JP2014078600A - 成膜装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置全体での省スペース化を図ることが可能な成膜装置を提供する。
【解決手段】基板を収容可能な真空容器１２１〜１２５と、当該真空容器内で、基板に成膜する成膜機構１４０と、基板の板厚方向が水平方向となるように、基板を直立させた状態で、基板を保持可能な基板搬送トレイ２０を、平面視において環状の周回軌道に沿って搬送させるトレイ搬送機構１０と、基板を水平状態で搬送し、周回軌道の外側から内側へ通過させる基板搬送機構１９５と、周回軌道の内側で、水平状態の基板搬送トレイ上に基板を載置して、基板搬送トレイに基板を保持させ、基板搬送トレイ及び基板を回転移動させ、直立させた状態にする基板受入部１６０Ａと、を備える構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、成膜装置に関する。

例えば基板などの対象物に成膜を行う成膜装置において、基板の板厚方向が水平方向になるように基板を直立させた状態で搬送するものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の成膜装置は、複数のチャンバーとして、例えば加熱室、複数の成膜室を備えている。この成膜装置では、複数のチャンバーに渡って、基板を直立させた状態で搬送している。

特開２００２−２７０６００号公報

基板搬送トレイによって基板を直立させた状態で保持し、基板及び基板搬送トレイを搬送する成膜装置において、成膜装置全体での省スペース化が求められている。

本発明は、装置全体での省スペース化を図ることが可能な成膜装置を提供することを目的とする。

本発明は、基板に成膜処理を行う成膜装置であって、基板を収容可能な真空容器と、当該真空容器内で、基板に成膜する成膜機構と、基板の板厚方向が水平方向となるように、基板を直立させた状態で、基板を保持可能な基板搬送トレイを、平面視において環状の周回軌道に沿って搬送させるトレイ搬送機構と、基板を水平状態で搬送し、周回軌道の外側から内側へ通過させる基板搬送機構と、周回軌道の内側で、水平状態の基板搬送トレイ上に基板を載置して、基板搬送トレイに基板を保持させ、基板搬送トレイ及び基板を回転移動させ、直立させた状態にする基板受入部と、を備える成膜装置を提供する。

この成膜装置は、水平状態で搬送された基板を、基板搬送トレイの周回軌道の内側まで進入させる。成膜装置は、基板搬送トレイの周回軌道の内側で、水平状態の基板搬送トレイ上に基板を載置する。基板は基板搬送トレイに保持される。成膜装置は、基板搬送トレイ及び基板を回転させて、水平状態から直立させた状態に基板搬送トレイ及び基板の姿勢を変更する。この成膜装置では、基板を受け入れる基板受入部が、基板搬送トレイの周回軌道の内側に設けられているので、周回軌道の内側のスペースを利用することができる。周回軌道の外側に、基板受入部を形成する必要がなく、成膜装置全体としての省スペース化を図ることができる。なお、「基板を直立させた状態」とは、基板が傾斜した状態でもよい。

真空容器から搬出された成膜後の基板を、基板搬送トレイから取り外して回収する基板回収部を備え、トレイ搬送機構は、基板搬送トレイを直立させた状態で、基板回収部から基板受入部へ搬送してもよい。これにより、基板搬送トレイを直立させた状態で、基板回収部から基板受入部へ搬送することができる。これにより、周回軌道の全周において、基板搬送トレイを直立させた状態で搬送することができ、成膜装置全体として省スペース化を図ることが可能となる。基板搬送トレイを直立させて搬送することで、水平状態で搬送する場合と比較して、搬送速度を上げることができる。これにより、生産効率の向上を図ることができる。

トレイ搬送機構は、周回軌道が平面視において矩形状であり、基板及び当該基板を保持する基板搬送トレイを、基板の板厚方向と交差する第１の搬送方向に搬送する第１の直線部と、基板を保持していない基板搬送トレイを、第１の搬送方向と逆方向である第２の搬送方向に搬送する第２の直線部と、第１の直線部と第２の直線部との間で基板搬送トレイの板厚方向に基板搬送トレイを搬送する第３の直線部と、を備える構成でもよい。

基板搬送トレイの周回軌道が矩形状に形成されているので、更なる省スペース化を図ることができる。第１の直線部及び第２の直線部において、基板搬送トレイの板厚方向に基板搬送トレイを搬送し、周回軌道の折り返し部に相当する第３の直線部において、板厚方向と交差する方向に基板搬送トレイを搬送することができるので、第３の直線部での搬送速度の低下を抑制することが可能である。基板搬送トレイが、周回軌道を１周する時間を短縮することができる。

本発明によれば、装置全体での省スペース化を図ることが可能な成膜装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る成膜装置を示す平面図である。 チャンバー内を正面側から示す断面図である。 成膜チャンバー内を搬送方向の前方から示す断面図である。 基板着脱装置を搬送方向の前方から示す右側面図である。 基板着脱装置の背面図である。 基板着脱装置を示す右側面図であり、トレイ傾転フレームが水平状態で基板が搬入された状態を示す図である。 搬送トレイを示す背面図である。 搬送トレイのトレイ本体の部分正面拡大図である。 図８のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。 図８のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図８のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 図８のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 基板位置決めホルダ５０を示す拡大図である。 開閉駆動装置を示す背面図である。

本発明に係る成膜装置について図面を参照して説明する。なお、「上」、「下」等の方向を示す語は、図面に示される状態に基づいており、便宜的なものである。また、図１〜図１４には、説明を容易にする為にＸＹＺ直交座標系も示されている。

（成膜装置）
図１に示す成膜装置１００は、基板１０１（例えばガラス基板）に対して成膜等の処理を施すためのものである。成膜装置１００は、例えばＲＰＤ法（反応性プラズマ蒸着法）による成膜を行う装置である。成膜装置１００は、プラズマを生成するプラズマガン（蒸着源１４０）を備え、生成されたプラズマを用いて、成膜材料をイオン化し、成膜材料の粒子を基板１０１の表面に付着させることにより成膜を行う。

成膜装置１００は、ロードロックチャンバー１２１、バッファチャンバー１２２、成膜チャンバー（成膜室）１２３、バッファチャンバー１２４、ロードロックチャンバー１２５を備えている。これらのチャンバー１２１〜１２５は、この順に並んで配置されている。全てのチャンバー１２１〜１２５が真空容器にて構成され、チャンバー１２１〜１２５の出入口には、開閉ゲート１３１〜１３６が設けられている。成膜装置１００は、バッファチャンバー１２２，１２４、成膜チャンバー１２３が複数並べられている構成でもよい。また、一連のチャンバーによって構成されている成膜装置でもよい。

各真空チャンバー１２１〜１２５には、内部を適切な圧力とするための真空ポンプ（不図示）が接続されている。また、各真空チャンバー１２１〜１２５には、チャンバー内の圧力を監視するための真空計（不図示）が設置されている。各チャンバー１２１〜１２５には、真空ポンプに接続された真空排気管が連通され、この真空排気管に真空計が設置されている。

図２に示すように、成膜装置１００には、基板１０１を保持する搬送トレイ２０を搬送するための搬送装置１０が設けられている。搬送装置１０は、真空チャンバー１２１〜１２５内で、基板１０１及び搬送トレイ２０を直立させた状態で搬送する装置である（詳しくは後述する）。なお、図２及び図３では、搬送トレイ２０を簡略化して記載している。

（真空チャンバー）
次に、図１を参照して各種真空チャンバー１２１〜１２５について説明する。ロードロックチャンバー１２１は、入口側に設けられた開閉ゲート１３１を開放することで、大気開放され、処理される基板１０１、及びこの基板１０１を保持する搬送トレイ２０が導入されるチャンバーである。ロードロックチャンバー１２１の出口側は、開閉ゲート１３２を介して、バッファチャンバー１２２の入口側に接続されている。

