JP3175333B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置、その他各
種半導体デバイス等の各種薄膜デバイスにおける基板に
所定の薄膜を形成したり、形成した薄膜をエッチングし
て所定パターンを形成する等の基板処理を行う装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】薄膜デバイスの基板に所定の薄膜を形成
するにあたっては、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング
法等が採用され、また形成した薄膜から配線パターン等
を形成するにあたっては、プラズマエッチング等の各種
ドライエッチングが採用されている。このような基板処
理を行う従来の装置は、基板を１枚１枚処理するもの、
特開昭６０−７７９７１号公報に開示されているよう
に、複数枚をセットしておいてバッチ処理するもの、特
開昭６２−１６１９５９号公報に開示され、或いは図１
８に示すように、被処理基板を順次供給して連続的に処
理を行うもの等、各種タイプのものが知られている。

【０００３】特開昭６０−７７９７１号公報に記載の基
板処理装置では、基板支持トレイが垂直状に立てた姿勢
でプロセス室に設置され、基板は該トレイの両面に立て
て支持され、処理される。また、特開昭６２−１６１９
５９号公報記載の装置では、基板が平坦水平状の姿勢で
連続的に供給され、その姿勢で一方向に進められて処理
を受ける。

【０００４】図１８に例示する装置は、基板に窒化シリ
コン（ＳｉＮ）膜、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）
膜、ｎ型アモルファスシリコン膜（又は窒化シリコン）
膜を順次形成するための、いわゆるインライン型の基板
処理装置で、被処理基板を装着するロード室９０１、処
理済基板を取り外すアンロード室９０２、それら両室の
間に順次配置された予備加熱室９０３、第１プロセス室
９０４、冷却室９０５、第２プロセス室９０６、第３プ
ロセス室９０７等を有するものである。基板はロード室
９０１においてトレイ移動手段上の基板支持トレイの両
面にそれぞれ１又は複数枚ずつ装着され、該トレイ移動
手段にて立てた姿勢でロード室９０１からアンロード室
９０２の方へ一方向に搬送され、途中、処理を受ける。
アンロード室９０２では処理済基板が基板支持トレイご
と取り出され、該トレイから取り外される。空になった
トレイはロード室９０１に戻される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭６０−
７７９７１号公報記載の装置では、基板はトレイの両面
に立てて支持され、その姿勢で処理を受けるので、複数
枚を一度にバッチ処理できるものの、同一の被処理基板
に対し、異なる処理を次々と能率良く行えない。また、
図１８に示す装置や特開昭６２−１６１９５９号公報記
載の装置では、バッチ処理に比べると、基板を次々に連
続的に処理できるものの、装置全体の中で、処理の遅い
部分があると、全体の処理進行がその部分に支配されて
遅れてしまうし、ある位置でトラブルが発生すると、そ
のために全体を停止させざるをえないといった問題があ
る。図１８の装置の場合、このような問題の対策とし
て、基板支持トレイの両面のそれぞれに複数枚の基板を
装着し、できるだけ大量処理しようとすると、例えば成
膜処理において、各基板における各部の膜厚の均一性が
悪化する。

【０００６】そこで本発明は、従来のバッチ処理型の基
板処理装置に比べると勿論のこと、インライン型等の被
処理基板を順次供給できる基板処理装置と比べても、能
率良く、所望の基板処理を実施できる基板処理装置を提
供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明に係る基板処理装置は、被処理基板を装着するための
ロード室と、前記基板に目的の処理を施すプロセス室
と、処理済基板を取り出すためのアンロード室と、前記
ロード室、プロセス室及びアンロード室を接続する基板
搬送室と、前記基板を支持する基板支持トレイと、前記
基板支持トレイを前記室間で移動させるトレイ移動手段
とを備え、前記基板搬送室は前記ロード室と前記プロセ
ス室相互、前記プロセス室相互及び前記プロセス室と前
記アンロード室相互をそれぞれ接続するように配置され
ている。前記基板搬送室は一つだけの場合も、複数の場
合も考えられる。

【０００８】前記ロード室は前記目的とする処理前の基
板を予備加熱する予備加熱室を介して前記基板搬送室に
接続されてもよい。また、前記アンロード室は前記目的
とする処理終了後の基板を冷却する予備冷却室を介して
前記基板搬送室に接続されてもよい。さらに、前記予備
加熱室が予備冷却室を兼ねるように構成され、前記予備
冷却室が予備加熱室を兼ねるように構成されてもよい。

【０００９】前記基板支持トレイ及びトレイ移動手段は
種々の態様のものが考えられるが、ここでは、前記基板
支持トレイはその両面に前記基板を支持できるように構
成されており、前記トレイ移動手段は該基板支持トレイ
を前記基板支持両面が立てて配置されるように立てた姿
勢で移動させるように構成されている。

【００１０】前記ロード室、アンロード室については、
次の二つの態様を挙げることができる。 ＜第１の態様＞ 前記ロード室が、前記トレイ移動手段にて該ロード室に
配置されるトレイをその各基板支持面が基板装着位置に
配置されるように回動させるトレイ回動手段と、該ロー
ド室外に平坦水平状の姿勢で配置された被処理基板を取
り込み、立てた状態で前記基板装着位置に臨むチャック
位置へ搬送する基板取込み手段と、該チャック位置へ搬
送されてきた基板を保持して前記トレイの基板支持面へ
渡すチャック手段とを含んでおり、前記アンロード室
が、前記トレイ移動手段にて該アンロード室に配置され
るトレイをその各基板支持面が基板取出し位置に配置さ
れるように回動させるトレイ回動手段と、該トレイの基
板支持面から処理済基板を受け取るチャック手段と、該
チャック手段から処理済基板を受け取り、平坦水平状の
姿勢としてアンロード室外へ出す基板取出し手段とを含
んでいる態様である。

【００１１】＜第２の態様＞ 前記ロード室に、前記基板支持トレイを支持して該トレ
イをその各基板支持面が交互に所定方向に向くように回
動させる手段と、該トレイ回動手段に支持され、被処理
基板を装着された前記基板支持トレイを立て起こして前
記トレイ移動手段に装着する手段とを付設し、前記アン
ロード室に、処理済基板を支持している前記基板支持ト
レイを前記トレイ移動手段から横倒し状に取り出す手段
と、該取り出された基板支持トレイをその各基板支持面
が交互に所定方向に向くように回動させる手段とを付設
した態様である。

【００１２】

【作用】本発明基板処理装置によると、基板はロード室
において基板支持トレイに支持されて装着され、該トレ
イがトレイ移動手段により搬送されることで基板搬送室
を経て一つのプロセス室へ導かれる。或いは、予備加熱
室が備わっているときは、予備加熱室内へ搬送され、こ
こで必要に応じ基板が予備加熱されたのち、基板搬送室
を経て一つのプロセス室へ導かれる。

【００１３】ここで基板が目的の処理（プラズマＣＶ
Ｄ、スパッタリング等による成膜やエッチング等の処
理）を受けたのち、トレイごと基板搬送室を経て直ち
に、或いはさらに１又は２以上のプロセス室で処理を受
けたのち、アンロード室へ搬送される。或いは、予備冷
却室が備わっているときは、該予備冷却室へ搬送され、
ここで必要に応じ、基板がその取り出し前の予備冷却を
受けたのち、アンロード室へ搬送される。アンロード室
では処理済基板が取り出される。

【００１４】このようにして空になったトレイはロード
室側へ戻され、再び基板を装着され、これら基板もプロ
セス室へ送られ、目的とする処理を受ける。前記各室
は、それぞれ操作の各段階で、必要に応じ、適宜真空引
きされる。かくして、基板が順次連続的に処理を受け
る。なお、予備加熱室、予備冷却室が備わっていない場
合や、備わっていても使用しない場合には、アンロード
室側において空になったトレイに、このアンロード室側
において被処理基板を装着し、該トレイを逆の操作でロ
ード室側へ進め、その途中でこれら基板に目的とする処
理を施すこともできる。

