JPH0641630B2 - インライン式成膜装置に於ける基板搬送方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、インライン式のスパッタリング装置や蒸着装
置等のインライン式成膜装置の基板搬送方法に関する。

（従来の技術） 従来、前記のようなインライン式成膜装置は、基本的に
は仕込室、成膜室及び取出室の３室を仕切バルブを介し
て連設した構成を備えるものが一般である。こうしたイ
ンライン式の装置は、成膜室内を大気にさらさないこ
と、仕込室に於いて基板又は基板を取付けした治具の脱
ガスや加熱等の前処理を行なえるので成膜室の雰囲気が
悪くならないこと、及びバッチ式の装置に較べて作業者
一人当りの生産量が大きいことなどの利点があるので生
産装置として多用されている。インライン式の装置とし
て、連続式インライン装置と、ストッカー式インライン
装置とが知られている。前者のものは、第１図示のよう
に、基板又は基板を取付けた治具ａを一枚ずつ大気中よ
り仕込室ｂに導入して真空状態としたのち成膜室ｃに移
送して処理される。また後者のものは、第２図示のよう
に、仕込室ｂに複数の基板ａを導入して真空状態とし、
各基板ａを一枚ずつ仕込室ｂから成膜室ｃへと送り、そ
の全数の処理が終えて取出室ｂにたまった時点で大気中
に取出される。

（発明が解決しようとする問題点） 該基板ａがプラスチックの場合、真空中には主としてＨ
_２Ｏからなるガスを非常に多く放出するので、そのガス
成分が膜中に混入する等の不都合が生ずる。この放出ガ
スは、予め仕込室に於いて脱ガスを充分に行なうことに
より防止出来る。

しかし乍ら、連続式のインライン装置では、脱ガスを充
分に行なおうとすると仕込室に於ける滞在時間が長くな
り、それによってタクト時間即ち処理された基板が該装
置から取出される時間間隔が長くなって好ましくない。
このタクト時間は基板が仕込室に取込まれ、仕込室に滞
在し、成膜室に送り込まれ、次の基板が取込まれるまで
の時間間隔でもあり、このタクト時間が短い程、生産性
の良い連続式インライン装置であると言える。

また、この脱ガスのために滞在時間を長くすれば、それ
に合せて成膜室ｃでの滞留時間も長くする必要があるた
め、最適の成膜時間を得にくい。更にストッカー式のイ
ンライン装置に於いても、脱ガスを充分に行なおうとす
ると、基板ａの全数が処理されるに要する時間即ちバッ
チ時間が長びき、生産性が悪くなる。またストッカー式
のものは、一度に多数の基板ａを仕込み、脱ガスする
が、最初に成膜処理される基板ａと最後に処理される基
板ａとでは脱ガス時間に差が生じてしまうので、１バッ
チ内で脱ガス効果の異なる製品が生じ、品質安定性が欠
如する。

こうした連続式のインライン装置に於いて、バッチ時間
の短縮のために、仕込室ｂの次に脱ガス室を設けること
が考えられるが、タクト時間を短くしないで脱ガス時間
を長くするには、脱ガス室を長くする必要があり、スペ
ース及び設備的にデメリットとなる。例えば１時間脱ガ
スするには、タクト時間を２分とすると、脱ガス室の長
さは、基板の長さの３０倍以上必要となる。脱ガス室を
短く構成するために、その室内に例えば昇降するストッ
カー台車を設け、これに複数枚の基板を搭載しておき、
順次に基板を該台車から送り出すことも特公昭６０−９
１０２号公報で提案されているが、脱ガス時間を各基板
に於いて一定にすることは出来ない。

本発明は、インライン装置の生産性が良い点を損なわず
にプラスチック等の放出ガスの多い基板の脱ガスを充分
に行なえ、しかも脱ガス効果が各基板に於いて差のない
均一な脱ガス処理を行なえる基板搬送方法を提案するこ
とを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明では、スパッタリング等による成膜処理が施され
る基板を外部から取込む仕込室と、該基板に成膜処理を
施す成膜室及び成膜処理された基板を外部へ取出す取出
室とを備え、該仕込室の後部に、脱ガス室と該脱ガス室
及び成膜室を雰囲気的に完全に隔離するための隔離室を
連設し、該脱ガス室内に、基板をストックして往復動す
るストッカー台車と該基板をストッカー台車から隔離室
へ送り込む搬送装置とを設け、該仕込室に取込まれた基
板を脱ガス室に於いてストックしたのち隔離室を介して
成膜室内で成膜処理し、これを取出室を介して外部へと
取出すようにしたインライン式成膜装置に於いて、該脱
ガス室内のストッカー台車に仕込室から時間差をもって
基板を積込み、該脱ガス室内での滞在時間の最も長い基
板を隔離室へ取出してそのあとへ仕込室から基板を１枚
補充することを繰り返し、前記の目的を達成するように
した。

