JP4746063B2 - 成膜装置及び成膜装置用ストックチャンバー - Google Patents

Description

本発明は、成膜装置及び成膜装置用ストックチャンバーに関し、特に、基板ホルダの交換および基板ホルダに堆積した膜の除去の工程に影響を受けることなしに被処理基板としての基板の成膜処理が可能な成膜装置及び成膜装置用ストックチャンバーに関する。

基板を保持させた基板ホルダを移動させて成膜する生産用成膜装置においては、所定の成膜処理を行った基板を取り出した後、基板ホルダに新たな基板を保持させて、繰り返し前記成膜処理を行う。基板に対する成膜処理時には、基板だけではなく基板ホルダの基板保持爪およびその周辺にも膜が堆積されるので、前記基板ホルダを繰り返し使用すると、基板ホルダ、特に基板保持爪及びその周辺部に厚く膜が堆積し、その膜の剥がれに起因する基板の成膜品質低下という問題を生じていた。

この問題を防止あるいは低減するために、複数の真空チャンバーを縦設した成膜装置の搬送路に対して分岐させて設けた膜除去チャンバーで、基板ホルダ上に堆積した膜の除去を行なう成膜装置が特許文献１に開示されている。特許文献１によれば、図１９に示すように膜除去チャンバー４１において一枚の基板ホルダ表面の堆積膜を除去する構成となっている。

また、成膜装置のロードロックチャンバーとアンロードロックチャンバーの間に設けられた移動機構のリターン移動路上に膜除去機構を設けて、基板ホルダ上の堆積膜を除去する成膜装置が特許文献２に開示されている。

しかしながら、基板ホルダ表面に堆積した膜が厚くなると、前記の膜除去方法では一連の成膜工程に影響を与えずに基板ホルダ表面の堆積膜を効率的に除去することが困難となってきている。特に、近年の高密度記録媒体の要求により垂直磁気記録方式が採用されると、形成膜厚が厚いためにその問題が顕在化し、基板ホルダの交換を頻繁に行う必要が生じてきた。

特開２０００−２７３６１５ 特開２００１−１５６１５８

以上述べたように、垂直磁気記録用成膜装置において、現状では、基板ホルダの基板保持爪やその周辺部に堆積した膜の剥離に起因するパーティクルの発生を防ぐ為に１日から２日で基板ホルダを交換している。

従来の成膜装置では、装置外部に設けた真空加熱脱ガス炉で、堆積膜を除去した洗浄済みの基板ホルダあるいは新規基板ホルダ（以下、両者を新規基板ホルダという。）を脱ガス保管しておく。交換が必要な基板ホルダを回収後あるいは回収時に、前記脱ガス済み新規基板ホルダを脱ガス炉から一旦大気に取り出し、一枚ずつ成膜装置に供給している。新規基板ホルダを供給したこの成膜装置では、成膜に必要な所定圧力に達するまでの排気に時間が掛かること、及び、一般に加熱室で再脱ガスする必要があり、実際の生産に入るまでに非常に時間を要する問題があった。特に複数の基板ホルダの交換時には顕著である。

また、特許文献１に示す成膜装置では、基板ホルダ上の薄い膜に関しては成膜工程に影響を与えずに除去を行うことができるものの、前述のように厚い膜になると、新規基板ホルダを成膜装置の搬送路に戻すタイミングの問題が生じて成膜工程を拘束するために、効果的に生産を行うことができない。

また、特許文献２の成膜装置では、膜除去機構が成膜装置の搬送路に設けられているため、基板ホルダ上の堆積膜が厚くなると、この膜除去機構での処理時間に全体の成膜処理時間が拘束され、生産性が低下する。また、成膜処理工程に影響を与えずに膜除去処理を行う場合には、十分に膜除去を行うことができない。

そこで本発明は、成膜装置の搬送路に複数の基板ホルダを保管する基板ホルダ保管室を設けることにより、基板ホルダの表面に堆積した膜の除去の工程および基板ホルダの交換工程、または膜の除去の工程若しくは基板ホルダの交換工程に影響を受けることなしに基板の生産を効率的に行うことができる成膜装置及び成膜装置用ストックチャンバーを提供することを目的とする。

本発明による成膜装置は、真空状態に連結した複数の真空チャンバー、前記複数の真空チャンバー内に設けられた搬送路、前記搬送路に沿って移動可能に設けた複数の基板ホルダ、前記基板ホルダを移動させる駆動手段、前記搬送路からの基板ホルダの回収、及び／又は前記搬送路への基板ホルダの供給が可能であり、かつ前記複数の真空チャンバーの一つと連結したストックチャンバー、を備え、前記ストックチャンバーは、基板ホルダを回転機構の中心軸の周りに垂直の状態で配置可能な構成としたことを特徴とするものである。

また、本発明による成膜装置の前記ストックチャンバーは、脱ガス機構を有することを特徴とするものである。

また、本発明による成膜装置の前記ストックチャンバーは、前記基板ホルダ表面に堆積した膜を除去する膜除去機構を設けたことを特徴とするものである。

また、本発明による成膜装置は、前記複数の基板ホルダの番号を管理し、前記交換すべき基板ホルダの番号を記憶し、記憶された番号に基づいて、基板ホルダを回収・供給する制御装置を有することを特徴とするものである。

