JPWO2012140799A1 - Deposition equipment - Google Patents
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Abstract
成膜装置であって、L/UL室と、L/UL室に連通するH室と、H室に連通し、且つ独立した第一空間と第二空間とに区分されたSP室と、第一空間及び第二空間にそれぞれ配置された成膜ユニットと、L/UL室、H室、第一空間、及び第二空間に独立して設けられ、それらの内部をそれぞれ真空排気するための真空排気装置と、L/UL室及びH室を貫通し、第一空間及び第二空間に配置された各々往路と復路からなる4本の線路と、被処理体を往路又は復路に沿って運ぶ搬送装置と、第一空間および第二空間の内部において、搬送装置を往路から復路に移す移動機構と、を備える。 A film forming apparatus, comprising: an L / UL chamber; an H chamber communicating with the L / UL chamber; an SP chamber communicating with the H chamber and divided into an independent first space and a second space; Deposition units disposed in the first space and the second space respectively, and vacuums for independently evacuating the interior of the L / UL chamber, the H chamber, the first space, and the second space, respectively. Four exhaust lines that pass through the exhaust device, the L / UL chamber, and the H chamber and that are disposed in the first space and the second space, respectively, and the object to be processed are transported along the forward path or the return path. And a moving mechanism for moving the transfer device from the forward path to the return path inside the first space and the second space.
Description
本発明は、インライン式の成膜装置に関し、特に、基板の搬送システムを改良し、省スペース化を図るとともに、生産効率を向上させた成膜装置に関する。
本願は、2011年4月11日に、日本に出願された特願2011−087583号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。The present invention relates to an in-line type film forming apparatus, and more particularly to a film forming apparatus that improves a substrate transfer system, saves space, and improves production efficiency.
This application claims priority on April 11, 2011 based on Japanese Patent Application No. 2011-087583 for which it applied to Japan, and uses the content here.
例えば、プラズマディスプレイや液晶ディスプレイに用いられる大型ガラス基板を加工するには、真空下において、所望の温度まで昇温させる加熱工程や、スパッタリング、CVD、或いは、エッチング等の加工手段で、複数層成膜する種々の成膜工程が必要である。 For example, in order to process a large glass substrate used in a plasma display or a liquid crystal display, multiple layers are formed by a heating process for raising the temperature to a desired temperature under vacuum, or by a processing means such as sputtering, CVD, or etching. Various film forming steps for film formation are necessary.
従来より、種々の成膜装置が実用に供されている。基板を水平状態で成膜する成膜装置では、基板が大型化すると、それに伴って装置も大型化するという問題を備えている。そのため、近年では、基板を略直立させて成膜等を行う縦型方式の成膜装置が開発されている。 Conventionally, various film forming apparatuses have been put into practical use. A film forming apparatus for forming a substrate in a horizontal state has a problem that when the substrate is enlarged, the apparatus is also enlarged. For this reason, in recent years, vertical type film forming apparatuses have been developed that perform film formation or the like with the substrate substantially upright.
図5は、従来の成膜装置の基本構成を示す図である。
従来の成膜装置100は、基板着脱室120、1線路(ライン)上に連結された第一乃至第3の3つの真空処理室(加熱室や成膜室を指す)200、220、240、基板トレーを大気側と真空処理室200、220、240間で搬送するL/UL(Load/Unload:仕込/取出)室140と、を備える。FIG. 5 is a diagram showing a basic configuration of a conventional film forming apparatus.
A conventional
また、L/UL室140内及び各真空処理室200、220、240内には、第一の搬送経路(往路)160と、第二の搬送経路180(復路)との2つの搬送経路160、180が設けられている。第一の搬送経路160は、基板トレーがL/UL室140から各真空処理室200、220、240に搬送される往路となる。第二の搬送経路180は、基板トレーが各真空処理室200、220、240から加熱室を経てL/UL室140に搬送される復路となる。
In addition, in the L /
更に、成膜装置100の最後部の第三の真空処理室240は、基板トレーを第一の搬送経路(往路)160から第二の搬送経路(復路)180に、2つの搬送経路160、180に対して横方向に移動させて移載する移載機構(図示せず)を備えている。この移載機構は、第一の搬送経路160上の基板トレーを一旦持ち上げ、第二の搬送経路180に移載する機構を有している。
Further, the third
なお、L/UL室140には、真空排気装置300が取り付けられている。加熱室には、加熱装置及び真空排気装置300が取り付けられている。各真空処理室200、220、240には、スパッタリング装置等の成膜ユニット210、230、250及び真空排気装置300がそれぞれ取り付けられている。
Note that an
このような従来の成膜装置100の基本動作について説明する。
基板着脱室120で、基板トレーに基板を載置されると、この基板トレーは、L/UL室140に搬送され、このL/UL室140が真空排気され、高真空化された後に、真空処理室200内に用意されている、往路となる第一の搬送経路160に搬送される。
基板トレー(基板キャリア)は、第一の搬送経路160を搬送されながら、真空処理室200、220、240において、載置された基板が加熱や成膜等の真空処理が施される。The basic operation of such a conventional
When a substrate is placed on the substrate tray in the substrate attaching / detaching
The substrate tray (substrate carrier) is subjected to vacuum processing such as heating and film formation in the
真空処理室240で基板が真空処理された後、基板トレーは復路となる第二の搬送経路180に、図示しない移載機構により移載され、真空処理室200、220、240において、それぞれ成膜等の真空処理がなされる。基板トレーは、真空処理された基板を載置した状態で、L/UL室140を経て、基板着脱室120で基板が取り外される。
After the substrate is vacuum processed in the
ところで、一般に、L/UL室では、基板キャリアの搬送の他に、真空排気と大気圧開放が行われる。従って、真空処理装置のタクトは、このL/UL室の排気、ベント時間により影響を受ける。 Incidentally, in general, in the L / UL chamber, in addition to transporting the substrate carrier, vacuum exhaust and atmospheric pressure release are performed. Therefore, the tact of the vacuum processing apparatus is affected by the exhaust / vent time of the L / UL chamber.
