JP5068216B2 - 基板支持体、基板処理装置及び基板の載置方法 - Google Patents

Description

発明の分野

本発明は真空処理チャンバ内で処理対象の基板を支持するための基板支持体に関し、前記基板支持体は前記基板を担持するためのフレームと、前記フレームに固定状態で取り付けられた少なくとも１つの第１固締手段とを備え、前記第１固締手段は前記基板を前記第１固締手段に取り付けることで前記基板を前記フレームに整列させるためのものである。更に、本発明は基板を処理するための基板処理装置に関し、少なくとも１つの処理チャンバと、前記処理チャンバ内に配置された、前記基板を処理するための処理ツールと、基板支持体で支持され、かつ前記処理チャンバ内に収容されている基板の基板表面の一部の上に張り出している、前記基板の一部が処理されるのを防止するための側端除外部とを備えている。更に、本発明は基板を基板支持体上に載置するための方法に関する。

発明の背景

かなり大型の平面基板を処理、例えばコーティングする分野においては、様々な処理方法が用いられており、例えばスパッタリング等のＰＶＤ（物理気相蒸着）、ＣＶＤ（化学気相蒸着）、ＰＥＣＶＤ（プラズマ化学気相蒸着）等が挙げられる。これらの方法を適用することで、単層又は多層系がガラス基板上に堆積され、コーティングが施されたパネル、ディスプレイ、スクリーン、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）パネル、熱絶縁ガラスパネル等が製造される。

一般的に、層の堆積は静的又は動的なコーティング処理で行われる。静的なコーティング処理において、基板は基板支持プラットフォーム上に位置決めされ、真空コーティングチャンバ内でコーティングされる。コーティング中、基板は堆積チャンバ内の支持プラットフォームに締め付けバネ又は締め付け枠によって留め付けられている。

基板の側端又は裏側に粒子が堆積するのを防止するために、基板ホルダに（正面側）基板表面の周辺部の処理を防止するための側端除外部又はシャドーフレームを設置する場合がある。処理チャンバの空洞部内のシャドーフレーム支持体上に支持された特定のシャドーフレームが、米国特許第６７７３５６２Ｂ１号に開示されている。シャドーフレームを設置することで、基板の側端と背面に処理ガスとプラズマが到達するのを防止することができる。

動的なコーティング処理においては、基板をキャリアに固定状態に取り付け、各種取扱及び処理チャンバ間での基板の輸送、移動を行う。通常、キャリアはガラス基板の側端に沿って延びるフレームを備えている。ガラス基板はキャリアに締め付けバネで固定されている。基板上にコーティング粒子を堆積している間、粒子がフレームにも堆積され、粒子問題を引き起こす場合がある。特に、キャリアを各種コーティングチャンバ内に閉じ込め、取り出し、チャンバ間で輸送すると頻繁に加熱、冷却されることとなり、キャリアの熱膨張により、処理／コーティング工程中、ガラス基板のキャリアに対する位置が定まらない。

大型基板の取扱いと処理に関しては、多くの問題が確認されている。特に、静的処理においてガラス基板の輸送は困難であり、例えば基板を位置決め及び整列させるのに支持プラットフォーム上に配置された基板を動かすことで、基板が損傷を受ける場合がある。更に、処理工程中、側端除外部が基板に相対して正しく心出しされていないと、シャドーイングの量が不均等で不正確となる。特に、多数の層を異なるチャンバ内で堆積する場合、ある処理チャンバから次の処理チャンバへと基板を移動した後に、基板を再度位置決めする必要がある。

動的処理の場合、キャリア（及び場合によってはシャドーフレームに対しての）に対しての基板の正確な位置決めを全工程を通して維持するのは困難である。

発明の目的

本発明の目的は、基板支持体上にガラス基板を正確に整列させ、粒子の基板支持体上への堆積を防止することを可能にする基板支持体とコーティング装置を提供することである。

技術的解決

この目的は、請求項１の構成を有する基板支持体、請求項７記載の基板処理装置、及び請求項１５記載の基板支持体上に基板を載置するための方法を提供することで達成される。

処理対象である基板を真空処理チャンバ内で支持するための基板支持体は、前記基板を担持するためのフレームと、前記フレームに固定状態に取り付けられた少なくとも第１固締手段とを備え、前記第１固締手段は前記基板を前記第１固締手段に取り付けることで前記基板を前記フレームに整列させるためのものである。更に、基板支持体は前記フレームに可動式に取り付けられた少なくとも第２の固締手段を備えており、前記第２固締手段は前記フレームに相対して及び／又は前記第１固締手段に取り付けられた前記基板に相対して、特には少なくとも前記第１固締手段に取り付けられた前記基板の側端に向かう及び／又は遠ざかる方向に可動である。

基板支持体は、多数のガラス基板処理用チャンバ、特にはガラス基板をコーティングするための処理チャンバに輸送する基板を支持するための基板キャリアであってもよい。ガラス基板は特には大面積平面基板である。固締手段とは、基板を整列させ、基板の位置決め用の基準点を提供し、基板を固締手段と係合させ、及び／又は基板を固締手段に取り付ける又は固定するための手段である。