また、本発明による成膜装置の前記搬送路は、閉ループを形成していることを特徴とするものである。

また、本発明による成膜装置用ストックチャンバーは、基板ホルダの回収、及び／又は基板ホルダの供給が可能で、かつ、複数の基板ホルダを回転機構の中心軸の周りに垂直の状態で配置可能な構成としたことを特徴とするものである。

本発明によれば、成膜装置の搬送路に複数の基板ホルダを保管する基板ホルダ保管室を設けて、真空を保持したまま搬送路からの基板ホルダの回収および搬送路への基板ホルダの供給を行うことにより、基板ホルダの交換工程および基板ホルダ表面の膜除去工程、または基板ホルダの交換工程若しくは基板ホルダ表面の膜除去工程に影響を受けることなしに生産を行うことができるため、新旧の基板ホルダの交換時間が短縮されて、効率的に生産を行うことができる。

また、本発明による成膜装置の基板ホルダ保管室は、脱ガス機構が設けられており、基板ホルダを大気中に取り出すことなく、脱ガス化が可能となる。

また、本発明による成膜装置の基板ホルダ保管室は、別経路で基板ホルダの堆積膜除去を行なうことができるので、成膜工程に影響を与えることなしにパーティクル発生を抑制できる。

また、本発明による成膜装置の基板ホルダ保管室は、堆積膜除去機構が備えられており、基板ホルダを大気に晒すことなくその表面の堆積膜を除去することができるので、大気圧からの再度排気が不要となり、生産が向上する。

また、本発明による成膜装置の基板ホルダ保管室は、搬送路上の方向転換チャンバーとの接続だけでなく、真空チャンバー、ロードロックチャンバー、アンロードロックチャンバーとも接続することができる。特に、２つの近接する方向転換チャンバーに、供給用基板ホルダ保存室と回収用基板ホルダ保存室をそれぞれ接続して基板ホルダの回収と供給を別々に行う構成であると、さらに効率よく生産性を向上させることができる。

以下図面を参照して本発明による成膜装置について説明する。なお、本発明による成膜装置は、複数枚の基板ホルダの格納、供給を行う基板ホルダ保管室（以下、ストックチャンバーという。）を備えることにより、基板ホルダに付着した堆積物の除去工程および基板ホルダの交換、または基板ホルダに付着した堆積物の除去工程若しくは基板ホルダの交換による装置の稼働低下を防止して、高い稼働率を維持するようにしたものである。

図１は、本発明による成膜装置の一例としての情報記録ディスク用基板処理装置の概略構成を示す図、図２は、ストックチャンバーを方向転換チャンバーに接続した概略図、図３は、ストックチャンバーの側面図である。

図１に示すように、成膜装置としての情報記録ディスク用基板処理装置１は、未成膜の
基板８（前処理済みの基板も含む。）を基板ホルダ９に搭載するロードロックチャンバー２と、成膜済みの基板８を基板ホルダ９から回収するアンロードロックチャンバー３と、各種処理を行う真空チャンバー４と、基板８の搬送方向を９０度転換する方向転換機構を備えた方向転換チャンバー５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、新たな基板ホルダ９を搬送路６に供給する回転式供給用ストックチャンバー１１と、使用済みの基板ホルダ９を回収収納する回転式回収用ストックチャンバー１２と、基板８を保持した基板ホルダ９が移動する各真空チャンバー４内に設けられた搬送路６とから構成される。また、各真空チャンバー４の間にはゲートバルブ７が設けられている。各真空チャンバー４の内部は、排気装置（図示せず）により真空排気され、各真空チャンバー４はゲートバルブ７によって互いに隔離され、閉ざされた真空処理室を形成する。ゲートバルブ７が開放されると各真空チャンバー４は連通した状態となり、基板ホルダ９の搬入出ができるようになっている。したがって、搬送路６は、図１に示すように、閉ループでなり、搬送路６内が真空状態で保持される。

また、図１に示すように、成膜装置としての情報記録ディスク用基板処理装置１の搬送路６は、前述したように、閉ループでなり、基板ホルダ部１７（図４（ａ）に示す）を搭載した基板ホルダ９が情報記録ディスク用基板処理装置１内を巡回するようになっている。

また、図１に示すように、ロードロックチャンバー２内には、基板８を基板ホルダ９に搭載する搭載用ロボット（図示せず）が設けられている。搭載用ロボットは、アームによって搭載用補助チャンバー２５から基板８を１枚あるいは複数枚ずつ保持して基板ホルダ９に搭載するように構成されている。また、アンロードロックチャンバー３には、搭載用ロボットと同様の構成の回収用ロボット（図示せず）が設けられている。回収用ロボットは、そのアームによって基板ホルダ９から基板８を１枚あるいは複数枚ずつ保持して回収用補助チャンバー２６内に搬入するように構成されている。

各種処理を行う真空チャンバー４は、薄膜の作成の前に基板８を予め加熱する基板加熱チャンバー、予備加熱された基板８に下地膜を作成する下地膜作成チャンバー、下地膜の作成された基板８に磁性膜を作成する磁性膜作成チャンバー、磁性膜の上に保護膜を作成する保護膜作成チャンバー等のプロセスに応じたチャンバーで構成されている。

方向転換チャンバー５は、方形型搬送路６の角の場所の４カ所（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）に設置されており、基板ホルダ９の搬送方向を９０度転換する方向転換機構を備えている。

また、回転式供給用ストックチャンバー１１は、収納している新たな基板ホルダ９を搬送路６に供給するものである。図２および図３を参照して、回転式供給用ストックチャンバー１１について詳述する。