バッファチャンバー１２２は、入口側に設けられた開閉ゲート１３２を開放することで、ロードロックチャンバー１２１と連通され、ロードロックチャンバー１２１を通過した基板１０１が導入される圧力調整用チャンバーである。バッファチャンバー１２２の出口側は、開閉ゲート１３３を介して、成膜チャンバー１２３の入口側に接続されている。また、バッファチャンバー１２２には、基板１０１を加熱するためのヒーター（不図示）が設けられている。このヒーターは、基板１０１の成膜面（成膜される面）を加熱すべく、成膜面と対向して配置されている。本実施形態では、基板１０１は直立状態で配置されているため、成膜面は、上下方向に沿って配置されている。バッファチャンバー１２２では、基板温度が例えば２００℃程度になるように加熱する。バッファチャンバー１２２は、成膜チャンバー１２３の前段に設置され、基板１０１を加熱する加熱用チャンバーとして機能する。

ヒーターとしては、例えばランプヒーターを使用することができる。ランプヒーターは、棒状を成し、上下方向Ｚに延在している。ランプヒーターは、バッファチャンバー１２２内に複数本（例えば１２本）設置され、搬送方向Ｌ（Ｙ方向）に所定の間隔を空けて配置されている。ヒーターの熱は基板１０１に伝熱され、基板１０１が加熱される。

成膜チャンバー１２３は、入口側に設けられた開閉ゲート１３３を開放することで、バッファチャンバー１２２と連通され、バッファチャンバー１２２を通過した基板１０１及び搬送トレイ２０が導入され、基板１０１に薄膜層を成膜する処理チャンバーである。成膜チャンバー１２３の出口側は、開閉ゲート１３４を介して、バッファチャンバー１２４の入口側に接続されている。図３に示すように、成膜チャンバー１２３には、基板１０１に成膜材料（薄膜層）を成膜するための蒸着装置１４０が設置されている。蒸着装置１４０は、成膜材料を保持する主ハース、プラズマビームを主ハースへ照射するプラズマガン等で構成される。また、成膜チャンバー１２３には、基板１０１を加熱するためのヒーターが設けられている。このヒーターは、例えば基板１０１を背面１０１ｆ（成膜面１０１ｅと反対側の面）側から基板１０１を加熱するように設置されている。成膜チャンバー１２３では、基板温度が例えば２００℃程度に維持される。

図１に示すバッファチャンバー１２４は、入口側に設けられた開閉ゲート１３４を開放することで、成膜チャンバー１２３と連通され、成膜チャンバー１２３によって成膜された基板１０１及びこれを保持する搬送トレイ２０が導入される圧力調整用チャンバーである。バッファチャンバー１２４の出口側は、開閉ゲート１３５を介して、ロードロックチャンバー１２５の入口側に接続されている。また、バッファチャンバー１２４には、基板１０１を冷却するための冷却板（不図示）が設けられている。この冷却板は、基板１０１の成膜面を冷却すべく、基板１０１の成膜面に対向して配置されている。基板１０１の背面１０１ｆ側から、基板１０１を冷却する冷却板を備える構成でもよい。バッファチャンバー１２４では、基板温度が例えば１２０℃程度になるように冷却される。バッファチャンバー１２４は、成膜チャンバー１２３の後段に設置され、基板１０１を冷却する冷却用チャンバーとして機能する。なお、バッファチャンバー１２４に冷却手段が設置されていない構成でもよい。真空チャンバーから出た後の大気圧環境において、基板１０１を大気により冷却（空冷）する構成でもよい。

冷却板は、基板１０１を冷却する冷却手段として機能するものである。冷却板は、例えば銅板から形成され、板状を成し、基板１０１と対面するように配置されている。冷却板には、冷却水が通水される冷却管（不図示）が設けられている。基板１０１の熱は、冷却板９３に伝熱され、冷却板に伝達された熱が冷却管に伝熱され、冷却管は管内を流れる冷却水により冷却される。これにより、冷却板が冷却されて基板１０１が冷却される。

図２及び図３に示すように、真空チャンバー１２１〜１２５は、箱型を成し、天板１５１、底板１５２、正面壁１５３（図１参照）、背面壁１５４、入側壁１５５、及び出側壁１５６を備えている。天板１５１及び底板１５２は、上下方向Ｚに対向して配置された壁体である。入側壁１５５及び出側壁１５６は、搬送方向Ｙに対向して配置された壁体である。入側壁１５５は、基板１０１及び搬送トレイ２０が真空チャンバー１２１〜１２５内に搬入される側である入口側の壁体である。出側壁１５６は、基板１０１及び搬送トレイ２０が真空チャンバー１２１〜１２５外へ搬出される側である出口側の壁体である。正面壁１５３及び背面壁１５４は、基板１０１の板厚方向（Ｘ）に対向して配置された壁体である。なお、図３では、正面壁１５３の図示を省略している。

入側壁１５５には、搬送トレイ２０及び基板１０１を、真空チャンバー１２１〜１２５内へ搬入させるための入口（開口部）１５５ａが形成されている。出側壁１５６には、搬送トレイ２０及び基板１０１を、真空チャンバー１２１〜１２５外へ搬出させるための出口（開口部）１５６ａが形成されている。

図３では、成膜チャンバー１２３の断面を示している。成膜チャンバー１２３は、背面壁１５４の少なくとも一部が、外方（基板１０１が搬送される搬送経路から離れる方向へ）に張り出すように配置されることで、凹部１５４ａが形成されている。この凹部１５４ａには、上記の蒸着装置１４０が配置されている。成膜チャンバー１２３では、プラズマガンによってプラズマを生成し、主ハースに保持された成膜材料を加熱して蒸発させる。成膜材料が蒸発してイオン化され、成膜材料の粒子が凹部１５４ａ内に拡散する。凹部１５４ａ内に拡散した成膜材料の粒子は、基板１０１に向けて飛行し、基板１０１の表面（成膜面１０１ｅ）に付着する。

天板１５１及び底板１５２は、搬送方向Ｙの一方の端部において、入側壁１５５と接合され、搬送方向Ｙの他方の端部において、出側壁１５６と接合されている。正面壁１５３及び背面壁１５４は、搬送方向Ｙの一方の端部において、入側壁１５５と接合され、搬送方向Ｙの他方の端部において、出側壁１５６と接合されている。天板１５１及び底板１５２は、正面側で正面壁１５３と接合され、背面側で背面壁１５４と接合されている。これらの壁体１５１〜１５６は、例えば溶接により一体的に結合されている。なお、成膜チャンバー１２３内のメンテナンスを行うために、一部の壁体（例えば、正面壁１５３）をヒンジ結合して、開閉自在な構成にしても良い。

（搬送装置）
次に、基板１０１を搬送する搬送装置１０について説明する。搬送装置１０は、図２及び図３に示すように、基板１０１の下端側に配置された複数の搬送ローラー１１と、基板１０１の上端側に配置された複数の従動ローラー（ガイドローラー）１２，１３とを備えている。

複数の搬送ローラー１１は、搬送方向Ｙに所定の間隔で配置されている。搬送ローラー１１は、図３に示すように、Ｘ方向に延在する回転軸１４に固定されている。回転軸１４は、一対の軸受け１９によって回転可能支持されている。一対の軸受け１９は、底板１５２固定されている。

回転軸１４は、真空チャンバー１２１〜１２５の背面壁１５４に設けられた開口部１５４ａに挿通されている。開口部１５４ａには、回転軸１４を回転可能に支持し真空チャンバー１２１〜１２５内と外部環境との間を封止する軸封装置１５が設けられている。軸封装置１５として、例えば磁性流体軸受けを使用することができる。回転軸１４は、背面壁１５４を貫通して、真空チャンバー１２１〜１２５の内部から外部まで延在している。なお、回転軸１４は、一体物として構成されているものでもよく、複数の部材を軸線方向に連結することで構成されているものでもよい。