【００１５】また、予備加熱室や予備冷却室を使用する
場合でも、予備加熱室が予備冷却室を兼ねるように構成
され、予備冷却室が予備加熱室を兼ねるように構成され
ているときは、アンロード室側において空になったトレ
イに、このアンロード室側において被処理基板を装着
し、該トレイを逆の操作でロード室側へ進め、その途中
で基板の予備加熱、プロセス室における処理及び予備冷
却を実施し、ロード室において取り出すことができる。

【００１６】いずれにしても、前記トレイ移動手段によ
るトレイ及び基板の搬送並びにプロセス室における基板
処理は、基板を立てた姿勢に維持して行われる。

【００１７】前記ロード室、アンロード室について前記
第１の態様を採用する場合、例えば、基板支持カセット
等に平坦水平状に支持された基板がロード室の入口に配
置される。該基板は、ロード室の基板取込み手段にて１
枚ずつロード室内へ取り込まれるとともに立てられ、チ
ャック位置へ搬送される。チャック位置に置かれた基板
はチャック手段にて保持され、トレイの片面に渡され、
そこに装着される。このトレイは予めロード室内に配置
され、その片方の基板支持面が基板装着位置に配置され
ている。

【００１８】１枚の基板装着のあと、トレイはトレイ回
動手段にて回され、もう一方の基板支持面が基板装着位
置に配置され、ここに前記と同様にしてもう１枚の基板
が装着される。かくして、両基板支持面に基板を装着さ
れたトレイは、必要に応じトレイ回動手段にて回されて
方向付けされ、トレイ移動手段にて搬送される。

【００１９】また、アンロード室へ導かれたトレイは、
そこのトレイ回動手段にて必要に応じ回動され、トレイ
上の一方の基板が基板取外し位置に配置される。かくし
てチャック手段がトレイから該基板を受け取って保持
し、この保持された基板を基板取出し手段が受け取り、
平坦水平状の姿勢としてアンロード室外へ出し、そこに
待ち受ける基板支持カセット等に渡す。

【００２０】トレイ上の一つの基板の取り出し終了後、
トレイ回動手段にてトレイが回され、もう一つの基板が
基板取外し位置に配置され、前記と同様にして該基板が
トレイから取り外され、アンロード室外へ出される。ま
た、前記ロード室、アンロード室について前記第２の態
様を採用する場合、例えば基板支持カセットに平坦水平
状に支持された基板がロード室の入口近傍に配置され、
適当な基板取り出し装置にて、該カセットから取り出さ
れ、次いで、予めトレイ回動手段に支持されて片方の基
板支持面を所定方向（例えば上方）へ向けられた基板支
持トレイの該支持面に装着される。しかるのち、該トレ
イがトレイ回動手段にて回され、もう一つの基板支持面
が所定方向へ向けられる。該支持面にも基板が装着され
たのち、該トレイはトレイ装着手段にて立て起こされ、
トレイ移動手段に装着される。かくして、該トレイは基
板と共に搬送される。

【００２１】また、アンロード室へ導かれたトレイは、
そこのトレイ取り出し手段にてトレイ移動手段から取り
外されて横倒し状姿勢とされ、且つ、トレイ回動手段で
適宜回され、トレイの両支持面から処理済基板が取り外
される。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の１実施例を図１から図８を参
照して説明する。図１は全体の平面図、図２及び図３は
ロード室における基板取込み装置の側面図及び平面図、
図４はロード室に配置された基板支持トレイとこれを回
動させるトレイ回動装置の側面図、図５及び図６はロー
ド室のチャック装置の側面図及び背面図、図７は予備加
熱装置におけるローラコンベアの平面図、図８はプラズ
マＣＶＤ装置として構成した一つのプロセス室の概略断
面図である。

【００２３】この基板処理装置は、図１に示すように、
ロード室１と、該ロード室に開閉可能のゲートバルブＶ
１を介して連設された予備加熱室２と、該予備加熱室に
開閉可能のゲートバルブＶ２を介して連設された第１の
基板搬送室３Ａと、該搬送室３Ａに開閉可能のゲートバ
ルブＶ３、Ｖ４及びＶ５を介してそれぞれ接続された第
１プロセス室Ｐ１、第２プロセス室Ｐ２及び第２の基板
搬送室３Ｂと、該搬送室３Ｂに開閉可能のゲートバルブ
Ｖ６、Ｖ７及びＶ８を介してそれぞれ接続された第３プ
ロセス室Ｐ３、第４プロセス室Ｐ４及び予備冷却室４
と、該予備冷却室に開閉可能のゲートバルブＶ９を介し
て接続されたアンロード室５とを備えている。

【００２４】ロード室１の入口１１には開閉可能のゲー
トバルブＶ１１が、アンロード室５の出口５１には開閉
可能のゲートバルブＶ５１がそれぞれ設けてあり、これ
ら入口１１、出口５１はクリーンブースＣＢ内にある。
前記各ゲートバルブは図示しないバルブ駆動装置にてそ
れぞれ独立して開閉されるようになっており、閉位置で
はゲート開口を気密にシールする。

【００２５】また、前記各室には図示しない排気装置が
接続されており、該排気装置にて各室をそれぞれ独立し
て所定の真空度に維持できる。ロード室１は、その入口
１１に臨む部分に基板取込み装置６を有するとともにゲ
ートバルブＶ１に臨む位置にチャック装置７及びトレイ
回動装置８を有している。

【００２６】基板取込み装置６は、図２及び図３に示す
ように、基体フレーム６１、この基体フレーム６１を水
平面内で少なくとも９０°回動させるモータ及びフレー
ム６１を若干昇降させるモータを含む駆動部６２、基体
フレーム６１に搭載され、フレーム長手方向に往復動可
能の可動フレーム６３、フレーム６３を往復駆動する駆
動部６３Ａ、可動フレーム６３上に搭載されたモータ６
４、及びモータ６４の回転軸に固定された二股形の基板
支持部材６５を含んでいる。

【００２７】可動フレーム６３の駆動部６３Ａは、フレ
ーム６３内のモータ６３１、このモータにて回される雌
ネジ部材６３２、基体フレーム６１に支持され、前記雌
ネジ部材６３２に螺合しているネジ棒６３３を備えてい
る。このモータ６３１の正転、逆転にて雌ネジ部材６３
２を正転、逆転させることで可動フレーム６３が基体フ
レーム６１上をその長手方向に往復動する。

【００２８】基板支持部材６５は、全体が偏平に形成さ
れ、中空に形成された二股部６５２を有し、該二股部表
面に形成した複数の基板吸着孔６５１がこの中空部に連
通している。中空部は図示しない吸気装置に接続されて
いる。この基板支持部材６５は、可動フレーム６３の往
復動に伴って往復動でき、また、モータ６４の正転、逆
転にて９０°往復回動され、それによって、二股部６５
２が水平面内に置かれる水平姿勢Ｑ１、又は二股部６５
２が垂直面内に置かれる垂直姿勢Ｑ２のいずれかに選択
的に配置される。

【００２９】チャック装置７は、図５及び図６に示すよ
うに、ロード室内に架設された基体フレーム７１と、そ
の上に往復動可能に搭載された可動フレーム７２とを含
む。基体フレーム７１はロード室１の正面側の内壁から
後述するトレイ回動装置８の中央部近くまで長く延びて
いる。可動フレーム７２はフレーム７１の長手方向に沿
って駆動部７２Ａにて往復駆動される。

【００３０】駆動部７２Ａは、基体フレーム７１上のモ
ータ７２１、このモータにて回される雄ネジ部材７２
２、可動フレーム７２に支持され、前記雄ネジ部材７２
２に螺合している雌ネジ部材７２３を備えている。この
モータ７２１の正転、逆転にて雄ネジ部材７２２を正
転、逆転させることで可動フレーム７２が基体フレーム
７１上を往復動する。