第１及び第２固締手段はガラス基板の側端との当接用のストッパと、ガラス基板を支持するための少なくとも１つの支持領域と、ガラス基板を固定するための締め付けバネを備えている。締め付けバネは薄板バネ、複合バネ等であってもよい。基板はキャリア上に固定され、固締手段を介してのみキャリアと接触している。支持プラットフォーム又は支持表面を設ける必要はない。

第２固締手段の可動性により、ロックチャンバ、アンロックチャンバ、加工及び処理チャンバを通っての基板の輸送中に生じる熱移動が補正される。更に、固定型の固締手段と可動型の固締手段とを組み合わせることで、基板は正確に位置決めされる。

特に、第１固締手段は少なくとも第１の保持要素と第２の保持要素を備えている。第１及び第２保持子は、キャリアのフレームの基準角部付近の第１フレーム要素と第２フレーム要素にそれぞれ配置されている。基板は、キャリアのフレームによって取り囲まれた位置決め空間内で、第１及び第２保持子により基準位置に水平に位置決めされる。従って、ガラス基板は、直交するキャリアの第１及び第２フレーム要素に対して固定状態に位置決めされる。

好ましい実施形態において、第１固締手段は前記フレーム上に配置され、前記基板を前記基板支持体に対して基準位置に保持、整列及び／又は固定状態に取り付けるための基準角部を規定している。キャリアは基準角部を備え、基板をキャリアフレームと整列させるための手段を含んでいる。例えば、基準角部の異なる辺に位置された整列及び固定手段を含む、第１固締手段を設置する。整列及び固定手段には、基板を受けるための、例えば基板と係合し、基板と当接することで基板を規定の位置へと持っていく保持子と、閉じることで前記基板をその規定位置に固定するための固定手段が含まれる。固定手段は締め付けバネを備えた設計としてもよい。

特に、第２固締手段は少なくとも第３の保持要素と第４の保持要素を備えている。第３保持子及び／又は締め付け要素及び第４保持子及び／又は締め付け要素を第３フレーム要素及び第４フレーム要素にそれぞれ配置する。特に、第３及び第４保持子及び／又は締め付け金具を、第１固締手段によって規定された基準角部に対向する角部の２つの辺に配置する。

第１固締手段及び第２固締手段はそれぞれ１つ、２つ又はそれ以上の保持子を基板側端との係合用に備えている。第１固締手段、例えば第１固締手段の保持子は第１及び第２フレーム要素に固定状態で連結されている。第１と第２フレーム要素が、基板をキャリアに対して整列させるための基準角部である角部を規定している。第２固締手段はリニアガイド手段を備えているため、キャリアの第３及び第４フレーム要素に位置された保持子は基板側端及び／又は第３及び第４フレーム要素のそれぞれに相対して移動可能である。このようにして、第２固締手段の保持子は基板の各側端と係合、分離する。

第２固締手段はリニアガイドによって基板支持体に可動式に取り付けられており、リニアガイドは特にはフレーム及び／又は前記第１固締手段によって受け止められている基板の側端に対して前記保持要素を前記基板の側端に実質的に直交する方向に直線経路で誘導するためのものである。これにより、基板寸法の製造誤差だけでなく、キャリアの熱膨張が補正され、ガラス基板はキャリアのフレームと（設置されている場合は）側端除外部に対して正確に位置決めされる。

第１固締手段及び／又は第２固締手段又はその構成材は位置調整した基板の側端に平行な方向にも移動可能であってもよい。更に、「固定状態に取り付けられている」という表現は、固締手段がフレーム要素に適当な固定手段によって固定されている構成を除外するものではない。

第２固締手段は、特に、前記第１固締手段に支えられている基板の側端に向かう方向に力を加えるための手段を備えている。基板の側端方向に加えられる力は弾性力である。弾性力は弾性要素、例えば保持子及び／又は固定手段のリニアガイド内に設けられた１つ以上のバネ、特には圧力バネによって加えられる。その結果生まれる、第２固締手段によって基板に加えられた力は実質的に基準角部に方向付けられ、キャリアのフレームと固定状態で連結された第１固締手段によって規定された所望の位置に基板を維持する。更に、リニアガイド手段により、第２固締手段を基板の側端に向かって移動させ、かつ前記ガイド手段に一体化された圧力バネによって加えられた弾性力に反発して、第２固締手段を基板の側端から後退させることができる。

問題は、基板を処理するための基板処理装置を提供することによっても解決され、この装置は少なくとも１つの処理チャンバと、前記処理チャンバ内に配置された、前記基板を処理するための処理ツールと、基板支持体で支持され、かつ前記処理チャンバ内に収容されている基板の基板表面の一部の上に張り出している、前記基板の一部が処理されるのを防止するための側端除外部とを備えている。前記側端除外部は、前記基板の側端と前記基板支持体のフレーム部材との間のラビリンスシールとなるように適合されている。