真空チャンバー１２１〜１２５の外部には、回転軸１４を回転駆動するための駆動源（例えば電動モーター）１６が設置されている。駆動源１６から出力された駆動力は、ベルト車１７及び無端ベルト１８を有する動力伝達機構によって複数の回転軸１４に伝達される。回転軸１４の真空チャンバー１２１〜１２５の外部に配置された端部には、複数のベルト車１７が取り付けられている。搬送方向Ｙに隣接する回転軸１４に設けられたベルト車１７には、無端ベルト１８が架け渡されている。同様に、駆動源１６の出力軸には、ベルト車１７が取り付けられ、出力軸のベルト車１７及び隣接する回転軸１４に取り付けられたベルト車１７には、無端ベルト１８が架け渡されている。これにより、駆動源１６から出力された駆動力を分配して、複数の回転軸１４を回転駆動させることができる。なお、動力伝達機構は、ベルト１８及びベルト車１７を備えるものに限定されず、その他の動力伝達機構でもよい。例えば、チェーン及びスプロケットを備えるものでもよく、その他の動力伝達軸などを備えるものでもよい。

また、搬送ローラー１１は、搬送トレイ２０の下端部保持部３２（レール部２６）の両側を挟むように配置された一対のつば部を有する構成でもよい。これにより、つば部が、搬送トレイ２０のレール部２６（詳細は後述する）の側面（Ｘ方向に対向する面）に当接して、搬送トレイ２０のＸ方向の位置を規制する。

従動ローラー１２，１３は、搬送方向Ｙに所定の間隔で配置されている。従動ローラー１２，１３は、Ｚ方向に延在する軸回りに回転可能に、天板１５１に支持されている。従動ローラー１２，１３として、ころがり軸受けを使用することができる。従動ローラー１２，１３は、その他の回転体でもよい。従動ローラー１２，１３は、搬送トレイ２０との接触時の回転を衝撃なく円滑に行うため、回転慣性が小さい方が好ましい。従動ローラー１２，１３は、搬送トレイ２０の後述するガイド溝２５の内壁に当接可能であり、搬送トレイ２０の移動に従って回転する。

（レイアウト）
搬送装置１０は、図１に示すように、真空チャンバー１２５から排出された搬送トレイを搬送（返送）し、真空チャンバー１２１へ再び搬入する。搬送装置１０は、搬送トレイ２０を繰り返し使用できるように、搬送トレイ２０の搬送経路Ｌ（Ｌ１〜Ｌ４）が平面視において矩形の周回軌道を成すように形成されている。

搬送トレイ２０の搬送経路は、図示Ｙ方向に延在する第１搬送経路Ｌ１（第１の直線部）と、第１搬送経路Ｌ１の下流で図示Ｘ方向に延在する第２搬送経路Ｌ２（第３の直線部）と、第２搬送経路Ｌ２の下流でＹ方向に延在し、第１搬送経路Ｌ１と逆方向に搬送トレイ２０を搬送する第３搬送経路Ｌ３（第２の直線部）と、第３搬送経路Ｌ３の下流でＸ方向に延在し、第２搬送経路Ｌ２と逆方向に搬送トレイ２０を搬送する第４搬送経路Ｌ４（第３の直線部）とを備えている。第４搬送経路Ｌ４の下流側は、第１搬送経路Ｌ１の上流側に接続している。

第１搬送経路Ｌ１、第２搬送経路Ｌ２、第３搬送経路Ｌ３、及び第４搬送経路Ｌ４は、平面視において、直線的に形成されている。第１搬送経路Ｌ１及び第３搬送経路Ｌ３は、平行に配置され、第２搬送経路Ｌ２及び第４搬送経路Ｌ４は、平行に配置されている。搬送トレイ２０は、第１搬送経路Ｌ１、第２搬送経路Ｌ２、第３搬送経路Ｌ３、及び第４搬送経路Ｌ４を通過して、再び、第１搬送経路Ｌ１へ進入する。上記の真空チャンバー１２１〜１２５は、第１搬送経路Ｌ１を構成している。

第１搬送経路Ｌ１及び第３搬送経路Ｌ３では、搬送トレイ２０は、板厚方向と交差する方向（Ｙ方向）に搬送される。第２搬送経路Ｌ２及び第４搬送経路Ｌ４では、搬送トレイ２０は、板厚方向（Ｘ方向）に搬送される。これにより、各搬送経路の接続点において、搬送トレイ２０は、姿勢を変更せずに搬送方向を変更するので、装置全体としての搬送時間を短縮することができる。また、搬送トレイ２０の姿勢を変更する機構が必要なくなるので、装置が複雑化されるのを防止することができる。

成膜装置１００は、成膜前の基板１０１を水平状態で搬送し、周回軌道（Ｌ１〜Ｌ４）の外側から内側へ通過させる第５搬送経路Ｌ５（基板搬送機構）と、成膜後の基板１０１を水平状態で搬送し、周回軌道（Ｌ１〜Ｌ４）の内側から外側へ通過させる第６搬送経路Ｌ６とを備えている。

第５搬送経路Ｌ５は、ロードロックチャンバー１２１の上流側で、第１搬送経路Ｌ１を横切るようにＸ方向に形成されている。第５搬送経路Ｌ５は、周回軌道の外側でＸ方向に基板１０１を搬送する基板搬入コンベア１９５、後述する基板装着装置１６０Ａの搬送ローラ１９１，１９２によって構成されている。成膜前の基板１０１は、第５搬送経路Ｌ５を通過して、第１搬送経路Ｌ１を横切って、周回軌道の外側から内側に搬入されて、成膜装置１００に受け入れられる。なお、第５搬送経路Ｌ５は、例えば、第３搬送経路Ｌ３、第４搬送経路Ｌ４などその他の搬送経路を横切るように形成されていてもよい。

第６搬送経路Ｌ６は、ロードロックチャンバー１２５の下流側で、第１搬送経路Ｌ１を横切るようにＸ方向に形成されている。第６搬送経路Ｌ６は、第５搬送経路Ｌ５とは逆方向に基板１０１を搬送する。第６搬送経路Ｌ６は、周回軌道の外側でＸ方向に基板を搬送する基板搬出コンベア１９６、後述する基板離脱装置１６０Ｂの搬送ローラ１９１，１９２によって構成されている。成膜後の基板１０１は、基板離脱装置１６０Ｂによって、搬送トレイ２０から取り外された後、第６搬送経路Ｌ６を通過して、第１搬送経路Ｌ１を横切って、周回軌道の内側から外側へ搬送され、成膜後の基板１０１が回収される。回収された基板１０１は、成膜装置１００外へ搬出される。なお、第６搬送経路Ｌ６は、例えば、第２搬送経路Ｌ２、第３搬送経路Ｌ３などその他の搬送経路を横切るように形成されていてもよい。

（基板着脱装置、基板搬送トレイ起伏装置）
図４は、基板着脱装置１６０（基板装着装置１６０Ａ、基板離脱装置１６０Ｂ）を搬送方向の前方から示す右側面図である。基板装着装置１６０Ａ（基板受入部）は、基板１０１を搬送トレイ２０に装着する装置である。基板離脱装置１６０Ｂ（基板回収部）は、基板１０１を搬送トレイ２０から取り外す装置である。本実施形態では、基板装着装置１６０Ａ及び基板離脱装置１６０Ｂは、同様の構成である。基板装着装置１６０Ａ及び基板離脱装置１６０Ｂを区別しないときは、基板着脱装置１６０と記す。

図１に示すように、基板装着装置１６０Ａは、ロードロックチャンバー１２１の上流側で、第５搬送経路Ｌ５と第１搬送経路Ｌ１との交差点を形成している。基板離脱装置１６０Ｂは、ロードロックチャンバー１２５の下流側で第６搬送経路Ｌ６と第１搬送経路Ｌ１との交差点を形成している。