しかし、従来の成膜装置では、L/UL室の基板入れ替え口には、基板トレーが単数しか配置されていなかった。従って、基板着脱部において、基板トレーが未処理基板の載置或いは処理基板の取り外しを行っている間、L/UL室では基板の仕込みや取出が行えない滞留時間が長くなり、タクトに悪影響が生じて、基板の真空処理効率が低下する問題を備えている。 However, in the conventional film forming apparatus, only a single substrate tray is disposed at the substrate replacement port in the L / UL chamber. Therefore, in the substrate attaching / detaching section, while the substrate tray is placing an unprocessed substrate or removing a processed substrate, the residence time during which the substrate cannot be loaded or removed in the L / UL chamber is increased, which adversely affects tact. This has a problem that the vacuum processing efficiency of the substrate is lowered.
また、インライン式の成膜装置では、基板を保持した基板トレーは連設された真空室内を一列で搬送されている。従って、従来例の装置によって生産量すなわち真空処理量を増大させるには、基板トレーの搬送速度を高めるか、または装置を増設することを要する。しかし、通常、基板トレーは可能な範囲の高速度で搬送されているので、搬送速度を更に高めることは困難である。従って、残る手段は装置の増設であるが、装置の増設は比例的に装置コストを増大させるほか、装置の占有面積もそれに応じて増大するという問題があった。 In the in-line type film forming apparatus, the substrate tray holding the substrate is transported in a row in a continuous vacuum chamber. Therefore, in order to increase the production amount, that is, the vacuum processing amount by the apparatus of the conventional example, it is necessary to increase the conveyance speed of the substrate tray or to add an apparatus. However, since the substrate tray is usually transported at a high speed as possible, it is difficult to further increase the transport speed. Therefore, although the remaining means is the expansion of the apparatus, the expansion of the apparatus has a problem that the apparatus cost is proportionally increased and the occupied area of the apparatus is increased accordingly.
本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたものであり、省スペース化を図るとともに、基板の搬送システムを改良し、生産性を向上させた成膜装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a conventional situation, and aims to provide a film forming apparatus that saves space, improves a substrate transfer system, and improves productivity. To do.
本発明の第1態様に係る成膜装置は、L/UL室と、前記L/UL室に連通するH室と、前記H室に連通し、且つ独立した第一空間と第二空間とに区分されたSP室と、前記第一空間及び前記第二空間にそれぞれ配置された成膜ユニットと、前記L/UL室、前記H室、前記第一空間、および前記第二空間に独立して設けられて、それらの内部をそれぞれ真空排気するための真空排気装置と、前記L/UL室および前記H室を貫通し、前記第一空間および前記第二空間に配置された各々往路と復路からなる4本の線路と、被処理体を、前記往路に沿って前記L/UL室から前記H室を通して、前記第一空間および前記第二空間の内部にそれぞれ運び、及び、前記復路に沿って前記第一空間および前記第二空間の内部から、前記H室を通して前記L/UL室へ前記被処理体を運ぶ搬送装置と、前記第一空間および前記第二空間の内部において、前記搬送装置を前記往路から前記復路に移す移動機構と、を備えても良い。
本発明の第2態様に係る成膜装置は、前記第1態様において、前記L/UL室は、2つのドアバルブを介してRT機構に接続されており、前記RT機構は、第1RT機構と、第2RT機構と、第3RT機構とを備え、前記第3RT機構と前記第1RT機構との間では、前記第一空間に搬送する被処理体を処理し、前記第3RT機構と前記第2RT機構との間では、前記第二空間に搬送する被処理体を処理しても良い。
本発明の第3態様に係る成膜装置は、前記第1又は第2態様において、前記搬送装置は、前記被処理体を縦型搬送しても良い。
本発明の第4態様に係る成膜装置は、前記第1乃至第3態様のいずれかにおいて、前記成膜ユニットが、スパッタ用のカソードであっても良い。
本発明の第5態様に係る成膜装置は、前記第1乃至第3態様のいずれかにおいて、前記成膜ユニットが、CVD用の平行平板型の電極であっても良い。
本発明の第6態様に係る成膜装置は、前記第11乃至第5態様のいずれかにおいて、前記搬送装置は、その下部に円柱状のスライドシャフトを備え、前記線路は、前記搬送装置を誘導するU字状の溝を備えた、複数のローラであり、前記スライドシャフト又はローラの一方の少なくとも接触部が、シリコン、アルミニウム、酸素および窒素を含むバルク体から構成され、前記スライドシャフト又はローラの他方の少なくとも接触部が、ステンレス鋼から構成されても良い。The film forming apparatus according to the first aspect of the present invention includes an L / UL chamber, an H chamber communicating with the L / UL chamber, an independent first space and a second space communicating with the H chamber. Independently of the partitioned SP chamber, the film forming units respectively disposed in the first space and the second space, the L / UL chamber, the H chamber, the first space, and the second space An evacuation device for evacuating the interior of each of them, through the L / UL chamber and the H chamber, and from the forward path and the return path disposed in the first space and the second space, respectively. The four lines and the object to be processed are carried along the forward path from the L / UL chamber through the H chamber to the inside of the first space and the second space, respectively, and along the return path. From the inside of the first space and the second space, through the H chamber A transfer device to L / UL chamber carrying the object to be processed, inside the first space and the second space, a moving mechanism to move the return the said conveyor device from the forward, may be provided.
In the film formation apparatus according to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the L / UL chamber is connected to an RT mechanism through two door valves, and the RT mechanism includes the first RT mechanism, A second RT mechanism; and a third RT mechanism, wherein the object to be processed transported to the first space is processed between the third RT mechanism and the first RT mechanism, and the third RT mechanism and the second RT mechanism In between, you may process the to-be-processed object conveyed to said 2nd space.
