JP2016196680A - 成膜方法および成膜装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】真空室20と、真空室20内に配置されるテーブル21と、テーブル21に設けられて載置面を有する載置部、載置面を囲むようにテーブル21に固定された側壁部材32と、プロセスガスを供給するガス供給部24と、側壁部材32の端部の第1の開口部を塞ぐための蓋部と、テーブルを動かす駆動部と、を備える成膜装置10において、基板を載置面上に載置する第1の工程と、その後、側壁部材32を蓋部の近傍に移動させて蓋部によって載置面上の空間を気密に隔ててプロセス室30を形成する第2の工程と、その後、プロセス室30にプロセスガスを供給する第3の工程と、その後、蓋部によるプロセス室30の密封状態を解除する第4の工程と、を備える成膜方法。
【選択図】図1
Description
この形態の成膜方法によれば、昇降機構によって載置部を上昇させて、載置面と真空室の外壁との間に載置室を形成している。そのため、載置面上に形成されて外部に露出される載置室を、より小さく形成することができる。したがって、基板を配置するための空間を復圧させる工程や、基板を配置した空間を減圧させる工程に要する時間を短縮する効果を、さらに高めることができる。
この形態の成膜方法によれば、基板上に成膜する動作を、効率良く繰り返し行なうことができる。
この形態の成膜方法によれば、基板上に成膜する動作を、効率良く繰り返し行なうことができる。
この形態の成膜方法によれば、シール部材を別途用意することなく、プロセス室の気密性を高めることができる。また、シール部材を別途用意する必要がないため、シール部材の材料に起因して成膜時の温度の制限を受けることがない。さらに、プロセス室の気密性を向上させるために成膜装置の部品点数が増加することを、抑えることができる。
図1、図2、および図3は、本発明の第1の実施形態としての成膜装置10の全体構成の概略を示す説明図である。成膜装置10は、基板上に薄膜を形成する動作を連続的に行なうための装置である。図1は斜視図であり、成膜装置10の内部構造は点線により表わしている。図2は、成膜装置10の一部の部材(後述する上壁部20a)を除去した様子を表わす平面図であり、図3は、図2に示したA−A断面における断面図である。なお、図1および図3に示すX方向は水平方向であり、Y方向は鉛直上向き方向である。また、図2および図3では、成膜装置10内に配置される基板については記載を省略している。
図4は、成膜装置10を用いた成膜方法を表わす工程図である。本実施形態では、成膜装置10を用いて、複数の基板上に成膜する動作を繰り返し行なう。成膜の際には、まず、テーブル21の回転に伴って側壁部材32がワーク出し入れ位置まで移動して停止したときに、側壁部材32内に配置される載置部39を鉛直上向き方向に移動させて、基板を出し入れするための載置室40を形成して、形成した載置室40を真空室20の外部に露出させる(ステップS100)。なお、ステップS100において、テーブル21の回転により側壁部材32をワーク出し入れ位置に移動させると共に、載置部39を鉛直上向き方向に移動させる工程が、課題を解決するための手段における「移動工程」に相当する。以下、ステップS100についてさらに詳しく説明する。
第1の実施形態では、上蓋部27および下蓋部28と側壁部材32との間の接触部は、凹凸を有しない平坦面としたが、異なる構成としてもよい。以下に、第2の実施形態として、上記接触部に、互いに噛み合う形状の凹凸部を設ける構成について説明する。
・変形例1:
上記各実施形態では、ワーク出し入れ位置において、側壁部材32から離間するように載置部39を上昇させて載置室40を形成したが、異なる構成としてもよい。例えば、側壁部材32も載置部39と一体で上昇させて、上壁部20aとの間で、真空室20内で減圧される他の領域から気密に離間された載置室40を形成してもよい。ただし、各実施形態のように載置部39のみを上昇させる方が、載置部39と共に側壁部材32を上昇させて載置室40を形成する場合よりも、載置室40の気密性を確保するための構成を簡素化することができる。さらに、載置部39のみを上昇させる方が、載置部39と共に側壁部材32を上昇させて載置室40を形成する場合よりも、載置室40の容積を小さくすることができる。そのため、載置室40を真空室20の外部に露出するのに先立って載置室40を復圧させる際の時間や、基板の載置後に載置室40を減圧する際の時間を短縮することができる。
上記各実施形態では、テーブル21の上面と下面の双方であって、鉛直方向に投影したときに互いに重なる位置に一対の側壁部材32を設け、上下の側壁部材32によって形成される空間全体に対してプロセスガスを供給したが、異なる構成としてもよい。例えば、テーブル21の上方で側壁部材32に囲まれた載置面上の空間と、テーブル21の下方の空間との間で許容できる程度の気密性を確保可能であれば、テーブル21の下方の空間にはプロセスガスを供給せず、テーブル21の上方のみにプロセス室30を形成してもよい。