図２に示すように、回転式供給用ストックチャンバー１１は、ゲートバルブ７を介して連結用搬送装置３０と接続されており、連結用搬送装置３０からゲートバルブ７を介して方向転換チャンバー５と連結するように構成されている。また、回転式供給用ストックチャンバー１１は、内部に基板ホルダ９を収納しており、基板ホルダ９は、垂直の状態で円の中心に向かって所定の角度で放射状に配置されている。

図２に示すように、連結用搬送装置３０は、回転式供給用ストックチャンバー１１から搬送された基板ホルダ９を一時的にストックして方向転換チャンバー５に供給するものであり、回転式供給用ストックチャンバー１１と方向転換チャンバー５とのバッファーとなるようになっている。なお、図１、図２、図７、図８、図１０、図１１、図１３乃至図１８に示す実施例では、ストックチャンバーと連結用搬送装置３０とをゲートバルブ７を介して別のチャンバーとして構成したが、成膜装置側にゲートバルブを有し、ストックチャンバー内に搬送路を設けて連通した構成のストックチャンバーでもよい。

図２および図３に示すように、回転式供給用ストックチャンバー１１は、回転可能な回転テーブル１１ａ上に同心円状に配置した基板ホルダ９を搭載している。回転テーブル１１ａの中心は回転軸に固定されており、回転軸はギアーボックス１１ｂに連結している。ギアーボックス１１ｂの他端は、モータ１１ｃの軸と直結している。モータ１１ｃが回転することにより、回転テーブル１１ａが回転するようになっている。モータ１１ｃには、ロータリエンコーダを内蔵しており、ロータリエンコーダからのパルス数およびギアーボックス１１ｂのギア比により回転テーブル１１ａの回転角度が検出できるようになっている。また、回転式供給用ストックチャンバー１１の供給ガイド１１ｄから連結用搬送装置３０へ基板ホルダ９を搬送するための回転磁石２０および回転機構２１が配設されている。

また、図３に示すように、基板ホルダ９は、回転可能なガイドローラ１１ｆに搭載されている。基板ホルダ９は、搬送路６、連結搬送装置３０に設けられたガイドローラ、プーリにガイドされて移動するようになっている。

また、図３に示すように、回転式供給用ストックチャンバー１１には、真空排気機構（図示せず）と脱ガス機構（図示せず）が設けられており、基板ホルダを大気中に取り出すことなく、脱ガス化が可能となっている。更に、堆積膜除去機構（図示せず）を備えることにより、基板ホルダ部１７の堆積膜の除去が行えるようになっている。真空排気機構は、クライオポンプまたはターボ分子ポンプから構成されており、回転式供給用ストックチャンバー１１内を所定の真空圧以下となるように排気するものである。脱ガス機構は、真空雰囲気中あるいは不活性ガスを導入したガス雰囲気中で加熱ヒータにより所定の温度まで加熱し、基板ホルダ９の表面から発生するガスを排気または除去するものである。なお、真空条件化でグロー放電を発生させて脱ガスを行うようにしてもよい。堆積膜除去機構は、チャンバー内に不図示のガス導入管からガスを導入し、不図示の電極あるいは基板ホルダ部１７に高周波電圧あるいは直流電圧を印加して発生させたプラズマ放電や、あるいは、電極による高周波放電と基板ホルダ部１７に印加した負のバイアス電極によりスパッタエッチングで基板ホルダ部１７の堆積膜を除去するものである。

また、図１に示すように、使用済みの基板ホルダ９を回収、収納する回転式回収用ストックチャンバー１２は、回転式供給用ストックチャンバー１１と同一構成であり、連結用搬送装置３０からの基板ホルダ９を順次収納するようになっている。

また、回転式供給用ストックチャンバー１１および回転式回収用ストックチャンバー１２は、情報記録ディスク用基板処理装置１の搬送路６に存在する基板ホルダ９の個数以上を格納するようになっている。

次に、図４を参照して基板ホルダの構成の一例について述べる。図４（ａ）は、基板ホ
ルダ部の構成を示す正面図、図４（ｂ）は基板ホルダの構造を示す正面図、図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示すＡ−Ａ’線の矢視図である。

図４（ａ）に示すように、基板ホルダ部１７は、下部が２段階に幅狭となる形状を有し、基板ホルダ部１７の上部には基板８が挿入される円形の開口１７ａが形成されている。開口１７ａの周辺に取り付けられた複数のバネ部材１７ｂにより基板８の外周面を脱着可能に把持する構成となっている。

図４（ｂ）に示すように基板ホルダ９は、２枚の基板ホルダ部１７と、基板ホルダ部１７を保持するキャリア１９とからなり、キャリア１９が搬送路６上を移動して基板ホルダ部１７を搬送する。キャリア１９の断面は、図４（ｃ）に示すように、くぼみ部１９ａが形成されたコの字形状をなし、上部の肉厚部１９ｂには基板ホルダ部１７を嵌合するスリット状の溝がくぼみ部１９ａへ貫通して形成されている。基板ホルダ部１７の中間部１７ｃがキャリア１９と嵌合し、先端部はくぼみ部１９ａに突出して、堆積膜除去の際のバイアス印加部と接触できる構造となっている。なお、堆積膜除去のためのバイアス印加部の接触箇所は、基板ホルダ部１７のいずれの箇所でも良い。