In the film forming apparatus according to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the transfer device may transfer the object to be processed vertically.
In the film forming apparatus according to the fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the film forming unit may be a cathode for sputtering.
In the film forming apparatus according to the fifth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the film forming unit may be a parallel plate type electrode for CVD.
The film formation apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the film formation apparatus according to any one of the eleventh to fifth aspects, wherein the transfer device includes a cylindrical slide shaft at a lower portion thereof, and the line guides the transfer device. A plurality of rollers having a U-shaped groove, wherein at least a contact portion of one of the slide shaft or the roller is formed of a bulk body containing silicon, aluminum, oxygen, and nitrogen, and the slide shaft or the roller At least the other contact portion may be made of stainless steel.
本発明一態様によれば、省スペース化を図るとともに、基板の搬送システムを改良し、生産性を向上させた成膜装置を提供することが可能である。 According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a film forming apparatus that saves space, improves a substrate transfer system, and improves productivity.
以下、本発明の実施形態に係る成膜装置について説明する。 Hereinafter, a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
図1は、本発明の成膜装置の一構成例を模式的に示す断面図であり、成膜装置を上方から見た図である。図1において、紙面奥行き方向が重力方向である。図1に示す成膜装置においては、基板(被処理体)を装着したトレーが、立てた状態(基板の被処理面が重力方向に平行とされた状態)で搬送される。ゆえに、図1の成膜装置1は、縦型搬送方式の装置である。 FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing one configuration example of the film forming apparatus of the present invention, and is a view of the film forming apparatus as viewed from above. In FIG. 1, the depth direction of the paper surface is the direction of gravity. In the film forming apparatus shown in FIG. 1, a tray on which a substrate (object to be processed) is mounted is conveyed in a standing state (a state where a surface to be processed of the substrate is parallel to the direction of gravity). Therefore, the film forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is a vertical transfer type apparatus.
図1に示すように、本発明の実施形態に係る成膜装置1は、L/UL室(Load/Unload:仕込/取出室)10、H室(加熱室)20、SP室(スパッタ法を用いた成膜室)30が順に配されてなる。また、L/UL室10の手前には、POS機構(トレーに装着/トレーから脱着する基板(被処理体)の着脱室)40と、RT機構(回転モードを備えたトレーの移動機構)50と、が配されている。
As shown in FIG. 1, a film forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes an L / UL chamber (Load / Unload) 10, an H chamber (heating chamber) 20, an SP chamber (a sputtering method). (Deposition chamber used) 30 are arranged in order. Further, in front of the L /
各室間は、並列して配された2つのドアバルブを介して連通されている。RT機構50とL/UL室10との間には2つのドアバルブ61が設けられている。同様に、L/UL室10と加熱室20との間には、2つのドアバルブ62が設けられている。加熱室20と成膜室30との間には、2つのドアバルブ63が設けられている。
The chambers communicate with each other through two door valves arranged in parallel. Two
成膜室30は、独立した第一空間30Aと第二空間30Bに区分される。それとともに、L/UL室10、加熱室20、及び成膜室30の前記第一空間30Aおよび第二空間30Bの内部をそれぞれ真空排気するための真空排気装置12,22,32(32A、32B)が、それぞれ独立して設けられている。すなわち、成膜室30を構成する独立した第一空間30Aと第二空間30Bには、それぞれの空間内を専属に排気可能な真空排気装置32A、32Bが、個別に設置されている。
The
L/UL室10は、大気圧に開放された状態で、RT機構50との間でトレー70の仕込み(搬入)と取り出し(搬出)を行う。L/UL室10には、その内部を真空排気するための真空排気装置12が設けられている。L/UL室10は、その中央部に隔壁11が配されている。これにより、L/UL室10の室内が、第一空間10Aと第二空間10Bに区分されている。第一空間10Aは、成膜室30の第一空間30Aに搬送する基板(被処理体)2を取り扱う。第二空間10Bは、成膜室30の第二空間30Bに搬送する基板(被処理体)2を取り扱う。
The L /
図1は、第一空間10Aと第二空間10Bとが隔壁11によって完全に仕切られ、互いに独立した空間とはなっておらず、互いに一部連通した構成例を示している。しかしながら、図には示されていないが、第一空間10Aと第二空間10Bとは、必ずしも互いに連通した空間である必要はなく、第一空間10Aと第二空間10Bとが互いに独立した空間をなすように、隔壁11を設けてもよい。第一空間10Aと第二空間10Bとが連通した構成の場合には、真空排気装置が最低1つあればよいので、低コストなシステムが構築できる。
上述した構成に代えて、第一空間10Aと第二空間10Bを独立した空間とした構成の場合は、第一空間10Aと第二空間10Bに個別に真空排気装置を設けてもよい。しかしながら、第一空間10Aと第二空間10Bの各排気時間帯を処理タクト時間に応じて切り替える機構を持たせることにより、真空排気装置を1つとすることも可能である。さらに、真空処理とメンテナンス等の作業を別個に行うことができるメリットがあるので、互いに独立した空間とする構成であってもよい。FIG. 1 shows a configuration example in which the