特に、基板処理装置は特定の材料の層及び／又は層系を基板表面上に堆積するためのコーティング装置である。処理チャンバはその内部に処理ツールが配置された真空チャンバであってもよい。前記処理ツールは、基板表面上に堆積するコーティング材料を供給する材料供給源を備えている。コーティング装置は通常、多数のコーティング及び／又は処理工程を基板上に施すための多数の真空コーティングチャンバ及び／又は処理チャンバを備えている。本発明は特定のコーティング方法に限定されないため、コーティングツールにはスパッタ材料供給源、ＰＶＤツール、ＣＶＤツール、ＰＥＣＶＤ装備等が含まれる。

キャリアは、空間を規定及び／又は取り囲んでいるフレームを備えている。この空間は処理対象である基板の面積よりも若干広い。従って、基板の外周端と空間を規定しているフレーム要素との間には数ミリの幅の狭い間隙が形成される。この間隙の幅は数ミリで、側端除外部によって覆われる。

「側端除外部」という用語は、「シャドーフレーム」又は「マスキング」という用語の同義語として使用している。側端除外部の内側部（リップ部）は基板表面の一部上に張り出しており、基板表面のタブ様側端部をマスクしている。これにより、基板表面の側端部上に張り出して延びる側端除外部のリップ部の裏側と基板との間にクリアランスが形成される。リップ部は側端除外部の本体から基板側端上へと内側方向に張り出している。クリアランスの幅は一定であっても不定であってもよく、例えば、側端除外部の張り出したリップ部の裏側に段差が設けられている。

本発明の意味においてのラビリンスシールとは、基板の上面と基板支持体、つまりキャリアの構成材との間に屈曲部、湾曲部及び／又は曲がりくねった経路が形成されるように構成されているため、基板表面と側端除外部の裏面との間のクリアランスに侵入した粒子がフレーム構成材に到達する可能性が（直線運動にしても拡散した場合でも）非常に低いシールである。つまり、処理に粒子が使用されているコーティングチャンバの領域から漏出するには、粒子は長く困難な経路を通過しなくてはならない。

本発明において、ラビリンスシールは側端除外部の一部として形成されている。側端除外部は、キャリアによって支持され、かつコーティングチャンバ内に納められている基板の表面の一部上に張り出しており、基板表面の一部が処理されるのを防止している。側端除外部の一部を基板側端と基板支持体のフレームとの間の間隙内に移動させて、フレーム要素と基板側端との間にラビリンスシールを形成する。

ラビリンスシールは、前記側端除外部に突起部を設けることで実施される。特には、突起部は、側端除外部をキャリアに近づけた際に、整列させた基板の側端とキャリアのフレームとの間の間隙内に向かって延びるように設けられる。突起部により、側端除外部の裏面とガラス基板の上面との間のクリアランスに入り込んだ粒子がガラス基板の側端とキャリア構成材との間の間隙を通過するのを防止することができる。突起部により、クリアランスに侵入した粒子にとっての、フレーム又はキャリアのその他の構成材への直線経路が妨害される。

ラビリンスシールは非接触型のシールである。このため、基板とフレーム要素の間が粒子の堆積によって著しく「埋め立てられる」ことはない。基板とキャリアとの間は、固締手段の保持子でのみ接触しており、つまり基板は基板の外周とごく一部のみで接触している第１固締手段と第２固締手段によってのみ支持されている。従って、基板外周に沿って規定のマスクされたタブが得られ、基板とキャリア構成材との間が粒子の堆積によって埋まることは回避される。

特に、前記基板処理装置は更に基板支持体、特には上述したような基板支持体基板を支持するために備えている。基板支持体は基板を支持し、基板を多数の処理チャンバ、搬送チャンバ等に運び、基板の搬送とその処理を完遂する。更に、（特には静的コーティング処理において）本発明によるキャリアを設置することで、基板をキャリアに対して、又、側端除外部を設けた場合は側端除外部に対して正確に整列、位置決めすることが可能である。このため、基板表面の外周に沿って、粒子から遮蔽された規定のタブが得られる。拡散した粒子によるキャリアのコーティングは、ラビリングシールの設置により軽減される。

前記基板支持体はフレームと、前記基板支持体に支持された基板を備えており、前記フレームは前記フレームと前記基板の側端との間に間隙が形成されるように配置されている。実際、基板支持体に基板を搭載すると、側端除外部によって覆われる間隙が形成される。

特に、前記側端除外部は前記処理チャンバ内に配置される。好ましい実施形態において、側端除外部は処理チャンバの少なくとも１つの構成材、特にはチャンバ壁部と連結されている。