また、図４（ｂ）に示すように、キャリア１９の下縁には、キャリア磁石１９ｃが設けられている。このキャリア磁石１９ｃは小さな直方体状の磁石であり、搬送方向に沿ってキャリア１９の下面に所定間隔で多数設けられている。図４（ｂ）に示すように、キャリア磁石１９ｃは、Ｎ極、Ｓ極と交互に磁極が変わるように配置されている。

一方、図５に示すように搬送路６側には回転磁石機構２０が設けられていて、前記キャリア磁石１９ｃと回転磁石２０ａとの磁気的な相互作用により搬送が行われる。なお、この搬送機構および基板ホルダ搬送方法の詳細については特開平８−２７４１４２に開示されているので説明を省略する。

次に、ストックチャンバーの動作の一例について図６乃至図８を参照して説明する。図６は、ストックチャンバーの使用済み基板ホルダの全数の回収動作および新規の基板ホルダの供給動作を示すフローチャート、図７は、回転式回収用ストックチャンバー１２の基板ホルダ収納開始時の搬送路６上の基板ホルダ９の位置を示す図、図８は、回転式供給用ストックチャンバー１１の基板ホルダ供給開始時の搬送路６上の基板ホルダ９の位置を示す図である。なお、図６乃至図８に示す成膜装置は、搬送路６から基板ホルダ９の回収を行う回転式回収用ストックチャンバー１２と搬送路６に新規の基板ホルダを供給する回転式供給用ストックチャンバー１１とを備えたものであり、基板８の供給および回収用ストックチャンバーと搬送路６の一部を示した図である。また、図７および図８に示す基板ホルダ９１ｏから９１６ｏは、交換が必要な基板ホルダ９を示し、基板ホルダ９１ｎは、新規の基板ホルダ９を示すものである。なお、ストックチャンバーの動作は、成膜装置の構成や成膜行程により変更できる。

なお、ストックチャンバーは、使用済みの基板ホルダの全数を搬送路から回収し、新規の基板ホルダを搬送路へ供給、および成膜処理中に生じた不具合を有する基板ホルダ、若しくは新規の基板ホルダを供給後の基板脱着で不備のあった基板ホルダのみを回収して、新規の基板ホルダを搬送路へ供給をおこなうものである。

また、ストックチャンバーによる基板ホルダの搬送路からの回収および基板ホルダの搬送路への供給は、基板が基板ホルダに装着されていない状態、または基板ホルダに基板が
装着されている状態で行われる。基板が基板ホルダに装着されていない場合は、成膜済みの基板をアンロードチャンバーで回収後、基板ホルダだけをストックチャンバーで回収して、新規の基板ホルダに交換したり、回収済み基板ホルダを真空中で堆積膜除去を行う。

基板が基板ホルダに装着されている場合は、成膜済みの基板を装着したままストックチャンバーに回収して、新規の基板ホルダと交換し、大気中で成膜済み基板を回収する。また、基板の成膜に不良がある場合には、基板を基板ホルダに装着したままストックチャンバーに回収して、新規の基板ホルダに交換したり、回収済み基板ホルダを真空中で堆積膜除去を行うようになっている。

以下に示すストックチャンバーの動作の制御は、情報記録ディスク用基板処理装置１の制御装置に内蔵されたコンピュータにより実行されるものである。

最初に、供給用ストックチャンバー１１には、前もって洗浄済みの新規の基板ホルダ部１７を搭載した基板ホルダ９を格納しておき、また回転式回収用ストックチャンバー１２には、基板ホルダ９を格納できるように収納済み基板ホルダ９を取り除いておく。

情報記録ディスク用基板処理装置１の制御装置は、基板ホルダ９の交換が必要かをチェックする（ステップＳ１）。基板ホルダ９の交換のチェックは、製品の品質チェック、基板ホルダの使用時間、基板の生産量、オペレータの交換指示等で判断する。基板ホルダの交換が必要ないときには、基板８の通常の成膜処理を継続する。基板ホルダの交換が必要なときには、ロードロックチャンバー２に到達した基板ホルダ９に未処理の基板８の装着を行わないようにする（ステップＳ２）。以後、基板８を装着していない基板ホルダ９が、第１の方向転換チャンバー５ａに送り出される。以後、ロードロックチャンバー２は、新規の基板ホルダ９が到着するまで未処理の基板８の装着を行わない。また、各真空チャンバー４は、基板８を装着していない基板ホルダ９が到着したときには、処理を行わずに基板ホルダ９を通過するようにする。次に、基板なしの基板ホルダ９が第２の方向転換チャンバー５ｂに到着したかをチェックする（ステップＳ３）。基板ホルダ９に基板８が搭載されている場合には、方向転換チャンバー５内に設けられた方向転換機構により基板ホルダ９を９０度回転して、ステップＳ６へ移行する。図７に示すように、基板なしの基板ホルダキャリア（図７に示す９１ｏ）が第２の方向転換チャンバー５ｂに到着したときには、基板なしの基板ホルダ９を第２の方向転換チャンバー５ｂから連結用搬送装置３０へ搬送して（ステップＳ４）、連結用搬送装置３０から回転式回収用ストックチャンバー１２へ基板ホルダ９を搬送する（ステップＳ５）。回転式回収用ストックチャンバー１２は、基板ホルダ９を収納後に、回転テーブル１１ａを所定の角度回転させて次の基板ホルダ９の収納に備えるようにする。

