KR101290884B1 - 진공 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

진공 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 진공 처리 장치 (1) 는, 피처리 기판 (S) 에 대해 소정의 처리를 실시하는 처리실이 직렬로 복수 접속되어 이루어지는 진공 처리 장치 (1) 로서, 상기 진공 처리 장치에는, 진공 처리 장치의 복수의 처리실 사이에 걸쳐 형성된 제 1 기판 반송로 (15) 와, 제 1 기판 반송로 (15) 에 대해 병렬되며, 기판을 반송함과 함께 각 처리실에서의 소정의 처리가 실시되는 제 2 기판 반송로 (16) 가 형성되고, 또한 복수의 처리실 중, 적어도 2 개의 처리실에, 기판을 제 1 기판 반송로 및 제 2 기판 반송로 사이에서 이동시키기 위한 반송로 변경 수단 (17) 이 형성되어 있다.

Description

진공 처리 장치 및 기판 처리 방법{VACUUM PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명은 진공 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
종래, 플라즈마 디스플레이용 등의 대형 기판에 성막하는 진공 처리 장치로는, 이른바 종형 반송식 진공 처리 장치가 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이 장치는, 3 개의 성막실과, 기판 캐리어와, 로드 로크실을 구비한 종형 진공 처리 장치로서, 로드 로크실 내 및 3 개의 성막실 내에, 왕로, 복로의 2 개의 반송 경로를 형성함과 함께, 기판 캐리어를 이들 반송 경로에 대해 가로 이동시켜, 왕로가 되는 제 1 반송 경로로부터, 복로가 되는 제 2 반송 경로로 옮겨 탑재하는 이재 (移載) 기구를, 최후부 (最後部) 의 성막실에 구비하고 있는 구성으로 되어 있다. 즉, 이 장치에서는, 각 성막 처리마다 진공 처리실이 형성되어 있고, 기판 상에 3 개의 막을 적층시키도록 구성되어 있다.
특허문헌 1: 일본공개특허공보 2005-340425호 (청구항 1 및 도 1 참조)
상기 성막 장치에서는, 2 개의 반송 경로 사이에 가열 장치를 장착하고, 최후부의 진공 처리실에 이재 기구를 구비하도록 하면, 공간 절약화, 저비용화가 가능하다.
그러나, 기판의 추가적인 대형화에 수반되어, 더욱 공간 절약적이며 콤팩트한 장치가 요망되고 있다. 또, 상기 성막 장치에서는, 처리 루트가 1 루트이기 때문에 중간 처리실에서의 루트 변경이 불가능하였다. 이 때문에, 각 성막실의 성막 시간이 상이한 경우, 성막 시간이 긴 성막실의 가동 중에 다른 성막실에 대기 시간이 발생하여, 장치 전체로서 가동률이 내려가는 경우가 있다는 문제가 있었다. 또, 최후부의 성막실에 이재 기구를 구비하고 있기 때문에, 이 최후부의 성막실까지 기판이 반송되지 않으면 기판 캐리어가 반송 경로를 변경할 수 없다. 이로써, 기판 캐리어를 왕로로부터 복로로 이동시킬 수 없어, 다른 성막실에 이상이 없어도, 최후부의 성막실을 메인터넌스하는 경우에는, 장치를 가동시킬 수 없다는 문제가 있다.