【００３１】可動フレーム７２は、上下一対の基板保持
ピン７２ａを左右に備えている。各ピンは可動フレーム
７２に設けた縦方向の長孔７２０を正面側から背面側へ
貫通して背面側へ突出している。各上下一対のピン７２
ａは可動フレーム正面側に搭載したピン駆動部７０によ
り互いに接近離反するように駆動される。

【００３２】ピン駆動部７０は、可動フレーム７２に回
転可能に支持され、両端に左雌ネジ、右雌ネジを有する
雌ネジ部７０１と、該左雌ネジに螺合した左ネジ棒７０
２及び右雌ネジに螺合した右ネジ棒７０３と、これらネ
ジ棒を回転不能に、しかし昇降可能に支持する部材７０
４と、各ネジ棒の端に設けたスプリング７０５を備えて
おり、ピン７２ａは該スプリング７０５に支持されてい
る。雌ネジ部７０１は図示しないモータにより正転、逆
転され、それによって各上下一対のピン７２ａが互いに
接近離反するように駆動され、基板Ｓは、ピンの相互接
近により、また、スプリング７０５の緩衝作用で上下か
ら傷つかないように保持される。

【００３３】トレイ回動装置８は、図４に示すように、
チャック装置７の基体フレーム７１の下方に配置された
基体フレーム８１と、この基体フレーム８１を水平面内
で回動させるモータを含む駆動部８２とを備えている。
フレーム８１はその上面側に回転円８１Ｃ（図１参照）
直径方向の溝８１１を備え、該溝には２列に並べた搬送
ローラ８０１からなるローラコンベア８０を設けてあ
る。各列の搬送ローラ８０１はそのうち１又は２以上が
図示しない駆動部により正転、逆転運転される。該駆動
部はフレーム８１に搭載されている。コンベア８０は基
板支持トレイＴを垂直の立った姿勢に維持し、そのロー
ラの正転、逆転運転にて該トレイを一方向またはその反
対方向に搬送できる。

【００３４】トレイＴは、図４に示すように、その両面
が基板支持面Ｔｓとなっており、各支持面Ｔｓには、前
記チャック装置７における基板保持ピン７２ａと同様の
基板保持ピンＴｐが備わっている。但し、左右の位置は
ピン７２ａとずれている。このピンの駆動部はチャック
装置７におけるピン駆動部と同様の構造のもので、図示
していないが、両基板支持面Ｔｓの間に搭載されてい
る。トレイＴはその下端に逆Ｌ字形の一対の部材Ｔｍを
有し、これら部材にて前記トレイ回動装置８におけるロ
ーラコンベア８０上に乗り、立ち姿勢で支持されて駆動
される。また、トレイＴは、その両基板支持面Ｔｓの間
にヒータユニットＨを備えている。

【００３５】図１に示すように、基板搬送室３Ａもトレ
イ回動装置３１を備えており、基板搬送装置３Ｂもトレ
イ回動装置３２を備えている。これら回動装置３１、３
２はいずれもロード室１におけるトレイ回動装置８と同
様の構造のものであり、トレイ搬送用のローラコンベア
３１１、３２１を含んでいる。予備加熱室２は、図１及
び図７に示すように、その長手方向に２列に並べた搬送
ローラ２１からなるローラコンベア２０を備えている。
各列のローラ２１はそのうち１又は２以上が図示しない
駆動部により正転、逆転運転される。コンベア２０は基
板支持トレイＴを垂直の立った姿勢に維持し、その搬送
ローラの正転、逆転運転にて該トレイを一方向またはそ
の反対方向に搬送できる。

【００３６】また、予備加熱室２は該コンベア２０上に
支持されるトレイＴ上の基板を予備加熱するためのヒー
タ（本例では赤外線ランプ）２２をトレイ軌道の両側に
備えている。予備冷却室４も、図１に示すように、予備
加熱室２におけるローラコンベア２０と同様のローラコ
ンベア４０を備えている。コンベア４０は基板支持トレ
イＴを垂直の立った姿勢に維持し、その搬送ローラの正
転、逆転運転にて該トレイを一方向またはその反対方向
に搬送できる。

【００３７】また、予備冷却室４はコンベア４０上に支
持されるトレイＴ上の基板を予備冷却するための窒素ガ
ス導入部４１を備えている。図１に示すように、プロセ
ス室Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４のそれぞれも予備加熱室２
におけるコンベア２０や予備冷却室４におけるコンベア
４０と同様な構造のトレイ搬送用のローラコンベアＣＶ
を備えている。

【００３８】アンロード室５は、その出口５１に臨む部
分に基板取出し装置６Ａを有するとともにゲートバルブ
Ｖ９に臨む位置にチャック装置７Ａ及びトレイ回動装置
８Ａを有している。基板取出し装置６Ａは、ロード室１
における基板取込み装置６と、配置の向きが反対になっ
ているだけで、同一構造のものである。また、チャック
装置７Ａ及びトレイ回動装置８Ａはロード室１における
チャック装置７及びトレイ回動装置８とそれぞれ同一構
造のものである。トレイ回動装置８Ａはロード室１のト
レイ回動装置８におけるローラコンベア８０と同様のト
レイ搬送用ローラコンベア８０Ａを備えている。

【００３９】前述したロード室のトレイ回動装置におけ
るローラコンベア８０、予備加熱室のローラコンベア２
０、基板搬送室のローラコンベア３１１、３２１、各プ
ロセス室のローラコンベアＣＶ、予備冷却室のローラコ
ンベア４０、及びアンロード室のトレイ回動装置のロー
ラコンベア８０Ａは、前記各隣合う室間で基板支持トレ
イＴを移動させるトレイ移動装置を構成している。

【００４０】プロセス室Ｐ１、Ｐ４は、本例では成膜用
のプラズマＣＶＤ装置として構成されている。その概略
断面を図８に示す。この装置は、ローラコンベアＣＶに
てここに配置されるトレイＴの両面の基板Ｓのそれぞれ
に対する高周波電極ＥＬ及び原料ガスの導入部Ｇを備え
ており、この装置内に配置されるトレイＴは接地され
る。また、成膜時は、既述のとおり、図示しない排気装
置により所定成膜真空度に維持される。プロセス室Ｐ
２、Ｐ３はそれぞれ２枚の基板Ｓについて同時にドライ
エッチングを行えるように構成されている。

【００４１】以上説明した基板処理装置によると、例え
ば図９に示すような基板Ｓを支持したカセットＣがロー
ド室１の入口１１に臨設される一方、空のカセットＣが
アンロード室５の出口５１に臨設される。当初、ロード
室１のゲートバルブＶ１１が開かれているとともに、ロ
ード室１における基板取込み装置６（図２、図３参照）
は、その基板支持部材６５が水平姿勢Ｑ１でカセットＣ
の方に向けられており、且つ、基体フレーム６１がその
下降位置に置かれ、従って基板支持部材６５もその下降
位置に置かれている。この状態で可動フレーム６３にお
けるモータ６３１を正転させることにより、該フレーム
６３がフレーム６１上を前進し、それに伴って基板支持
部材６５はカセット内の１枚の基板Ｓの下に挿入され
る。この状態で基体フレーム６１が若干持ち上げられ、
従って基板支持部材６５も若干持ち上げられ、基板Ｓが
該部材６５にて下から支持される。また、支持部材６５
の中空部は図示しない吸気装置にて吸気され、それによ
り、部材６５の二股部６５２における吸着孔６５１が基
板Ｓを吸引保持する。

【００４２】次いで可動フレーム６３がモータ６３１の
逆転によりフレーム６１上を後退し、そこで降ろされ、
当初の位置に戻る。これに伴って基板支持部材６５に支
持された基板Ｓがロード室１内に取り込まれる。次いで
駆動部６２により基体フレーム６１が９０°回され、そ
れに伴って基板支持部材６５及びそれに支持された基板
Ｓも９０°回動され、該基板がトレイ回動装置８の方へ
向けられる。