基板着脱装置１６０として、基板装着装置１６０Ａについて説明するが、基板離脱装置１６０Ｂも同様の構成である。基板装着装置１６０Ａは搬送トレイ２０を支持するトレイ傾転フレーム１６１を備えている。基板装着装置１６０Ａは、搬送トレイ２０を直立状態で保持する第１の姿勢と、搬送トレイ２０を水平状態で保持する第２の姿勢に、トレイ傾転フレーム１６１の姿勢を切替え可能な構成となっている。

（トレイ傾転フレーム）
図５に示すように、トレイ傾転フレーム１６１は、第１の姿勢における正面視において（搬送トレイ２０の板厚方向から見て）矩形を成す枠体として構成されている。トレイ傾転フレーム１６１は、天部１６２、底部１６３、入側連結部材１６４、及び出側連結部材１６５を備えている。以下、第１の姿勢のときの位置関係に基づいて、トレイ傾転フレーム１６１を説明する。

天部１６２は、トレイ傾転フレーム１６１の上側の部分を形成している。天部１６２は、例えば棒状を成すように形成されている。天部１６２の板厚方向が上下方向Ｚに沿うように配置されている。天部１６２は、搬送トレイ２０の搬送方向（Ｙ方向，Ｌ１）に延在している。搬送方向において、天部１６２は、搬送トレイ２０よりも長く形成されている。天部１６２は、搬送トレイ２０よりも上方に配置されるように形成されている。図５において、搬送トレイ２０は、２点鎖線で図示されている。

底部１６３は、トレイ傾転フレーム１６１の下側の部分を形成している。底部１６３は、例えば棒状を成すように形成されている。底部１６３は、搬送トレイ２０の搬送方向に延在している。搬送方向において、底部１６３は、搬送トレイ２０よりも長く形成されている。底部１６３は、搬送トレイ２０よりも下方に配置されるように形成されている。

入側連結部材１６４は、トレイ傾転フレーム１６１の入側の部分を形成している。入側とは、搬送トレイ２０の搬送方向の上流側であり、トレイ傾転フレーム１６１における入口側である。入側連結部材１６４は、例えば棒状を成すように形成されている。入側連結部材１６４は、上下方向Ｚに延在している。上下方向Ｚにおいて、入側連結部材１６４は、搬送トレイ２０よりも長く形成されている。入側連結部材１６４は、上下方向Ｚにおいて、天部１６２及び底部１６３を連結している。入側連結部材１６４は、例えば溶接によって、天部１６２及び底部１６３と接合されている。

出側連結部材１６５は、トレイ傾転フレーム１６１の出側の部分を形成している。出側とは、搬送トレイ２０の搬送方向の下流側であり、トレイ傾転フレーム１６１における出口側である。出側連結部材１６５は、例えば棒状を成すように形成されている。出側連結部材１６５は、上下方向Ｚに延在している。上下方向Ｚにおいて、出側連結部材１６５は、搬送トレイ２０よりも長く形成されている。出側連結部材１６５は、上下方向において、天部１６２及び底部１６３を連結している。出側連結部材１６５は、例えば溶接によって、天部１６２及び底部１６３と接合されている。

トレイ傾転フレーム１６１は、図４に示すように、搬送トレイ２０の搬送経路Ｌ（周回軌道）の内側に、入側連結部材１６４及び出側連結部材１６５が配置されている。図４において、搬送トレイ２０は、搬送経路Ｌ上に配置されている。天部１６２は、入側連結部材１６４及び出側連結部材１６５の上端に接続され、搬送経路Ｌ側へ張り出している。

図５に示すように、入側連結部材１６４及び出側連結部材１６５には、下端に接続され、搬送経路Ｌ側へ張り出す支持部材１６６が各々設けられている。支持部材１６６は、底部１６３の長手方向の両端に連結されている。底部１６３は、支持部材１６６を介して、入側連結部材１６４及び出側連結部材１６５に連結されている。

基板装着装置１６０Ａは、搬送トレイ２０を搬送方向に搬送するトレイ搬送機構１７０（１０）を備えている。トレイ搬送機構１７０は、トレイ傾転フレーム１６１に設けられている。トレイ搬送機構１７０は、真空チャンバー内に設けられた搬送装置１０と同様の構成である（ただし、トレイ搬送機構１７０には、軸封装置１５は設けられていない）。トレイ搬送機構１７０は、搬送トレイ２０を搬送するための複数の搬送ローラ１７１を有する。これらの搬送ローラ１７１は、底部１６３に設けられている。トレイ搬送機構１７０は、搬送トレイ２０の上端部の移動方向を拘束可能なガイドローラ１７２を有する。これらのガイドローラ１７２は、天部１６２に設けられている。

基板装着装置１６０Ａは、トレイ搬送機構１７０によって、上下方向Ｚの両側から搬送トレイ２０を支持している。基板着脱装置１６０は、後述する外部開閉駆動装置２００を備えている。基板装着装置１６０Ａに支持された搬送トレイ２０は、外部開閉駆動装置２００によって、トレイ傾転フレーム１６１に対して位置が規制されている。外部開閉駆動装置２００を作動させることで、搬送トレイ２０とトレイ傾転フレーム１６１が合体可能である。基板装着装置１６０Ａでは、トレイ傾転フレーム１６１、トレイ搬送機構１７０、及び外部開閉駆動装置２００によって、搬送トレイ２０を保持する保持部が形成されている。

基板装着装置１６０Ａは、設置面（床面）に載置される土台１６７を備えている。土台６７は、強度部材によって構成され、例えば矩形の枠体として形成されている。土台１６７は、図４に示すように、搬送方向から見た場合、搬送経路Ｌ側から周回軌道の内側へ（図示左側へ）張り出すように配置されている。土台１６７は、図５に示すように、Ｘ方向から見た場合、トレイ搬送機構１７０の下方で、搬送経路Ｌに沿うように延在している。

（傾転駆動機構）
基板装着装置１６０Ａは、傾転駆動機構１８０を備え、トレイ傾転フレーム１６１が土台１６７に対して回転可能に支持されている。傾転駆動機構１８０は、搬送トレイ２０を直立状態で保持可能な第１の姿勢（図４及び図５参照）、及び搬送トレイ２０を水平状態で保持可能な第２の姿勢（図６参照）に、トレイ傾転フレーム１６１の姿勢を切替え可能な構成とされている。

図５に示すように、傾転駆動機構１８０は、搬送方向に延在する一対の回転軸１８１を備えている。一対の回転軸１８１は、搬送方向に離間し、トレイ傾転フレーム１６１（入側連結部材１６４、出側連結部材１６５）の外側に張り出すように配置されている。一対の回転軸１８１は、上下方向Ｚにおいて、トレイ傾転フレーム１６１の下端側に配置されている。

一対の回転軸１８１は、軸受け１８２によって回転可能に支持されている。軸受け１８２は、回転軸１８１の長手方向の中央に配置されている。軸受け１８２には、軸受け支持部材１８３によって、支持されている。軸受け支持部材１８３は、土台１６７から上方へ張り出すように形成されている。軸受け支持部材１８３は、搬送方向の両側で、一対の回転軸１８１を各々支持している。

回転軸１８１の一方の端部には、トレイ傾転フレーム１６１が連結されている。一対の回転軸１８１は、搬送方向の上流側に配置された第１回転軸１８１Ａと、搬送方向の下流側に配置された第２回転軸１８１Ｂとを有する。第２回転軸１８１Ｂの他方の端部には、傾動駆動アーム１８４が固定されている。図４及び図６に示すように、傾動駆動アーム１８４は、回転軸１８１Ｂから径方向の外側へ張り出すように延在している。傾動駆動アーム１８４の先端には、電動シリンダ１８５（駆動源）が連結されている。電動シリンダ１８５の基端部は、土台１６７に揺動可能に支持されている。電動シリンダ１８５を作動させることで、傾動駆動アーム１８４を駆動し、トレイ傾転フレーム１６１を回転軸１８１回りに回転させる。