그래서, 본 발명의 과제는, 상기 종래 기술의 문제점을 감안하여, 더욱 콤팩트한 진공 처리 장치를 제공하는 것에 있다. 또, 가동성이 높고, 기능성이 우수한 진공 처리 장치를 제공하고자 하는 것이다. 그리고 또한, 본 발명의 다른 과제는, 이 진공 처리 장치를 사용하여 택트 타임을 연장하지 않고 기판을 처리할 수 있는 기판 처리 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 진공 처리 장치는, 피처리 기판에 대해 소정의 처리를 실시하는 처리실이 직렬로 복수 접속되어 이루어지는 진공 처리 장치로서, 상기 진공 처리 장치에는, 진공 처리 장치의 복수의 처리실 사이에 걸쳐 형성된 제 1 기판 반송로와, 제 1 기판 반송로에 대해 병렬되며, 기판을 반송함과 함께 각 처리실에서의 소정의 처리가 실시되는 제 2 기판 반송로가 형성되고, 또한 복수의 처리실 중, 적어도 2 개의 처리실에, 기판을 제 1 기판 반송로 및 제 2 기판 반송로 사이에서 이동시키기 위한 반송로 변경 수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 진공 처리 장치는, 적어도 2 개의 처리실에 반송로 변경 수단을 형성함으로써, 이 반송로 변경 수단이 형성된 처리실에 있어서, 기판 반송 시에 기판이 제 1 기판 반송로 상에 있었다고 해도, 소정의 처리가 실시되는 제 2 기판 반송로에서 이동시킬 수 있기 때문에, 동일한 처리를 복수회 실시할 수 있다. 따라서, 동일한 처리를 실시하는 처리실을 복수 형성할 필요가 없기 때문에, 본 발명의 장치는 콤팩트하다. 예를 들어, A 막, B 막, A 막의 순서로 3 층 형성하는 경우, 종래의 종형 반송식 진공 처리 장치에서는 A 막용 처리실, B 막용 처리실, 및 A 막용 처리실의 순서로 접속된 3 개의 성막 처리실을 필요로 하였으나, 본건에서는 A 막용 처리실과 B 막용 처리실의 2 개의 성막 처리실이 있으면 좋다.
상기 처리실 중, 직렬로 접속된 최후부의 처리실과, 최후부의 처리실 이외의 적어도 1 개의 성막 처리실에 상기 반송로 변경 수단이 형성된 것이 바람직하다. 최후부의 처리실뿐만 아니라, 최후부가 아닌 성막 처리실에 상기 반송로 변경 수단을 형성함으로써, 동일한 막에 대해서는 1 개의 성막 처리실에서 형성할 수 있기 때문에, 동일한 막을 복수 형성하는 성막 방법을 실시하는 경우에 진공 처리 장치 1 개에 대해 복수의 성막 처리실을 형성할 필요가 없다. 이 경우에, 성막 처리실을 구성하는 데에는, 대형의 전원이나 성막 수단 등이 필요하기 때문에, 성막 처리실을 생략할 수 있으면, 더욱 콤팩트하고, 또한 유틸리티가 적으며, 더욱 저비용화할 수 있다.
상기 진공 처리 장치가, 로드 로크실과, 가열실과, 제 1 성막 처리실과, 제 2 성막 처리실을 구비하고, 제 1 성막 처리실과 제 2 성막 처리실에, 상기 반송로 변경 수단이 형성됨과 함께, 제 1 성막 처리실과 제 2 성막 처리실은, 서로 상이한 막이 형성되도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 2 개의 성막 처리실에 의해, 3 층의 막을 형성할 수 있다.
본 발명의 기판 처리 방법은, 기판에 대해 소정의 처리를 실시하는 처리실이 직렬로 복수 접속되어 있고, 이 복수의 처리실 사이에 걸쳐 형성된 제 1 기판 반송로와, 제 1 기판 반송로에 대해 병렬로 형성되며, 상기 기판을 반송함과 함께 각 처리실에서의 기판에 대해 소정의 처리가 실시되는 제 2 기판 반송로가 형성되고, 또한 상기 복수의 처리실 중, 적어도 2 개의 처리실에, 기판을 제 1 기판 반송로 및 제 2 기판 반송로 사이에서 이동시키기 위한 반송로 변경 수단이 형성되어 있는 진공 처리 장치를 사용하여, 각 처리실에서 기판에 대해 소정의 처리를 실시하는 기판 처리 방법으로서, 제 1 기판 반송로 및 제 2 기판 반송로를 통해 각 처리실에 기판을 반입하고, 각 처리실에서 소정의 처리를 실시하는 기판 처리 방법으로서, 하나의 처리실에서, 제 1 기판에 대해 소정의 처리를 실시하는 제 1 기판 처리 공정과, 하나의 처리실에서, 제 2 기판에 대해 소정의 처리를 실시하는 제 2 기판 처리 공정과, 다른 처리실에서, 상기 제 1 기판 처리 공정에서 소정의 처리가 이루어진 제 1 기판 및 제 3 기판에 대해 소정의 처리를 실시하는 다른 기판 처리 공정과, 하나의 처리실에서, 상기 다른 기판 처리 공정에서 소정의 처리를 실시한 제 3 기판에 대해 소정의 처리를 실시하는 제 3 기판 처리 공정을 갖고, 상기 다른 기판 처리 공정이 상기 제 2 기판 처리 공정 중에 이루어지고, 또한 상기 다른 기판 처리 공정에서는, 상기 다른 처리실에 형성된 반송로 변경 수단에 의해, 상기 다른 처리실 내에 반입된 제 1 기판 및 제 3 기판 중 적어도 하나를, 상기 제 1 기판 반송로 및 상기 제 2 기판 반송로 사이에서 이동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기판 처리 방법에 의하면, 1 개의 처리실에서 하나의 기판에 대해 소정의 처리를 실시하는 동안에, 다른 처리실에서 나머지 2 개의 기판에 성막할 수 있기 때문에, 불필요한 택트 타임이 없어, 고가동률로, 다층 성막을 실시할 수 있다.