【００４３】次いで可動フレーム６３上のモータ６４の
正転運転により、今まで水平姿勢Ｑ１にあった基板支持
部材の二股部６５２が垂直姿勢Ｑ２（図２参照）に置か
れ、その状態で再び可動フレームモータ６３１が正転運
転され、それに伴って可動フレーム６３が基体フレーム
６１上を前進し、基板Ｓも立てられた姿勢でチャック位
置へ向け進められる。

【００４４】次いでチャック装置７（図５、図６参照）
における可動フレーム７がモータ７２１の正転運転によ
り基板Ｓに向け前進せしめられ、チャック位置に到達す
ると、そこでピン駆動部７０の駆動によりチャック保持
ピン７２ａが駆動され、これらピン７２ａにより基板Ｓ
が上下から挾持される。次いで基板支持部材６５におけ
る基板Ｓの真空吸着が解除され、その後、基板取込み装
置６における基板支持部材６５が当初位置まで後退せし
められ、次いで垂直姿勢Ｑ２から水平姿勢Ｑ１に戻し回
動され、且つ、基体フレーム６１の戻し回動により基板
支持部材６５がカセットＣに向けられ、次の基板取込み
を行える状態とされる。

【００４５】一方、基板Ｓを保持したチャック装置７に
おける可動フレーム７２は再びモータ７２１の正転運転
によりトレイＴへの基板装着位置へ向け進められる。ト
レイＴは予めトレイ回動装置８（図４参照）におけるロ
ーラコンベア８０上に配置され、その片方の基板支持面
Ｔｓが図４に示すように基板装着位置ＴＰに配置され、
近づいてくる基板Ｓに向けられている。

【００４６】チャック装置７における基板保持ピン７２
ａに支持された基板ＳがトレイＴに対する基板装着位置
に到達すると、ここでトレイＴにおける基板保持ピンＴ
ｐが図示しない駆動部により駆動され、該基板Ｓを上下
から挾持する。次いでチャック装置７における基板保持
ピン７２ａがその駆動部７０により駆動され、基板Ｓを
解放する。しかるのち、可動フレーム７２がモータ７２
１の逆転運転により当初位置まで後退する。

【００４７】このようにして１枚の基板ＳがトレイＴに
支持され、且つ、チャック装置７が当初状態に復帰する
と、トレイ回動装置８において、駆動部８２により該回
動装置の基体フレーム８１が１８０°回され、まだ空の
トレイ基板支持面Ｔｓがチャック装置７の方に向けられ
る。かくしてこの空の基板支持面Ｔｓにも前記と同様に
してもう１枚の基板Ｓが装着される。

【００４８】しかるのちロード室１におけるゲートバル
ブＶ１１が閉じられ、ロード室１内が所定のロード室真
空度に維持される。その後、或いはそれに先立ってトレ
イ回動装置８における基体フレーム８１が駆動部８２に
より回動され、それによって装置８上のローラコンベア
８０及びトレイＴが９０°回され、コンベア８０が予備
加熱室２におけるローラコンベア２０と同方向に一列に
揃えられる。

【００４９】次いで予備加熱室２とロード室１の途中に
あるゲートバルブＶ１の開閉と、ローラコンベア８０、
２０の運転により、トレイ回動装置８上のトレイＴが予
備加熱室２内へ搬送され、そこのコンベア２０上に配置
される。基板搬入後、予備加熱室２内は所定の真空度に
維持され、そこでトレイＴの両面に支持された２枚の基
板Ｓがヒータ２２により基板処理前の予備加熱を受け
る。

【００５０】一方、基板搬送室３Ａは、所定の搬送室真
空度とされ、そこのトレイ回動装置３１のコンベア３１
１が予備加熱室内のコンベア２０と一列になるように配
置される。かかる予備加熱後、ゲートバルブＶ２が開か
れ、コンベア２０、３１１の運転により予備加熱室２内
のトレイＴが搬送室３Ａ内のコンベア３１１上に配置さ
れる。

【００５１】しかるのちゲートバルブＶ２が閉じられ、
搬送室３Ａにおいてはトレイ回動装置３１によりトレイ
Ｔが９０°回され、１つのプロセス室Ｐ１の方に向けら
れる。このようにして搬送室３Ａ内のトレイＴが１つの
プロセス室Ｐ１の方に向けられると、ゲートバルブＶ３
が開けられ、搬送室３Ａ内のコンベア３１１とプロセス
室Ｐ１内のコンベアＣＶの運転により搬送室内のトレイ
Ｔがプロセス室Ｐ１内のコンベアＣＶ上に搬送され、そ
こに配置される。

【００５２】かくしてゲートバルブＶ３が閉じられ、ま
た、プロセス室Ｐ１内が所定の真空度に維持され、この
ようにして該プロセス室Ｐ１においてトレイＴ上の２枚
の基板Ｓが同時に所定のプラズマＣＶＤによる成膜処理
を受ける。プロセス室Ｐ１において基板処理が終了する
と、バルブＶ３が開かれ、プロセス室Ｐ１内のトレイＴ
が再び搬送室３Ａ内に搬入され、バルブＶ３が閉じられ
る。

【００５３】搬送室３Ａ内に搬入されたトレイＴはゲー
トバルブＶ５の開閉により隣りの基板搬送室３Ｂに搬入
され、そこのローラコンベア３２１上に配置され、且
つ、トレイ回動装置３２の運転により予備冷却室４に向
けられ、しかるのちゲートバルブＶ８の開閉と、トレイ
回動装置３２上のローラコンベア３２１及び予備冷却室
４内のローラコンベア４０の運転により、該トレイＴは
予備冷却室４内のコンベア４０上に配置される。

【００５４】予備冷却室４内に配置されたトレイＴ上の
２枚の基板Ｓは、該冷却室４内に窒素ガス導入部４１か
ら窒素ガスを、例えば数１０リットル導入し、真空度を
約１００Ｔｏｒｒ程度とすることにより、基板取り出し
に先立って冷却され、かかる冷却処理が終了すると、ゲ
ートバルブＶ９の開閉によってアンロード室５内へ送り
出される。このアンロード室５へのトレイＴの送り出し
は、アンロード室５におけるトレイ回動装置８Ａのロー
ラコンベア８０Ａを予め予備冷却室４内のコンベア４０
に揃えておくことで行われる。

【００５５】かくしてアンロード室５内に搬入されたト
レイＴはトレイ回動装置８Ａにより９０°回され、トレ
イの片面に支持された基板Ｓが基板取出し位置に配置さ
れる。この状態でチャック装置７Ａが運転され、該トレ
イから該基板Ｓが受け取られ、このようにチャック装置
７Ａに保持された処理済基板Ｓは基板取出し装置６Ａに
渡され、この装置６Ａにより垂直姿勢から水平姿勢に回
され、かかる水平姿勢状態でゲートバルブＶ５１の開閉
によりアンロード室外に待ち受ける空のカセットＣに挿
入配置される。このように１枚の処理済基板Ｓが取り出
された後、トレイＴ上のもう１枚の基板Ｓも同様にして
カセットＣへ送り出される。

【００５６】予備冷却室４においては予備冷却を行うと
き、所定の真空度に維持される。さらにアンロード室５
は予備冷却室４からトレイＴを受け取るに先立って所定
の真空度に維持される。かくしてアンロード室５におい
て空になったトレイＴは前記とは逆の操作でロード室１
へ戻され、再び基板Ｓを装着され、これら基板もプロセ
ス室へ送られ、目的とする処理を受けたのち、アンロー
ド室５から搬出される。