次に、図８に示すように、最後の成膜処理中の基板８の基板ホルダ９１６ｏが第３の方向転換チャンバー５ｃに到着したかをチェックする（ステップＳ６）。最後の成膜処理中の基板８の基板ホルダ９１６ｏが第３の方向転換チャンバー５ｃに到着していない場合は、回収すべき最後の基板ホルダの成膜処理が完了するまで成膜処理を行い、成膜処理された基板８はアンロードロックチャンバーで回収するようにする（ステップＳ７）。基板ホルダ９を搬送後にステップＳ３に移行する。図８に示すように、最後の処理中の基板８の基板ホルダ９１６ｏが第３の方向転換チャンバー５ｃに到着した場合には、回転式供給用ストックチャンバー１１から新規の基板ホルダ９１ｎを連結搬送装置３０へ搬送する（ステップＳ８）。また、回転式供給用ストックチャンバー１１は、基板ホルダ９を連結搬送装置３０へ搬送後に、回転テーブル１１ａを所定の角度回転させて次の基板ホルダ９の供給に備えるようにする。第３の方向転換チャンバー５ｃに基板ホルダ９が無いかをチェックして（ステップＳ９）、第３の方向転換チャンバー５ｃに基板ホルダ９が無い時には、連結搬送装置３０から第３の方向転換チャンバー５ｃに新規の基板ホルダ９１ｎを供給する（ステップＳ１０）。

次に、回転式回収用ストックチャンバー１２が使用済み基板ホルダ９を総て回収済みであるかをチェックする（ステップＳ１１）。情報記録ディスク用基板処理装置１内に使用済み基板ホルダ９がある場合にはステップＳ３に移行する。回転式供給用ストックチャンバー１１が新規の基板ホルダ９を総て情報記録ディスク用基板処理装置１内に供給済みかチェックして（ステップＳ１２）、未供給の基板ホルダ９がある場合には、ステップＳ８に移行する。

以上の処理により、情報記録ディスク用基板処理装置１内の総ての使用済み基板ホルダ９が、新規の基板ホルダ９に短時間で交換することができる。なお、すべての新規基板ホルダの供給完了後に、ロードロックチャンバーにおいて行う基板脱着の確認により、脱着不具合を生じた新規基板ホルダを検出した場合には、後述の特定の基板ホルダの回収動作および回収後の新規の基板ホルダの供給動作のフローチャートと同様に、さらに予備の新規基板ホルダと交換する。

また、ストックチャンバーには、堆積膜除去機構が備えられており、基板ホルダを大気に晒すことなくその表面の堆積膜を除去することができるので、大気圧からの再度排気が不要となり、生産が向上する。

図９は、ストックチャンバーの特定の基板ホルダの回収動作および回収後の新規の基板ホルダの供給動作を示すフローチャートである。なお、特定の基板ホルダとは、成膜に係る総てのプロセス処理中に発生した不具合のある基板ホルダまたは脱着確認により不具合を検出した基板ホルダであり、搬送路より回収が必要な基板ホルダをいう。

最初に、供給用ストックチャンバーには、前もって洗浄済みの新規の基板ホルダ９を格納しておき、また、回収用ストックチャンバーには、基板ホルダ９を格納できるように予め必要な基板ホルダ数よりも多い収納スペースを設けておく。また、それ以上のスペースが必要な場合には、収納済み基板ホルダ９を取り除いておく。

情報記録ディスク用基板処理装置１の制御装置は、常に基板ホルダの番号と搬送路上の位置を管理し、特定の基板ホルダが搬送路上に存在しているかをチェックする（ステップＳ２０）。特定の基板ホルダが搬送路上に存在していない場合、即ち基板ホルダの交換が必要ないときには、基板８の通常の成膜処理を継続する。特定の基板ホルダが搬送路上に存在している場合には、搬送路上での特定の基板ホルダの番号と位置を確認して、その番号と位置を記憶する。以後、搬送路上における特定の基板ホルダの番号と位置は、制御装置により管理される。次に、回転式供給用ストックチャンバー１１から新規の基板ホルダ９が連結搬送装置３０に搬送される（ステップＳ２２）。また、回転式供給用ストックチャンバー１１は、基板ホルダ９を連結搬送装置３０へ搬送後に、回転テーブル１１ａを所定の角度回転させて次の基板ホルダ９の供給に備えるようにする。各真空チャンバー４は、特定の基板ホルダ９が到着したときには、処理を行わずに基板ホルダ９を通過するようにする。

次に、特定の基板ホルダ９が第２の方向転換チャンバー５ｂに到着したかをチェックする（ステップＳ２３）。特定の基板ホルダ９が第２の方向転換チャンバー５ｂに到着していない場合には、方向転換チャンバー５内に設けられた方向回転機構により基板ホルダ９を９０度回転して、通常の成膜処理を継続して（ステップＳ２６）、ステップＳ２７へ移行する。特定の基板ホルダが第２の方向転換チャンバー５ｂに到着したときには、特定の基板ホルダ９を第２の方向転換チャンバー５ｂから連結用搬送装置３０へ搬送して（ステップＳ２４）、連結用搬送装置３０から特定の基板ホルダ９を回転式回収用ストックチャンバー１２に搬送して収納する（ステップＳ２５）。回転式回収用ストックチャンバー１２は、基板ホルダ９を収納後に、回転テーブル１１ａを所定の角度回転させて次の特定の基板ホルダ９の収納に備えるようにする。

