JPH04225220A - 成膜装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、成膜装置、特に、複数
のチャンバ間で連続して処理を行う成膜装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、薄膜トランジスタ等を形成する場
合には、プラズマＣＶＤ装置やスパッタリング装置等が
用いられる。これらの装置において、生産性を向上させ
るためにインライン式が用いられる。インライン式の成
膜装置では、一般的に、外部から基板が搬入される取り
入れ室と、成膜室に搬送される基板に対して予備加熱を
行うための加熱室と、成膜処理を行う成膜室と、成膜処
理後の基板が搬入され冷却処理を行う冷却室と、基板を
外部に搬出するための取り出し室とを連続して配置して
いる。そして、これらの各室の間を移動する基板カート
を備えている。この基板カートに基板を保持し、複数の
室間を移動させて、連続した工程で成膜を行う。

【０００３】前記従来のインライン式成膜装置では、各
室での処理工程は一定のタクトタイムで行われている。 そのため、１処理時間より長い処理時間が必要な工程が
ある場合には、当該工程では複数のチャンバが必要とな
る。

【０００４】たとえば図７では、冷却処理が他の処理工
程の３倍の時間を必要とする成膜装置を示している。こ
の装置では、取り入れ室１、加熱室２、成膜室３、第１
冷却室３１、第２冷却室３２、第３冷却室３３、取り出
し室５が連続して配置されており、各室間を基板を、保
持した基板カート８が移動して一連の成膜処理が行われ
る。このように、３倍の処理時間を有する冷却工程は、
３つの冷却室３１〜３３で処理されるので、一定のタク
トタイムを維持しながら成膜処理を行うことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のインライン
式成膜装置では、たとえば冷却処理工程が他の工程での
処理時間に比較して３倍長い時間が必要な場合には、冷
却処理のために３個の冷却室が必要となる。そのため、
成膜装置全体が大型化してしまう。

【０００６】本発明の目的は、他工程における処理時間
より長い処理時間を必要とする工程があっても、室数を
増やす必要がなく、装置全体の小型化を実現できる成膜
装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る成膜装置は
、連続して配置された複数のチャンバと、成膜処理され
る基板を保持する基板保持部と、基板保持部を各チャン
バ間で搬送する搬送機構と、待機機構とを備えている。 待機機構は、少なくとも１つのチャンバ内で、基板保持
部を搬送方向と交差する方向に移動させて待機させるた
めのものである。

【０００８】

【作用】本発明においては、基板を保持する基板保持部
を、搬送機構により複数のチャンバ間で搬送し成膜処理
を行う。他の処理工程で必要とされる処理時間よりも長
い時間を必要とする処理工程のチャンバでは、チャンバ
内で基板保持部を搬送方向と交差する方向に移動させて
、必要な時間待機させる。

【０００９】そのため、他の処理工程よりも長い時間を
必要とする処理工程があっても、そのためのチャンバ数
を増やす必要はない。

【００１０】

【実施例】本発明の一実施例が適用されるインライン式
スパッタリング装置の全体概略構成を図１に示す。以下
、縦型２面方式の基板カートを採用したものを例にとる
。

【００１１】図において、本スパッタリング装置は、基
板が搬入される取り入れ室１と、基板を予備加熱するた
めの加熱室２と、成膜処理を行うための成膜室３と、成
膜後の基板を冷却するための冷却室４と、基板を搬出す
るための取り出し室５とから構成されている。各室の隔
壁にはゲート弁６が設けられている。また、取り入れ室
１の大気側の隔壁と取り出し室５の大気側の隔壁とには
、弁７がそれぞれ設けられている。基板カート８は成膜
されるべき基板１４ａ，１４ｂを保持して各室を移動す
る。

【００１２】次に、各室間で基板カート８を搬送する搬
送機構について図２，図３を用いて説明する。図２は、
取り入れ室１を搬送方向から見た縦断面図である。取り
入れ室１の外部には、取り入れ室１内に基板カート８を
搬入し、また搬出するための第１搬送機構９が設けられ
ている。この第１搬送機構９は、基板カート８の下部側
方に設けられたラック１０に噛み合うピニオン１１と、
このピニオン１１に第１モータ１２の回転を伝達するた
めの歯車列１３とから構成されている。