【００５７】前述の説明では、基板Ｓが１つのプロセス
室Ｐ１において処理を受けたのち直ちに基板搬送室３
Ａ、３Ｂを経て予備冷却室４に搬入され、ここで予備冷
却されたのちアンロード室５からカセットＣに搬出され
るが、１つのプロセス室Ｐ１において処理を受けた後、
１又は２以上のプロセス室Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４によりさら
に処理を行ったのち予備冷却室４、アンロード室５を経
てカセットＣへ搬出してもよい。

【００５８】プロセス室Ｐ２を用いるときは、基板搬送
室３Ａに配置されたトレイＴをトレイ回動装置３１によ
り回動させ、ローラコンベア３１１をプロセス室Ｐ２に
おけるローラコンベアＣＶに揃える。また、プロセス室
Ｐ３やＰ４を用いるときは、基板搬送室３Ｂにおけるト
レイ回動装置３２によるトレイＴの適宜の回動及び該ト
レイ回動装置におけるローラコンベア３２１とプロセス
室Ｐ３におけるローラコンベアＣＶの運転或いはコンベ
ア３２１とプロセス室Ｐ４におけるローラコンベアＣＶ
の運転が行われる。

【００５９】なお、前記実施例説明では、予備加熱室２
において処理前基板を加熱し、予備冷却室４において処
理後基板を予備冷却しているが、処理温度が低い場合に
は基板Ｓを予備加熱室２及び予備冷却室４に素通りさせ
てもよい。また、処理温度が低い場合には、かかる予備
加熱室２及び予備冷却室４を省略してもよい。また、予
備加熱室２にも予備冷却できる手段を設けるとともに予
備冷却室４にも予備加熱できる手段を設け、アンロード
室５において基板Ｓをアンロード室外に搬出した後、こ
のアンロード室５において被処理基板ＳをトレイＴに装
着し、該トレイＴを前記と逆の操作で移動させ、その途
中で必要な予備加熱、目的とする処理、必要な予備冷却
を行い、ロード室１側から処理済基板を搬出するように
してもよい。このように構成すると、基板処理のタクト
時間を短縮できる。

【００６０】また、前記実施例では、予備冷却室４にお
ける基板の予備冷却手段は窒素ガス導入部４１である
が、トレイＴにおけるヒータユニットＨを冷却水を流せ
る構造とし、該ユニットに冷却水を流すことでトレイの
冷却、延いては基板Ｓの冷却を可能にしてもよい。ま
た、窒素ガス冷却と水冷却を併用してもよく、このよう
にすれば急速冷却が可能となる。

【００６１】次に、図１に示す基板処理装置による具体
的な成膜例について説明する。条件は以下の通りであ
る。 基板処理：プロセス室Ｐ１におけるａ−Ｓｉ膜の形成 基板：３５０ｍｍ×４５０ｍｍの大型四角形ガラス基板
（コーニング７０５９） プロセス室Ｐ１における基板処理温度：２８０℃、面内
均一性 ±５℃ トレイＴの基板支持面サイズ：一辺７００ｍｍの四角形 プロセス室Ｐ１における高周波電極ＥＬサイズ：一辺７
００ｍｍの四角形 高周波電力：２００ワット 成膜真空度：０．５Ｔｏｒｒ 使用ガス：シラン １００ｃｃｍ 水素 １００ｃｃｍ プロセス室Ｐ１における電極ＥＬ−基板間距離：３５ｍ
ｍ 予備加熱室２のヒータ２２：２０ＫＷの赤外線ランプ、
加熱速度５００℃／ｍｉｎ 以上の条件で各基板面にａ−Ｓｉ膜を形成したところ、
成膜速度３５０Å／ｍｉｎ、 膜厚均一性 ±３％、
位置合わせ精度 ±２ｍｍ、 パーティクル密度 ０．
３μｍ以上のものが０．０５個／ｃｍ² であった。ここ
で膜厚均一性とは、基板の四隅（各隅で直交する２辺か
らそれぞれ１０ｍｍ内側に入った位置）及び基板中央に
おける膜厚のうち最大膜厚と最小膜厚との差を５で除し
て、その値の半値をプラス、マイナスに振って示したも
のである。

【００６２】なお、後述する図１７に示す基板処理装置
のように、基板Ｓを水平姿勢で処理した場合、パーティ
クル密度は０．２〜０．５個（０．３μｍ以上のもの）
／ｃｍ² であった。従って、この実施例では、図１７の
基板処理装置に比べ、パーティクル密度が１／４〜１／
１０に改善されている。次に本発明の他の実施例を図１
０から図１５を参照して説明する。図１０は全体の概略
平面図、図１１はロード室１０と、該ロード室に付設し
た基板支持トレイ搬送コンベア１０１、トレイ着脱装置
１０２及びトレイ回動装置１０３を一部断面で示す図で
ある。図１２はトレイ回動装置１０３の一部の構造説明
図、図１３は被処理基板Ｓを支持したトレイＴ１をコン
ベア１０１に装着した状態の断面図、図１４はロード室
１０におけるトレイＴ１とコンベア１０１の側面図であ
る。図１５は基板搬送室３０Ａ、３０Ｂにおける基板支
持トレイ搬送コンベア３０とその回動装置３００の正面
図である。

【００６３】この基板処理装置は、図１０に示すよう
に、ロード室１０と、該ロード室に開閉可能のゲートバ
ルブＶ１を介して連設された予備加熱室２００と、該予
備加熱室に開閉可能のゲートバルブＶ２を介して連設さ
れた第１の基板搬送室３０Ａと、該搬送室３０Ａに開閉
可能のゲートバルブＶ３、Ｖ４及びＶ５を介してそれぞ
れ接続された第１プロセス室Ｐ１、第２プロセス室Ｐ２
及び第２の基板搬送室３０Ｂと、該搬送室３０Ｂに開閉
可能のゲートバルブＶ６、Ｖ７及びＶ８を介してそれぞ
れ接続された第３プロセス室Ｐ３、第４プロセス室Ｐ４
及び予備冷却室４と、該予備冷却室に開閉可能のゲート
バルブＶ９を介して接続されたアンロード室５０とを備
えている。これら全体はクリーンルーム内に配置され
る。

【００６４】前記各ゲートバルブは図示しないバルブ駆
動装置にてそれぞれ独立して開閉されるようになってお
り、閉位置ではゲート開口を気密にシールする。また、
前記各室には図示しない排気装置が接続されており、該
排気装置にて各室をそれぞれ独立して所定の真空度に維
持できる。ロード室１０は、図１１及び図１３に示すよ
うに、その一側に開口１００を有し、該開口はゲートバ
ルブを兼ねる扉１００Ａによって開閉される。

【００６５】ロード室１０には、基板支持トレイＴ１を
搬送するためのコンベア１０１を内部に設けてある。ま
た、開口１００の隣にトレイＴ１をコンベア１０１に対
し着脱するトレイ着脱装置１０２及びトレイ着脱装置上
でトレイＴ１を水平状態に支持して回動させるトレイ回
動装置１０３を設けてある。トレイＴ１は、基部Ｔ１１
に板状の基板支持体Ｔ１２を一対立設したもので、基部
Ｔ１１の中心部には、支持体Ｔ１２とは反対方向に一本
の軸棒Ｔ１３を突設してある。この軸棒には後述するプ
ッシャーロッドＲＤが嵌脱できる穴Ｔａを形成してあ
る。

【００６６】コンベア１０１は一対の水平に並行な断面
コの字形の固定レール１０１１と、両レール間を上下に
通るコンベアブロック１０１２と、該ブロックの両側に
回転自在に支持されてレール１０１１に転動可能に嵌ま
ったローラ１０１３と、ブロック下面に固定したラック
１０１４と、これに係合するピニオン１０１５と、該ピ
ニオンを駆動する正転逆転運転可能のモータ１０１６と
を含んでいる。モータ１０１６はロード室１０の外壁面
に固定されている。

