이하, 본원 발명의 실시 형태에 관해서 설명한다. 도 1은, 본원 발명의 실시형태에 관한 멀티챔버 기판처리장치의 개략구성을 나타내는 평면도이다. 도 1에 나타내는 멀티챔버 기판처리장치는, 중앙에 설치된 세퍼레이션 챔버(1)와, 세퍼레이션 챔버(l)의 주위에 설치된 복수의 처리챔버(6, 7, 8, 8, 9, 9) 및 한 쌍의 로드록크 챔버(3, 3)로 이루어진다.
본 실시형태의 장치는, 스퍼터링과 CVD를 복합시킨 박막작성장치이다. 두 가지의 처리챔버(8, 8)는 스퍼터링 챔버이고, 두가지 처리챔버(9, 9)는, CVD 챔버이다. 처리챔버(6)는 기판(Sb)을 예비가열하는 히트챔버이다. 처리챔버(7)는 박막작성전에 기판표면의 자연산화막 또는 보호막을 에칭하여 제거하는 에칭챔버이다.
기판(Sb)은, 세퍼레이션 챔버(l) 내의 반송로봇(11)에 의해서, 한 쪽 로드록크 챔버(3)로부터 히트챔버(6), 에칭챔버(7), 스퍼터링 챔버(8), CVD 챔버(9)의 순서로 보내진다. 원하는 성막처리가 종료한 후, 기판(Sb)은 다른 쪽의 로드록크 챔버(3)에 복귀된다.
본 실시형태의 장치의 큰 특징중 하나는, 기판처리를 하는 처리챔버에 반송되기 전에 기판(Sb)이 일시적으로 반입되는 별도의 처리챔버안에서 중심위치정렬 및 원주방향위치정렬을 하는 것이다. 에칭챔버(7), 스퍼터링 챔버(8) 및 CVD 챔버(9)에 있어서 기판처리 되기 전에, 미리 중심위치정렬이나 원주방향위치정렬이 되어 있을 필요가 있다. 기판(Sb)이 반입되는 히트챔버(6)로 중심위치정렬 및 원주방향위치정렬을 한다. 히트챔버(6)는, 중심위치정렬 및 원주방향위치정렬을 하는 수단(이하, 위치정렬수단)을 구비하고 있다.
도 2를 사용하여, 이 히트챔버(6)의 구성에 관해서 설명한다. 도 2는, 히트챔버(6)를 나타내는 측면개략도이다. 히트챔버(6)는 기밀한 상자모양의 진공용기이다. 히트챔버(6)는 게이트 밸브(61)를 개재시키고 세퍼레이션 챔버(1)에 기밀하게 접속되고 있다.
히트챔버(6)내에는, 기판(Sb)을 적재하여 가열하기 위한 기판홀더(62)가 설치되고 있다. 기판홀더(62)는 히터(621)를 내장한 가열블록(622)과, 가열블록(622)의 위쪽에 설치된 상면 블록(623)으로 구성되어 있다.
가열블록(622)은, 기판(Sb)보다 큰 원반모양의 스테인레스제이다. 스테인레스의 블록과 열전도성이 좋은 동과 같은 다른 종류의 금속 블록을 조합시켜 가열블록(622)을 구성하는 경우, 열접촉성을 좋게 하기 위해서 양자는 확산접합되고 있다.
히터(621)로서는, 본 실시형태에서는, 저항발열방식의 것이 사용되고 있다. 히터(621)는 선모양이고, 가열블록(622)의 중심축 주위에 나선모양 또는 동심원주모양의 형상으로 설치되어 있다. 히터(621)에는, 도시하지 않은 히터전원이 접속되어 있고, 통전에 의해 발열한다.
상면블록(623)은, 가열시에 기판(Sb)이 표면에 실리는 부재이다. 기판(Sb)과 거의 같은 지름의 원반모양이다. 상면블록(623)은, 재질적으로는 알루미나재로 형성되고 있다. 상면블록(623)은, 카본시트의 완충재를 개재시켜 가열블록(622)에 대하여 열접촉성이 좋게 접합되고 있다.
기판홀더(62)는, 홀더고정부(624) 의해서 히트챔버(6)의 저면에 고정되고 있다. 기판홀더(62)는, 기판홀더(62)의 급냉이나 온도조절를 위해 수냉(水冷)된다.
상면 블록(623)의 표면에는, 도 2에 나타내는 것 같이 오목한 부분(부호생략)이 형성되어 있다. 오목한 부분내에 기판(Sb)이 적재되는 스테이지(63)가 설치되어 있다. 스테이지(63)는, 기판(Sb)보다도 작은 지름의 원판모양의 부재이다. 이 오목한 부분은, 스테이지(63)의 지름보다 약간 큰 원형이고, 기판(Sb) 가열시에는 이 오목한 부분내에 스테이지(63)가 들어간다.
스테이지(63)에는, 지주(支柱)(631)가 고정되어 있다. 지주(631)는, 스테이지(63)의 이면 중앙에 선단이 고정되어 아래쪽으로 연장되어 있다. 상면블록(623) 및 가열블록(622)에는, 중앙에 상하로 연장되는 관통구멍(부호생략)이 형성되어 있다. 관통구멍의 단면적은 지주(631)의 단면적보다도 조금 크고, 지주(631)는 이 관통구멍을 통해서 아래쪽으로 연장되고 있다.
지주(631)의 하단에는, 회전기구(64) 및 승강기구(65)가 설치되어 있다. 회전기구(64)는, 피구동기어(641), 구동기어(642), 회전용모터(643) 및 유지판(644)으로 이루어진다. 피구동기어(641)는, 지주(631)와 일체로 회전되도록 설치되어 있다. 피구동기어(641)는 구동기어(642)가 서로 맞물려 있다. 구동기어(642)는 회전용모터(643)의 출력축에 고정되어 있다. 유지판(644)은, 회전기구(64) 전체를 유지하고 있다.
유지판(644)에는, 지주(631)가 삽통된 관통구멍이 설치되어 있다. 유지판(644)에는, 관통구멍의 주위에서 아래쪽으로 연장되도록 하여 거의 원통모양의 프레임(645)이 고정되고 있다. 이 프레임(645)은, 저부를 갖는 형상이다. 프레임(645)은, 관통구멍의 아래쪽에 거의 원통모양의 기밀한 내부공간을 형성하고 있다. 이 프레임(645)의 내부공간에 지주(631)의 하단부분이 배치되어 있다. 프레임(645)과 지주(631)는 동축으로 되어 있다.