好ましい実施形態において、前記側端除外部及び前記処理チャンバに収容された基板支持体を互いに移動可能に配置し、前記側端除外部の少なくとも一部を前記基板の側端と前記基板支持体の前記フレームとの間の前記間隙内に移動させ、前記ラビリンスシールを形成する。側端除外部は前記処理チャンバの少なくとも一構成材と連結され、かつ前記処理チャンバ内に例えばチャンバ壁部に相対して移動可能に配置されている。特には、側端除外部は処理チャンバ内に配置された基板支持体に相対して移動可能である。相対的な移動とは、側端除外部を処理チャンバの少なくとも１つの構成材に固定状態に連結し、処理チャンバが基板支持体を側端除外部に向かって移動させるための手段を提供することもできることを意味している。又、側端除外部と基板支持体の双方を処理チャンバ内で可動式とし、互いに接近及び遠ざかることが可能としてもよい。

特には、側端除外部は前記基板の前記側端と前記基板支持体の前記フレームとの間の前記間隙を覆うための本体部を備えており、これにより粒子が前記間隙内に入り込むのを防止している。

リップ部は前記基板表面の一部上に張り出している自由端を有する末端部を備え、これにより前記リップ部の前記末端部の裏面と前記基板表面一部との間にクリアランスを形成している。自由端部は基板表面の一部上に非接触状態で張り出している。

ラビリンスシールは、前記側端除外部から前記基板の側端と前記フレーム要素との間の前記間隙内に延びる突起部を更に備えており、処理に必要な粒子が前記間隙を前記フレーム要素の方向に通過するのを防止している。クリアランスに入り込んだ粒子はこの突起部によって、基板を取り囲むフレームの方向、又はキャリアのその他の構成材の方向へと更に進むことを阻まれる。突起部は基板の側端の実質的に全外周に沿って延びる間隙内へと延びている。従って、ラビリンスシールは基板の実質的に全外周に沿って設けられている。突起部はリップ突き出し部の裏面から下方向へと、クリアランスの幅をはるかに超えて基板表面の外周に亘って突出していることから、フレームへの直接的かつ直線的な経路は突起部によって阻まれる。突起部は基板側端の外周部の小区画を支えている固締手段位置でのみ途切れている。側端除外部は、処理チャンバ内において前記基板支持体に対して可動式に配置されているため、突起部を間隙内へと移動可能であり、又、処理工程が完了した際に間隙から後退させることが可能である。このため、基板キャリアを処理チャンバ内外に容易に輸送することが可能である。シールにより基板表面の処理に使用した粒子が前記間隙を通過し、前記クリアランスへとキャリアのフレーム方向に入り込むことが防止される。

基板を基板支持体、特には上述の基板支持体上に載置するための方法は、
（ａ）前記基板支持体のフレームに固定状態に取り付けられた少なくとも第１固締手段と、前記フレームに可動式に取り付けられた、前記フレームに対して移動可能な第２固締手段とを設置し、
（ｂ）前記第２固締手段を外側方向へと移動させることで前記第１固締手段と前記第２固締手段の位置によって規定された、前記第１固締手段と前記第２固締手段との間の空間を拡大させ、
（ｃ）前記基板を前記第１固締手段に取り付け、
（ｄ）前記第２固締手段を内側方向に前記第１固締手段に取り付けられた前記基板の側端に向かって移動させ、
（ｅ）前記基板を前記第２固締手段に取り付ける工程を含む。

特に、工程ｃは前記基板を前記固締手段で保持し、基板を固締手段に当接するまで動かして基板位置を調節し、例えば前記固締手段の締め付け機構を作動させることで基板を前記第１固締手段にロックすることを含む。工程ｄは前記基板を前記固締手段に保持させ、前記基板を第１固締手段の方向へと押圧することで基板の整列を安定化させることを含む。更に、工程ｄにおいて、固締手段は前記第１固締手段に取り付けられた基板側端に方向付けられた力によって内側方向に動かされる。

工程ｅにおいて、第２固締手段は第１固締手段に向かって力を加えることで基板を第１固締手段の方向に押し出し、基板を第１固締手段によって規定される位置に維持する。

好ましい実施形態において、前記基板の前記第１固締手段及び／又は前記第２固締手段への取り付けは、前記第１固締手段と前記第２固締手段の締め付けバネをそれぞれ閉じる、及び／又は前記基板の側端部を前記第１固締手段及び前記第２固締手段のそれぞれと係合させることで行われる。

キャリアにガラス基板を搭載する場合は、以下の工程を実行する。まず最初に、キャリアを水平位置に配置する。固締手段の締め付けバネを開放する。可動式保持子を可動式第２固締手段のリニアガイドに設けられた圧力バネの力に逆らって取り外し、第１及び第２固締手段の位置によって規定される空間を拡大させる。その後、ガラス基板を第１固締手段の保持子によって受けとめさせることが可能となる。基板を第１固締手段の基準点、例えば第１固締手段の保持子に設けられた当接面、ストッパ等によって整列させる。

基板を、少なくとも締め付け金具を固締手段に設けることで第１及び／又は第２固締手段に取り付ける。締め付け金具は基板を固締手段から取り外す際及び基板を固締手段に取り付ける際にそれぞれ開閉することができる。キャリアをある処理チャンバに輸送する前に、保持子の締め付けバネを閉じる。