【００６７】ブロック１０１２上部はトレイＴ１の基部
Ｔ１１を嵌め込み支持する凹所１０１２ａを有する。ま
た、該ブロックは上下に貫通する孔１０１２ｂを有す
る。トレイ着脱装置１０２は、レール１０２１上に搭載
されてロード室開口１００に接近離反可能の台車１０２
２と、該台車上に立設された前柱１０２３及び後柱１０
２４と、これらに支持されるトレイ支持フレーム１０２
５を含んでいる。

【００６８】フレーム１０２５はその前部ａの下端ａ１
が前柱１０２３に回動可能に連結支持され、後部ｂの下
端ｂ１が後柱１０２４に離反可能に載置される。トレイ
着脱装置１０２は、さらに、台車とトレイ支持フレーム
間に連結されたピストンシリンダ装置１０２６と、ロー
ド室１０の下面に固定されたプッシャー１０２７とを有
する。プッシャー１０２７はロッドＲＤをコンベアブロ
ック１０１２の貫通孔１０１２ｂに対し挿脱できるもの
である。

【００６９】トレイ支持フレーム１０２５は、図１１及
び図１２に示すように、その前部ａの上端ａ２がトレイ
Ｔ１の軸棒Ｔ１３を脱離可能に受け入れて、回動可能に
支持できる凹所ａ２１を有するとともに、後部ｂの上端
ｂ２にトレイ嵌合ブロック１０３１を有する。ブロック
１０３１はモータ１０３２により回転駆動される。ブロ
ック１０３１はトレイＴ１の一対の基板支持体Ｔ１２の
自由端部を嵌合支持できるもので、該ブロックの一側壁
１０３１ａは他の側壁より背が低く形成されている。

【００７０】以上説明した各部のうち、トレイ支持フレ
ーム１０２５の前部ａの上端凹所ａ２１、トレイ嵌合ブ
ロック１０３１、これを駆動するモータ１０３２はトレ
イ回動装置１０３を構成している。以上説明したロード
室１０においては、次のようにしてトレイＴ１に被処理
基板Ｓが装着され、次いで該トレイＴ１がコンベア１０
１に装着される。

【００７１】すなわち、準備段階として、トレイ着脱装
置１０２が、図１１に二点鎖線で示す位置におかれる。
この状態では、ピストンシリンダ装置１０２６は縮めら
れ、支持フレーム１０２５が前柱１０２３と後柱１０２
４とに支持されて水平姿勢におかれる。また、台車１０
２２はロード室開口１００から若干後退している。この
状態で、トレイＴ１の軸棒Ｔ１３がトレイ支持フレーム
１０２５の前部上端凹所ａ２１に嵌められるとともに、
該トレイの基板支持体Ｔ１２の自由端部がブロック１０
３１に嵌め込まれ、かくして、一方の支持体Ｔ１２の基
板支持面が上方へ向け平坦水平姿勢におかれる。ここ
で、この支持体Ｔ１２に押さえ治具ＳＴを用いて被処理
基板Ｓがネジ止め固定される。次いで、ブロック１０３
１がモータ１０３２により回されることで、トレイＴ１
が回動され、もう一つの基板支持体Ｔ１２の基板支持面
が上方へ向け平坦水平姿勢におかれる。そして、この支
持体にも、前記と同様にして被処理基板Ｓが固定され
る。

【００７２】かくして基板Ｓの装着が終了すると、ピス
トンシリンダ装置１０２６のピストンロッドが伸ばさ
れ、それによって、トレイ支持フレーム１０２５が立ち
上げられ、また、台車１０２２がロード室開口１００の
方へ前進せしめられる。このようにしてトレイＴ１は、
図１１に実線で示すように、コンベア１０１のブロック
１０１２上方に配置される。この配置に至るまでのトレ
イ支持フレーム１０２５の回動途中で、トレイＴ１はそ
の自重で下方へずれ、トレイ基部Ｔ１１が、フレーム前
部ａに当接支持される。このとき、基板支持体Ｔ１２は
ブロック１０３１の側壁に支持されつつ、該ブロックか
ら若干抜け出て、背の低いブロック側壁１０３１ａから
は外れる。

【００７３】次に、プッシャー１０２７のロッドＲＤが
突出せしめられ、該ロッドＲＤはコンベアブロック１０
１２の貫通孔１０１２ｂを貫通して、トレイＴ１の軸棒
Ｔ１３に達し、その孔Ｔａに嵌合し、トレイＴ１を若干
持ち上げる。このようにして、トレイＴ１がプッシャー
ロッドＲＤに支持されると、台車１０２２が後退せしめ
られるとともに、トレイ支持フレーム１０２５はピスト
ンシリンダ装置１０２６のロッドが後退することで、当
初位置へ戻され、次のトレイ及び基板の装着を待つ。

【００７４】一方、プッシャーロッドＲＤに支持された
トレイＴ１は、トレイ着脱装置１０２が後退すると、該
ロッドＲＤが下降せしめられることで、トレイ基部Ｔ１
１がコンベアブロック１０１２の上部凹所１０１２ａに
嵌まり込み、それによってコンベア１０１に立ち姿勢で
支持される。ロード室開口１００は扉１００Ａにより気
密に閉じられる。図１３はこの状態を示している。

【００７５】かくして、コンベアモータ１０１６の運転
により、コンベアブロック１０１２が駆動され、トレイ
Ｔ１はゲートバルブＶ１の開閉にて予備加熱室２００へ
搬送される。なお、前記基板支持体Ｔ１２への治具ＳＴ
による基板Ｓの取り付けに代え、図５、図６に示すよう
な自動チャック装置７等を支持体Ｔ１２に装備してもよ
い。

【００７６】以上説明したロード室１０の構造及びこれ
に付設したコンベア１０１、トレイ着脱装置１０２及び
トレイ回動装置１０３は、アンロード室５０にも採用さ
れている。但し、向きは互いに反対向きとなっており、
また、アンロード室５０では、ロード室５０における操
作と逆の操作で、トレイＴ１がコンベア１０１から取り
外され、該トレイから処理済基板Ｓが取り外される。

【００７７】図１０に示すように、基板搬送室３０Ａ、
３０Ｂもそれぞれトレイ搬送コンベア３０を備えてい
る。各コンベア３０は、図１３に示すロード室１０のコ
ンベア１０１と実質上同構造のものであり、図１５に示
すように、基板Ｓを両側に立ち姿勢で保持したトレイＴ
１を立ち姿勢で支持する可動ブロック１０１２を走行さ
せるものである。但し、ブロック１０１２を駆動する正
転、逆転運転可能のモータ１０１６、ピニオン１０１
５、ブロック１０１２両側のローラ１０１３が転動する
一対のレール１０１１等は、回動可能水平盤３０１上に
搭載されており、該盤体３０１はモータ３０２にて回動
される。すなわち、盤体３０１及びモータ３０２はコン
ベア回動装置３００を構成している。

【００７８】モータ３０２の正転又は逆転運転により、
一対のレール１０１１が任意の室に方向付けされ得る。
従って、トレイＴ１を支持したコンベアブロック１０１
２を予備加熱室２００から受け取り、方向転換して、任
意のプロセス室、或いは隣りの基板搬送室へ、さらに
は、予備冷却室４へ送り込んだり、逆にそれら室から受
けとることもできる。

【００７９】なお、予備加熱室２００、各プロセス室Ｐ
１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４及び予備冷却室４にも、ロード室
１０におけるトレイ搬送コンベア１０１と同様のコンベ
アがそれぞれ設けてあり、それによって、トレイＴ１を
隣合う室との間で出し入れできる。以上説明した各コン
ベアは前記各隣合う室間で基板支持トレイＴ１を相互に
移動させるトレイ移動装置を構成している。