프레임(645)의 외측면에는 플랜지(flange)와 같은 형상의 돌출부분(부호생략)이 형성되고 있다. 이 돌출부분에 베어링(부호생략)을 끼워 피구동기어(641)가 걸어 멈춰져 있다. 피구동기어(641)는, 전체가 거의 원통상이고, 외측에 돌출한 부분에 기어톱니가 설치되고 있다. 지주(631)는, 도 2에 나타내듯이, 하단부분에서는 약간 지름이 굵게 되어 있다. 지주(631)의 하면이 베어링을 끼워 프레임(645)의 저면에 걸어멈춰져 있다.
지주(631)의 외주면과 피구동기어(641)의 내주면과는, 프레임(645)을 끼워 좁은 공간에서 대향하고 있다. 지주(631)의 외주면과 피구동기어(641)의 내주면과는, 자기 커플링되어 있다. 지주(631)의 외주면과 피구동기어(641)의 내주면에는, 도시하지 않은 다른 자극의 자석이 설치되고 있다. 지주(631)의 외주면과 피구동기어(641)의 내주면이 대향하는 부분에서는 두께가 얇게 되어 있다. 외측의 피구동기어(641)가 회전하면, 안쪽의 지주(631)도 자기결합에 의해 회전한다. 회전용모터(643)가 회전하여 구동기어(642)가 회전하면, 피구동기어(641)의 회전에 의해서 지주(631)가 회전한다. 프레임(645)은 유지판(644)에 고정되어 있어 회전하지 않는다.
지주(631)가 회전하면, 스테이지(63)를 끼워 스테이지(63)상의 기판(Sb)도 회전한다. 기판(Sb)의 이면과 스테이지(63)의 표면 사이의 마찰력에 의해, 기판(Sb)은, 미끄러지지 않고 스테이지(63)와 일체로 회전한다. 스테이지(63)의 표면에 정전기를 유기하여 기판(Sb)을 정전흡착하도록 해도 좋다.
피구동기어(641)로부터 아래쪽으로 돌출하도록 하여 보조막대(648)가 설치되어 있다. 보조막대(648)는 지주(631)와 동축이고, 피구동기어(641)나 지주(631)와 일체로 회전한다. 보조막대(648)는, 베어링을 끼워 보조유지판(646)에 유지되어 있다. 또, 보조막대(648)의 하단에는, 로터리 엔코더(647)가 설치되고 있다. 상기한 바와 같이 지주(631)가 회전하면, 보조막대(648)도 일체로 회전하여, 그 회전각도가 로터리 엔코더(647)로 검출된다.
승강기구(65)는, 피구동체(651)를 갖는다. 피구동체(651)는, 회전기구(64)를 유지한 유지판(644)을 유지한다. 피구동체(651)는, 볼나사(652)와 나사결합하고 있다. 볼나사(652)는 조인트(653)를 끼워 승강용모터(654)에 결합되어 있다. 승강용모터(654)가 회전하면, 조인트(653)를 끼워 볼나사(652)가 회전한다. 이것에 의해서 피구동체(651)가 상하로 직선이동한다. 이 결과, 유지판(644)에 유지된 회전기구(64), 지주(631) 및 스테이지(63)가 전체로 승강한다.
유지판(644)과 히트챔버(6)와의 사이에는, 벨로즈(66)가 설치되어 있다. 벨로즈(66)는, 지주(631)가 삽통되어 있는 히트챔버(6)의 저판부분의 개구에서의 누설을 방지하고 있다.
승강기구(65)가 지주(631)를 상승시키면, 지주(631)에 유지된 스테이지(63)도 상승하여, 스테이지(63)상에 적재된 기판(Sb)도 상승한다. 본 실시형태의 장치에서는, 상승위치에 있는 기판(Sb)의 가장자리가 광로상에 위치하도록, 한 쌍의 발광기(671)와 수광기(672)가 설치되어 있다.
발광기(671)는, 본 실시형태에서는, 반도체레이저가 사용되고 있고, 발진파장은 780nm이다. 이 발광기(671)는, 프레임체(673)에 의해서 히트챔버(6)에 고정되어 있다. 발광기(671)의 전면에는, 출사창(出射窓)(674)이 설치되어 있다. 프레임체(673)나 출사창(674)은, 히트챔버(6)내의 진공 누설이 없도록, 히트챔버(6)에 대하여 기밀하게 장치되어 있다. 히트챔버(6)의 기벽(器壁)에는, 발광기(671)로부터의 빛이 통과하는 출사측 개구가 충분한 크기로 설치되어 있다.
수광기(672)는, 발광기(671)가 발하는 빛에 대하여 충분한 검출감도가 있는 것이 사용되어야 한다. 본 실시형태에서는 포토다이오드어레이가 사용되고 있다. 발광기(671)의 전면에는 입사창(入射窓)(675)이 설치되어 있고, 입사창(675)이나 발광기(671)는, 프레임체(676)에 의해서 기밀하게 히트챔버(6)에 설치되어 있다. 히트챔버(6)의 기벽에는, 수광기(672)에 입사하는 빛이 통과하는 입사측개구가 역시 충분한 크기로 설치되어 있다.
발광기(671)가 발하는 빛은, 출사창(674)을 통해서 히트챔버(6)내에 입사하여, 상승위치에 있는 기판(Sb)의 가장자리에 일부의 빛이 차폐되면서, 나머지 일부의 빛이 입사창(675)을 통하여 수광기(672)에 입사한다. 수광기(672)가 수광한 빛의 강도는, 수광기(672)내의 증폭기에서 증폭된 후, 컴퓨터(68)에 보내진다. 컴퓨터(68)에는, 로터리 엔코더(647)로부터의 신호도 입력된다.
본 실시형태에서는, 상기 히트챔버(6)에 설치된 스테이지(63), 지주(631), 회전기구(64), 승강기구(65), 발광기(671) 및 수광기(672), 컴퓨터(68), 그리고 반송로봇(11)의 암이 위치정렬수단을 구성하고 있다. 이들 요소를 사용한 중심위치정렬 및 원주방향위치정렬 방식에 따라서, 위치정렬수단에 관해서 설명한다.