図５に示すように、第１回転軸１８１Ａの他方の端部には、カウンターバランス（カウンタートルク発生部）１８６が設けられている。カウンターバランス１８６は、第１回転軸１８１Ａの他方の端部に固定されたカウンターアーム１８７と、カウンターアーム１８７に連結されたコイルばね１８９とを有する。

カウンターアーム１８７は、第１回転軸１８１Ａから径方向の外側へ張り出すように延在している。コイルばね１８９の一方の端部は、カウンターアーム１８７の先端に連結され、コイルばね１８９の他方の端部は、土台１６７に連結されている。カウンターアーム１８７は、回転軸１８１の回転に伴って回転する。コイルばね１８９は、トレイ傾転フレーム１６１が水平状態のときに引張力を作用させ、カウンターアーム１８７を介して、回転軸１８１にトルクを発生させる。このときのトルクは、トレイ傾転フレーム１６１を水平状態から直立状態へ姿勢変化させる方向のトルクである。カウンターバランス１８６は、トレイ傾転フレーム１６１が水平状態のときに、トレイ傾転フレーム１６１の自重による発生するトルクを打ち消す方向のトルクを、トレイ傾転フレーム１６１に作用させる。

図４及び図６に示すように、基板装着装置１６０Ａは、水平状態の基板１０１を搬送可能な複数の搬送ローラ１９１（基板移載ローラ）を有する。搬送ローラ１９１は、土台１６７に支持され、Ｘ方向に複数配置されている。これらの搬送ローラ１９１は、土台１６７に対して昇降可能に設けられている。基板装着装置１６０Ａは、搬送ローラ１９１を上昇させることで、隣接する基板搬入コンベア１９５に対応する高さに配置することができる。搬送ローラ１９１は、基板１０１を図示Ｘ方向に搬送する。

基板装着装置１６０Ａは、搬送ローラ１９１を下降させることができる。搬送ローラ１９１は、基板搬入コンベア１９５に対応する高さから下降し、水平状態の搬送トレイ２０より下方の位置に移動可能である。搬送ローラ１９１を上昇又は下降させる昇降機構としては、ボールねじを有する機構、シリンダを有する機構などが挙げられる。搬送ローラ１９１を回転可能に支持する支持部材を、昇降可能な構成であればよい。

トレイ傾転フレーム１６１には、トレイ傾転フレーム１６１が水平状態（第２の姿勢）のときに、基板１０１を搬送可能な基板搬送ローラ１９２が複数設けられている。基板搬送ローラ１９２は、トレイ傾転フレーム１６１に取り付けられ、トレイ傾転フレーム１６１の姿勢変化に伴って移動する。図４に示すように、トレイ傾転フレーム１６１が第１の姿勢（直立状態）のときには、基板搬送ローラ１９２は、上下方向Ｚに並んだ状態に配置されている。図６に示すように、トレイ傾転フレーム１６１が第２の姿勢（水平状態）のときには、基板搬送ローラ１９２は、水平方向Ｘに並んだ状態に配置されている。基板搬送ローラ１９２は、トレイ傾転フレームが第２の姿勢であるときに、基板搬入コンベア１９５（基板搬出コンベア１９６）に対応した高さ位置に配置される。

（搬送トレイ）
次に、搬送トレイ２０について説明する。図７に示す搬送トレイ２０は、本実施形態の成膜装置１００に使用可能なものである。搬送トレイ２０は、基板１０１を直立させた状態で搬送する際に基板１０１を保持する。基板１０１を直立させた状態とは、基板１０１の板厚方向Ｘが水平方向となる状態である。このとき、基板１０１の成膜面は、上下方向Ｚに沿って配置される。なお、基板１０１が直立した状態から傾斜した状態で、基板１０１を保持する構成でもよい。基板１０１の板厚方向Ｘが略水平な方向でもよく、水平方向より傾斜していてもよい。方向Ｘは、垂直方向Ｚと直交し、且つ、基板１０１の搬送方向Ｙと直交する方向である。

搬送トレイ２０は、基板１０１の端部を保持する矩形の枠体として形成されている。搬送トレイ２０は、搬送方向（方向Ｙ、第１の方向）に対向する一対の辺が平行であると共に、上下方向Ｚ（第２の方向）に対向する一対の辺が平行であるトレイ本体２１を有する。

トレイ本体２１は、例えば２重の枠体として形成され、内側に配置された基板支持枠３０と、基板支持枠３０の外側に配置された外枠４０とを備えている。図８は、搬送トレイ２０の一部を拡大して示している。基板支持枠３０と外枠４０との間には、隙間Ｇが形成されている。隙間Ｇには、基板支持枠３０を外枠４０に対して支持する弾性支持体２２が配置されている。弾性支持体２２として、圧縮ばねを使用することができる。弾性支持体２２として、板ばねなどを使用してもよい。図７及び図８では、弾性支持体として、圧縮ばねを使用した場合を示している。

（基板支持枠）
図７に示すように、基板支持枠３０は、基板１０１の上端部１０１ａを保持する上端部保持部３１と、基板１０１の下端部１０１ｂを保持する下端部保持部３２と、基板１０１の側端部１０１ｃを保持する一対の側端部保持部３３と、を備えている。本実施形態の搬送トレイ２０は、１枚の基板１０１を保持するように構成されている。搬送トレイは、基板１０１の縁部の全周を保持するものでもよく、基板１０１の縁部を部分的に保持するものでもよい。上端部保持部３１、下端部保持部３２、側端部保持部３３の材質としては、例えばステンレス鋼を用いることができる。

上端部保持部３１及び下端部保持部３２は、上下方向Ｚに対向し搬送方向に延在している。一対の側端部保持部３３は、搬送方向に対向し上下方向Ｚに延在している。上端部保持部３１は、基板１０１の上端部１０１ａに沿うように配置されている。下端部保持部３２は、基板１０１の下端部１０１ｂに沿うように配置されている。下端部保持部３２は、上端部保持部３１と、上下方向（Ｚ方向）に対向して配置されている。一対の側端部保持部３３は、基板１０１の側端部１０１ｃに沿うように配置されている。一対の側端部保持部３３は、上端部保持部３１及び下端部保持部３２のＹ方向の端部同士を連結し、矩形の枠体を形成している。基板支持枠３０は、一体成形されたものでもよく、別体のものを接続したものでもよい。

（把持部）
基板支持枠３０には、基板１０１の周縁を把持する把持部（基板支持部）が形成されている。図９に示すように、基板支持枠３０には、トレイ本体２１の中央側に（図９では上方へ）張り出す支持板２１ａ（つば部）が形成されている。支持板２１ａは、基板１０１の周縁に重なるように形成されている。支持板２１ａは、正面視において、基板１０１の非成膜面（裏面）の周縁と対面するように形成されている。

支持板２１ａは、基板支持枠３０の４辺（上端部保持部３１、下端部保持部３２、及び一対の側端部保持部３３）に各々形成されている。支持板２１ａは、上端部保持部３１及び下端部保持部３２において、Ｙ方向に沿って配置されている。支持板２１ａは、一対の側端部保持部３３において、Ｚ方向に沿って配置されている。

支持板２１ａの基板１０１と対向する面には、基板１０１の裏面１０１ｆ（非成膜面）と当接する基板受け２１ｂが設けられている。基板受け２１ｂは、Ｘ方向から見て、例えば円形に形成されている。基板受け２１ｂは、基板１０１よりも柔らかい材質によって構成されていると基板１０１の損傷を抑制できる。基板受け２１ｂは、例えば樹脂によって形成されている。基板受け２１ｂは、支持板２１ａの長手方向において複数設けられている。支持板２１ａ及び基板受け２１ｂは、基板１０１の一方の面１０１ｆ（裏面）に当接可能な第１支持部を構成する。