In the case of a configuration in which the
L/UL室10は2つのドアバルブ61を介して、前記L/UL室10の手前(前段)に配されたRT機構50及びPOS機構40に接続されている。
ドアバルブ61の一方は、第一POS機構40A及び第一RT機構51Aを経由する、トレー70A(70)をL/UL室10へ搬入出させる場合に用いる。ドアバルブ61の他方は、第二POS機構40B及び第二RT機構51Bを経由する、トレー70B(70)をL/UL室10へ搬入出させる場合に用いる。The L /
One of the
POS機構40は、第一POS機構40Aと、第二POS機構40Bとから構成され、外部から運ばれてきた基板(被処理体)2をトレー70に取付けるとともに、処理済みの基板2を、トレー70から取り外し外部へと運び出す。
前記RT機構50は、第一RT機構51A、第二RT機構51B、第三RT機構51Cから構成され、POS機構40においてトレー70に取付けられた基板2を、L/UL室10に搬送するとともに、L/UL室10でアンロードされた処理済みのトレー70を、POS機構40へと搬送する。The
The
第一POS機構40A、及び第一RT機構51Aでは、L/UL室10の第一空間10Aに搬送する基板2を取り扱う。第二POS機構40B、及び第二RT機構51Bでは、L/UL室10の第二空間10Bに搬送する基板2を取り扱う。
In the
L/UL室10では、RT機構50からトレー70が搬送される際は大気圧に開放されているが、搬送後はドアバルブ61が閉じられ、真空排気装置12により排気され、高真空状態となってから、加熱室20との間に配されたドアバルブ62を開き、トレー70を搬送する。加熱室20へトレー70を搬送した後は、隣の加熱室20とのドアバルブ62が閉じられ、再度大気圧に戻され、次のトレー70の搬送が行われる。この際、L/UL室10は、加熱室20とのドアバルブ62が閉じられた後に、大気圧に開放される。ゆえに、加熱室20の内部空間は常に、高真空状態が保たれる。
In the L /
加熱室(H室)20には加熱装置23が設けられており、基板2を成膜に適した温度まで昇温する。加熱室20には、その内部を真空排気するための真空排気装置22が設けられている。加熱室20も同様に、その中央部にはリフレクター(反射板の)機能を備えた隔壁21が配されており、加熱室内が、第一空間20Aと第二空間20Bに区分されている。第一空間20Aは、成膜室30の第一空間30Aに搬送する基板(被処理体)2を取り扱い、第二空間20Bは、成膜室30の第二空間30Bに搬送する基板(被処理体)2を取り扱う。
A
図1においては、第一空間20Aと第二空間20Bとが隔壁21によって完全に仕切られ、互いに独立した空間とはなっておらず、(図には示さないが、隔壁21の上部や下部において)互いに一部連通した構成例を示している。しかしながら、図には示さないが、第一空間20Aと第二空間20Bとは、必ずしも互いに連通した空間である必要はなく、第一空間20Aと第二空間20Bとが互いに独立した空間をなすように、隔壁21を設けてもよい。第一空間20Aと第二空間20Bとが連通した構成の場合には、真空排気装置が最低1つあればよいので、低コストなシステムが構築できる。これに対して、独立した空間とした構成の場合には、各々の空間をそれぞれ真空排気する真空排気装置が個別に最低1つ必要となるが、真空処理とメンテナンス等の作業を別個に行うことができるメリットがあるので、互いに独立した空間とする構成であってもよい。
In FIG. 1, the
成膜室(SP室)30は2つのドアバルブ63を介して、加熱室(H室)20に接続されている。
ドアバルブ63の一方は、加熱室(H室)20にて熱処理された基板(被処理体)2が搭載されたトレー70A(70)を成膜室30の第一空間30Aへ搬入したり、あるいは、成膜室30の第一空間30Aから成膜後のトレー70A(70)を加熱室(H室)20へ搬出する場合に用いる。同様に、ドアバルブ63の他方は、加熱室(H室)20にて熱処理された基板(被処理体)2が搭載されたトレー70B(70)を成膜室30の第二空間30Bへ搬入したり、あるいは、成膜室30の第二空間30Bから成膜後のトレー70B(70)を加熱室(H室)20へ搬出する場合に用いる。The film forming chamber (SP chamber) 30 is connected to the heating chamber (H chamber) 20 via two
One of the
成膜室(SP室)30では、成膜ユニット33により、基板2が成膜処理される。
特に、本発明の実施形態に係る成膜装置1では、成膜室30は、独立した第一空間30Aと第二空間30Bに区分され、それぞれの内部を真空排気するために、真空排気装置32および成膜ユニット33が、各空間ごとに配置されている。すなわち、真空排気装置32Aと成膜ユニット33Aは第一空間30A用であり、真空排気装置32Bと成膜ユニット33Bは第二空間30B用である。In the film forming chamber (SP chamber) 30, the
In particular, in the film forming apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, the
本発明の実施形態に係る成膜装置は、独立した第一空間30Aと第二空間30Bにおいて、それぞれ成膜処理を行うことができる。ゆえに、2枚の基板(被処理体)に対して同時に(並行して)成膜処理を行うことが可能であり、生産性の向上が図れる。また、成膜室30を独立した2つの空間に区分しているので、装置を増設する必要がなく装置の低コスト化、省スペース化を図ることもできる。さらに、第一空間30Aと第二空間30Bとが互いに独立した空間とされているので、一方は真空処理(例えば、成膜処理)を行いつつ、他方はメンテナンス処理(例えば、ターゲット交換)の作業を行うことが、同時に可能となる。よって、本発明の実施形態に係る成膜装置は、その運用において高い自由度があり、フレキシブルな稼働状況を実現できる。
成膜ユニット33としては、特に限定されるものではないが、例えば、スパッタ用のターゲットを備えたカソードや、CVD用の平行平板型の電極が挙げられる。The film forming apparatus according to the embodiment of the present invention can perform the film forming process in each of the independent
The
このような成膜装置1において、被処理体である基板2は、搬送装置に搭載されて搬送されながら、加熱や成膜などの処理が施される。
基板2を搬送する搬送装置は、基板2を保持するトレー70(キャリア)と、基板2が保持されたトレー70を搬送する線路80とを備える。また、搬送装置は、基板2を縦型搬送する。In such a film forming apparatus 1, the
The transport apparatus that transports the
ここで、基板2を縦置き(縦型搬送)とする理由は、主として、大型の液晶ディスプレイやプラズマディスプレイが普及するに伴い、基板自体が大型化、薄型化したことによる。基板を横置きとした場合は、成膜装置自体の設置面積がそれに伴って大型化するので、縦型とすることで省スペース化を図る趣旨である。また、横置きの場合は、基板2の自重による撓みが生じ平坦性を保持することが難しく、均一な成膜が困難となるためである。
さらに、支持台上に基板を横置きして、スパッタダウンにて成膜する方法もあるが、この場合には、成膜面に異物が付着し、膜中に混入する等して、膜特性やデバイス特性を低下する虞があるため、採用は控える方がよいためである。Here, the reason why the
In addition, there is a method in which the substrate is placed horizontally on the support base and the film is formed by sputtering down. In this case, the film characteristics such as foreign matter adhering to the film formation surface and mixed in the film are also present. This is because it is better to refrain from adopting it because there is a risk of deteriorating the device characteristics.