【００８０】また、予備加熱室２００はトレイ搬送コン
ベア上に支持されるトレイＴ１上の基板Ｓを予備加熱す
るためのヒータ（本例では赤外線ランプ）２２をトレイ
軌道の両側に備えている。また、予備冷却室４はトレイ
搬送コンベア上に支持されるトレイＴ１上の基板Ｓを予
備冷却するための窒素ガス導入部４１を備えている。

【００８１】プロセス室Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４はト
レイ搬送コンベアの点を除き、図１に示す基板処理装置
におけるものと同様のものである。但し、基板加熱を要
するプロセス室では、例えばプラズマＣＶＤ処理を行う
プラズマ室Ｐ１等について、図１に例示するように、搬
入されてくるトレイＴ１の一対の基板支持体Ｔ１２の間
に位置するように、予めヒータＨ１を配置してある。

【００８２】かかる基板処理装置によると、被処理基板
Ｓは、ロード室１０において平坦水平状姿勢で容易に基
板支持トレイＴ１の両面に装着され、しかるのち、立ち
姿勢で搬送される。その後は図１の装置と同様に操作さ
れる。すなわち、予備加熱室２００で予備加熱されたの
ち、基板搬送室３０Ａを経て１又は２以上のプロセス室
で処理を受けたのち、基板搬送室３０Ｂを経て、予備冷
却室４へ搬入され、ここで予備冷却されたのち、アンロ
ード室５０へ搬入され、ここでトレイＴ１がコンベアか
ら外されて水平状姿勢とされ、さらに、トレイＴ１から
処理済基板Ｓが水平状姿勢で容易に取り外される。な
お、予備冷却室４における冷却条件は、例えば、図１に
示す装置におけるものと同様でよい。

【００８３】かくして空になったトレイＴ１はロード室
１０へ運ばれる。なお、以上の説明では、予備加熱室２
００において処理前基板を加熱し、予備冷却室４におい
て処理後基板を予備冷却しているが、処理温度が低い場
合には基板Ｓを予備加熱室２００及び予備冷却室４に素
通りさせてもよい。また、処理温度が低い場合には、か
かる予備加熱室２００及び予備冷却室４を省略してもよ
い。

【００８４】また、予備加熱室２００にも予備冷却でき
る手段を設けるとともに予備冷却室４にも予備加熱でき
る手段を設け、アンロード室５０側において基板Ｓをア
ンロード室外に搬出した後、このアンロード室５０側に
おいて被処理基板ＳをトレイＴ１に装着し、該トレイＴ
１を前記と逆の操作で移動させ、その途中で必要な予備
加熱、目的とする処理、必要な予備冷却を行い、ロード
室１０側から処理済基板を搬出するようにしてもよい。
このように構成すると、基板処理のタクト時間を短縮で
きる。

【００８５】また、前記実施例では、予備冷却室４にお
ける基板の予備冷却手段は窒素ガス導入部４１である
が、搬入されてくる一対の基板支持体の間に位置するよ
うに配置した水冷クーラを採用してもよい。また、窒素
ガス冷却とクーラを併用してもよく、このようにすれば
急速冷却が可能となる。次に、図１０に示す基板処理装
置による具体的な成膜例について説明する。条件は以下
の通りである。 基板処理：プロセス室Ｐ１におけるａ−Ｓｉ膜の形成 基板：５００ｍｍ×５００ｍｍの大型四角形ガラス基板
（コーニング７０５９） プロセス室Ｐ１における基板処理温度：２８０℃、面内
均一性 ±５℃ トレイＴ１の基板支持面サイズ：一辺７００ｍｍの四角
形 プロセス室Ｐ１における高周波電極ＥＬサイズ：一辺７
００ｍｍの四角形 高周波電力：２００ワット 成膜真空度：０．５Ｔｏｒｒ 使用ガス：シラン １００ｃｃｍ 水素 ２００ｃｃｍ プロセス室Ｐ１における電極ＥＬ−基板間距離：３５ｍ
ｍ 予備加熱室２００のヒータ２２：２０ＫＷの赤外線ラン
プ、加熱速度５００℃／ｍｉｎ 以上の条件で各基板面にａ−Ｓｉ膜を形成したところ、
成膜速度３５０Å／ｍｉｎ、 膜厚均一性 ±５％ で
あった。

【００８６】次に本発明のさらに他の実施例を図１６を
参照して説明する。この基板処理装置は、図１０に示す
装置において、さらに、プロセス室Ｐ５、Ｐ６を増やす
とともに基板搬送室３０Ｃ、３０Ｄを増やしたものであ
る。このように、プロセス室を必要に応じ増加連設する
ことができ、しかも装置全体をコンパクトにまとめるこ
とができる。

【００８７】次に、図１等の基板処理装置に対し、基板
Ｓを水平姿勢で処理する基板処理装置例を図１７を参照
して説明しておく。この基板処理装置は、被処理基板Ｓ
を基板支持トレイｔに装着するロード室９１と、前記基
板Ｓを予備加熱する予備加熱室９２と、基板Ｓに目的の
処理を施す１又は２以上のプロセス室９３と、目的とす
る処理終了後の基板Ｓを冷却する予備冷却室９４と、基
板Ｓを取り出すアンロード室９５と、予備加熱室９２、
プロセス室９３及び予備冷却室９４を接続する基板搬送
室９６と、基板支持トレイｔを隣合う前記室間で移動さ
せる図示しないトレイ移動手段とを備えている。

【００８８】この装置では、例えば図９に示すように、
被処理基板Ｓを平坦水平状の姿勢で上下方向に複数段に
支持した基板支持カセットＣをロード室９１の入口に臨
ませ、このカセットから基板Ｓを取り出してロード室９
１内へ取り込み、該室内に予め配置した基板支持トレイ
ｔの片面に平坦水平状の姿勢のまま装着する。基板を装
着されたトレイは予備加熱室へ搬送され、ここで必要に
応じ、基板が予備加熱されたのち、搬送室９６を経てい
ずれかのプロセス室９３へ入れられる。かくして目的の
処理（成膜、エッチング等）を受けた基板を支持するト
レイｔは、再び搬送室９６を経て予備冷却室９４へ、或
いは、さらに１又は２以上のプロセス室９３にて基板処
理を受けたのち予備冷却室へ搬送され、ここで必要に応
じ基板が予備冷却されたのちアンロード室９５へ入れら
れ、そこからアンロード室外に待ち受ける基板支持カセ
ットＣ等に基板Ｓが渡される。

【００８９】空になったトレイｔはロード室９１へ戻さ
れ、次の基板が装着され、再び前記と同様の工程が繰り
返される。前記いずれの実施例装置においても、基板搬
送室が他の室の仲立ちをする位置にあるので、同一の処
理を行うプロセス室を複数備えておくことにより、その
うち一つのプロセス室を使用中でも、次の基板をもう一
つ又は二つ以上のプロセス室に導入して同じ処理を並行
して行うことができ、該処理に時間を要する場合でもそ
れだけ能率良く処理を進めることができる。また、何ら
かのトラブルで使用できないプロセス室が生じても、他
のプロセス室を使用して処理を続行できる。さらに、異
なる処理を行う複数のプロセス室を設けておけば、それ
らのうち必要なプロセス室のみを用いて所望の処理を行
うこともできる。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の基板処理装
置によると、従来のバッチ処理型の基板処理装置に比べ
ると勿論のこと、インライン型等の被処理基板を順次供
給できる基板処理装置と比べても、能率良く、所望の基
板処理を実施できる。また、基板は立てた状態で処理を
受けるので、基板へダストやパーティクルといった不純
物が付着したり、混入したりすることが抑制される。 さ
らに、基板支持カセット等により水平状態で支持されて
いる被処理基板をそのまま取り出して容易に装着でき、
また、処理済基板の取り出しも容易である。ロード室が
目的とする処理前の基板を予備加熱する予備加熱室を介
して基板搬送装置に接続され、アンロード室が目的とす
る処理終了後の基板を冷却する予備冷却室を介して基板
搬送室に接続されているときは、基板処理温度が高温の
とき、この予備加熱室において処理前基板を加熱し、予
備冷却室において処理終了後基板を予備冷却することに
より、円滑な基板処理を行うことができる。