위치정렬을 하는 경우에는, 세퍼레이션 챔버(1)내의 반송로봇(11)에 의해서 스테이지(63)상에 기판(Sb)을 적재한 후, 승강기구(65)에 의해서 기판(Sb)을 설정 높이(이하, 위치정렬레벨)의 위치로 이동시킨다. 다음에, 발광기(671)를 동작시키면서 회전기구(64)에 의해서 기판(Sb)을 회전시킨다. 수광기(672)에 입사하는 빛을 전기신호로 변환하여 얻어진 출력신호(이하, 단지 출력신호)를 컴퓨터(68)가 처리한다. 그 처리 결과로, 반송로봇(11)의 암이 기판(Sb)을 받아들이는 위치를 특정한다. 반송로봇(11)이 실제로 이 특정된 위치로 기판(Sb)을 받아들여 스테이지(63)에서 제거하는 것으로, 위치정렬이 완료한다.
이하의 설명에서는, 주로 컴퓨터(68)에 격납된 처리프로그램에 대하여 설명한다.
도 3 및 도 4를 사용하여, 회전중심에서 기판(Sb)의 원주가장자리의 각 점까지의 거리(이하, 원주테두리거리)의 산출에 관해서 설명한다. 도 3은, 수광기(672)의 수광면(677)을 나타내는 평면개략도이다. 도 4는, 중심위치정렬이 된 기판(Sb)과 광축(670)과의 위치관계를 나타내는 측면개략도이다.
본 실시형태에서는 수광기(672)로서 포토다이오드어레이가 사용되고 있다. 이 수광기(672)의 수광면(677)은, 도 3에 나타내는 대로 가늘고 긴 직사각형이다. 수광기(672)는, 이 수광면(677)이 광축(670)에 대하여 수직이고, 수광면(677)의 중심이 광축(670)상에 위치한다.
발광기(671)는, 빔 익스팬더(beam expander) 및 콜리메이터 렌즈(collimator lens)의 광학계를 내장하고 있다. 발광기(671)로부터 발생하는 빛은, 도 4중에 L로 나타내는 폭의 평행광으로 되어 있다. 도 3에 나타내는 수광면(677)은, 이 평행광의 빔의 단면적보다 조금 큰 것으로 되어 있고, 모든 빔이 수직으로 입사하도록 광축(670)에 대하여 수직인 자세로 되어 있다. 도 3에 나타내는 대로, 수광면(677)의 중앙을 광축(670)이 통하도록 설정되어 있다.
여기서, 빔이 기판(Sb)에 의해 차폐되어 수광기(672)에 입사할 때에 생기는 출력신호의 크기는, 광축(670)에 대한 기판(Sb)의 위치에 의존하고 있다.
본 실시형태에서는, 도 4에 나타내는 대로, 기판(Sb)이 위치정렬레벨의 높이에 있고, 기판(Sb)의 중심이 회전중심으로 일치하고 있을 때(중심위치정렬이 되어 있을 때), 기판(Sb)의 가장자리는, 발광기(671)와 수광기(672)를 잇는 광축(670)상에 위치한다.
이 중심위치정렬이 되어 있을 때의 출력신호의 크기를 S0로 하면, 발광기(671)로부터의 빔중 반이 기판(Sb)에 의해 차폐되고, 나머지 반이 수광기(672)에 입사한다. 도 3에 사선으로 나타내듯이, 수광면중 반의 영역에 빛이 입사한다. 따라서, 발광기(671)로부터의 빔이 전부 수광기(672)에 입사할 때의 출력신호의 크기를 Smax로 했을 때, 수광기의 출력신호(S0)는, S0=Smax/2로 된다. 도 3에 나타내는 수광면(677)의 폭(w)은, 기판(Sb)의 곡율에 비교하여 충분히 작고, 기판(Sb)에 의해 차폐되는 빔의 윤곽은 직선으로 간주할 수 있다.
도 4에 점선으로 나타내듯이, 기판(Sb)의 중심이 회전중심에 일치하지 않고, 기판(Sb)이 회전중심에 대하여 외측으로 어긋나고 있을 때는, 발광기(671)로부터의 빔중 기판(Sb)에 차폐되는 양이 많아진다. 이 결과, 수광기(672)에 입사하는 빔의 양이 감소하여, 출력신호도 작게 된다. 이 때의 회전중심에서 기판(Sb)의 가장자리까지의 거리(이하, 원주테두리거리)를 D, 출력신호의 크기를 Sd, 빔과 기판(Sb)과 이루는 각을 θ로 하면,
Sd=kx=k (L/2-(D-R)sinθ), S0=kL/2와 Smax=kL (k는 비례정수)에서,
S0-Sd=α(D-R) … 식(1) (α=(Smax sinθ)/L)이 된다. 한편, R은, 회전축에 수직인 면내에서의 회전중심에서 광축(670)까지의 거리이다. 이 R의 값은, 기판(Sb) 의 중심이 회전중심으로 일치하고 있을 때, 기판(Sb)의 반경에 일치한다. 상기 식(1)에서, 원주테두리거리(D)는,
D=R+(S0-Sd)/α … 식(2)
로서 산출할 수 있다.
S0의 값은, 레이저를 쓴 거리계로 기판(Sb)의 중심이 회전중심에 일치하도록 기판(Sb)을 미리 세트했을 때의 출력신호의 값이다. 구해진 S0의 값은 미리 컴퓨터(68)에 기억시켜 원주테두리거리(D)의 산출에 쓰도록 한다.
도 5는, 기판(Sb)가 오리엔테이션 플랫을 갖는 반도체웨이퍼같은 원형의 기판(Sb)인 경우의 원주테두리거리의 산출결과를 나타내고 있다. 도 5의 가로축은 스테이지(63)의 회전각도를, 세로축은 원주테두리거리(D)를 각각 나타내고 있다.
기판(Sb)의 중심과 회전중심이 일치하지 않고, 기판(Sb)이 편심하여 회전하는 경우, 회전중심에서 기판(Sb)의 가장자리까지의 거리는 상술하였듯이 광축(670)에 대하여 일정하지 않고 변화한다. 이 변화는 주기적이고, 스테이지(63)를 360도 회전시켰을 때의 원주테두리거리의 변화는, 도 5에 나타내는 것 같이 거의 정현파형이 된다. 스테이지(63)를 회전시키면서, 일정한 샘플링주기로 Sd를 샘플링하여, 상기 프로그램에 따라서 D를 산출하면, D가 그리는 곡선은 도 5와 같이 된다.