本発明の実施形態に係る成膜装置1では、前記成膜室30において、前記第一空間30Aおよび前記第二空間30Bには、各々往路と復路からなる線路80が4本(往路の線路と復路の線路を1組とした場合は2組)あり、この4本の線路80は全て、前記L/UL室10および前記加熱室20を貫通するように配置されている。
本発明の実施形態に係る成膜装置1において、成膜室30の第一空間30Aおよび第二空間30Bには、トレー70がL/UL室10から加熱室20を経て前記第一空間30Aおよび前記第二空間30Bに搬送される往路となる第一線路81A、81Bと、成膜室30の第一空間30Aおよび第二空間30Bから加熱室20を経てL/UL室10に搬送される復路となる第二線路82A、82Bがそれぞれ設けられている。これら第一線路81A、81B及び第二線路82A、82Bは全て、前記L/UL室10および前記加熱室20を貫通して配置されている。In the film forming apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, in the
In the film forming apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, a
また、成膜装置1は、トレー70を第一線路81A、81B(往路)から第二線路82A、82B(復路)に、線路に対して横方向に移動させて移載する移動機構(図示せず)を備えている。この移動機構は、第一線路81A、81B上のトレー70を一旦持ち上げ、第二線路82A、82Bに移載する機構を有している。
Further, the film forming apparatus 1 moves the
図2は、トレー70の概略構成を示す斜視図である。
図2に示すように、トレー70は、アルミニウムなどからなる枠状のフレーム71と、フレーム71の上辺に沿うように設けられたマグネット72と、フレーム71の下辺に沿うように設けられた円柱状のスライダシャフト73と、基板2の荷重を受け、かつ基板2の水平度を保持するための基板受け74と、基板2をトレー70に保持させるためのクランプ75と、基板2の周縁の非成膜領域を覆うためのマスク76とを備えている。FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the
As shown in FIG. 2, the
線路80は、トレー70の荷重を支持しながらトレー70を搬送可能に構成された下部支持機構84と、トレー70の上部を非接触で支持可能に構成された上部支持機構88とを備えている。トレー70は、下部支持機構84および上部支持機構88により、略垂直に保持された状態で移動可能に構成されている。
The
図3は、下部支持機構84の構成を示す斜視図である。
図3に示すように、下部支持機構84は、モータ85と、ローラ86とを備えている。
ローラ86は、トレー70を誘導するU字状の溝部86aを備えている。モータ85が駆動することで、ローラ86が回転し、ローラ86上をトレー70が水平移動するように構成されている。具体的には、トレー70の下部に設けられたスライダシャフト73がローラ86の溝部86aに係合し、トレー70が水平移動可能に構成されている。FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the
As shown in FIG. 3, the
The
また、図4は、上部支持機構88の構成を示す説明図である。
図4に示すように、上部支持機構88には複数のマグネット89が設けられている。そして、トレー70の上辺にもマグネット72が取り付けられており、マグネット89とマグネット72が垂直方向に対向するように、かつ互いのマグネット89,72が吸着しあうように配置される。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the configuration of the
As shown in FIG. 4, the
このように構成することで、マグネット89,72同士が吸着しあい、トレー70を垂直状態に保持することが可能となる。つまり、基板2を垂直保持することにより、基板2の大型化に伴う成膜装置1の設置面積の増大を抑えることができるとともに、大型基板2の撓みによる影響を回避することができる。
With this configuration, the
特に、本実施形態の成膜装置1では、スライドシャフト73又は下部支持機構84のローラ86の一方の少なくとも接触部が、シリコン(Si)、アルミニウム(Al)、酸素(O)および窒素(N)を含むバルク体から構成され、スライドシャフト73又はローラ86の他方の少なくとも接触部が、SUS(ステンレス鋼)から構成されていることが好ましい。
スライドシャフト73又はローラ86の接触部を上記のような材料により構成することで、スライドシャフト73とローラ86の磨耗を抑えることができ、磨耗によるダストの発生を低減できるほか、装置の長寿命化を図ることができる。In particular, in the film forming apparatus 1 of the present embodiment, at least the contact portion of one of the
By configuring the contact portion of the
本発明の実施形態に係る成膜装置1は、第一線路(往路)81A、81Bに沿って移動するトレー(搬送装置)70により基板(被処理体)2は、前記L/UL室10から前記加熱室20を通して、成膜室30の第一空間30Aおよび第二空間30Bの内部にそれぞれ運ばれ、成膜室30にて成膜する。その後、前記基板2を載置する搬送装置はそれぞれ、前記第一空間30Aおよび前記第二空間30Bの内部において、移動装置により第一線路(往路)81A、81Bから第二線路(復路)82A、82Bに移される。その後、第二線路82A、82Bに沿って前記第一空間30Aおよび前記第二空間30Bの内部から、前記加熱室20を通して前記L/UL室10へ運ばれる。
In the film forming apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, the substrate (object to be processed) 2 is moved from the L /
本発明の実施形態では、前記のように往路と復路とをそれぞれ設けることにより、基板の搬送効率を向上することができる。また、L/UL室10における基板の仕込みや取出を短時間で行うことができ、タクトを短縮することができる。これにより本発明の実施形態に係る成膜装置では、生産性を向上することができる。
In the embodiment of the present invention, the substrate transfer efficiency can be improved by providing the forward path and the return path as described above. Moreover, the board | substrate can be prepared and taken out in the L /
次に、本発明の実施形態に係る成膜装置1を用いて、基板2に成膜する際の動作を図1に基づいて説明する。