（作用） 該仕込室には外部から基板が適当な搬送手段により送り
込まれ、該仕込室が真空状態になると脱ガス室へ送られ
る。

脱ガス室内で基板の脱ガスが終ると隔離室へと送られ、
該隔離室内が基板を成膜室へ送り込むに充分な真空条件
になったのち基板が成膜室へと送られる。該成膜室に於
いてスパッタリング等の成膜処理が終ると、真空状態と
大気圧状態に変更自在の取出室を介して外部へと取出さ
れる。

該脱ガス室内には、ストッカー台車と搬送装置とが設け
られ、該台車により基板はその板面に対して垂直方向に
往復動されたのち搬送装置により隔離室へ移送されるよ
うになっており、該脱ガス室内のストッカー台車に仕込
室から時間差をもって基板を積込み、該台車に搭載され
ている間に基板が脱ガス処理され、該脱ガス室内での滞
在時間の最も長い基板を隔離室へ取出してそのあとへ仕
込室から基板を１枚補充することを繰り返すので、各基
板の脱ガス時間を均一になし得られ、タクト時間も短く
できる。

（実施例） 本発明の実施例を図面第３図につき説明すると、同図は
スパッタリングの成膜装置の平面図を示し、符号(1)は
表面に成膜処理が施される光ディスク等の基板又はこれ
を搭載したキャリア、(2)は外部から未処理の基板(1)を
仕切バルブ(3)を開いて取込む密閉の仕込室、(4)は該仕
込室(2)内を真空ポンプで排気するための真空排気口で
ある。基板(1)は外部から仕込室(2)へ垂直にして搬入さ
れ、該仕込室(2)内が真空状態になると更に仕切バルブ
(5)を介して該仕込室(2)の後方に接続して設けた脱ガス
室(6)に送り込まれる。

該基板(1)は真空排気口(19)(19)を備えた脱ガス室(6)内
で脱ガスされ、該脱ガス室(6)からその後部の仕切バル
ブ(7)を介して接続した隔離室(8)へと移送し、更に該隔
離室(8)の後方に仕切バルブ(9)を介して設けられた成膜
室(10)へと送られる。該成膜室(10)内にはスパッタカソ
ード(11)を備え、送り込まれた基板(1)にスパッタリン
グによる成膜処理が施されると仕切バルブ(12)を介して
取出室(13)へと送られ、外部に取出される。

該脱ガス室(6)内には往復動自在の枠状ストッカー台車
(14)が設けられ、その詳細は第４図示の如くであり、該
台車(14)はその上方に複数枚の基板(1)を直立して並列
に保持するための保持板(15)及びラック(16)を備え、脱
ガス室(6)内に設けたピニオン(17)が正逆転されると該
台車(14)が矢印方向に往復動される。

また該脱ガス室(6)内には下方から枠状の台車(14)を通
して基板(1)の端面に接するように昇降自在のローラ群
で構成した搬送装置(18)が設けられ、該台車(14)上に載
置された基板(1)を隣接する隔離室(8)へ送り出す。

該脱ガス室(6)に於けるストッカー台車(14)の作動及び
基板(1)の搬送状態は第５図の(A)乃至(H)に示す如くで
あり、まず最初は第５図(A)に見られるように該台車(1
4)に基板(1)を満載して該脱ガス室(6)の側方に待機さ
せ、両側の仕切バルブ(5)(7)を閉じて該脱ガス室(6)内
を真空排気することにより各基板(1)の脱ガスを行な
う。

次いで仕切バルブ(7)を開き、搬送装置(18)を作動させ
て該台車(14)の端部に位置した基板(1a)を第５図(B)の
ように隔離室(8)へ送り出す。該基板(1a)が送り出され
ると直ちに仕切バルブ(7)が閉じられ、その直後に前方
の仕切バルブ(5)が開かれて仕込室(2)から新たな基板(1
b)が第５図(C)のように該台車(14)の空いた箇所に送り
込まれる。これが終ると第５図(D)のように仕切バルブ
(5)が閉じ、台車(14)がラック(16)及びピニオン(17)に
より基板(1)(1)の間隔分だけ移動され、搬送装置(18)の
作動で次ぎの基板(1c)が開かれた仕切バルブ(7)を介し
て隔離室(8)へと送り出される。そして、該台車(14)の
空いた箇所に仕切バルブ(5)を介して仕込室(2)から新た
な基板(1d)が第５図(E)に示すように送り込まれる。こ
うした作動を繰返し、第５図(F)に示したような過程を
すぎ、更に台車(14)上の最初に載せてあった基板の全て
が新たな基板に交換され終って第５図(G)のような状態
になると、該台車(14)は高速で復帰移動し、第５図(H)
に示すような初期の状態に戻る。