【００１３】基板カート８は、ほぼＵ字状に形成されて
おり、２つの基板１４ａ及び１４ｂを対向するように、
かつ縦姿勢で保持することができるようになっている。 また、基板カート８の下方には、コロ１５が設けられて
いる。コロ１５は、各室の底部に所定の間隔で配置され
たコロ台１６に回転自在に支持されている。このように
して、基板カート８は、コロ台１６に支持されたコロ１
５上を移動可能となっている。

【００１４】また、図示されていないが、取り入れ室１
には真空排気を行うための真空ポンプが接続されている
。

【００１５】加熱室２と成膜室３との構成は、従来技術
と同様であり、ここでは省略する。

【００１６】冷却室４には、図４で示すように、待機機
構１７と第２搬送機構１８とが配置されている。

【００１７】待機機構１７は、３台の基板カート８を載
置可能なコロ１５及びコロ台１６が設置されたステーシ
ョン１９を備えている。ステーション１９は、その下面
にボールナット２０が固定されている。一方、冷却室４
には、基板カート８の搬送方向と直交する方向にボール
スクリュー２１が回転自在に設けられており、このボー
ルスクリュー２１にボールナット２０が螺合している。 ボールスクリュー２１の一端は冷却室４の外部でモータ
２２に接続されている。つまり、第２モータ２２の回転
により、ステーション１９は搬送方向と直交する方向に
移動が可能である。

【００１８】また、ステーション１９には、一定の間隔
で孔１９ａが形成されている。

【００１９】冷却室４内の第２搬送機構１８を図５及び
図６により説明する。基板カート８のラック１０に噛み
合うピニオン２３は、回動レバー２４の一端に接続され
ている。回動レバー２４の他端には、第１ギア２５が回
転不能に固定されている。第１ギア２５は第２ギア２６
を介して第３モータ２７に接続されている。このように
して、第３モータ２７により、ギア２５，２６を介して
回動レバー２４が回動し得るようになっている。

【００２０】回動レバー２４の両端側方には、第１プー
リ２７と第２プーリ２８とが配置されている。第１プー
リ２７は軸によりピニオン２３と一体に回転するように
接続されており、第２ピニオン２８は回動レバー２４に
固定された第４モータ２９に接続されている。第１プー
リ２７と第２プーリ２８との間にはワイヤ３０がかけら
れている。

【００２１】取り出し室５の構成は、従来技術と同様で
ありここでは省略する。

【００２２】次に動作について説明する。

【００２３】まず、取り入れ室１の隔壁に取りつけられ
た弁７が開けられ、基板１４ａ，１４ｂが装着された基
板カート８が取り入れ室１内に搬入される。基板カート
８が取り入れ室１内に搬入されると、第１モータ１２が
回転する。これにより、歯車列１３を介してピニオン１
１に回転が伝達され、このピニオン１１に噛み合うラッ
ク１０を介して基板カート８が進行方向に移動する。基
板カート８が取り入れ室１内に搬送された後に弁７は閉
じられる。基板１４ａ，１４ｂが装着された基板カート
８は、取り入れ室１から加熱室２、加熱２から成膜室３
と搬送され、それぞれ処理が行われる。

【００２４】成膜が終わった基板１４ａ，１４ｂは、基
板カート８に装着されたまま、ゲート弁６を通過して冷
却室４に搬送される。このとき、基板カート８は、ステ
ーション８の中央に配置されたコロ１５上に搬送されて
くる。冷却室４内での基板カート８の搬送は、第２搬送
機構１８によって行われる。すなわち、基板カート８を
搬送方向に移動させる場合は、回動レバー２４は図５に
おいて時計方向に回動しており、その先端のピニオン２
３が基板カート８のラック１０に噛み合っている。この
状態で、第４モータ２９が回転し、第１プーリ２７，第
２プーリ２８及びワイヤ３０を介してピニオン２３が回
転する。これにより、基板カート８は搬送方向に進行す
る。