원주테두리거리(D)의 데이터로부터 기판(Sb) 중심의 위치 및 기판(Sb)의 원주가장자리의 기준점의 위치를 구하는 프로그램에 관해서 설명한다. 기판(Sb)의 중심은, 상기와 같이 샘플링한 원주테두리거리(D)의 데이터중, 3개의 데이터를 사용하는 것으로 산출할 수 있다. 그렇지만, 3개의 데이터중에 오리엔테이션 플랫같은 비원주부분에 있어서 데이터가 포함되어 있으면 정확하게 산출할 수 없다. 오리엔테이션 플랫같은 비원주부분은, 원주방향위치정렬의 기준점으로서 위치를 특정할 필요가 있다. 그래서, 우선 비원주부분의 위치를 구하는 연산이 행해진다.
오리엔테이션 플랫인 비원주부분의 산출을 하는 경우, 도 5에 나타내는 원주테두리거리(D)의 곡선을 일차미분하는 연산을 한다. 이 결과, 도 6에 나타내는 곡선이 얻어진다. 도 6은, 도 5에 나타내는 곡선을 일차 미분하여 얻어진 곡선을 나타낸다. 도 7은 도 5 및 도 6에 나타내는 데이터로부터 오리엔테이션 플랫의 중심을 구하는 연산에 관해서 설명하는 것이다.
도 6에 나타내듯이, 주기적인 변화는 매우 작게 플랫이 된다(이하, 이 데이터를 D'라고 한다). 오리엔테이션 플랫의 부분에 있어서의 출력신호의 변화가 예리하게 나타난다. 이 D'의 데이터중의 최소치(D'min)과 최대치(D'max)가 얻어졌을 때의 회전각도(θmin, θmax)는, 오리엔테이션 플랫의 시작점과 끝점이 광로상에 위치하였을 때의 회전각도에 대응하고 있다.
원주방향위치정렬의 기준점으로는, 일반적으로 오리엔테이션 플랫의 중심이 이용된다. 회전각도(θmin 및 θmax)의 정확히 중간 각도가 오리엔테이션 플랫의 중점의 위치에 대응하고 있는 것은 아닌 것에 주의하여야 한다. 이하 같은 연산을 하는 것으로, 오리엔테이션 플랫의 중점의 위치를 특정한다.
도 7에 있어서, 직각좌표의 원점을 회전중심(O)에 잡는다. 오리엔테이션 플랫의 시작점을 F1, 끝점을 F2로 하고, 오리엔테이션 플랫의 중점을 Fm으로 한다. 원점으로부터 F1까지의 거리 DF1, 원점으로부터 F2까지의 거리를 DF2로 하여, 원점과 F1을 잇는 선분이 x축에 대하여 이루는 각을 θF1, 원점과 F2를 잇는 선분이 x축에 대하여 이루는 각을 θF2로 한다. 원점과 Fm을 통하는 직선의 경사를 a로 하면, 경사(a)는, 이하의 식(3)에 따라서 구할 수 있다.
|aDFlcosθF1-DFlsinθFl|
=|aDF2cosθF2-DF2sinθF2|
에서,
(DF12cos2θF1-DF22cos2θF2)a2
-2(DF12cosθFlsinθFl
-DF22cosθF2sinθF2)a
+DF12sin2θF1-DF22sin2θF2
=0 … 식(3)
상기 식(3)중, DF1, DF2, θF1, θF2는 전술한 원주테두리거리의 데이터이고, 정수이다. 따라서, 이들 데이터를 식(3)에 대입하여 a는 식(3)의 이차방정식을 풀어 구할 수 있다. 그리고, 오리엔테이션 플랫의 중점(Fm)이 광로상에 위치하였을 때의 스테이지(63)의 회전각도(이하, 오리엔테이션 플랫 중점검출각도) θFm은, θFm=tan-1a에서 구할 수 있다.
기판(Sb)의 가장자리의 비원주부분에 작은 절결(이하, 노치라고 한다)이 있는 경우의 위치산출방법에 관해서 설명한다.
도 8은, 기판(Sb)이 노치를 갖는 반도체웨이퍼같은 원형의 기판인 경우의 원주테두리거리의 산출결과를 나타내고 있다. 도 8의 가로축은 스테이지(63)의 회전각도를, 세로축은 원주테두리거리(D)를 각각 나타내고 있다.
도 8에 나타내는 원주테두리거리(D)의 곡선을 일차미분하면, 도 9에 나타내는 곡선이 얻어진다. 도 9는, 도 8에 나타내는 곡선을 일차미분하여 얻어진 곡선을 나타낸다.
도 9에 나타내듯이, 도 8에 나타내는 곡선을 일차미분하면, 주기적인 변화는 매우 작게 플랫이 된다(이하, 이 데이터를 D"라고 한다). 노치의 부분에서 예리한 리플 모양의 물결이 된다. 노치의 폭은 기판(Sb)의 원주의 길이에 비하여 충분히 작고, 또한, 노치의 모양은 삼각형상, 반원상, 반타원상이 일반적이다. 이하와 같이 하여 노치가 광로상에 위치하였을 때의 스테이지(63)의 회전각도(이하, 노치검출각도 θn)를 산출하고 있다.
D"의 데이터중의 최소치와 최대치가 얻어졌을 때의 회전각도(θmin 및 θmax)를 구한다. 그리고, 도 8로부터, 회전각도(θmin∼θmax) 사이에서 원주테두리거리의 값이 최소치가 되었을 때의 회전각도를 노치검출각도(θn)로 하고 있다.
원주테두리거리의 데이터로부터 기판(Sb)의 중심을 구하는 연산에 관해서 설명한다. 도 10은, 원주테두리거리의 데이터로부터 기판(Sb)의 중심을 구하는 연산에 관해서 설명하는 평면도이다.
기판(Sb)의 중심은, 원주테두리거리의 데이터로부터 3개의 데이터를 집어내고 사용하는 것으로 산출할 수 있다. 그렇지만, 3개의 데이터에 비원주부분인 노치의 데이터가 포함되어 있으면 정확하게 산출할 수 없기 때문에, 노치의 데이터는 포함되어 있지 않다.
노치검출각도(θn)에서 60도, 180도, 240도 떨어진 3개의 회전각도에서의 원주테두리거리의 데이터를 채용한다. 이 데이터에 상당하는 기판(Sb)의 원주가장자리의 3점을 P1, P2, P3로 하여, 3점(P1, P2, P3)과 노치의 위치관계는, 도 10에 나타내게 된다.