第2の実施形態では、上蓋部27および下蓋部28と側壁部材32との接触部に、ラビリンス状のシール部を設け、プロセス室30を形成したが、異なる構成としてもよい。例えば、上記構成に代えて、あるいは上記構成に加えて、ワーク出し入れ位置で載置室40を形成する際に、真空室20の上壁部20aの内壁面と載置部39との接触部において、同様のラビリンス状のシール部を設けてもよい。
上記した各実施形態の成膜装置は、プラズマCVD法による薄膜形成のための装置としたが、異なる構成としてもよい。成膜対象の基板を載置するための載置面を露出させて基板を載置する工程、基板を載置した空間を減圧させる工程、基板を載置した空間にプロセスガスを供給する工程、および、成膜後にプロセスガスを排気する工程を有する方法であれば、本願を適用することにより、実施形態と同様の効果が得られる。例えば、プラズマCVD以外のCVD法や、ALD法等、他種の成膜方法にも適用できる。
20…真空室
20a…上壁部
20b…下壁部
20c…側壁部
21…テーブル
22…駆動軸
23…排ガス処理部
24…ガス供給部
25,26…配管
27…上蓋部
28…下蓋部
29…ガス供給ポート
30…プロセス室
31…穴
32…側壁部材
32a…開口部
33…昇降部材
33a…昇降軸
33b…当接部
34…ドア部
35,37,38…Oリング
36…開口部
39…載置部
39a…穴
39b…段差部
40…載置室
42,43…昇降軸
44,45…凸部
Claims (12)
- 成膜装置を用いて基板上に薄膜を形成する成膜方法であって、
前記成膜装置は、
減圧状態が維持される真空室と、
前記真空室内に配置されるテーブルと、
前記テーブルに設けられ、前記基板を載置するための載置面を有する載置部と、
前記基板上に薄膜を形成する成膜工程が行なわれるプロセス室の側壁となる側壁部材であって、前記真空室内において前記テーブルに固定されて前記載置部の前記載置面を囲むように設けられた側壁部材と、
前記プロセス室に対して、成膜のためのプロセスガスを供給するガス供給部と、
前記側壁部材の端部に形成される第1の開口部を気密に塞ぐために、前記真空室内の特定の位置に配置された蓋部と、
前記蓋部に対する前記側壁部材の相対的な位置が変化するように前記テーブルを動かす駆動部と、
を備え、
前記成膜方法は、
前記薄膜を形成すべき前記基板を前記載置面上に載置する第1の工程と、
前記第1の工程の後に、前記駆動部を用いて前記テーブルを動かして、前記側壁部材を前記蓋部の近傍に移動させると共に、前記蓋部によって前記第1の開口部を塞ぎ、前記側壁部材によって囲まれた前記載置面上の空間を、前記真空室内で減圧される他の領域から気密に隔てることにより、前記プロセス室を形成する第2の工程と、
前記第2の工程の後に、前記ガス供給部によって前記プロセス室に対して前記プロセスガスを供給して前記成膜工程を行なう第3の工程と、
前記第3の工程の後に、前記駆動部を用いて前記テーブルを動かすと共に、前記蓋部による前記プロセス室の密封状態を解除する第4の工程と、
を備える成膜方法。 - 請求項1に記載の成膜方法であって、
前記成膜装置は、さらに、
前記真空室の外壁の一部に設けられ、前記真空室の内部と外部とを連通させる第2の開口部と、
前記第2の開口部に取り付けられて、前記真空室の内部を気密に封じるドア部と、
前記載置部が前記第2の開口部の近傍に移動したときに、前記第2の開口部と前記載置部との間に形成される空間を、前記真空室内で減圧される他の領域から気密に隔てるシール部と、
を備え、
前記第1の工程は、
少なくとも前記駆動部を利用して、前記載置部を前記第2の開口部の近傍に動かす移動工程と、
前記シール部によって、前記第2の開口部と前記載置部との間に形成される空間である載置室を、前記真空室内で減圧される他の領域から気密に隔てる隔離工程と、
前記第2の開口部から前記ドア部を取り外して、前記載置室を前記真空室の外部に露出させて、前記薄膜を形成すべき前記基板を前記載置室内の前記載置面上に載置する載置工程と、
前記基板を載置した前記載置室と、前記真空室内で減圧される他の領域とを連通させる減圧工程と、
を備える成膜方法。 - 請求項2に記載の成膜方法であって、
前記成膜装置は、さらに、前記第2の開口部の近傍で前記載置部を昇降させる昇降機構を有し、
前記移動工程は、前記駆動部によって前記テーブルを動かして、前記テーブル上の前記載置部を前記第2の開口部の近傍に動かすと共に、前記昇降機構が前記真空室の外壁に向かって前記載置部を上昇させる工程である
成膜方法。 - 請求項1から3のうちのいずれか1項に記載の成膜方法であって、さらに、
前記第4の工程の後に、前記載置面上の空間を、前記真空室内で減圧される他の領域から気密に隔てつつ、前記載置面を前記真空室の外部に露出させて、前記第3の工程で成膜された前記基板を取り出す第5の工程を備え、