이 경우에, 구체적으로는, 상기 다른 기판 처리 공정이, 상기 제 1 기판은 상기 다른 처리실에 제 1 기판 반송로를 통해 반입되고, 그 후, 상기 반송로 변경 수단에 의해 상기 제 1 기판 반송로로부터 상기 제 2 기판 반송로로 이동되고 나서 소정의 처리가 실시되고, 소정 처리 종료 후에 상기 제 2 기판 반송로를 통해 상기 다른 처리실로부터 반출되는 공정과, 상기 제 3 기판은 상기 다른 처리실 내에 상기 제 1 반송로를 통해 반입되고, 그 후 상기 반송로 변경 수단에 의해 상기 제 1 기판 반송로로부터 상기 제 2 기판 반송로로 이동되고 나서 소정의 처리가 실시되고, 소정의 처리 종료 후에 상기 제 2 기판 반송로를 통해 상기 하나의 처리실에 반입되는 공정을 구비한다. 또는, 상기 다른 기판 처리 공정이, 상기 제 1 기판은 상기 다른 처리실 내에 제 1 기판 반송로를 통해 반입되고, 상기 반송로 변경 수단에 의해 상기 제 1 기판 반송로로부터 상기 제 2 기판 반송로로 이동되고 나서 소정의 처리가 실시되고, 소정의 처리 종료 후에 상기 반송로 변경 수단에 의해 상기 제 2 기판 반송로로부터 상기 제 1 기판 반송로로 이동되는 공정과, 상기 제 3 기판은 상기 제 2 기판 반송로를 통해 상기 다른 처리실 내에 반입되어 소정의 처리가 실시되고, 소정의 처리 종료 후에 상기 제 2 기판 반송로를 통해 상기 하나의 처리실에 반입되는 공정을 구비한다. 이러한 방법에 의하면, 택트 타임을 연장하지 않고 성막할 수 있다.
또, 본 발명의 다른 기판 처리 방법은, 기판에 대해 소정의 처리를 실시하는 처리실이 직렬로 복수 접속되어 있고, 이 복수의 처리실 사이에 걸쳐 형성된 제 1 기판 반송로와, 제 1 기판 반송로에 대해 병렬로 형성되며, 상기 기판을 반송함과 함께 각 처리실에서의 기판에 대해 소정의 처리가 실시되는 제 2 기판 반송로가 형성되고, 또한 상기 복수의 처리실 중, 적어도 2 개의 처리실에, 기판을 제 1 기판 반송로 및 제 2 기판 반송로 사이에서 이동시키기 위한 반송로 변경 수단이 형성되어 있는 진공 처리 장치를 사용하여, 각 처리실에서 기판에 대해 소정의 처리를 실시하는 기판 처리 방법으로서, 최전부 (最前部) 의 처리실에 기판을 반입하고, 제 1 기판 반송로 및 제 2 기판 반송로를 통해 각 처리실에 기판을 반입하고, 각 처리실에서 소정의 처리를 실시하는 기판 처리 방법으로서, 소정의 처리실에서, 2 회 이상, 반송로 변경 수단에 의해 제 1 기판 반송로 및 제 2 기판 반송로 사이를 이동시킴과 함께, 이 소정의 처리실에서 2 회 이상 소정의 처리를 실시하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 기판 처리 방법에 의하면, 상기 진공 처리 장치를 사용하여, 반송로 변경 수단에 의해 2 회 이상 제 1 기판 반송로 및 제 2 기판 반송로 사이를 이동시킴으로써, 동일한 처리실에서 소정의 처리를 2 회 실시할 수 있다.