他の実施形態において、固締手段は開閉機構を有していない保持子を備えている。基板を固締手段の少なくとも１つの保持子と係合させることで、基板を固締手段に取り付ける。係合は、基板側端を保持子内に移動させることで行う。取り外しは、基板を保持子から引き出すことで行う。

これは、工程ｃにおいて基板を第１固締手段と第２固締手段との間の空間で、第１固締手段との係合に適した高さで移動させることを意味している。この後、基板を第１固締手段に取り付けた後、第２固締手段を動かすことにより、特には基板の第３及び／又は第４側端を支えるに適した保持子により、第２固締手段と基板とを係合させる。

その後、第２固締手段の可動式保持子を解放すると、ガイド手段の圧力バネの弾性力は第２固締手段の保持子を、これらがガラス基板の各側端と当接するまで、ガラス基板の第３及び第４側端に向かって移動させる。圧力バネの力により、ガラス基板はキャリアの基準角部に押し付けられる。

特には、前記第１固締手段は前記基板支持体のフレームの基準角部に設置され、前記基板は前記基板を前記第１固締手段によって決定された規定位置に載置することで整列される。

第１固締手段及び第２固締手段は少なくとも２つの保持子及び／又は締め付け金具を各自備えている。第１固締手段の保持子及び／又は締め付け金具はキャリアのフレームに対して固定されている。保持子及び／又は締め付け金具により、基板をキャリアに対して整列させるための基準角部が規定される。これに対して、第２固締手段の保持子及び／又は締め付け金具は基板側端に向かって移動して基板側端と係合するように可動式となっている。リニアガイド手段と弾性手段とを設置することで、第２固締手段の保持子は基板側端に向かって力を加え、基板を基準角部の方向に向かって押し出す。

この方法は更に、（ｆ）側端除外部を前記基板の側端と前記基板支持体のフレーム要素との間の間隙内へと移動させる更なる工程を含んでいる。

本発明の概念は、動的コーティング処理と同様に静的コーティング処理においても、大面積ガラス基板の輸送にキャリアを使用することである。ガラス基板を側端除外部に対して正確に整列、位置決めするためには、基板をキャリア上に整列させるためのシステムをキャリアに一体化させる。更に、キャリアのコーティングをより信頼性高く防止するためには、ラビリンスシールをキャリア構成材と基板側端との間に使用する。

静的コーティング処理において、側端除外部は処理チャンバ内に特に一体化されている。ラビリンスシールは、コーティング処理を開始する前に、側端除外部の突起部を基板の側端とキャリアフレームとの間の間隙内に移動させることで形成される。

動的コーティング処理において、側端除外部はキャリアそれ自体に一体化されており、つまり側端除外部はキャリアの構成材の１つである。ラビリンスシールは側端除外部の突起部を基板の側端とキャリアフレームとの間の間隙内に配置することで設けられる。

キャリアからの基板のアンローディングには、ローディング工程を逆の順序で実行することが含まれる。つまり、基板を基板支持体から取り外す場合は、第２固締手段を基板に対して外側に向かう、基板側端から遠ざかる方向に動かす。その後、保持子の締め付けバネを開放することにより、又は基板を第１固締手段から遠ざかる方向に動かすことで保持子から基板を解放するのいずれかにより、基板を第１固締手段から取り外す。

上述の構成を、そのいずれの組み合わせで権利請求する。特に、本発明の側端除外部を基板を整列、固定するための位置決め機構と組み合わせることで基板をキャリアに対して常に正確な位置に維持することが可能な可搬型基板キャリアと、基板キャリアが処理粒子によって汚染されるのを効果的に防止する側端除外部が得られることが、本発明者によって認識されている。

具体的実施形態の説明

図１は本発明による基板キャリア１を図示している。基板キャリア１はフレーム要素２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄから構成され、基板１４を収容するための内部空間又は領域３を規定し取り囲んでいるフレームを備えている。内部空間３よりいくらか小さい基板は内部空間内に位置決めされ、フレーム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ内に保持／固定される。

フレーム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは第１フレーム要素と第２フレーム要素２ｂによって規定された第１隅角部４と、第３フレーム要素２ｃと第４フレーム要素２ｄによって規定された、対向する第２隅角部５を有している。

第１角部４は図２で詳細に図示されている。第１角部４は基準角部と称され、これはこの角部がフレーム要素２ａ及び２ｂ、フレーム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、ひいてはキャリア１に対して基板を調節、位置決め、及び固定するために設けられているという事実によるものである。

第１角部４は、図３に図示されるように、第１及び第２フレーム要素２ａ及び２ｂにそれぞれ固定状態に取り付けられた第１保持子６及び第２保持子７を備えている。このようにして、ガラス基板はフレーム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ及びキャリア１に対して特定の向きで位置決めされる。

図４Ａ及び図４Ｂは本発明で使用する保持子６、７の実施形態を図示している。保持子６、７は基板１４を支持するための支持面８を備えている。保持子間隙部９内に挿入された基板は、保持子６、７の当接部１０と接触するまで動かされる。