前記第5の工程に引き続き、前記第5の工程において前記基板を取り出した前記載置面上に、前記薄膜を形成すべき新たな前記基板を載置する工程を、前記第1の工程として行ない、さらに前記第2の工程以降の工程を行なって、成膜の動作を繰り返す
成膜方法。 - 請求項4に記載の成膜方法であって、
前記駆動部は、前記テーブルに接続された駆動軸を中心に前記テーブルを回転させ、
前記成膜装置は、前記載置部および前記側壁部材として、複数の前記載置部と、各々の前記載置部を囲むように設けられた複数の前記側壁部材とを備え、
前記テーブルが回転する際に各々の前記載置部および前記側壁部材が経由する位置であって、前記第1の工程が実行される位置と前記第3の工程が実行される位置とが予め設定されており、
前記成膜方法は、各々の前記載置部および前記側壁部材が、前記第1の工程が実行される位置と前記第3の工程が実行される位置とを順次経由するように、前記駆動部によって前記テーブルを回転させつつ、各々の前記載置部および前記側壁部材を利用して、前記第1から第5の工程を繰り返し実行する
成膜方法。 - 請求項1から5のうちのいずれか1項に記載の成膜方法であって、
前記側壁部材と前記蓋部との双方において、前記側壁部材と前記蓋部とが接する箇所には、互いに噛み合う形状の凹凸部が設けられており、
前記第2の工程は、前記側壁部材と前記蓋部とに形成された前記凹凸部同士を噛み合わせることにより、前記真空室内で減圧される他の領域から気密に隔てられた前記プロセス室を形成する
成膜方法。 - 基板上に薄膜を形成するための成膜装置であって、
減圧状態が維持される真空室と、
前記真空室内に配置されるテーブルと、
前記テーブルに設けられ、前記基板を載置するための載置面を有する載置部と、
前記基板上に薄膜を形成する成膜工程が行なわれるプロセス室の側壁となる側壁部材であって、前記真空室内において前記テーブルに固定されて前記載置部の前記載置面を囲むように設けられた側壁部材と、
前記プロセス室に対して、成膜のためのプロセスガスを供給するガス供給部と、
前記側壁部材の端部に形成される第1の開口部を気密に塞いで前記側壁部材と共に前記プロセス室を形成するために、前記真空室内の特定の位置に配置された蓋部と、
前記蓋部によって前記第1の開口部が気密に塞がれる位置と、前記側壁部材が前記蓋部から離間する位置との間で、前記側壁部材が移動するように前記テーブルを動かす駆動部と、
を備える成膜装置。 - 請求項7に記載の成膜装置であって、さらに、
前記真空室の外壁の一部に設けられ、前記真空室の内部と外部とを連通させる第2の開口部と、
前記第2の開口部に取り付けられて、前記真空室の内部を気密に封じるドア部と、
前記載置部が前記第2の開口部の近傍に移動したときに、前記第2の開口部と前記載置部との間に形成される空間である載置室を、前記真空室内で減圧される他の領域から気密に隔てるシール部と、
を備え、
前記駆動部は、前記蓋部によって前記第1の開口部が気密に塞がれる位置と、前記載置部が前記第2の開口部の近傍に移動可能な位置との間で、前記側壁部材が移動するように前記テーブルを動かす
成膜装置。 - 請求項8に記載の成膜装置であって、さらに、
前記第2の開口部の近傍で前記載置部を昇降させる昇降機構であって、前記シール部によって、前記真空室内で減圧される他の領域から前記載置室が気密に隔てられる位置まで、前記載置部を移動可能な昇降機構を有する
成膜装置。 - 請求項8または9に記載の成膜装置であって、
前記載置部および前記側壁部材として、複数の前記載置部と、各々の前記載置部に対応して設けられた複数の前記側壁部材とを備え、
前記テーブルは、該テーブルに接続された駆動軸を中心に回転可能であり、
前記駆動部は、前記蓋部によって前記第1の開口部が気密に塞がれる位置と、前記載置部が前記第2の開口部の近傍に移動可能な位置とを順次経由して、各々の前記側壁部材が移動するように、前記テーブルを回転させる
成膜装置。 - 請求項7から10のうちのいずれか1項に記載の成膜装置であって、さらに、
前記側壁部材と前記蓋部との双方において、前記側壁部材と前記蓋部とが接する箇所に設けられる凹凸部であって、該凹凸部同士が互いに噛み合うことで、前記第1の開口部を前記蓋部によって気密に塞ぐ凹凸部を備える
成膜装置。 - 請求項11に記載の成膜装置であって、
前記側壁部材および前記蓋部に設けられた前記凹凸部は、各々、前記側壁部材の端部の前記第1の開口部を囲むように形成される複数の凸部を有しており、
前記側壁部材と前記蓋部のうちの少なくとも一方に設けられた前記複数の凸部は、前記凸部が延びる方向に垂直な面における幅が、前記側壁部材に囲まれる空間に近い側ほど大きく形成されている
成膜装置。
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