도 10에 있어서, 기판(Sb)의 중심을 C로 하여, 회전중심(O)에서 C까지의 거리를 M, O와 C를 잇는 선분이 x축과 이루는 각을 A로 한다. 도 10에 있어서, 기판(Sb)의 원주가장자리가 x축과 +측에서 교차하는 점(S)은, 도 8 및 도 9에 나타내는 원주테두리거리의 데이터에 있어서, 회전각도 0도(또는 360도)의 점에 대응하고 있다. 각(A)는, 어느 정도 스테이지(63)가 회전하면 기판(Sb)의 중심을 통하는 직선이 광축(670)상에 위치하는 각도로 되어 있다.
기판(Sb)의 중심은, 상기 각도(A)와 거리(M)을 구하는 것으로 특정할 수 있다. 도 10에 있어서, 회전중심(O)과 P1, P2, P3의 각각의 거리를 r1, r2, r3으로 하여, O와 P1, P2, P3를 각각 잇는 선분이 선분(OS)(x축의 +측)에 대하여 이루는 각을 θ1, θ2, θ3로 한다. 그리고, 3점의 좌표를,
p1 (rlcosθ1, rlsinθ1) = (Plx, ply)
P2 (r2cosθ2, r2sinθ2) = (P2x, P2y)
P3 (r3cosθ3, r3sinθ3) = (P3x, P3y)
로 하면,
(Plx-McosA)2+(Ply-MsinA)2=r2
(P2x-McosA)2+(P2y-MsinA)2=r2
(P3x-McosA)2+(P3y-MsinA)2=r2
(단지, r은 기판의 반경을 나타낸다)
에서,
A는 식(4)에 의해, M은 식(5)에 의해 각각 구할 수 있다.
tanA= {k2(P1x-P2x)-k1(P2x-P3x)}/
{k1(P2y-P3y)-k2(P1y-P2y)}
… 식(4)
M= (1/2)×[{k1/{(Plx-P2x)cosA+
(Ply-P2y)sinA} … 식(5)
상기 식(4) (5)에 있어서, k1=r12-r22, k2=r22-r32이다.
이렇게 하여, 회전중심에 대한 기판(Sb)의 중심 위치가 연산에 의해 구해진다. 구해진 기판(Sb)의 중심 위치에, 반송로봇(11) 암의 특정한 점이 일치하도록 반송로봇(11)을 제어하여 암에 기판(Sb)을 받아 취함으로써, 중심위치정렬동작이 완료한다. 그러나, 기판(Sb)의 원주방향의 위치는 정해져 있지 않기 때문에, 아래와 같이 원주방향위치정렬이 행해지도록 한다.
원주방향위치정렬은 반송로봇(11)의 포크(fork)(111)(도 12 참조)의 방향에 대하여, 기판(Sb)의 원주가장자리의 기준점과 기판(Sb) 의 중심을 잇는 선분이 이루는 각(이하, 이 각도를 위치정렬각이라고 한다)이 원하는 크기가 되도록 하는 작업이다. 이 작업을, 도 ll, 도 12a, 도 12b를 사용하여 자세히 설명한다. 도 11 및 도 12는, 원주방향위치정렬에 필요한 연산의 설명도이다.
도 11에 있어서, 노치의 점(N)과 기판(Sb)의 중심(C)을 잇는 선분이 x축에 대하여 이루는 각을 θN으로 하면,
tanθN= (Dnsinθn-MsinA)/
(Dncosθn-McosA) … 식(6)
이 된다. 식(6)에 있어서, Dn은 노치검출각도(θn)에서의 원주테두리거리의 데이터로이미 알고 있고, M도 또한 이미 구해져 있다. 따라서, 식(6)에 이들 값을 대입하여, tan-1에 의해 각도(θN)를 구할 수 있다. 도 12에서는 노치의 예이지만, 오리엔테이션 플랫의 경우도 같다.
본 실시형태에서 사용된 반송로봇(11)은, 선단의 포크(111)에 기판(Sb)을 적재하여 유지하도록 되어 있다. 포크(111)는, 직사각형의 판재에 U자 모양의 절결을 설치한 형상이다. 반송로봇(11)의 포크(111)의 방향(이하, 포크기준방향)은, 직사각형의 판재의 중심점(포크중심)(A0)을 통하는 U자의 깊이방향으로 설정되어 있다.
기판(Sb)을 받아들이기 위해서 행하는 반송로봇(11)의 포크(111)의 이동은, 반송로봇(11)의 동작기준점을 기준으로 하여 설정된다. 본 실시형태에서는, 다관절로봇인 반송로봇(11)의 동작기준점은, 다관절 암의 가장 가까운 측에 고정된 회전축상에 설정되어 있다(도 12a, b에 ×로 나타낸다).
이 동작기준점은, 도 1에 나타내는 세퍼레이션 챔버(1)의 중심축상에 위치하고 있다. 산출된 기판(Sb)의 중심(C)과, 이 기준점(×)을 잇는 선(이하, 포크진입라인)(AL)에 따라 포크(111)가 직선이동하여 기판(Sb)을 받아들이도록 설정된다.
포크(111)의 이동은, 로봇의 동작기준점(×)을 기준으로 하여 포크(111)의 이동거리와 이동방향을 설정함으로써 행해진다. 기판(Sb)이 받는 동작을 개시할 때는, 포크진입라인(AL)상의 동작기준점(×)보다도 약간 기판(Sb)에서의 위치(이하, 포크동작원점)에 포크중심(A0)이 위치되도록 포크(111)를 이동한다. 그것과 함께, 포크기준방향이 포크진입라인(AL)에 일치하도록 포크(111)의 회전자세를 설정한다. 포크기준방향을 포크진입라인(AL)에 일치시키면서 포크(111)를 직선이동시켜, 포크중심(A0)을 기판(Sb)의 중심에 일치시킨다.
포크(111)를 직선이동시켜야 되는 방향과 거리는, 아래와 같이 산출된다. 우선, 도 12에 나타낸 각도(K)는, 기판(Sb)의 중심(C)과 노치(N)를 잇는 선분이 포크기준방향에 대하여 이루는 각이다. 각도(K)는, 전술한 위치정렬각이다. 위치정렬은, 도 12a 및 도 12b에 나타내는 위치정렬각(K)을 원하는 각도로 하는 작업이다. 이 작업은, 기판(Sb)을 회전시켜 행한다. 기판(Sb)을 회전중심(O)의 주위에 회전시키면, 각도(K)가 변화한다.