実施形態の１つにおいて、締め付けバネ１１を取り付けることで、基板を基準角部４で調整した後に、基板を規定の位置に固定する。締め付けバネ１１は開閉機構を有している。

他の実施形態において、保持子６、７は開閉機構を用いることなく構成される。基板は、基板を保持子間隙部９内に矢印Ｓで示す方向に挿入し、保持子６、７と係合させることで保持子６、７内に収容、固定される。

図５は図１に図示のキャリア１の第２角部５を表している。第２隅角部５は第３フレーム要素２ｃと第４フレーム要素２ｄによって規定されている。第３及び第４保持子１２、１３は第３フレーム要素２ｃと第４フレーム要素２ｄにそれぞれ連結されている。基本的に、保持子１２及び１３は図４Ａ及び図４Ｂに図示の保持子６、７と同一の構成を有している。

しかしながら、第３及び第４の保持子１２及び１３はフレーム要素２ｃ及び２ｄに固定状態に連結されてはおらず、フレーム要素２ｃ及び２ｄのそれぞれに対して移動可能に連結されている。これは図６に示されている。第３及び第４保持子１２及び１３はフレーム要素２ｃ及び２ｄのそれぞれにリニアガイド１５、１６によって取り付けられている。従って、第３及び第４保持子１２及び１３は図６において矢印ｃ及びｄで示される方向へと、フレーム部材２ｃ及び２ｄのそれぞれに相対して移動可能である。この方向は第３及び第４フレーム部材２ｃ、２ｄの縦軸方向のそれぞれに対して実質的に直交している、及び／又は第１及び第２保持子６、７に挿入され位置決めされた基板の側端に対して実質的に直交している。

このため、保持子１２、１３によって保持された基板１４は、フレーム要素２ｃ及び２ｄに相対して運動を行う。この結果、キャリア１の熱膨張が、第３及び第４フレーム要素２ｃ及び２ｄに相対しての、リニアガイド１５及び１６の作用による保持子１２、１３の運動によって補正される。

本発明で使用するようなリニアガイド１５、１６を図７に示す。リニアガイドは保持子１２、１３をその上に固定するための、伸縮部材１７上に設けられた取付部１７ａを備えている。可動部１７はリニアベアリング１７ｂによって誘導される。可動部材１７はベアリング１７ｂ内で直線運動を行う。ストッパ１８が可動部材１７の当接面１７ｃと接触することで、Ｆ方向に向かっての可動部材１７の運動が制限される。

更に、弾性要素（図示せず）、例えば圧力バネを、矢印Ｆで示される力が基板側端１４の方向に働くように慣用のやり方で設置する（図５参照）。保持子１５、１６を対向する角部５に配置することで、リニアガイド１５、１６の弾性要素によって加えられた力Ｆの合力が基板１４を基準角部４の方向に推進し、この結果、基板が基準角部４にしっかりと正確に位置決めされる。従って、第１及び第２フレーム要素２ａ及び２ｂに相対しての基板１４の位置はキャリア１の熱膨張、基板寸法の製造誤差、及び基板寸法のその他のムラに関わらず常に同じになる。

上述のキャリア１は動的又は静的コーティング処理に用いることができる。特に静的コーティング処理において、図８に図示されるように、側端除外部２０をキャリア１と組み合わせて用いることができる。

側端除外部２０は真空チャンバ内部に可動式に設置されている。側端除外部２０を矢印Ｍで示される方向と、フレーム２と基板１４とは反対の方向に移動させる。或いは、フレーム２及び基板１４を側端除外部２０に相対して移動させる。第１後退位置（図示せず）において、側端除外部２０はキャリア１のフレーム２とは離れているため、突起部２０ｃは間隙１９には係合しない。側端除外部２０がこの位置にある状態で、キャリア１は真空チャンバ内に位置決めされる。静的コーティング処理を開始する前に、側端除外部２０をフレーム２に向かってＭ方向に移動させ、側端除外部２０を（図８に図示される）第２位置へともっていき、突起部２０ｃを間隙１９と正確に係合させる。次に、静的コーティング処理を実行する。第２位置において、側端除外部２０は基板１４の外端とフレーム要素２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄとの間の間隙１９（図５参照）を覆う。

他の実施形態において、特には動的コーティング処理との関連において、側端除外部２０はキャリア１に固定され、処理ステーション間をキャリア１と共に移動する。

図８では、側端除外部２０は本体部２０ａと、自由端を有するリップ部２０ｂと、基板１４の外端部１４´とキャリア１のフレーム要素２の内端部２´との間の間隙１９内に延びる突起部２０ｃとを備えている。突起部２０ｃは粒子による不要なキャリア構成材汚染が防止されるに適した程度まで間隙１９内に向かって延びている。

本体部２０ａは実質的にフレーム要素２と、基板１４の側端１４´の実質的に全周に沿った間隙１９上に延びており、粒子が間隙１９に入り込み、フレーム要素２上に堆積されるのを防止している