본 발명의 진공 처리 장치는, 처리실이 적기 때문에 더욱 콤팩트하다. 또한, 2 개 이상의 처리실에 반송로 변경 수단이 형성되어 있어, 여러 가지 성막 방법을 실시할 수 있기 때문에, 기능성이 우수하고, 또한 가동성이 우수하다는 우수한 효과를 갖는다. 또, 본 발명의 진공 처리 장치를 사용한 기판 처리 방법에 의하면, 더욱 콤팩트한 장치를 사용하여, 택트 타임을 연장하지 않고 성막할 수 있다는 우수한 효과를 갖는다.
도 1 은 본 발명의 진공 처리 장치 (1) 의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2 는 본 발명의 성막 방법을 이용하여 성막한 기판의 단면 모식도이다.
도 3 은 본 발명의 성막 방법을 설명하기 위한 (a) 타이밍 차트와 (b) 기판의 반송 경로를 나타내는 모식도이다.
도 4 는 본 발명의 성막 방법에 있어서의 기판의 반송 경로를 설명하기 위한 모식도이다.
도 5 는 본 발명의 성막 방법을 설명하기 위한 타이밍 차트이며, (a) 제 1 성막 방법의 경우, (b) 제 2 성막 방법의 경우, (c) 제 3 성막 방법의 경우를 나타낸다.
도 6 은 본 발명의 제 2 성막 방법을 설명하기 위한 (a) 타이밍 차트와 (b) 기판의 반송 경로를 나타내는 모식도이다.
도 7 은 본 발명의 제 2 성막 방법에 있어서의 기판의 반송 경로를 설명하기 위한 모식도이다.
도 8 은 본 발명의 제 3 성막 방법을 설명하기 위한 (a) 타이밍 차트와 (b) 기판의 반송 경로를 나타내는 모식도이다.
부호의 설명
1: 진공 처리 장치
2: 기판 캐리어
11: 로드 로크실
12: 가열실
13: 제 1 성막실
14: 제 2 성막실
15: 제 1 반송로
16: 제 2 반송로
17: 경로 변경 수단
S: 기판
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
도 1 은 본 발명의 종형 진공 처리 장치의 구성을 나타내는 모식적 단면도이다. 종형 진공 처리 장치 (1) 는, 기판 (S) 을 프레임 형상의 기판 캐리어 (2) 에 의해 대략 수직으로 유지하면서, 기판 (S) 에 대해 처리를 실시하는 종형 반송식 진공 처리 장치로서, 로드 로크실 (11) 과, 가열실 (12) 과, 제 1 성막실 (13) 과, 제 2 성막실 (14) 을 이 순서로 구비하고 있다. 각 실 사이에는, 게이트 밸브 (10) 가 형성되어, 각 실은 각각 독립적으로 진공 중에서 처리를 실시하는 것이 가능하다.
종형 진공 처리 장치 (1) 에는, 로드 로크실 (11) 로부터 제 2 성막실 (14) 에 걸쳐, 기판을 반송하는 서로 평행한 제 1 반송로 (15) 및 제 2 반송로 (16) 가 형성되어 있다. 제 2 반송로 (16) 는 제 1 성막실 (13) 및 제 2 성막실 (14) 에 형성된 성막 수단 (131 및 141) 측에 설치되어 있다. 제 1 반송로 (15) 및 제 2 반송로 (16) 에는, 각각 2 개의 레일이 부설되어, 기판 캐리어 (2) 는 이 레일 상을 기판 캐리어 저부에 형성된 차륜에 의해 이동하도록 구성되어 있다. 이 경우, 기판 캐리어 (2) 의 하면에 래크가 형성됨과 함께, 로드 로크실 (11), 가열실 (12), 제 1 성막실 (13), 및 제 2 성막실 (14) 에 모터의 회전력에 의해 회전하는 피니언 기어가 형성되어 있기 때문에, 이 래크와 피니언 기어를 서로 맞물리게 하고, 모터의 구동력이 기판 캐리어 (2) 에 전달되어, 기판 캐리어 (2) 가 반송된다.