【００２５】基板カート８が冷却室４内でステーション
１９の所定の位置に配置されると、第４モータ２９を停
止してピニオン２３の回転を停止させる。次に、第３モ
ータ２７を駆動して、ギヤ２５，２６を介して回動レバ
ー２４を図５において反時計方向に回動させる。回動レ
バー２４は、ステーション１９の孔１９ａを通過して下
方に退避する。続いて第２モータ２２によりボールスク
リュー２１を回転させて、ステーション１９を図４の右
側に移動させる。このとき、ステーション１９の左側の
コロ１５が中央に配置される。

【００２６】次に、第３モータ２７により回動レバー２
４を上昇させ、ピニオン２３が基板カート８のラック１
０と噛み合い可能な位置に配置する。そして、次の基板
カート８が搬送されてくるのを待つ。

【００２７】この状態で、前段の室の工程が終了すると
、２番目の基板カート８が冷却室４内に搬送されてくる
。そして、そのラック１０がピニオン２３と噛み合って
基板カート８が搬送される。２番目の基板カート８が冷
却室４の中央部に配置された後、前述したのと同じ動作
で回動レバー２４は下方に退避する。続いて、第２モー
タ２２が回転し、ステーション１９を図４の左側に移動
させる。このとき、右側のコロ１５が冷却室４の中央に
配置されている。

【００２８】３番目の基板カート８の搬送，待機動作に
ついては前述した動作と同様である。

【００２９】最初の基板カート８が冷却室内で３工程分
の時間待機させられた後、モータ２２の回転により最初
の基板が冷却室４の中央に配置され、前述した第２搬送
機構１８によりゲート弁６を通過して取り出し室５に搬
送される。そのとき、成膜室３からはゲート弁６を通過
して成膜された基板１４ａ，１４ｂを装着した次の（４
番目の）基板カート８が搬送され、ステーション１９の
中央のコロ１５及びコロ台１６上に載置される。

【００３０】以上のように、冷却室４内では、基板１４
ａ，１４ｂが装着された基板カート８は他の室の処理工
程の３回分の時間待機させられている。そのため、一定
のタクトタイムを維持したまま、冷却室の数を増やすこ
となく充分な冷却を行うことができる。

【００３１】以上の例では、インライン式のスパッタリ
ング装置に本発明を採用したが、インライン式のプラズ
マＣＶＤ装置あるいはインライン式のエッチング装置等
に用いてもよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る成膜装置は、少なくとも１
つのチャンバ内で基板保持部を搬送方向と交差する方向
に移動させて待機させる待機機構を備えている。したが
って、他の室での一定の処理工程時間より多くの時間が
かかる処理工程があっても、必要な時間だけ基板保持部
を待機させられるので、チャンバ数を増やす必要はなく
、装置全体の小型化を実現できる。

【００３２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が採用されたインライン式ス
パッタリング装置の概略全体図である。

【図２】前記装置の取り入れ室の断面構成図である。

【図３】基板カートの側面図である。

【図４】冷却室の断面構成図である。

【図５】冷却室内における図３に相当する図である。

【図６】第２搬送機構の概略図である。

【図７】図７は従来例の第１図に相当する図である。

【符号の説明】

１　　取り入れ室 ２　　加熱室 ３　　成膜室 ４　　冷却室 ５　　取り出し室 ８　　基板カート ９　　第１搬送機構 １４ａ，１４ｂ　　基板 １７　　待機機構 １８　　第２搬送機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　連続して配置された複数のチャンバと
   、成膜処理される基板を保持する基板保持部と、前記基
   板保持部を各チャンバ間で搬送する搬送機構と、少なく
   とも１つの前記チャンバ内で、前記基板保持部を搬送方
   向と交差する方向に移動させて待機させる待機機構と、
   を備えた成膜装置。