リップ部２０ｂは、実質的に基板１４の側端１４´近くの外周に沿って、基板表面の一部上に張り出している自由端を有している。このため、リップ部２０ｂはコーティング粒子が（正面側）基板表面の外端領域、外端１４´上、基板１４の裏側に堆積されるのを防止するためのシールド又はマスクとなる。

側端除外部２０のリップ部２０ｂの裏側と基板１４の側端１４´付近の基板表面一部とが、調節可能な幅を有するクリアランス２１を形成している。この幅は、一方で側端除外部２０と基板１４との間が粒子の堆積により「埋め立てられない」に十分な広さに設定され、もう一方で側端１４´付近の基板表面一部、側端１４´、及び基板１４の裏面を、クリアランス２１に侵入してくる粒子の粒子堆積から効果的に保護するに十分な狭さである。

間隙１９内に延びている突起部２０ｃは、クリアランス２１に侵入する粒子にとってのラビリンスシールとなる。突起部２０ｃは、クリアランス２１内に入り込んだ粒子がフレーム要素２上に堆積されるのを、そのフレーム要素２への（直接）経路上で妨害することで防止するために形成される。このようにして、コーティング粒子は基板表面と側端除外部２０上にのみ堆積される。

フレーム２に相対して基板１４は正確に位置決めされるため、側端除外部２０（マスク）の突起部２０ｂｃは間隙１９内へと的確に移動する。これにより、真空チャンバ内で実行される多数のコーティング処理中、一定の条件が得られる。更に、処理チャンバを排気した場合であっても（これにより粒子が真空チャンバ内部に配置された構成材から離れても）、キャリア構成材の汚染が防止される。

上述したように、基板をキャリア１の規定の位置に取り付けるための位置決め方法と装置とを、側端除外部２０と組み合わせることにより、基板１４はフレーム要素２ａ、２ｂ及び側端除外部２０に相対してしっかりと正確に不変に位置決めされる。更に、基板１４の処理に使用した粒子によるキャリア構成材の汚染が防止される。記載の側端除外部２０を用いることで、基板表面上の規定のタブをマスクし、粒子によるキャリア構成材の汚染を防止することが可能である。基板１４の位置決めにおける利点により、キャリア１の熱膨張は補正され、基板１４の側端１４´付近でのコーティングの質が改善される。

更なる目的及び利点は、図面に関連した具体的な実施形態についての説明から得られる。

本発明によるキャリアを示す図である。 図１によるキャリアの詳細を示す図である。 保持子を含む図２の詳細を示す図である。 〜 本発明のキャリアで使用の保持子の実施形態を示す図である。 図１によるキャリアの他の詳細を示す図である。 保持子を含む図５の詳細を示す図である。 本発明に従って使用されるリニアガイド手段を示す図である。 本発明に従って設けた側端除外部を示す図である。

Claims (18)