로드 로크실 (11) 은, 도시하지 않은 진공 펌프가 형성되어, 로드 로크실 (11) 내를 소정의 진공도가 될 때까지 진공 배기하여, 그 진공도를 유지할 수 있도록 구성되어 있다.
가열실 (12) 은, 도시하지 않은 진공 펌프가 형성되어, 가열실 (12) 내를 소정의 진공도가 될 때까지 진공 배기하여, 그 진공도를 유지할 수 있음과 함께, 가열 수단 (121) 에 의해 제 2 반송로 (16) 또는 제 1 반송로 (15) 상의 기판을 소정의 온도까지 승온할 수 있도록 구성되어 있다.
제 1 성막실 (13) 및 제 2 성막실 (14) 에는, 도시하지 않은 진공 펌프가 형성되어, 제 1 성막실 (13) 및 제 2 성막실 (14) 내를 소정의 진공도가 될 때까지 진공 배기하여, 그 진공도를 유지할 수 있도록 구성되어 있다. 또, 제 1 성막실 (13) 에는 성막 수단 (131) 이, 제 2 성막실 (14) 에는 성막 수단 (141) 이 형성되어 있다. 성막 수단으로는 공지된 성막 수단을 사용할 수 있고, 예를 들어, 스퍼터법에 의해 성막하는 경우에는, 타깃 및 스퍼터 가스 도입 수단을 설치하여, 성막할 수 있도록 구성되어 있다. 또, CVD 법에 의해 성막하는 경우에는, 성막 가스 도입 수단을 설치하여, 성막할 수 있도록 구성되어 있다. 이들 성막 수단 (131 및 141) 에 의해 성막되는 것은, 제 2 반송로 (16) 상의 성막 위치 (132 및 142) 에 있는 기판 (S) 으로서, 제 1 반송로 (15) 상의 기판은 성막되지 않도록 구성되어 있다.
그리고 또한, 제 1 성막실 (13) 및 제 2 성막실 (14) 에는, 기판 캐리어 (2) 를 제 1 반송로 (15) 및 제 2 반송로 (16) 사이에서 이동시킬 수 있는 경로 변경 수단 (17) 이 형성되어 있다. 경로 변경 수단 (17) 은, 상세하게는 도시하지 않지만, 예를 들어, 기판 캐리어 (2) 의 외측 프레임에 형성된 유지부에 의해 기판 캐리어 (2) 를 지지하여, 기판 캐리어 (2) 를 제 1 반송로 (15) 및 제 2 반송로 (16) 사이에서 평행 이동시켜 반송로를 변경시킬 수 있도록 구성되어 있다.
본 발명의 종형 진공 처리 장치에 있어서는, 상기 서술한 바와 같이 구성된 기판 캐리어 (2) 에 의해 기판 (S) 을 각 제 1 반송로 (15) 및 제 2 반송로 (16) 상에서 반송시켜, 각 실 내에서 기판 (S) 에 대해 소정의 처리를 실시하는 것이 가능하다. 또, 제 1 성막실에서는, 기판 (S) 이 제 1 반송로 (15) 상에 있는 경우라도, 경로 변경 수단 (17) 에 의해 기판 (S) 을 제 2 반송로 (16) 상으로 이동시켜, 소정의 처리를 실시하는 것이 가능하기 때문에, 동일한 성막을 복수회 실시하는 성막 방법에 있어서는 동일한 성막을 실시하는 성막실을 생략할 수 있다. 즉, 종래의 진공 처리 장치에서는, 최후부의 처리실에만 경로 변경 수단이 형성되어 있었기 때문에, 최전부의 로드 로크실부터 최후부의 제 2 성막실까지 제 2 반송로 상을 기판이 통과하여 일련의 처리 공정이 끝난 후에, 경로 변경 수단에 의해 제 1 반송로로 변경되어, 제 1 반송로 상으로 이동시켰다. 기판은 제 1 반송로로 이동된 후에는 제 2 반송로로는 돌아오지 못하고, 그 때문에, 예를 들어 도중에 한번 더 제 2 반송로로 되돌려 동일한 성막 공정을 반복할 수 없었다. 따라서, 성막 방법의 처리 공정의 수만큼 처리실이 필요했다. 그러나, 본 건에서는 경로 변경 수단 (17) 이 도중의 처리실에도 형성되어 있기 때문에, 제 1 반송로 (15) 상에 기판 (S) 이 있어도, 소정의 처리를 실시하고자 하는 경우에는, 경로 변경 수단 (17) 에 의해 제 2 반송로 (16) 에 기판을 이동시켜, 소정의 처리를 실시할 수 있다. 따라서, 성막 공정 수보다 적은 처리실 수로 동일한 막을 형성할 수 있기 때문에, 본 발명의 진공 처리 장치 (1) 는 종래에 비해 더욱 콤팩트한 장치 구성으로 되어 있다.