以上の(A)〜(H)の作動を繰返し、順次に基板(1)を隔離
室(8)へ送り出すが、最初の１サイクルに於いては該台
車(14)に基板(1)を満載したので、脱ガス室(6)から隔離
室(8)へ最初に送り出した基板とそのサイクルの最後に
送り出した基板では脱ガス時間が異なるが、２サイクル
目以降からは脱ガス室(6)に滞在時間の最も長いものか
ら順に隔離室(8)へ送り出され、各基板は［基板の枚
数］×［タクト時間ｔ］の時間だけ脱ガス室(6)で滞留
することになるので、各基板を一定の脱ガス時間で脱ガ
ス処理して隔離室(8)へ送り出せ、均一な基板の処理を
行なえ、脱ガス室(6)のスペースも比較的小さく構成出
来る。

(20)は隔離室(8)の真空排気口、(21)(21)は成膜室(10)
の真空排気口、(22)は取出室(13)の真空排気口を示し、
これらの排気口及び脱ガス室(6)の排気口(19)は適当な
真空ポンプに接続される。

該隔離室(8)へは仕切バルブ(7)を開いて基板(1)が脱ガ
ス室(6)から送り込まれるが、この時には成膜室(10)側
の仕切バルブ(9)が閉じられ、該成膜室(10)へ基板(1)を
送り込む時には仕切バルブ(9)が開く反面、仕切バルブ
(9)が閉じ、真空排気口(20)からの排気作用と相俟って
脱ガス室(6)から成膜室(10)へのガスの流れ込みが防止
される。

尚、図示してないが、仕込室(2)、隔離室(8)、成膜室(1
0)及び取出室(13)にはコンベア形やスイングアーム形等
の適当な基板(1)の移送手段が設けられる。また成膜室
(10)のスパッタ装置に代え蒸着装置が設けられてもよ
く、更に台車(14)を水平に搬送される基板に対処するよ
うに昇降形に構成しても本発明は適用できる。

（発明の効果） 以上のように本発明によるときは、仕込室と成膜室の間
に脱ガス室と隔離室を設け、該脱ガス室に複数枚の基板
をストックして往復動するストッカー台車とこれより隔
離室へ基板を送る搬送装置とを設けたインライン式成膜
装置に於いて、該脱ガス室内のストッカー台車に仕込室
から時間差をもって基板を積込み、該脱ガス室内での滞
在時間の最も長い基板を隔離室へ取出してそのあとへ仕
込室から基板を１枚補充することを繰り返すようにした
ので、脱ガス効果が各基板に於いて差がなく均一な脱ガ
ス処理を行なえ、インライン装置の生産性を損なわずに
充分に脱ガスを出来る等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来例の截断側面図、第３図は本発
明の実施に使用した装置の截断平面図、第４図は脱ガス
室の要部の斜視図、第５図(A)乃至(H)は本発明の実施例
の説明線図である。 (1)……基板、又はキャリア、(2)……仕込室 (6)……脱ガス室、(8)……隔離室 (10)……成膜室、(13)……取出室 (14)……ストッカー台車、(18)……搬送装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スパッタリング等による成膜処理が施され
   る基板を外部から取込む仕込室と、該基板に成膜処理を
   施す成膜室及び成膜処理された基板を外部へ取出す取出
   室とを備え、該仕込室の後部に、脱ガス室と該脱ガス室
   及び成膜室を雰囲気的に完全に隔離するための隔離室を
   連設し、該脱ガス室内に、基板をストックして往復動す
   るストッカー台車と該基板をストッカー台車から隔離室
   へ送り込む搬送装置とを設け、該仕込室に取込まれた基
   板を脱ガス室に於いてストックしたのち隔離室を介して
   成膜室内で成膜処理し、これを取出室を介して外部へと
   取出すようにしたインライン式成膜装置に於いて、該脱
   ガス室内のストッカー台車に仕込室から時間差をもって
   基板を積込み、該脱ガス室内での滞在時間の最も長い基
   板を隔離室へ取出してそのあとへ仕込室から基板を１枚
   補充することを繰り返すようにしたことを特徴とするイ
   ンライン式成膜装置に於ける基板搬送方法。