여기서, 동작기준점(X)과 회전중심(O)을 잇는 선분에 대하여 포크진입라인(AL)이 이루는 각(X(θ)), 위치정렬각(K), 전술과 같이 구한 각도(θN) 및 스테이지(63)의 회전각도(θ)의 사이에는, 도 12b에 나타내듯이, 이하의 식(7)의 관계가 성립하고 있다.
θN+θ = K+X(θ) … 식(7)
이 식(7)에 있어서 주의해야 할 것은, 식(8)에 나타내듯이, X(θ)는 θ의 함수이다.
X(θ) = tan-1Msin(A+θ)/(OL+Mcos(A+θ)) … 식(8)
따라서, 기판(Sb)을 회전시키면, K뿐 만 아니라, X도 변화한다.
이 점을 고려하면서 식(7)을 변형하면,
θ = K+X(θ)-θN … 식(9)
가 된다. 식(9)에 있어서, K의 크기는 위치정렬각으로서 미리 설정된다. 또한, θN은 전술과 같이 이미 구해져 있다. 따라서, 식(9)에 있어서 이들 값은 정수이다. 그러나, 식(9)의 방정식을 직접 풀어 θ의 값을 구하는 것은 곤란하다. 컴퓨터(68)에 의한 반복 계산의 수법을 사용하여, θ를 구한다. θ의 값으로서 -180° ∼180°의 범위에서 예컨대 1°씩 θ의 값을 차차 대입하여 식(8)의 오른쪽을 계산한다. 오른쪽의 값이 대입한 θ의 값에 가장 근사하였을 때의 θ의 값을 구하도록 한다.
이렇게 하여 회전각도(θ)가 구해지면, 이 θ의 각도만큼 스테이지(63)를 회전시킨다. 이 결과, 기판(Sb)의 중심(C)과 노치의 위치(N)를 잇는 선이 포크진입라인(AL)에 대하여 일정한 각도를 이루게 된다.
그리고, 반송로봇(11)의 동작기준점(×)과 스테이지(63)의 회전중심(O)과의 거리(OL)과 각도(X)에서, 동작기준점(×)과 기판의 중심(C)까지의 거리를 계산한다. 이 거리로부터, 반송로봇(11)의 동작기준점(×)에서 포크동작원점까지의 거리(이하, 이 거리는 미리 설정되어 있고, 고정이다)를 빼면, 포크중심(A0)의 직선이동거리가 산출된다. 각도(X)의 방향에 이 거리만큼 포크중심(A0)을 이동시키면, 포크중심(A0)과 기판(Sb)의 중심(C)이 일치하여, 포크(111)의 위에 기판(Sb)가 적재된다. 보다 정확히 말하면, 기판(Sb)의 중심(C)을 통하는 연직인 직선상에 포크중심(A0)을 위치시키고, 포크(111)를 상승시켜 포크(111)상에 기판(Sb)을 싣는다. 이렇게 하여, 중심위치정렬과 동시에 원주방향위치정렬도 행해져, 포크(111)의 위에 기판(Sb)가 실린다.
이상 정리하면, 원주테두리거리의 산출, 오리엔테이션 플랫 중심 또는 노치의 위치 산출, 기판(Sb)의 중심(C)의 산출, 원주방향위치정렬용 회전각도(θ)의 산출순으로 프로그램이 실행된다.
도 1에 되돌아가, 본 실시형태의 장치에 있어서의 다른 처리 챔버에 관해서 설명한다. 에칭챔버(7)은, 가스도입수단, 플라스마형성수단 및 고주파전원을 갖는다. 도시하지 않은 가스도입수단은, 아르곤 또는 질소같은 불활성가스를 에칭챔버(7) 내부에 도입한다. 도시하지 않은 플라스마형성수단은, 도입된 가스에 고주파에너지를 인가하여 플라스마를 형성한다. 도시하지 않은 고주파전원은, 기판(Sb)에 고주파전압을 인가하여 플라스마와 고주파와의 상호작용에 의해 기판(Sb)에 마이너스의 셀프 바이어스전압을 인가한다.
플라스마중의 플러스이온은, 마이너스의 셀프 바이어스전압에 의해서 끌어 내어져 기판(Sb)에 입사하고, 기판(Sb) 상면의 자연산화막 또는 보호막이 에칭된다. 이 결과, 기판(Sb)의 원래 재질의 청정한 상면이 노출하도록 되어 있다.
스퍼터링 챔버(8)는, 마그네트론 스퍼터링에 의해서 원하는 박막을 기판(Sb)의 상면에 작성한다. 전면의 피스퍼터링면이 스퍼터링 챔버(8)내에 노출하도록 하여 도시하지 않은 타겟을 설치하고 있다. 이 타겟에 마이너스의 직류전압 또는 고주파전압을 인가한다. 그리고, 타겟의 배후에 도시하지 않은 자석기구를 설치하여 타겟을 관통하는 아치상의 자력선을 원주상에 형성한다. 또, 스퍼터링 챔버(8)내에 아르곤이나 질소같은 불활성가스를 도입하는 도시하지 않은 가스도입수단을 설치한다.
도입된 가스는, 타겟에 인가된 전압에 의해서 방전하고, 플라스마가 형성된다. 플라스마중의 플러스이온은 타겟을 스퍼터링하여 스퍼터링된 타겟의 재료가 기판(Sb)에 도달한다. 이 결과, 타겟의 재료로 이루어지는 박막이 기판(Sb)의 상면에 퇴적된다. 스퍼터링된 타겟의 재료가 가스와 반응하여 반응생성물의 박막이 기판(Sb)의 상면에 퇴적되는 경우도 있다.
CVD 챔버(9)는, 내부에 반응성가스를 도입하는 도시하지 않은 가스도입수단과, 도입된 가스에 에너지를 인기하여 기상반응을 생기게 하는 도시하지 않은 에너지인가수단을 갖는다. 에너지인가수단은, 플라스마 CVD이면 가스에 고주파에너지를 인가하여 플라스마를 형성하고, 열 CVD이면 기판(Sb)을 일정온도로 가열하여 기판(Sb) 상면의 열에 의해 반응이 생기도록 한다.
본 실시형태의 멀티챔버 기판처리장치에 적합하게 채용되는 오토로더(4)의 구성에 관해서 설명한다. 도 13은, 본 실시형태의 멀티챔버 기판처리장치에 적합하게 채용되는 오토로더의 동작을 나타내는 사시개략도이다.