본 발명의 종형 진공 처리 장치를 사용한 성막 방법에 대해, 이하 설명한다.
본 발명의 종형 진공 처리 장치 (1) 를 사용하면, 제 2 반송로 (16) 상을 반송시켜, 로드 로크실 (11) 로부터 반입하고, 제 1 성막실 (13) 및 제 2 성막실 (14) 에서 성막한 후에, 제 2 성막실 (14) 에서 경로 변경 수단 (17) 에 의해 제 1 반송로 (15) 로 이동시키고, 제 2 성막실 (14), 제 1 성막실 (13), 가열실 (12) 및 로드 로크실 (11) 을 통과시켜 기판을 취출함으로써, 기판 (S) 상에 2 층의 막을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 종형 진공 처리 장치 (1) 를 사용하면, 도 2 에 나타내는 3 층의 막을 형성할 수도 있다. 도 2 는 성막 후의 기판 (S) 의 단면 모식도이며, 기판 (S) 상에는, 제 1 막 (31) 과, 제 2 막 (32) 과, 제 3 막 (33) 이 이 순서로 성막되어 있다. 제 1 막 (31) 과 제 3 막 (33) 은 동일한 막이며, 제 2 막 (32) 만이 상이한 막으로 되어 있다. 또, 제 2 막 (32) 은 제 1 막 (31) 및 제 3 막 (33) 에 비하면 필요한 성막 시간이 길다. 예를 들어 도면 중에서는, 제 2 막 (32) 은 제 1 막 (31) 및 제 3 막 (33) 에 비해 막 두께가 두껍기 때문에 성막 시간이 길다. 이러한 3 층의 막 구조를 진공 처리 장치 (1) 를 사용하여 형성하는 방법에 대해, 도 3 을 이용하여 상세하게 설명한다.
도 3(a) 는 본 발명의 진공 처리 장치 (1) 를 사용하여 3 층의 막을 형성하는 경우의 타이밍 차트, 및 도 3(b) 는 진공 처리 장치 (1) 내에서의 기판 (S) 의 반송 경로를 나타내는 모식도이다. 타이밍 차트에서 세로축은 기판 (S1) 의 위치, 가로축은 시간을 나타낸다. 또한, 여기에서는 로드 로크실 (11) 에 대해서는 생략하였다.
t=0 에서는 기판 (S1) 이 가열실 (12) 에 제 1 반송로 (15) 로부터 반입되고, t=t1 에서 소정의 온도까지 가열되면, 제 1 반송로 (15) 를 통해 제 1 성막실 (13) 에 반입된다. 이어서, t=t2 ∼ t3 사이에서 기판 (S1) 은, 제 1 성막실 (13) 에서 경로 변경 수단 (17) 에 의해 제 1 반송로 (15) 로부터 제 2 반송로 (16) 로 이동되어, t=t3 ∼ t4 사이에서 제 1 막 (31) 이 성막된다. 그 후, 기판 (S1) 은, t=t4 ∼ t5 에서 제 2 성막실 (14) 로 반입되고, t=t5 부터 제 2 막 (32) 의 성막이 개시된다. t=t6 에서 성막 종료 후, 기판 (S1) 은, t=t6 ∼ t7 에서 경로 변경 수단 (17) 에 의해 제 2 반송로 (16) 로부터 제 1 반송로 (15) 로 이동한 후에, 제 1 반송로 (15) 를 통해 제 2 성막실 (14) 로부터 제 1 성막실 (13) 로 반송된다. 제 1 성막실 (13) 에서, 기판 (S1) 은, t=t8 ∼ t9 에서 경로 변경 수단 (17) 에 의해 제 1 반송로 (15) 로부터 제 2 반송로 (16) 로 이동되고, t=t9 부터 제 3 막 (33) 의 성막이 개시된다. t=t10 에서 성막이 종료되면, 기판 (S1) 은 t=t10 ∼ t11 에서 가열실 (12) 로 반출된다. 이러한 성막 방법에 의해, 기판 상에는, t=t3 ∼ t4 사이에서 제 1 막 (31) 이, t=t5 ∼ t6 에서 제 1 막 (31) 및 제 3 막 (33) 보다 두꺼운 제 2 막 (32) 이, t=t9 ∼ t10 에서 제 1 막과 동일한 제 3 막이 형성된다.