1. 処理対象である基板（１４）を真空処理チャンバ内で支持するための基板支持体（１）であり、
   前記基板（１４）を担持するためのフレーム（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）と、
   前記フレーム（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）に固定状態に取り付けられた少なくとも第１固締手段（６、７）であり、前記基板（１４）を前記第１固締手段（６、７）に取り付けることで前記基板（１４）を前記フレーム（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）に整列させるための第１固締手段とを備え、
   前記基板支持体（１）が前記フレーム（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）に可動式に取り付けられた少なくとも第２の固締手段（１２、１３）を更に備えており、前記第２固締手段（１２、１３）が前記フレーム（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）に相対して及び／又は前記第１固締手段（６、７）に取り付けられた前記基板（１４）に相対して、特には少なくとも前記第１固締手段（６、７）に取り付けられた前記基板（１４）の側端（１４´）に向かう及び／又は遠ざかる方向に可動であり、
   前記基板支持体（１）は前記基板（１４）の側端（１４´）と前記基板支持体（１）のフレーム部材（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）との間のラビリンスシールとなるように適合されている前記側端除外部（２０）を含むことを特徴とする基板支持体（１）。
2. 前記第１固締手段（６、７）が少なくとも第１保持要素（６）と第２保持要素（７）を備えていることを特徴とする請求項１記載の基板支持体（１）。
3. 前記第１固締手段（６、７）が前記フレーム（２ａ、２ｂ）上に配置され、前記基板（１４）を前記基板支持体（１）に対して基準位置に保持、整列及び／又は固定状態に取り付けるための基準角部（４）を規定していることを特徴とする請求項１又は２記載の基板支持体（１）。
4. 前記第２固締手段（１２、１３）が少なくとも第３保持要素（１２）及び第４保持要素（１３）を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の基板支持体（１）。
5. 前記第２固締手段（１２、１３）が前記基板支持体（１）にリニアガイド（１５、１６）によって可動式に取り付けられており、リニアガイドが特にはフレーム（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）及び／又は前記第１固締手段（６、７）によって支えられている基板（１４）の側端（１４´）に対して前記保持要素（１２、１３）を前記基板（１４）の側端（１４´）に実質的に直交する方向に直線経路で誘導するためのものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の基板支持体（１）。
6. 前記第２固締手段（１２、１３）が前記第１固締手段（６、７）に支えられている前記基板（１４）の側端（１４´）に向かう方向に力を加えるための手段を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の基板支持体（１）。
7. 基板（１４）を処理するための基板処理装置であり、
   少なくとも１つの処理チャンバと、
   請求項１〜６のいずれか１項記載の基板支持体（１）と、
   前記処理チャンバ内に配置された、前記基板（１４）を処理するための処理ツールと、
   前記基板支持体（１）で支持され、かつ前記処理チャンバ内に収容されている基板（１４）の基板表面の一部の上に張り出している、前記基板（１４）の一部が処理されるのを防止するための側端除外部（２０）とを備えることを特徴とする基板処理装置。
8. 前記基板支持体（１）がフレーム（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）を備え、前記フレーム（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）が、前記フレーム（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）と前記基板支持体（１）に支持された基板（１４）の側端（１４´）との間に間隙（１９）が形成されるように配置されていることを特徴とする請求項７記載の基板処理装置。
9. 前記側端除外部（２０）が前記処理チャンバ内に配置されていることを特徴とする請求項７又は８記載の基板処理装置。
10. 前記側端除外部（２０）と前記処理チャンバに収容された基板支持体（１）を互いに移動可能に配置し、前記側端除外部（２０）の少なくとも一部を前記基板支持体（１）によって支持された前記基板（１４）の側端（１４´）と前記基板支持体（１）の前記フレーム（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）との間の前記間隙（１９）内に移動させ、前記ラビリンスシールを形成することを特徴とする請求項９記載の基板処理装置。
11. 前記側端除外部（２０）が、前記基板（１４）の前記側端（１４´）と前記基板支持体（１）の前記フレーム（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）との間の前記間隙（１９）を覆うための本体部（２０ａ）を備えており、これにより粒子が前記間隙（１９）内に入り込むのを防止していることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項記載の基板処理装置。
12. 前記側端除外部（２０）が、前記基板表面の一部上に張り出している自由端を有する末端部（２０ｂ）を備え、これにより前記側端除外部（２０）の前記末端部（２０ｂ）の裏面と前記基板表面一部との間にクリアランス（２１）が形成されることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項記載の基板処理装置。
13. 前記ラビリンスシールが前記側端除外部（２０）の前記本体部（２０ａ）から延びる突起部（２０ｃ）を備えており、前記側端除外部（２０）は前記処理チャンバ内で前記基板支持体に対して可動式に配置されていることから、前記突起部（２０ｃ）が前記基板（１４）の側端（１４´）と前記フレーム要素（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）との間の前記間隙（１９）内に移動可能であり、これにより基板処理に使用した粒子が前記間隙を前記フレーム要素（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）の方向に通過するのを防止することを特徴とする請求項７〜１２のいずれか１項記載の基板処理装置。
14. 基板（１４）を、請求項１から６のいずれか１項記載の基板支持体（１）上に載置するための方法であり、
    （ａ）前記基板支持体（１）のフレーム（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）に固定状態に取り付けられた少なくとも第１固締手段（６、７）と、前記フレーム（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）に可動式に取り付けられた、前記フレームに対して移動可能な第２固締手段（１２、１３）とを設置し、
    （ｂ）前記第２固締手段（１２、１３）を外側方向へと移動させることで前記第１固締手段（６、７）と前記第２固締手段（１２、１３）の位置によって規定された、前記第１固締手段（６、７）と前記第２固締手段（１２、１３）との間の空間を拡大させ、
    （ｃ）前記基板（１４）を前記第１固締手段（６、７）に取り付け、
    （ｄ）前記第２固締手段（１２、１３）を内側方向に前記第１固締手段（６、７）に取り付けられた前記基板（１４）の側端（１４´）に向かって移動させ、
    （ｅ）前記基板（１４）を前記第２固締手段（１２、１３）に取り付ける工程を含む方法。
15. 工程ｄにおいて、固締手段は前記第１固締手段（６、７）に取り付けられた基板（１４）の側端（１４´）に方向付けられた力によって内側方向に動かされることを特徴とする請求項１４記載の方法。
16. 前記基板（１４）の前記第１固締手段（６、７）及び／又は前記第２固締手段（１２、１３）への取り付けは、前記第１固締手段（６、７）と前記第２固締手段（１２、１３）の締め付けバネをそれぞれ閉じる、及び／又は前記基板（１４）の側端部（１４´）を前記第１固締手段（６、７）及び前記第２固締手段（１２、１３）のそれぞれと係合させることで行われることを特徴とする請求項１４又は１５記載の方法。
17. 前記第１固締手段（６、７）が、前記基板支持体（１）のフレーム（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）の基準角部（４）に配置され、前記基板（１４）は前記基板を前記第１固締手段（６、７）によって決定された規定位置に置くことで整列されることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１項記載の方法。
18. 前記方法が、（ｆ）側端除外部（２０）を前記基板（１４）の側端（１４´）と前記基板支持体（１）のフレーム要素（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）との間の間隙（１９）内へと移動させる更なる工程を含むことを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか１項記載の方法。

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