（開閉式シールド板）
図１１に示すように、搬送トレイ２０は、基板支持枠３０の成膜面側を覆う開閉式シールド板２１ｃを備えている。開閉式シールド板２１ｃは、基板支持枠３０に揺動可能に支持されている。基板支持枠３０の成膜面側の表面には、回転軸２１ｄが設けられている。開閉式シールド板２１ｃは、回転軸２１ｄを介して、基板支持枠３０に支持されている。回転軸２１ｄは、上端部保持部３１及び下端部保持部３２において、Ｙ方向に延在し、一対の側端部保持部３３において、Ｚ方向に延在している。開閉式シールド板２１ｃは、回転軸２１ｄ回りに揺動可能な構成とされている。開閉式シールド板２１ｃの先端側が、支持板２１ａに対して接近、離間する。

開閉式シールド板２１ｃが閉じられた状態（図１１において実線で図示）において、開閉式シールド板２１ｃの先端側が支持板２１ａに接近し、開閉式シールド板２１ｃと基板支持枠３０とが平行に配置される。開閉式シールド板２１ｃが開いた状態（図１１において仮想線で図示）において、開閉式シールド板２１ｃの先端が支持板２１ａと離間し、開閉式シールド板２１ｃは基板支持枠３０に対して傾斜した状態となる。

開閉式シールド板２１ｃの先端の基板１０１と対向する面には、基板１０１の表面（成膜面）と当接する基板受け２１ｅが設けられている。基板受け２１ｅは、Ｘ方向から見て、例えば円形に形成されている。基板受け２１ｂは、基板１０１よりも柔らかい材質によって構成されていると基板１０１の損傷を抑制できる。基板受け２１ｅは、例えば樹脂によって形成されている。基板受け２１ｅは、開閉式シールド板２１ｃの長手方向において複数設けられている。開閉式シールド板２１ｃ及び基板受け２１ｅは、基板１０１の他方の面１０１ｅ（表面）に当接可能な第２支持部を構成する。

開閉式シールド板２１ｃは、例えば、磁石によって吸引可能な磁性体によって構成されている。図１１に示すように、基板支持枠３０の開閉式シールド板２１ｃと対向する表面には、磁石２１ｆが設けられている。磁石２１ｆは、開閉式シールド板２１ｃが閉じた状態において、開閉式シールド板２１ｃを吸着する。なお、開閉式シールド板２１ｃが磁石によって構成されて、基板支持枠３０に吸着することで、開閉式シールド板２１ｃが閉じられてもよい。開閉式シールド板２１ｃ及び基板支持枠３０の両方が磁石によって構成されていてもよい。また、その他の構成により、開閉式シールド板２１ｃが閉じられて、開閉式シールド板２１ｃの移動が拘束されてもよい。

開閉式シールド板２１ｃは、押出棒２１ｇによって押し出されて開いた状態となる。基板支持枠３０には、板厚方向に貫通する開口部３４が設けられている。押出棒２１ｇは、例えば、外部開閉駆動装置２００に設けられている。押出棒２１ｇは、基板支持枠３０の開口部３４を通過して、開閉式シールド板２１ｃを押圧して、開閉式シールド板２１ｃを開状態とする。

図１２に示すように、基板支持枠３０には、一対のシールド板４５，４６間で、移動可能な回転ローラ３５が設けられている。回転ローラ３５は、Ｙ方向に延在する回転軸回りに回転可能に設けられている。回転ローラ３５は、基板支持枠３０の外枠４０と対向する端面に設けられ、一対のシールド板４５，４６間に配置されている。基板支持枠３０の上下動に伴ってシールド板４５，４６に接すると、回転ローラ３５が回転する。回転ローラ３５は、基板支持枠３０の全ての端面（４辺）に設けられていてもよく、一部の端面に設けられていてもよい。基板支持枠３０は、回転ローラ３５を備えていない構成でもよい。基板支持枠３０が、回転ローラ３５を備えていると、基板支持枠３０が外枠４０に対して、上下方向に変位する際の動きを滑らかにすることができる。これにより、外枠４０の振動を吸収し基板１０１に作用する応力を緩和することができる。

（外枠）
図７に示すように、外枠４０は、基板支持枠３０の外周側で、基板支持枠３０を囲むように形成された矩形の枠体である。外枠４０は、上部材４１、下部材４２、及び一対の側部材４３を有する。上部材４１、下部材４２、及び一対の側部材４３は、棒状に形成され、板厚方向がＸ方向となるように配置されている。外枠４０の板厚は、基板支持枠３０の板厚よりも少し厚くなっている。

上部材４１は、基板支持枠３０の上端部保持部３１に沿って配置されている。上部材４１の天面（上端面）２４には、搬送トレイ２０の搬送方向（Ｙ方向）を規制するためのガイド溝２５が形成されている。ガイド溝２５は、後述する従動ローラー１２，１３（ガイドローラー）が進入可能な構成とされている。ガイド溝２５は、Ｙ方向において、天面２４の全長にわたり形成されている。ガイド溝２５は、下方へ凹むように形成されている。ガイド溝２５は、例えば、天面２４を切削することで形成されていてもよく、複数の部材を組み付けることで形成されていてもよい。

下部材４２は、基板支持枠３０の下端部保持部３２に沿って配置されている。下部材４２は、上部材４１と、上下方向（Ｚ方向）に対向して配置されている。下部材４２の底面には、搬送方向に延在し、搬送ローラー１１の周面に当接可能なレール部２６が設けられている。レール部２６は、搬送トレイ２０の搬送方向Ｌの全長にわたり直線的に形成されている。搬送トレイ２０には、レール部２６が設けられているので、搬送トレイ２０の搬送を安定化させることができる。レール部２６の材質としては、例えばステンレス鋼を用いることができる。

側部材４３は、基板支持枠３０の側端部保持部３３に沿って配置されている。一対の側部材４３は、上部材４１及び下部材４２のＹ方向の端部同士を連結し、矩形の枠体を形成している。上部材４１、下部材４２、及び側部材４３は、一体成形されたものでもよく、別体のものを接続したものでもよい。

（シールド板）
図９は、下部材４２及び下端部保持部３２のＹ方向に交差する断面を示しているが、上部材４１及び上端部保持部３１、並びに、側部材４３及び側端部保持部３３も同様の構成である。搬送トレイ２０には、基板支持枠３０と外枠４０との間の隙間ＧをＸ方向の両側から覆う一対のシールド板４５，４６が設けられている。図７及び図８では、シールド板４５の図示を省略している。

シールド板４５は、外枠４０の成膜面側の表面を全面覆うように形成されている。シールド板４５は、上部材４１、下部材４２、及び側部材４３に各々固定されている。シールド板４５は、取替え可能なように例えばボルト４７によって固定されている。

隙間Ｇは、シールド板４５によって成膜面側から覆われている。シールド板４５は、基板支持枠３０の外側（外枠側）の端部（成膜面側）を覆う位置まで形成されている。図９に示すように、シールド板４５は、下部材４２及び隙間Ｇを覆うと共に、下端部保持部３２の下端部の一部を覆っている。

シールド板４６は、外枠４０の非成膜面側の表面の一部（基板支持枠３０側）を覆うように形成されている。シールド板４６は、上部材４１、下部材４２、及び側部材４３に各々固定されている。シールド板４６は、取替え可能なように例えばボルトによって固定されている。

隙間Ｇは、シールド板４６によって非成膜面側から覆われている。シールド板４６は、基板支持枠３０の外側（外枠側）の端部（非成膜面側）を覆う位置まで形成されている。図９に示すように、シールド板４６は、下部材４２の一部及び隙間Ｇを覆うと共に、下端部保持部３２の下端部の一部を覆っている。

一対のシールド板４５，４６は、外枠４０に固定され、基板支持枠３０側へ張り出すように形成されている。基板支持枠３０は、一対のシールド板４５，４６によって、板厚方向Ｘの動きが拘束されている。同様に、隙間Ｇに配置された弾性支持体２２は、一対のシールド板４５，４６によって、板厚方向Ｘの動きが拘束されている。