次に、回収された特定の基板ホルダの番号が第３の方向転換チャンバー５ｃに到着したかをチェックする（ステップＳ２７）。回収された特定の基板ホルダの番号が第３の方向転換チャンバー５ｃに到着していない場合は、通常の成膜処理を継続して（ステップＳ２９）、ステップＳ３０に移行する。回収された特定の基板ホルダの番号が第３の方向転換チャンバー５ｃに到着した場合には、連結搬送装置３０から第３の方向転換チャンバー５ｃに新規の基板ホルダ９を供給する（ステップＳ２８）。

次に、回転式回収用ストックチャンバー１２が特定の基板ホルダ９を回収済みであるかをチェックする（ステップＳ３０）。情報記録ディスク用基板処理装置１内に特定の基板ホルダ９がある場合にはステップＳ２２に移行する。回転式供給用ストックチャンバー１１が新規の基板ホルダ９を情報記録ディスク用基板処理装置１内に供給済みかチェックして（ステップＳ３１）、未供給の基板ホルダ９がある場合には、ステップＳ２７に移行する。

以上の動作により、搬送路上の特定の基板ホルダが回収用ストックチャンバーで回収され、また、特定の基板ホルダの番号の位置に新規の基板ホルダが供給用ストックチャンバーにより搬送路に供給される。

次に、図１０乃至図１２を参照してスライド式供給用ストックチャンバー３２およびスライド式回収用ストックチャンバー３３について述べる。図１０に示すように、スライド式供給用ストックチャンバー３２は、収納している新たな基板ホルダ９を搬送路６に供給するものである。また、スライド式回収用ストックチャンバー３３は、使用済みの基板ホルダ９を搬送路６から回収収納するものである。なお、図１０に示す未成膜の基板８を基板ホルダ９に搭載するロードロックチャンバー２、成膜済みの基板８を基板ホルダ９から回収するアンロードロックチャンバー３、各種処理を行う真空チャンバー４、基板８の搬送方向を９０度転換する方向転換機構を備えた方向転換チャンバー５、基板８を保持した基板ホルダ９が各真空チャンバー４に沿って移動する搬送路６は、図１に示す情報記録ディスク用基板処理装置１と同一構成、同一機能であるため説明を省略する。

図１１に示すように、スライド式供給用ストックチャンバー３２は、ゲートバルブ７を介して連結用搬送装置３０と接続されており、連結用搬送装置３０からゲートバルブ７を介して方向転換チャンバー５（５ｄ）と連結するように構成されている。ストックチャンバーと連結用搬送装置３０とをゲートバルブ７を介して別のチャンバーとして構成したが、成膜装置側にゲートバルブを有し、ストックチャンバー内に搬送路を設けて連通した構成のストックチャンバーでもよい。あるいは、ストックチャンバー側にゲートバルブを有し、成膜装置の搬送路の外側に搬送路を設けて連通した構成のストックチャンバーでもよい。

スライド式供給用ストックチャンバー３２は、内部に基板ホルダ９を収納しており、基板ホルダ９は、垂直の状態で基板ホルダ９の各面を平行になるように所定のピッチで配置されている。

図１２に示すように、スライド式供給用ストックチャンバー３２は、枠状の基板ホルダ保持具３２ａに設けた保持金具３２ｄにより基板ホルダ９を平行に搭載している。また、基板ホルダ保持具３２ａ上の基板ホルダ９を下部から持ち上げる突き上げ部３２ｂが備えられている。突き上げ部３２ｂは、図１２に示すように、基板ホルダ保持具３２ａ内に設けられた空間を上下に移動可能であり、基板ホルダ９の両端をＵ字型の金具で保持するようになっている。突き上げ部３２ｂは、スライド搬送部３２ｃに搭載されている。スライド搬送部３２ｃは、基板ホルダ保持具３２ａに沿って直線移動が可能であり、所定の位置に移動するように制御されている。また、スライド式供給用ストックチャンバー３２の供給ガイド１１ｄから連結用搬送装置３０へ基板ホルダ９を搬送するための回転磁石２０および回転機構２１が配設されている。

上記の突き上げ部３２ｂとスライド搬送部３２ｃにより、基板ホルダ９を連結用搬送装置３０の第２の搬送路に移動する。基板ホルダ９は、第２の搬送路に設けられた回転磁石機構２０と基板ホルダ下部のキャリア磁石１９ｃとの磁気的相互作用により、方向転換チャンバー５に移動する。

図１０に示すように、スライド式回収用ストックチャンバー３３は、スライド式供給用ストックチャンバー３２と同一構成であり、連結用搬送装置３０からの基板ホルダ９を順次収納するようになっている。

また、スライド式供給用ストックチャンバー３２およびスライド式回収用ストックチャンバー３３には、堆積膜除去機構が備えられており、基板ホルダを大気に晒すことなくその表面の堆積膜を除去することができるので、大気圧からの再度排気が不要となり、生産が向上する。

なお、スライド式供給用ストックチャンバー３２およびスライド式回収用ストックチャンバー３３の動作は、図６乃至図８に示すストックチャンバーの動作を適用できるため、詳細な説明は省略する。

以上述べたストックチャンバーは、供給用ストックチャンバーおよび回収用ストックチャンバーをそれぞれ方向転換チャンバーに連結用搬送装置を介して方向転換チャンバーに接続した実施形態について述べたが、本発明の成膜装置では以下に述べる実施例についても可能なようになっている。