なお、以下の説明では、成膜室30の第一空間30Aで成膜処理が施される基板2の移動について説明するが、第二空間30Bで成膜処理が施される基板2についても、第一空間30Aの場合と同様である。
まず、基板2が他所から水平状態で成膜装置1のPOS機構40の前まで搬送されてくる。その後、横倒し(寝かせた)の状態とされたトレー(不図示)に基板2を搭載した後、トレーを垂直状態になるように立ち上げる。POS機構40に示したトレー70(2)は、この立ち上げた状態のものである。このとき、基板2はトレー70の基板受け74に当接した状態とされており、基板2はクランプ75にてトレー70に保持される。(図2参照)。Next, the operation when forming a film on the
In the following description, the movement of the
First, the
基板2が搭載されたトレー70は、RT機構50の第一RT機構51Aを介して第三RT機構51Cへと搬送する。第三RT機構51Cでは、トレー70をL/UL室10の第一空間10Aへと搬送可能な方向にする。
The
そして、L/UL室10のドアバルブ61を開状態にした後、トレー70を往路となる第一線路81Aに載置し、トレー70を第一線路81AにてL/UL室10の第一空間10Aへと搬送する。
また、後述するように、L/UL室10では、成膜処理された基板2を載置したトレー70が、第二線路82A(復路)にて搬送されて来るので、このトレー70をRT機構50へと搬送する。
トレー70がL/UL室10へ搬送されると、ドアバルブ61を閉状態にし、その後、真空排気装置12にて室内を排気し、L/UL室10を真空状態にする。L/UL室10内が真空状態になった後、隣の加熱室20とのドアバルブ62を開状態にして、トレー70を第一線路81Aにて加熱室20の第一空間20Aへと搬送する。Then, after the
Further, as will be described later, in the L /
When the
L/UL室10では、トレー70の搬送後は、加熱室20とのドアバルブ62を閉状態にし、再度大気圧に戻され、次のトレー70の搬送が行われる。この際、L/UL室10は、加熱室20とのドアバルブ62が閉じられた後に、大気圧に開放されるため、加熱室20の高真空は保たれる。
In the L /
トレー70が加熱室20へ搬送されると、ドアバルブ62を閉状態にする。
その後、加熱装置63にて基板2を成膜に適した温度まで加熱する。基板2の加熱が完了すると、成膜室30とのドアバルブ63を開状態にして、トレー70を第一線路81Aにて成膜室30へと搬送する。また、成膜室30で成膜処理された基板2を搭載したトレー70が、第二線路82A(復路)で搬送される。
トレー70の搬送後は、成膜室30とのドアバルブ63を閉状態にする。When the
Thereafter, the
After transporting the
成膜室30では、成膜ユニット33により、基板2が成膜処理される。ここで、この成膜装置1では、成膜室30における成膜工程はトレー70を固定静止させて成膜を行う固定成膜方式を採用している。また、基板2の周縁にはマスク76が配置されているため(図2参照)、基板2の必要な領域のみ成膜されるように構成されている。
In the
ここで、この成膜装置1は、成膜室30が、独立した第一空間30Aと第二空間30Bに区分され、各空間毎に成膜ユニット33が配置されているとともに、前記第一空間30Aおよび前記第二空間30Bには各々往路と復路からなる線路が4本配されている。すなわち、成膜室30において、第一空間30Aと第二空間30Bのそれぞれにトレー70が配され、同時に(並行して)それぞれのトレー70に搭載されている基板2を成膜することができる。
Here, in the film forming apparatus 1, the
成膜が完了すると移動機構(図示略)により、前記トレー70を線路に対して横移動させて、往路となる第一線路81Aから、復路となる第二線路82Aに移載する。
その後、トレー70は、第二線路82Aを搬送されて、成膜室30から加熱室20を経てL/UL室10へと導かれる。When film formation is completed, the
Thereafter, the
加熱室20とのドアバルブ63を開状態にして、トレー70を加熱室20の第一空間20Aへと搬送する。
また、成膜室30には、成膜前の基板2を搭載したトレー70が、加熱室20から第一線路81A(往路)で搬送される。
トレー70が加熱室20へ搬送されると、ドアバルブ63を閉状態にする。The
Further, the
When the
L/UL室10とのドアバルブ62を開状態にして、トレー70をL/UL室10の第一空間10Aへと搬送する。また、加熱室20には、成膜前の基板2を搭載したトレー70が、L/UL室10から第一線路81A(往路)で搬送される。
トレー70がL/UL室10へ搬送されると、ドアバルブ62を閉状態にする。The
When the
トレー70を加熱室20からL/UL室10に搬送する際は、L/UL室10は真空排気装置12により高真空に維持されているが、トレー70の搬送後は、加熱室20とのドアバルブ62が閉じられ、その後、L/UL室10は大気圧に開放される。L/UL室10が大気圧に戻ると、トレー70は、RT機構50の第三RT部51Cに搬送される。この際、L/UL室10は、加熱室20とのドアバルブ62が閉じられてから大気圧に開放されるために、加熱室20の高真空は保たれる。
When transporting the
RT機構51Cへと搬送されたトレー70は、第三RT部51Cから第一RT部51Aを介して、POS機構40の第一POS機構40Aへと搬送される。
その後、POS機構40(第一POS機構40A)において、成膜済みの基板2は、トレー70から取り外されて、外部へと運び出される。The
Thereafter, in the POS mechanism 40 (
このように、本発明の実施形態では、往路と復路とをそれぞれ設けることにより、基板の搬送効率を向上することができる。また、L/UL室における被処理体の仕込みや取出を短時間で行うことができ、タクトを短縮することができる。
また、本発明の実施形態に係る成膜装置では、成膜室において独立した第一空間と第二空間とでそれぞれ成膜処理を行うことができるので、2枚の基板に対して同時に(並行して)成膜処理を行うことができ、生産性を向上することができる。また、成膜室を独立した2つの空間に区分しているので、装置を増設する必要がなく装置の低コスト化、省スペース化を図ることができる。
その結果、本発明の実施形態に係る成膜装置は、省スペース化を図るとともに、基板の搬送システムを改良し、生産性を向上することが可能である。As described above, in the embodiment of the present invention, the substrate transfer efficiency can be improved by providing the forward path and the return path, respectively. In addition, preparation and removal of the object to be processed in the L / UL chamber can be performed in a short time, and the tact can be shortened.