도 13에 나타내는 오토로더(4)의 큰 특징점은, 외부카세트(41)로부터 복수매의 기판(Sb)을 일괄해서 로크내 카세트(31)에 반송할 수 있도록 되어 있는 점이다. 오토로더(4)는, 복수의 홀드핑거(44)와, 이 복수의 홀드핑거(44)를 일체에 이동시키는 이동기구(45)로 주로 구성되고 있다. 하나하나의 홀드핑거(44)는, 대략 U자상의 형상의 부재이다.
복수의 홀드핑거(44)는, 일정한 간격을 두고 상하방향에 겹치도록 하여 배치되고 있다. 각 홀드핑거(44)에는, 기판(Sb)을 유지하는 정전흡착기구가 필요에 응해서 설치된다. 이러한 홀드핑거(44)는, 핑거홀더(46)에 의해서 일체로 유지되고 있다. 핑거홀더(46)는, 이동기구(45)에 연결되고 있다.
이동기구(45)에는, 다관절로봇이 일반적으로 채용되고 있다. 다관절로봇은, 핑거홀더(46)를 로봇의 동작범위내의 임의의 위치에 이동시킬 수 있다.
외부카세트(41)와 로크내 카세트(31)는, 수용에 있어서 각 기판(Sb)의 위치관계가 같게 되어 있다. 양 카세트(31, 41) 모두, 각 기판(Sb)이 수평인 자세로 일정간격을 두고 상하에 겹치도록 하여 유지한다. 그 각 기판(Sb)의 이간간격도 두개의 카세트(31, 41)에서는 같게 되어 있다.
오토로더(4)의 동작에 있어서, 우선, 이동기구(45)에 의해서 핑거홀더(46)를 이동시켜, 각 홀드핑거(42)를 외부카세트(41)내의 각 기판(Sb)의 아래쪽에 삽입시킨다. 핑거홀더(46)를 상승시켜, 각 홀드핑거(44)에 각 기판(Sb)이 실린다. 이 상태로 핑거홀더(46)를 이동시켜, 복수의 기판(Sb)을 일괄해서 로크내 카세트(31)에 반송한다. 로크내 카세트(31)에는, 핑거홀더(46)를 조금 하강시켜 각 기판(Sb)이 로크내 카세트(31)의 각 단의 돌기 위에 실리도록 한다. 그 후, 각 홀드핑거(42)를 로크내 카세트(31)로부터 후퇴시켜, 대기위치에 되돌린다.
오토로더(4)를 사용하면, 반송의 효율이 비약적으로 증대하기 때문에 생산성의 대폭적인 향상을 기대할 수 있다. 한편, 종래와 같이, 외부카세트(41)로부터 로크내 카세트(31)에 반송할 때에 위치정렬기(5)에 의해서 한 장 한 장 중심위치정렬과 원주방향위치정렬을 하는 것은 곤란하게 된다. 따라서, 멀티챔버 기판처리장치에 본 실시형태의 위치정렬수단을 구비하면, 오토로더(4)를 사용하는 것의 결점을 해소한다.
본 실시형태의 멀티챔버 기판처리장치의 전체 동작에 관해서 개략적으로 설명한다.
상술한 오토로더(4)에 의해서 복수의 기판(Sb)가 일괄해서 한 쪽 로크내 카세트(31)에 반송된다. 세퍼레이션 챔버(1)내의 반송로봇(11)은, 로크내 카세트(31)로부터 기판(Sb)을 한 장씩 꺼내, 히트챔버(6)에 보낸다.
히트챔버(6)에서는, 기판(Sb)을 받아들인 스테이지(63)는 하강하여, 기판(Sb)이 기판홀더(62)의 상면블록(623)의 위에 실린다. 가열블록(622)내의 히터(621)가 미리 동작하고 있어, 실린 기판(Sb)은 히터(621)로부터의 열에 의해서 가열된다. 기판(Sb)의 온도는, 도시하지 않은 방사온도계 또는 열전대에 의해서 모니터되고, 히터(621)가 제어되어, 일정한 가열온도가 일정시간 유지된다.
일정시간 경과하면, 승강기구(65)가 동작하여 스테이지(63)가 상승하고, 기판(Sb)을 위치정렬 레벨의 높이에 이동시킨다. 위치정렬수단에 의해서, 상술하였듯이 기판(Sb)의 중심(C)의 위치가 산출되어, 원주방향위치정렬용 회전각도(θ)의 크기가 산출된다. 원주방향위치정렬용 회전각도(θ)분만큼 스테이지(63)가 회전한다. 그 후, 세퍼레이션 챔버(1)내의 반송로봇(11)은, 상술하였듯이, 그 포크중심(A0)이 기판(Sb)의 중심에 일치하도록 이동하여 기판(Sb)을 받아들인다. 이것으로서, 중심위치정렬 및 원주방향위치정렬이 완료한다.
그 후, 반송로봇(11)은 이 상태의 기판(Sb)을 에칭챔버(7)에 보낸다. 상술하였듯이 에칭에 의해서 상면의 자연산화막 또는 보호막이 제거된 후, 기판(Sb)은 반송로봇(11)에 의하여 스퍼터링 챔버(8)에 보내진다. 전술하였듯이 스퍼터링 챔버(8)내에서 스퍼터링에 의한 성막이 행해진 후, 기판(Sb)은 CVD 챔버(9)에 보내지고, CVD에 의한 성막이 행해진다. 그 후, 기판(Sb)은 원래의 또는 다른 쪽의 로드록크 챔버(3)에 되돌려진다. CVD 챔버(9)로부터 로드록크 챔버(3)에 반송될 때에, 냉각챔버에 반입되어 냉각이 행해지는 경우도 있다.
이렇게 하여 기판(Sb)을 한 장씩 한 쪽의 로드록크 챔버(3)로부터 꺼내서 차례로 처리를 하고, 최후에 로드록크 챔버(3)에 되돌린다. 그리고, 로드록크 챔버(3)의 로크내 카세트(31)에 일정수의 기판(Sb)이 수용되면, 오토로더(4)를 동작시켜, 이 일정수의 기판(Sb)을 일괄해서 외부카세트(41)에 반출한다.
