異常放電はゼロであった。

さらに、絶縁膜を形成しなかった基板トレイを用いて同一条件で成膜を行ったところ、異常放電が発生した。

本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、基板の載置数や、凹部の形状については、基板の大きさ、基板の形状に応じて設定される。

本発明の基板搬送トレイは、異常放電を抑制することができる。従って、半導体製造分野において利用可能である。

１基板トレイ
１１凹部
２１絶縁膜

Claims

複数の凹部が一方面に形成され、該凹部に基板が載置されて搬送される基板搬送トレイであって、
前記基板搬送トレイの前記一方面に絶縁膜が形成されていることを特徴とする基板搬送トレイ。
前記基板搬送トレイは、カーボンからなり、前記絶縁膜が、アルミナからなることを特徴とする請求項１記載の基板搬送トレイ。
前記基板搬送トレイの側面に亘って前記絶縁膜が延設されていることを特徴とする請求項１又は２記載の基板搬送トレイ。
前記絶縁膜の厚みが、１８０〜２３０μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板搬送トレイ。