【００９１】また、予備加熱室が予備冷却室を兼ねるよ
うに構成され、予備冷却室が予備加熱室を兼ねるように
構成されているときは、アンロード室においても被処理
基板を装着し、基板を支持した基板支持トレイをロード
室側へ向け移動させ、その途中で処理を行うことができ
るので、基板処理のタクト時間がそれだけ短縮される利
点がある。

【００９２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体の平面図である。

【図２】ロード室における基板取込み装置の側面図であ
る。

【図３】ロード室における基板取込み装置の平面図であ
る。

【図４】ロード室に配置された基板支持トレイとこれを
回動させるトレイ回動装置の側面図である。

【図５】ロード室のチャック装置の側面図である。

【図６】ロード室のチャック装置の正面図である。

【図７】予備加熱室内のローラコンベアの平面図であ
る。

【図８】プラズマＣＶＤ装置として構成した一つのプロ
セス室の断面図である。

【図９】基板支持カセットの斜視図である。

【図１０】本発明の他の実施例の概略平面図である。

【図１１】ロード室と、該ロード室に付設した基板支持
トレイ搬送コンベア、トレイ着脱装置及びトレイ回動装
置を一部断面で示す図である。

【図１２】トレイ回動装置の一部の構造説明図である。

【図１３】被処理基板を支持した基板支持トレイをトレ
イ搬送コンベアに装着した状態のロード室断面図であ
る。

【図１４】ロード室における基板支持トレイＴとトレイ
搬送コンベアの側面図である。

【図１５】基板搬送室における基板支持トレイ搬送コン
ベアとその回動装置の正面図である。

【図１６】本発明のさらに他の実施例の概略平面図であ
る。

【図１７】基板を水平姿勢で処理する基板処理装置例の
概略平面図である。

【図１８】従来例の概略側面図である。

【符号の説明】

図１から図９について １ ロード室 １１ ロード室入口 Ｖ１１ ロード室入口のゲートバルブ ２ 予備加熱室 ２０ ローラコンベア ２２ ヒータ ３Ａ、３Ｂ 搬送室 ３１、３２ トレイ回動装置 ３１１、３２１ ローラコンベア ４ 予備冷却室 ４０ ローラコンベア ４１ 窒素ガス導入部 Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４ プロセス室 ＣＶ ローラコンベア ５ アンロード室 ５１ アンロード室出口 Ｖ５１ アンロード室出口のゲートバルブ Ｖ１〜Ｖ９ 室間のゲートバルブ ６ 基板取込み装置 ７ チャック装置 ８ トレイ回動装置 ８０ ローラコンベア ６Ａ 基板取出し装置 ７Ａ チャック装置 ８Ａ トレイ回動装置 ８０Ａ ローラコンベア Ｓ 基板 Ｔ 基板支持トレイ Ｃ 基板支持カセット ＣＢ クリーンブース 図１０から図１５について １０ ロード室 １００ ロード室開口 １００Ａ ロード室開口の扉 １０１ トレイ搬送コンベア １０２ トレイ着脱装置 １０３ トレイ回動装置 ２００ 予備加熱室 ２２ ヒータ ３０Ａ、３０Ｂ 基板搬送室 ３０ トレイ搬送コンベア ３００ コンベア回動装置 Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４ プロセス室 Ｈ１ ヒータ ４ 予備冷却室 ４１ 窒素ガス導入部 ５０ アンロード室 Ｖ１〜Ｖ９ 室間のゲートバルブ Ｓ 基板 Ｔ１ 基板支持トレイ 図１６について Ｐ5 、Ｐ６ プロセス室 図１７について ９１ ロード室 ９２ 予備加熱室 ９３ プロセス室 ９４ 予備冷却室 ９５ アンロード室 ９６ 基板搬送室 ｔ 基板支持トレイ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−163937（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−144537（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−125222（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−287766（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−268870（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/68

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理基板を装着するためのロード室
   と、前記基板に目的の処理を施すプロセス室と、処理済
   基板を取り出すためのアンロード室と、前記ロード室、
   プロセス室及びアンロード室を接続する基板搬送室と、
   前記基板を支持する基板支持トレイと、前記基板支持ト
   レイを前記室間で移動させるトレイ移動手段とを備え、
   前記基板搬送室は前記ロード室と前記プロセス室相互、
   前記プロセス室相互及び前記プロセス室と前記アンロー
   ド室相互をそれぞれ接続するように配置されており、 前記基板支持トレイはその両面に前記基板を支持できる
   ように構成されており、 前記トレイ移動手段は該基板支持トレイを前記基板支持
   両面が立てて配置されるように立てた姿勢で支持して移
   動させるように構成されており、 前記ロード室は、前記トレイ移動手段にて該ロード室に
   配置されるトレイをその各基板支持面が基板装着位置に
   配置されるように回動させるトレイ回動手段と、該ロー
   ド室外に平坦水平状の姿勢で配置された被処理基板を取
   り込み、立てた状態で前記基板装着位置に臨むチャック
   位置へ搬送する基板取込み手段と、該チャック位置へ搬
   送されてきた基板を保持して前記トレイの基板支持面へ
   渡すチャック手段とを含んでおり、 前記アンロード室は、前記トレイ移動手段にて該アンロ
   ード室に配置されるトレイをその各基板支持面が基板取
   出し位置に配置されるように回動させるトレイ回動手段
   と、該トレイの基板支持面から処理済基板を受け取るチ
   ャック手段と、該チャック手段から処理済基板を受け取
   り、平坦水平状の姿勢としてアンロード室外へ出す基板
   取出し手段とを含んでいる ことを特徴とする基板処理装
   置。
2. 【請求項２】 被処理基板を装着するためのロード室
   と、前記基板に目的の処理を施すプロセス室と、処理済
   基板を取り出すためのアンロード室と、前記ロード室、
   プロセス室及びアンロード室を接続する基板搬送室と、
   前記基板を支持する基板支持トレイと、前記基板支持ト
   レイを前記室間で移動させるトレイ移動手段とを備え、
   前記基板搬送室は前記ロード室と前記プロセス室相互、
   前記プロセス室相互及び前記プロセス室と前記アンロー
   ド室相互をそれぞれ接続するよう に配置されており、 前記基板支持トレイはその両面に前記基板を支持できる
   ように構成されており、 前記トレイ移動手段は該基板支持トレイを前記基板支持
   両面が立てて配置されるように立てた姿勢で移動させる
   ように構成されており、 前記ロード室に、前記基板支持トレイを支持して該トレ
   イをその各基板支持面が交互に所定方向に向くように回
   動させる手段と、該トレイ回動手段に支持され、被処理
   基板を装着された前記基板支持トレイを立て起こして前
   記トレイ移動手段に装着する手段とが付設され、前記ア
   ンロード室に、処理済基板を支持している前記基板支持
   トレイを前記トレイ移動手段から横倒し状に取り出す手
   段と、該取り出された基板支持トレイをその各基板支持
   面が交互に所定方向に向くように回動させる手段とが付
   設されていることを特徴とする 基板処理装置。
3. 【請求項３】 前記ロード室が前記目的とする処理前の
   基板を予備加熱する予備加熱室を介して前記基板搬送室
   に接続され、前記アンロード室が前記目的とする処理終
   了後の基板を冷却する予備冷却室を介して前記基板搬送
   室に接続されている請求項１又は２記載の基板処理装
   置。
4. 【請求項４】 前記予備加熱室が予備冷却室を兼ねるよ
   うに構成され、前記予備冷却室が予備加熱室を兼ねるよ
   うに構成されている請求項３記載の基板処理装置。