図１３は、基板ホルダを搭載した基板ホルダ９の回収および供給を同時に行うことが可能な回転式回収供給用ストックチャンバー１３を搬送路６に接続した実施例である。

図１３に示すように、基板ホルダ９の回収および供給を行う回転式回収供給用ストックチャンバー１３は、方向転換チャンバー５ｂに接続されており、最初に使用済みの基板ホルダ９を搬送路６より回収して、回転式回収供給用ストックチャンバー１３に格納する。次に、格納している洗浄済み基板ホルダ９を供給位置に回転させて、連結用搬送装置３０に供給するようにする。そして、洗浄済み基板ホルダ９で空となっている場所に搬送路６からの使用済みの基板ホルダ９を格納するようにする。以上のように、搬送路６からの基板ホルダ９の回収、搬送路６への基板ホルダ９の供給を１つのストックチャンバーで行うことができる。

また、図１４に示すように、アンロードロックチャンバー３とロードロックチャンバー２との間に方向転換チャンバー５を設けて、アンロードロックチャンバー３とロードロックチャンバー２との間の方向転換チャンバー５に回転式回収供給用ストックチャンバー１３を接続するようにする。アンロードロックチャンバー３とロードロックチャンバー２との間に回転式回収供給用ストックチャンバー１３を設けることにより、アンロードロックチャンバー３で基板８を取り外した基板ホルダ９が次の方向転換チャンバー５に搬送されて、その位置で使用済み基板ホルダ９が回転式回収供給用ストックチャンバー１３に回収されるため、基板ホルダ９が真空チャンバー４内を移動する必要がなくなる。また、回転式回収供給用ストックチャンバー１３から供給された洗浄済みの新規の基板ホルダ９が、方向転換チャンバーからロードロックチャンバー２に供給されるため、真空チャンバー４内を移動する必要がなくなり、基板ホルダ９の搬送時間が短縮されて、基板ホルダ９の交換時間を短くすることができる。

また、図１５に示すように、回転式回収供給用ストックチャンバー１３をロードロックチャンバー２に接続して、ロードロックチャンバー２に基板ホルダ９を９０度回転させる方向転換機能を持たせて、基板ホルダ９の回収、供給を行うようにしてもよい。

なお、図１５に示す実施例では、回転式回収供給用ストックチャンバー１３をロードロックチャンバー２に接続しているが、回転式回収供給用ストックチャンバー１３をアンロードロックチャンバー３に接続するようにしてもよい。

また、図１６に示すように、図１２に示す基板ホルダ保持具３２ａ全体を移動可能に構成したスライド式回収供給用ストックチャンバー３４により、基板ホルダ９の搬送路６からの回収、搬送路６への供給を行うことも可能となる。図１６に示すスライド式回収供給用ストックチャンバー３４は、点線で示す位置まで基板ホルダ保持具３２ａを移動することができる。

また、図１７に示すように、回転式供給用ストックチャンバー１１を方向転換機能を具備したロードロックチャンバー２に接続して、回転式回収用ストックチャンバー１２を方向転換機能を具備したアンロードロックチャンバー３に接続して、ロードロックチャンバー２に新規の基板ホルダ９を供給し、アンロードロックチャンバー３より使用済みの基板ホルダ９を回収するようにしてもよい。図１７に示す情報記録ディスク用基板処理装置１は、アンロードロックチャンバー３での使用済み基板ホルダ９が、直ちに回転式回収用ストックチャンバー１２で回収されて、また、回転式供給用ストックチャンバー１１からの新規の基板ホルダ９が、ロードロックチャンバー２に供給されるため、基板ホルダ９の交換時間を短縮することができる。

また、図１８に示す成膜装置１は、真空チャンバー４を直線的に配置して、回転式回収供給用ストックチャンバー１３をロードロックチャンバー２にゲートバルブ７および連結用搬送装置３０を介して接続し、搬送路６の終端にアンロードロックチャンバー３を設けたものである。回転式回収供給用ストックチャンバー１３より供給された基板ホルダ９は、ロードロックチャンバー２で基板８の装着が行われて、真空チャンバー４で成膜を行い、アンロードロックチャンバー３で基板ホルダ９から基板８の回収を行い、基板８の未装着の基板ホルダ９が図１８に示す点線の矢印方向に移動して、回転式回収供給用ストックチャンバー１３で回収される。次に、新たな基板ホルダ９が回転式回収供給用ストックチャンバー１３より搬送路６に供給される。

以上述べたように、同一のストックチャンバーで基板ホルダの回収と供給を行っても良い。好適には別々のストックチャンバーで行うと、さらに効率よく新旧の基板ホルダの交換を行うことができる。

また、ストックチャンバーの接続は方向転換チャンバー５だけでなく、真空チャンバー４やロードロックチャンバー２またはアンロードロックチャンバー３で行うことも可能である。なお、成膜装置に於けるストックチャンバーの接続台数、接続箇所は適宜選択するようにすることが可能である。

また、本願の成膜装置の基板ホルダ保存室は、基板ホルダを垂直状態で移動させる成膜装置に適用したが、基板ホルダを水平状態で移動させる方式の成膜装置にも適用可能である。

また、本願の成膜装置は、垂直磁気記録用成膜における基板ホルダに厚い膜が堆積した場合に生産性を低下させることなく効率的に成膜処理を行うことを目的としたが、当然ながら面内（長手方向）磁気記録用成膜等の薄い膜の場合にも適用できる。