상기 동작에 있어서의 기판처리의 일례로서, 콘택트막 배리어막의 연속작성에 관해서 설명한다. 콘택트막 배리어막은, 예컨대 FET(전계효과 트랜지스터)의 전극부에서 기초인 채널표면과 콘택트배선과의 사이에 개재시키는 것이다. 콘택트막 베리어막은, 채널표면과 콘택트배선과의 전기적도통을 꾀하면서, 양자의 상호확산을 방지하는 것이다. 주로 전기적도통을 향상시키기위해서 개재시키는 콘택트막에는, 통상, 티타늄막이 채용된다. 주로 상호확산방지를 위해 개재시키는 배리어막에는, 통상, 질화티타늄이 채용된다. 티타늄막의 위에 질화티타늄막을 적층한 다층막구조가 필요해진다.
이 구조를 형성하는 경우, 스퍼터링 챔버(8)내에서는 아르곤 가스를 도입하여 티타늄제의 타겟을 스퍼터링하고 기판(Sb)의 상면에 티타늄막을 퇴적시킨다. 이 기판(Sb)을 세퍼레이션 챔버(1)를 경유하여 진공속에서 CVD 챔버(9)까지 반송한다. CVD 챔버(9)에서는, 염화티타늄같은 티타늄화합물가스와 질소가스를 혼합한 가스를 도입하여 플라스마 CVD를 행한다. 플라스마중에서 티타늄화합물가스가 분해함과 동시에 티타늄과 질소가 반응하여, 기판(Sb)의 표면에 질화티타늄막을 퇴적시킨다.
본 실시형태의 멀티챔버 기판처리장치로는, 에칭챔버(7)에 위치정렬수단이 설치되어 있다. 중심위치정렬이나 원주방향위치정렬이 된 상태에서 처리할 필요가 있는 처리챔버(이하, 요위치정렬챔버)에 반송되기 직전에 중심위치정렬나 원주방향위치정렬을 하는 것으로서 의의가 있다. 위치정렬이 이루어지고나서 기판(Sb)이 요위치정렬챔버에 반입되기까지의 경로나 동작이 짧게 되어 있기 때문에, 어떠한 사정에 의한 위치어긋남의 가능성이 종래에 비하여 아주 낮게 되어 있다.
히트챔버(6)내에 위치정렬수단을 설치하여 중심위치정렬이나 원주방향위치정렬을 하는 별도의 이유는, 기판(Sb)의 낱장처리를 제한하는 처리챔버와는 다른 위치정렬을 하는 것으로, 생산성의 저하를 방지하기 위해서이다. 각 처리챔버로 한 장의 기판(Sb)을 처리하는데 요하는 시간은, 처리의 내용에 따라서 다르다. 가장 시간이 걸리는 하나의 처리챔버의 처리시간에 의해서 각 처리챔버로의 기판(Sb)의 반입반출동작이 제한된다. 바꿔 말하면, 그 가장 시간이 걸리는 처리챔버(이하, 리미팅 챔버(limiting chamber))내에서의 처리가 끝날 때까지는, 다른 처리챔버내의 기판(Sb)은 처리가 끝나더라도 다음 처리챔버에는 반송되지 않고, 그 처리챔버안에 멈추고 있다.
본 실시형태에서는, 리미팅 챔버 이외의 처리챔버안에 위치정렬수단을 설치하여, 다음 처리챔버에 반송되기까지의 기다리는 시간에 위치정렬을 행하도록 하고 있다. 이것때문에, 택트타임(tact time)이 길게 되지 않고, 생산성의 저하가 방지되고 있다.
기판(Sb)의 가열처리 후에 위치정렬을 하였지만, 가열처리 전에 하도록 하더라도 좋다. 반송로봇(11)에 의해 기판(Sb)이 히트챔버(6)에 반입되어 스테이지(63)상에 적재되었을 때, 스테이지(63)를 위치정렬 레벨의 높이로 이동시켜 스테이지(63)를 회전시킨다. 기판(Sb)의 중심(C)의 위치의 산출, 기판(Sb)의 오리엔테이션 플랫의 중심 또는 노치의 위치 산출, 원주방향위치정렬용 회전각도(θ)의 크기 산출을 한다. 스테이지(63)를 하강시켜 기판(Sb)을 기판홀더(62)상에 적재하여 일정시간가열한다. 스테이지(63)를 상승시켜, 원주방향위치정렬용 회전각도(θ)의 크기만 스테이지(63)를 회전시킨 후, 반송로봇(11)의 암의 암기준점을 기판(Sb)의 중심에 일치시키면서 암에 기판(Sb)을 받아들이도록 한다.
상기의 경우, 기판(Sb)의 가열에 앞서서 반송로봇(11)에 의해서 기판(Sb)의 위치를 변경하여 위치정렬된 상태로 가열하도록 하면 더욱 적합하다. 기판(Sb)의 중심(C) 위치의 산출 및 원주방향위치정렬용 회전각도(θ)의 산출후, 스테이지(63)를 원주방향위치정렬용 회전각도(θ)만 회전시켜, 암기준점을 기판(Sb)의 중심에 일치시킨 상태로 암에 기판(Sb)을 일단 받아들이게 한다.
회전중심으로 암기준점을 일치시키면서, 기판(Sb)을 다시 스테이지(63)에 적재한다. 그리고, 스테이지(63)를 하강시켜 기판(Sb)을 기판홀더(62)상에 적재하여 가열을 한다. 이렇게 하면, 기판홀더(62)의 중심축과 기판(Sb)의 중심이 일치하고, 또 기판(Sb)의 원주방향의 위치도 설정위치가 된 상태로 가열처리가 된다. 따라서, 가열처리의 재현성도 향상한다.
상술한 히트챔버(6)내에 위치정렬수단이 설치되면, 히트챔버내의 공간을 유효이용하고 있다. 종래와 같이 외부카세트(41)와 로드록크 챔버(3)와의 사이에 위치정렬기(5)를 설치하는 구성에 비하여, 본 실시형태의 멀티챔버 기판처리장치를 줄여 스페이스화할 수 있다.
특히, 기판홀더(62)는 따로 동축상에 설치한 스테이지(63)에 기판(Sb)을 적재하여 회전시키는 것으로 위치정렬을 하는 경우는, 히트챔버(6)내에서 큰 스페이스를 필요로 하지 않는다. 이 경우, 히트챔버(6)의 대형화를 억제한다. 히터(621)를 내장한 기판홀더(62)가 회전하는 경우에 비해, 회전을 위한 기구가 간략화되기 때문에 적합하다.