Further, in the film forming apparatus according to the embodiment of the present invention, the film forming process can be performed in each of the first space and the second space independent in the film forming chamber. Film formation processing can be performed, and productivity can be improved. Further, since the film forming chamber is divided into two independent spaces, it is not necessary to add an apparatus, and the cost of the apparatus can be reduced and the space can be saved.
As a result, the film forming apparatus according to the embodiment of the present invention can save space, improve the substrate transfer system, and improve productivity.
本発明の実施形態に係る成膜装置では、SP室が独立した第一空間と第二空間に区分され、各空間毎に成膜ユニットが配置されている。独立した第一空間と第二空間とでそれぞれ成膜処理を行うことができるので、2枚の基板(被処理体)に対して同時に(並行して)成膜処理を行うことができ、生産性を向上することができる。また、SP室を独立した2つの空間に区分しているので、装置を増設する必要がなく装置の低コスト化、省スペース化を図ることができる。
また本発明の実施形態に係る成膜装置では、各々往路と復路からなる4本の線路が前記L/UL室、H室およびSP室を貫通して配置され、被処理体は、前記往路に沿って前記L/UL室から前記H室を通して、前記第一空間および前記第二空間の内部にそれぞれ運ばれ、SP室にて成膜した後、前記被処理体は、前記第一空間および前記第二空間の内部において、移動機構により往路から復路に移され、復路に沿って前記第一空間および前記第二空間の内部から、前記H室を通して前記L/UL室へ運ばれているので、往路と復路とをそれぞれ設けることにより、被処理体の搬送効率を向上することができる。また、L/UL室における被処理体の仕込みや取出を短時間で行うことができ、タクトを短縮することができる。In the film forming apparatus according to the embodiment of the present invention, the SP chamber is divided into an independent first space and a second space, and a film forming unit is arranged for each space. Since the film formation process can be performed in the independent first space and the second space, the film formation process can be performed simultaneously (in parallel) on two substrates (objects to be processed). Can be improved. In addition, since the SP room is divided into two independent spaces, it is not necessary to increase the number of devices, and the cost and space of the devices can be reduced.
Further, in the film forming apparatus according to the embodiment of the present invention, four lines each including an outward path and a return path are disposed through the L / UL chamber, the H chamber, and the SP chamber, and the object to be processed is placed in the outbound path. Along the L / UL chamber, through the H chamber, and into the first space and the second space, respectively, and after the film formation in the SP chamber, the object to be processed is the first space and the Inside the second space, it is moved from the forward path to the return path by the moving mechanism, and is carried along the return path from the first space and the second space to the L / UL chamber through the H chamber. By providing the forward path and the return path, the conveyance efficiency of the object to be processed can be improved. In addition, preparation and removal of the object to be processed in the L / UL chamber can be performed in a short time, and the tact can be shortened.
以上、本発明の実施形態に係る成膜装置について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。 The film forming apparatus according to the embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to this, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.
本発明は、基板を縦型搬送するインライン式の成膜装置に広く適用可能である。 The present invention can be widely applied to an in-line film forming apparatus that vertically conveys a substrate.
1 成膜装置
2 基板(被処理体)
10 L/UL室
20 加熱室(H室)
30 成膜室(SP室)
40 POS機構
50 RT機構
70 トレー
81A,81B 第一線路(往路)
82A,82B 第二線路(復路)DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Film-forming
10 L /
30 Deposition chamber (SP chamber)
40
82A, 82B Second track (return)
本発明の第1態様に係る成膜装置は、L/UL室と、前記L/UL室に連通するH室と、前記H室に連通し、且つ独立した第一空間と第二空間とに区分されたSP室と、前記第一空間及び前記第二空間にそれぞれ配置された成膜ユニットと、前記L/UL室、前記H室、前記第一空間、および前記第二空間に独立して設けられて、それらの内部をそれぞれ真空排気するための真空排気装置と、前記L/UL室および前記H室を貫通し、前記第一空間および前記第二空間に配置された各々往路と復路からなる4本の線路と、被処理体を、前記往路に沿って前記L/UL室から前記H室を通して、前記第一空間および前記第二空間の内部にそれぞれ運び、及び、前記復路に沿って前記第一空間および前記第二空間の内部から、前記H室を通して前記L/UL室へ前記被処理体を運ぶ搬送装置と、前記第一空間および前記第二空間の内部において、前記搬送装置を前記往路から前記復路に移す移動機構と、を備えてなる成膜装置であって、
前記L/UL室は、2つのドアバルブを介してRT機構も接続されており、前記RT機構は、第1RT機構と、第2RT機構と、第3RT機構とを備え、前記第3RT機構と前記第1RT機構との間では、前記第一空間に搬送する被処理体を処理し、前記第3RT機構と前記第2RT機構との間では、前記第二空間に搬送する被処理体を処理しても良い。
本発明の第2態様に係る成膜装置は、前記第1態様において、前記搬送装置は、前記被処理体を縦型搬送しても良い。
本発明の第3態様に係る成膜装置は、前記第1又は第2態様において、前記成膜ユニットが、スパッタ用のカソードであっても良い。
本発明の第4態様に係る成膜装置は、前記第1又は第2態様において、前記成膜ユニットが、CVD用の平行平板型の電極であっても良い。
本発明の第5態様に係る成膜装置は、前記第1乃至第4態様のいずれかにおいて、前記搬送装置は、その下部に円柱形のスライドシャフトを備え、前記線路は、前記搬送装置を誘導するU字状の溝を備えた、複数のローラであり、前記スライドシャフト又は前記ローラの一方の少なくとも接触部が、シリコン、アルミニウム、酸素、および窒素を含むバルク体から構成され、前記スライドシャフト又は前記ローラの他方の少なくとも接触部が、ステンレス綱から構成されても良い。
The film forming apparatus according to the first aspect of the present invention includes an L / UL chamber, an H chamber communicating with the L / UL chamber, an independent first space and a second space communicating with the H chamber. Independently of the partitioned SP chamber, the film forming units respectively disposed in the first space and the second space, the L / UL chamber, the H chamber, the first space, and the second space An evacuation device for evacuating the interior of each of them, through the L / UL chamber and the H chamber, and from the forward path and the return path disposed in the first space and the second space, respectively. The four lines and the object to be processed are carried along the forward path from the L / UL chamber through the H chamber to the inside of the first space and the second space, respectively, and along the return path. From the inside of the first space and the second space, through the H chamber A transfer device to L / UL chamber carrying the object to be processed, the inside of the first space and the second space, wherein a moving mechanism for the conveying apparatus from said forward transfer to return the film forming device including a Because