なお、実施例として情報記録ディスク用基板処理装置について説明したが、基板を基板ホルダに保持して成膜処理を行う成膜装置に適用でき、情報記録ディスク用基板処理装置に限定されるものではない。また、実施形態および実施例での構成、形状、配置関係等については本発明が理解、実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。従って、本発明は説明された実施形態や実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。

本発明による成膜装置としての情報記録ディスク用基板処理装置の概略構成を示す図である。 ストックチャンバーを方向転換チャンバーに接続した概略図である。 ストックチャンバーの側面図である。 （ａ）は基板ホルダの構成を示す正面図、（ｂ）は基板ホルダキャリアの構造を示す正面図、（ｃ）は図４（ｂ）に示すＡ−Ａ’線の矢視図である。 基板ホルダキャリアの搬送動作を説明するための図である。 ストックチャンバーの使用済み基板ホルダの回収動作および新規の基板ホルダの供給動作を示すフローチャートである。 回収用ストックチャンバーの基板ホルダ収納開始時の搬送路上の基板ホルダキャリアの位置を示す図である。 供給用ストックチャンバーの基板ホルダ供給開始時の搬送路上の基板ホルダキャリアの位置を示す図である。 ストックチャンバーの特定の基板ホルダの回収動作および回収後の新規の基板ホルダの供給動作を示すフローチャートである。 スライド式供給用ストックチャンバーおよびスライド式回収用ストックチャンバーを接続した成膜装置としての情報記録ディスク用基板処理装置の概略構成を示す図である。 スライド式供給用ストックチャンバーを方向転換チャンバーに接続した概略図である。 スライド式供給用ストックチャンバーの動作を説明するための図である。 基板ホルダキャリアの回収および供給を同時に行うことが可能な回転式回収供給用ストックチャンバーを搬送路に接続した図を示す。 アンロードロックチャンバーとロードロックチャンバーとの間の方向転換チャンバーに回転式回収供給用ストックチャンバーを接続した図を示す。 回転式回収供給用ストックチャンバーをロードロックチャンバーに接続した図を示す。 図８に示す基板ホルダ保持具全体を移動可能に構成したスライド式回収供給用ストックチャンバーを接続した図を示す。 回転式供給用ストックチャンバーを方向転換機能を具備したロードロックチャンバーに接続し、回転式回収用ストックチャンバーを方向転換機能を具備したアンロードロックチャンバーに接続した図を示す。 真空チャンバーを直線的に配置して、回転式回収供給用ストックチャンバー１３により基板ホルダの供給および回収を行う成膜装置の構成を示す図である。 膜除去チャンバーを膜形成経路に対して分岐させて設けた従来の成膜装置の概略構成図を示す。

符号の説明

１ 成膜装置（情報記録ディスク用基板処理装置）
２ ロードロックチャンバー
３ アンロードロックチャンバー
４ 真空チャンバー
５ 方向転換チャンバー
５ａ 第１の方向転換チャンバー
５ｂ 第２の方向転換チャンバー
５ｃ 第３の方向転換チャンバー
５ｄ 第４の方向転換チャンバー
６ 搬送路
７ ゲートバルブ
８ 基板（ディスク）
９ 基板ホルダ
１１ 回転式供給用ストックチャンバー
１１ａ 回転テーブル
１１ｂ ギアーボックス
１１ｃ モータ
１１ｄ 供給ガイド
１１ｆ ガイドローラ
１２ 回転式回収用ストックチャンバー
１３ 回転式回収供給用ストックチャンバー
１７ 基板ホルダ部
１７ａ 開口
１７ｂ バネ部材
１７ｃ 中間部
１９ キャリア
１９ａ くぼみ部
１９ｂ 肉厚部
１９ｃ キャリア磁石
２０ 回転磁石機構
２０ａ 回転磁石
２５ 搭載用補助チャンバー
２６ 回収用補助チャンバー
３０ 連結用搬送装置
３２ スライド式供給用ストックチャンバー
３２ａ 基板ホルダ保持具
３２ｂ 突き上げ部
３２ｃ スライド搬送部
３２ｄ 保持金具
３３ スライド式回収用ストックチャンバー
３４ スライド式回収供給用ストックチャンバー
４０ 従来の成膜装置
４１ 膜除去チャンバー

Claims (6)

1. 真空状態に連結した複数の真空チャンバー、
   前記複数の真空チャンバー内に設けられた搬送路、
   前記搬送路に沿って移動可能に設けた複数の基板ホルダ、
   前記基板ホルダを移動させる駆動手段、
   前記搬送路からの基板ホルダの回収、及び／又は前記搬送路への基板ホルダの供給が可能であり、かつ前記複数の真空チャンバーの一つと連結したストックチャンバー、を備え、
   前記ストックチャンバーは、基板ホルダを回転機構の中心軸の周りに垂直の状態で配置可能な構成としたこと
   を特徴とする成膜装置。
2. 前記ストックチャンバーは、脱ガス機構を有することを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
3. 前記ストックチャンバーは、前記基板ホルダ表面に堆積した膜を除去する膜除去機構を設けたことを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
4. 前記複数の基板ホルダの番号を管理し、前記交換すべき基板ホルダの番号を記憶し、記憶された番号に基づいて、基板ホルダを回収・供給する制御装置を有することを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
5. 前記搬送路は、閉ループを形成していることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
6. 基板ホルダの回収、及び／又は基板ホルダの供給が可能で、かつ、複数の基板ホルダを回転機構の中心軸の周りに垂直の状態で配置可能な構成としたこと
   を特徴とする成膜装置用ストックチャンバー。

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