（基板位置決めホルダ）
搬送トレイ２０は、基板１０１の位置決めを行う複数の基板位置決めホルダ５０を備えている。基板位置決めホルダ５０は、上端部保持部３１、下端部保持部３２、及び一対の側端部保持部３３に各々設けられている。基板位置決めホルダ５０は、トレイ本体２１の４辺全てに設けられている。

図１３に示すように、基板位置決めホルダ５０は、基板１０１の端面（下端面１０１ｂ）に当接可能な基板支持部材５１を有する。基板支持部材５１は、基板１０１の端面と平行な状態を維持しつつトレイ本体２１の中央側へ（図１３では上方へ）移動可能なように構成されている。基板位置決めホルダ５０は、複数の基板支持部材５１を連動させるリンク機構５２を備えている。

リンク機構５２は、トレイ本体２１の板厚方向Ｘに延在するホルダ開閉軸５３（図１０参照）と、基端部がホルダ開閉軸５３に連結されたリンク部材５４と、リンク部材５４に連動すると共に、複数の基板支持部材５１を連結する連結バー５５とを備えている。リンク機構５２は、複数の開閉軸５３を有する。

図１０に示すように、ホルダ開閉軸５３は、基板支持枠３０を貫通している。ホルダ開閉軸５３は、軸受け５６によって軸回りに回転可能に支持されている。ホルダ開閉軸５３の正面側（非成膜面側、図１０における左側）の端部５３ａは、搬送トレイ２０の正面側に突出している。ホルダ開閉軸５３の正面側の端部５３ａに、外部開閉駆動装置２００が連結され回転駆動力が伝達される。

ホルダ開閉軸５３の背面側の端部５３ｂは、搬送トレイ２０の背面側に突出している。本実施形態では、一つのリンク機構５２に対して、３本のホルダ開閉軸５３が設けられている。複数のホルダ開閉軸５３の背面側の端部５３ｂには、リンク部材５４が各々連結されている。リンク部材５４は、ホルダ開閉軸５３の径方向に張り出すように延在している。リンク部材５４は、ホルダ開閉軸５３の回転に伴って回転する。

リンク部材５４の先端部は、Ｘ方向に延在するピン５７を介して、連結バー５５に連結されている。連結バー５５は、複数のリンク部材５４によって支持されている。複数のリンク部材５４は、互いに平行となるように配置されている。連結バー５５は、複数のリンク部材５４に連動し、リンク部材５４の先端部の位置に応じて、基板１０１の端面との平行を維持しつつ移動する。

（回動ストッパー）
基板位置決めホルダ５０は、設置される位置（上端部保持部３１、下端部保持部３２、又は側端部保持部３３）に応じて、異なる構成でもよい。図１３に示すように、基板位置決めホルダ５０は、連結バー５５の停止位置を規制する回動ストッパー５８を備えている。下端部保持部３２に設けられた基板位置決めホルダ５０の回動ストッパー５８は、例えばリンク部材５４が上死点となる位置で、連結バー５５の位置を規制し、リンク部材５４、回動ストッパー５８、及び基板支持部材５１の停止位置を規制する。連結バー５５は、回動ストッパー５８に当接してその動きを停止させる。

上端部保持部３１（図示上側）又は側端部保持部３３（図示左側及び右側）に設けられた基板位置決めホルダ５０の回動ストッパー５８は、例えばリンク部材５４が上死点を通り過ぎた後で、連結バー５５の位置を規制し、リンク部材５４、回動ストッパー５８、及び基板支持部材５１の停止位置を規制する。具体的には、リンク部材５４が上死点となる位置よりも手前で、基板支持部材５１と基板１０１とを当接させることで、リンク部材５４が上死点となる位置より手前で停止する。基板１０１を固定する際に、上側、左側、及び右側のリンク部材５４は、回動ストッパー５８に接触していない。これにより、弾性力が効いた状態で、基板１０１の上端面、左側端面、及び右側端面を保持するため、基板１０１の損傷を抑制しつつ基板を位置決めすることが可能となる。なお、下側のリンク部材５４のみ回動ストッパー５８に接触させて上死点で停止させるのは、下側のリンク部材５４には基板１０１の重量が作用するためである。

（付勢機構）
基板位置決めホルダ５０は、図８に示すように、連結バー５５を付勢する付勢機構６１を備えている。付勢機構６１は、連結バー５５と基板支持枠３０とを連結する引張コイルばね６２を有する。連結バー５５には、外枠４０側へ張り出す張出部５５ａが設けられている。引張コイルばね６２の一端側は、張出部５５ａに連結され、引張コイルばね６２の他端側は、基板支持枠３０（上端部保持部３１、下端部保持部３２、一対の側端部保持部３３）に連結されている。連結バー５５は、引張コイルばね６２の引張力により付勢されて、基板支持部材５１が基板１０１側へ移動する。連結バー５５は、引張コイルばね６２により付勢されて、回動ストッパー５８に当接して停止する。

（外部開閉駆動装置）
図１４は、外部開閉駆動装置２００を示す背面図である。図１４では、搬送トレイ２０を二点鎖線で図示し、外部開閉駆動装置２００を搬送トレイ２０と対面する側から示している。外部開閉駆動装置２００は、基板着脱装置１６０に設けられ、搬送トレイ２０の基板位置決めホルダ５０を駆動する。

外部開閉駆動装置２００は、駆動源となるエアシリンダ２０１と、エアシリンダ２０１によって回転駆動されるホルダ開閉歯付プーリー２０２と、ホルダ開閉歯車２０２の回転に連動する歯付ベルト２０３と、歯付ベルト２０３の移動に伴って回転するホルダ開閉歯付プーリー２０４と、ホルダ開閉歯車２０２，２０４に隣接して設けられたアイドラープーリー２０５（従動車）と、を備えている。外部開閉駆動装置２００は、例えば矩形の枠体２１０を備え、エアシリンダ２０１、ホルダ開閉歯車２０２，２０４、及びアイドラープーリー２０５は、枠体２１０に支持されている。

ホルダ開閉歯車２０２は、エアシリンダ２０１によって駆動され、Ｘ方向に延在する回転軸回りに回転する。ホルダ開閉歯車２０２の回転軸は、基板位置決めホルダ５０のホルダ開閉軸５３と連結可能な構造となっている。ホルダ開閉歯車２０２の搬送トレイ２０側の端部には、ホルダ開閉軸５３の端部５３ａ（図１０参照）が挿入される凹部（駆動穴）が設けられている。

歯付ベルト２０３（無端ベルト）は、ホルダ開閉歯車２０２，２０４、アイドラープーリー２０５に架け渡されている。ホルダ開閉歯車２０２の回転駆動力が、歯付ベルト２０３によって伝達され、ホルダ開閉歯車２０４、及びアイドラープーリー２０５がＸ方向に延在する回転軸回りに回転する。ホルダ開閉歯車２０４の回転軸は、基板位置決めホルダ５０のホルダ開閉軸５３と連結可能な構造となっている。ホルダ開閉歯車２０２の搬送トレイ２０側の端部には、ホルダ開閉軸５３の端部５３ａが挿入される凹部が設けられている。

アイドラープーリー２０５は、ホルダ開閉歯車２０２，２０４の近傍に配置され、歯付ベルト２０３をホルダ開閉軸５３へ押し付ける。これにより、歯付ベルト２０３をホルダ開閉歯車２０２，２０４に確実に噛み合わせることができる。

外部開閉駆動装置２００は、枠体２１０をＸ方向に駆動することで、搬送トレイ２０に対して接近、離間させる。枠体２１０を駆動する機構としては、例えば、ボールねじを有する機構が挙げられる。その他のシリンダ、駆動モータ、ガイド部材などを備える駆動機構でもよい。外部開閉駆動装置２００は、枠体２１０を搬送トレイ２０に接近させて、ホルダ開閉歯車２０２，２０４と、基板位置決めホルダ５０のホルダ開閉軸５３を連結する。これにより、外部開閉駆動装置２００による駆動力がホルダ開閉軸５３に伝達され、基板位置決めホルダ５０を開閉することができる。