The L / UL chamber is also connected to an RT mechanism through two door valves, and the RT mechanism includes a first RT mechanism, a second RT mechanism, and a third RT mechanism, and the third RT mechanism and the third RT mechanism. The object to be processed conveyed to the first space is processed between the 1RT mechanism and the object to be processed conveyed to the second space is processed between the third RT mechanism and the second RT mechanism. good.
Film forming apparatus according to the second aspect of the present invention, in the first state-like, the conveying device, the may carry vertical the object to be processed.
Film forming apparatus according to the third aspect of the present invention, Oite to the first or second state like, the film forming unit may be a cathode for sputtering.
Film deposition apparatus according to a fourth aspect of the present invention, Oite to the first or second state like, the film-forming unit may be an electrode of the parallel plate for CVD.
The film forming apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the film forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the transfer device includes a cylindrical slide shaft at a lower portion thereof, and the line guides the transfer device. A plurality of rollers having a U-shaped groove, wherein at least a contact portion of one of the slide shaft or the roller is made of a bulk body containing silicon, aluminum, oxygen, and nitrogen, and the slide shaft or At least the other contact portion of the roller may be made of stainless steel.
Claims (6)
前記L/UL室に連通するH室と、
前記H室に連通し、且つ独立した第一空間と第二空間とに区分されたSP室と、
前記第一空間及び前記第二空間にそれぞれ配置された成膜ユニットと、
前記L/UL室、前記H室、前記第一空間、および前記第二空間に独立して設けられて、それらの内部をそれぞれ真空排気するための真空排気装置と、
前記L/UL室および前記H室を貫通し、前記第一空間および前記第二空間に配置された各々往路と復路からなる4本の線路と、
被処理体を、前記往路に沿って前記L/UL室から前記H室を通して、前記第一空間および前記第二空間の内部にそれぞれ運び、及び、前記復路に沿って前記第一空間および前記第二空間の内部から、前記H室を通して前記L/UL室へ前記被処理体を運ぶ搬送装置と、
前記第一空間および前記第二空間の内部において、前記搬送装置を前記往路から前記復路に移す移動機構と、
を備えることを特徴とする成膜装置。L / UL room,
H room communicating with the L / UL room;
An SP room that communicates with the H room and is divided into an independent first space and a second space;
A film forming unit disposed in each of the first space and the second space;
An evacuation device provided independently in the L / UL chamber, the H chamber, the first space, and the second space, for evacuating the interior of each,
Four lines that pass through the L / UL chamber and the H chamber, and that are respectively arranged in the first space and the second space, each consisting of an outward path and a return path,
The object to be processed is carried along the forward path from the L / UL chamber through the H chamber to the inside of the first space and the second space, respectively, and along the return path, the first space and the first space A transfer device for transferring the object to be processed from the inside of the two spaces to the L / UL chamber through the H chamber;
In the first space and the second space, a moving mechanism that moves the transfer device from the forward path to the return path;
A film forming apparatus comprising:
前記RT機構は、第1RT機構と、第2RT機構と、第3RT機構とを備え、
前記第3RT機構と前記第1RT機構との間では、前記第一空間に搬送する被処理体を処理し、
前記第3RT機構と前記第2RT機構との間では、前記第二空間に搬送する被処理体を処理することを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。The L / UL chamber is connected to the RT mechanism through two door valves,
The RT mechanism includes a first RT mechanism, a second RT mechanism, and a third RT mechanism,
Between the third RT mechanism and the first RT mechanism, the object to be processed transported to the first space is processed,
2. The film forming apparatus according to claim 1, wherein an object to be processed conveyed to the second space is processed between the third RT mechanism and the second RT mechanism.
前記線路は、前記搬送装置を誘導するU字状の溝を備えた、複数のローラであり、
前記スライドシャフト又は前記ローラの一方の少なくとも接触部が、シリコン、アルミニウム、酸素、および窒素を含むバルク体から構成され、
前記スライドシャフト又は前記ローラの他方の少なくとも接触部が、ステンレス鋼から構成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の成膜装置。The transport device includes a cylindrical slide shaft at a lower portion thereof,
The track is a plurality of rollers provided with a U-shaped groove for guiding the conveying device,
At least the contact portion of one of the slide shaft or the roller is composed of a bulk body containing silicon, aluminum, oxygen, and nitrogen,
6. The film forming apparatus according to claim 1, wherein at least the other contact portion of the slide shaft or the roller is made of stainless steel.
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