이와 같이, 본 발명의 종형 진공 처리 장치 (1) 를 사용하면, 제 1 막 (31) 과 동일한 제 3 막 (33) 을 성막하는 경우에, 제 3 막을 성막하기 위한 성막실을 설치하지 않고, 동일한 제 1 성막실 (13) 에서 기판 (S) 상에 3 층의 막을 성막할 수 있다. 따라서, 본 진공 처리 장치 (1) 에서는, 3 층 성막하는 경우라도, 성막실을 3 개 구비할 필요는 없고, 2 개 구비하고 있으면 되기 때문에, 콤팩트함과 함께 저비용으로 제조할 수 있다.
상기에서는, 1 장의 기판 (S1) 만 주목하여 설명하였으나, 도 4 및 도 5(a) 를 이용하여 다른 기판의 움직임도 포함하여 본 발명의 제 1 성막 방법에 대해 상세하게 설명한다.
도 4 는 본 발명의 종형 진공 처리 장치를 사용한 성막 방법을 설명하기 위한 가열실 (12) 과, 제 1 성막실 (13) 과, 제 2 성막실 (14) 에서의 기판 (S1 ∼ S5) 의 반송 경로를 시간 (1) ∼ (11) 별로 나타내는 모식도이다. 또한, 도 4(1) 이후에 있어서, 기판을 나타내는 참조 부호와 처리실을 나타내는 참조 부호 이외에는 생략한다. 또, 도 5(a) 는 도 4 에 대응하여 기판 (S1 ∼ S5) 의 반송 상태를 나타낸 타이밍 차트이며, 도 4(1) ∼ 도 4(11) 과 대응하는 지점에 (1) ∼ (11) 을 부여하였다. 이하, 도 4 를 중심으로 하여 설명한다.
도 4(1) 에서는, 구체적으로는, 기판 (S3) 은, 이미 제 1 성막실 (13) 에서 제 1 막 (31) 이 성막되어 있고, 제 2 반송로 (16) 에서의 제 2 성막실 (14) 의 성막 위치 (142) 에 설치되어, 제 2 막 (32) 이 성막되고 있는 상태이다. 기판 (S2) 은, 이미 제 1 성막실 (13) 에서 제 1 막 (31) 이 성막되고, 또한 제 2 성막실 (14) 에서 제 2 막 (32) 이 성막되며, 그 후 제 2 반송로 (16) 에서의 제 1 성막실 (13) 의 성막 위치 (132) 에 설치되어, 제 3 막 (33) 이 성막되고 있는 상태이다. 기판 (S1) 은, 로드 로크실 (11) 로부터 제 1 반송로를 통해 가열실 (12) 에 반송되고, 가열실 (12) 에서 소정의 온도까지 가열되어 유지되고 있다.
기판 (S1) 의 가열과, 기판 (S2) 에 대한 제 3 막 (33) 의 성막이 종료되면, 가열실 (12) 과 제 1 성막실 (13) 사이의 게이트 밸브가 개방되어, 기판 (S2) 은 가열실 (12) 로 반입되고, 또한 기판 (S1) 은 제 1 성막실 (13) 로 반입된다 (도 4(2) 참조).
이어서, 기판 (S2) 은 제 1 막 (31) ∼ 제 3 막 (33) 까지 성막되었기 때문에, 가열실 (12) 로부터 로드 로크실 (11) 로 그대로 반출된다. 기판 (S1) 은, 경로 변경 수단 (17) 에 의해, 제 1 반송로 (15) 로부터 제 2 반송로 (16) 로 이동되어 성막 위치 (132) 에 설치된다. 성막 위치 (132) 에 설치된 기판 (S1) 은 제 1 막 (31) 의 성막이 개시된다 (도 4(3) 참조).