外部開閉駆動装置２００は、枠体２１０を搬送トレイ２０から離間させて、ホルダ開閉歯車２０２，２０４と、ホルダ開閉軸５３との接続を解除することができる。

（動作・作用）
次に、本実施形態の成膜装置１００の作用について説明する。まず、基板１０１は、水平状態で搬送されて、成膜装置１００に搬入される。基板１０１は、基板搬入コンベア１９５によって、搬送されて、周回軌道（搬送経路Ｌ）の外側から内側へ搬送される。

成膜装置１００は、搬送トレイ２０の周回軌道の内側で、水平状態の搬送トレイ２０上に基板１０１を載置する。基板１０１は搬送トレイ２０に保持される。成膜装置１００は、搬送トレイ２０及び基板１０１を回転させて、水平状態から直立させた状態に搬送トレイ２０及び基板１０１の姿勢を変化させる。この成膜装置１００では、搬送トレイ２０の周回軌道の内側に基板１０１を受入れることができるので、周回軌道の内側のスペースを利用することができる。これにより、成膜装置全体としての省スペース化を図ることができる。

成膜装置１００の基板着脱装置１６０は、搬送トレイ２０を保持するトレイ傾転フレーム１６１を直立状態（第１の姿勢）から水平状態（第２の姿勢）へ、トレイ傾転フレーム１６１の姿勢を切替えることができる。基板着脱装置１６０は、トレイ傾転フレーム１６１が第２の姿勢のときに、水平状態で搬送されてきた基板１０１を、搬送トレイ２０に載置する。基板着脱装置１６０は、トレイ傾転フレーム１６１を傾転させて第２の姿勢から第１の姿勢へ変更することで、搬送トレイ２０及びこの搬送トレイ２０に保持された基板１０１を直立させることができる。

水平状態の基板１０１が水平状態の搬送トレイ２０に載置された後、外部開閉駆動装置２００は、基板位置決めホルダ５０を駆動する。基板位置決めホルダ５０は、トレイ本体２１の辺（上端部保持部３１、下端部保持部３２、及び側端部保持部３３）と平行な状態を維持しながら、基板支持部材５１を基板１０１に接近させる。これにより、基板支持部材５１は、基板１０１の端面と平行な状態を維持しながら、基板１０１の端面に当接する。そのため、基板１０１の端面と基板支持部材５１とが点接触することが回避され、基板１０１を保持する際に基板１０１に作用する応力を分散させることができる。

また、搬送トレイ２０では、基板支持部材５１が、トレイ本体２１の各々の辺に取り付けられているので、Ｚ方向及びＹ方向の両側から保持することができ、基板１０１を保持する際に基板１０１に作用する応力を分散させることができる。また、基板支持部材５１を、複数の方向からトレイ本体２１の中央へ移動させて基板１０１の端面に当接させることで、基板１０１の位置を調整して基板１０１を保持することができる。そのため、トレイ本体２１に対して基板が正確に配置されていない状態であっても、基板を位置決めして保持することができる。

搬送トレイ２０は、リンク機構５２を備え、複数の基板支持部材５１を連動させて、基板１０１を位置決めして保持することができるので、複数の基板支持部材５１を同時に基板１０１の各端面に当接させることができる。これにより、基板１０１に作用する応力を分散さえることができる。

基板１０１の下端面に当接する基板支持部材５１を有するリンク機構５２は、上死点でリンク部材５４の位置を固定することができ、この位置で基板１０１を保持することができるので、基板１０１に過度の応力が作用することが防止されている。基板１０１の上端面又は側端面に当接する基板支持部材５１を有するリンク機構５２は、上死点の手前でリンク部材５４を停止させるように、基板支持部材５１と基板１０１とを当接させることができるので、弾性力が効いた状態で、基板１０１の上端面及び側端面を保持することができる。そのため、基板１０１の損傷を抑制しつつ基板１０１を位置決めすることができる。また、常に基板１０１の端面に平行に当接する基板支持部材５１が、４辺に対応するリンク機構５２にそれぞれ設けられているので、基板１０１に作用する応力の分散化を図ることができる。

搬送トレイ２０は、基板支持枠３０が弾性支持体２２によって外枠４０に対して支持されているので、基板１０１に作用する振動を緩和することができる。なお、基板支持枠３０の底面側の辺に対して配置された弾性支持体２２の剛性は、その他の辺に対して配置された弾性支持体２２の剛性よりも高くてもよい。これにより、搬送方向Ｌの振動よりも、上下方向Ｚの振動を抑制することができる。

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の成膜装置は、イオンプレーティング法に限定されず、その他の成膜法（例えばスパッタリング法など）を適用してもよい。

本発明の成膜装置及び成膜装置用トレイは、基板を直立させて搬送するものに限定されず、基板を傾斜させて搬送するものでもよい。例えば、上記の成膜装置及び搬送トレイを傾けることで、傾斜した基板を搬送する構成でもよい。例えば、搬送ローラーの周面が、回転軸線と交差するように形成されているものでもよい。基板を傾斜させて支持する搬送トレイを用いて、基板を搬送する成膜装置でもよい。基板を傾ける場合の傾斜角度は、鉛直方向に対して０°〜１５°程度とすることができる。

上記実施形態では、成膜チャンバー１２３の一部の壁体を開閉自在な構成としているが、その他のチャンバーも成膜チャンバー１２３と同様に一部の壁体を開閉自在な構成としてもよい。

１０…搬送装置（トレイ搬送機構）、２０…搬送トレイ、１００…成膜装置、１０１…基板、１２１〜１２５…真空容器、１４０…蒸着装置（成膜機構）、１６０Ａ…基板装着装置（基板受入部）、１６０Ｂ…基板離脱装置（基板回収部）、１６１…トレイ傾転フレーム、１９１，１９２，１９５…搬送ローラ（基板搬送機構）、Ｌ１…第１搬送経路（第１の直線部）、Ｌ２…第２搬送経路（第３の直線部）、Ｌ３…第３搬送経路（第２の直線部）、Ｌ４…第４搬送経路（第３の直線部）。

Claims (3)

1. 基板に成膜処理を行う成膜装置であって、
   前記基板を収容可能な真空容器と、
   前記真空容器内で、前記基板に成膜する成膜機構と、
   前記基板の板厚方向が水平方向となるように、前記基板を直立させた状態で、前記基板を保持可能な基板搬送トレイを、平面視において環状の周回軌道に沿って搬送させるトレイ搬送機構と、
   前記基板を水平状態で搬送し、前記周回軌道の外側から内側へ通過させる基板搬送機構と、
   前記周回軌道の内側で、水平状態の前記基板搬送トレイ上に前記基板を載置して、前記基板搬送トレイに前記基板を保持させ、前記基板搬送トレイ及び前記基板を回転移動させ、前記直立させた状態にする基板受入部と、を備える成膜装置。
2. 前記真空容器から搬出された成膜後の前記基板を、前記基板搬送トレイから取り外して回収する基板回収部を備え、
   前記トレイ搬送機構は、前記基板搬送トレイを直立させた状態で、前記基板回収部から前記基板受入部へ搬送する請求項１に記載の成膜装置。
3. 前記トレイ搬送機構は、前記周回軌道が平面視において矩形状であり、
   前記基板及び当該基板を保持する前記基板搬送トレイを、前記基板の板厚方向と交差する第１の搬送方向に搬送する第１の直線部と、
   基板を保持していない前記基板搬送トレイを、前記第１の搬送方向と逆方向である第２の搬送方向に搬送する第２の直線部と、
   前記第１の直線部と前記第２の直線部との間で前記基板搬送トレイの板厚方向に前記基板搬送トレイを搬送する第３の直線部と、を備える請求項１又は２に記載の成膜装置。

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