기판 (S1) 의 성막 중에, 도 4(1) 의 시점으로부터 제 2 막 (32) 의 성막 중이었던 기판 (S3) 에 대한 성막이 종료되면, 기판 (S3) 은, 경로 변경 수단 (17) 에 의해, 제 2 반송로 (16) 에서의 성막 위치 (142) 로부터 제 1 반송로 (15) 로 이동된다 (도 4(4) 참조).
기판 (S1) 의 성막이 종료되면, 제 2 성막실 (14) 과 제 1 성막실 (13) 사이의 게이트 밸브가 개방되어, 기판 (S3) 은 제 1 반송로 (15) 를 통해 제 1 성막실 (13) 에 반입되고, 또한 기판 (S1) 은 제 2 반송로 (16) 를 통해 제 2 성막실 (14) 에 반입된다 (도 4(5) 참조).
그 후, 기판 (S1) 은 제 2 성막실 (14) 의 성막 위치 (142) 에 설치되고, 성막이 개시된다. 기판 (S3) 은, 경로 변경 수단 (17) 에 의해, 제 1 반송로 (15) 로부터 제 2 반송로 (16) 로 이동되어 성막 위치 (132) 에 설치되고, 기판 (S3) 에는 제 1 성막실 (13) 에서 제 3 막 (33) 의 성막이 개시된다. 이 기판 (S3) 에 대한 제 3 막 (33) 의 성막 중에, 기판 (S4) 이 로드 로크실 (11) 로부터 제 1 반송로 (15) 를 통해 가열실 (12) 로 반송된다 (도 4(6) 참조).
기판 (S4) 의 가열과, 기판 (S3) 에 대한 제 3 막 (33) 의 성막이 종료되면, 가열실 (12) 과 제 1 성막실 (13) 사이의 게이트 밸브가 개방되어, 기판 (S3) 은 제 2 반송로 (16) 를 통해 가열실 (12) 로 반출되고, 또한 기판 (S4) 은 제 1 반송로를 통해 제 1 성막실 (13) 에 반입된다 (도 4(7) 참조).
기판 (S3) 은 제 1 막 (31) ∼ 제 3 막 (33) 까지 성막되었기 때문에, 가열실 (12) 로부터 로드 로크실 (11) 로 그대로 반출된다. 기판 (S4) 은, 경로 변경 수단 (17) 에 의해, 제 1 반송로 (15) 로부터 제 2 반송로 (16) 로 이동되어 성막 위치 (132) 에 설치되고, 기판 (S4) 에 대한 제 1 막 (31) 의 성막이 개시된다. 기판 (S1) 은, 기판 (S1) 에 대한 제 2 막 (32) 의 성막이 종료되면, 경로 변경 수단 (17) 에 의해, 제 2 반송로 (16) 에서의 성막 위치 (142) 로부터 제 1 반송로 (15) 로 이동된다 (도 4(8) 참조).
그 후, 기판 (S4) 에 대한 성막이 종료되면, 제 2 성막실 (14) 과 제 1 성막실 (13) 사이의 게이트 밸브가 개방되어, 기판 (S4) 은 제 2 반송로 (16) 를 통해 제 2 성막실 (14) 에 반입되고, 또한 기판 (S1) 은 제 1 반송로 (15) 를 통해 제 1 성막실 (13) 에 반입된다 (도 4(9) 참조).
기판 (S1) 은, 경로 변경 수단 (17) 에 의해, 제 1 성막실 (13) 에서 제 1 반송로 (15) 로부터 제 2 반송로 (16) 로 이동되어 성막 위치 (132) 에 설치되고, 제 3 막 (33) 의 성막이 개시된다. 기판 (S4) 은 제 2 성막실 (14) 의 성막 위치 (142) 에 설치되고, 성막이 개시된다. 이 기판 (S1) 에 대한 제 3 막 (33) 의 성막 중에, 기판 (S5) 이 로드 로크실 (11) 로부터 제 1 반송로 (15) 를 통해 가열실 (12) 로 반송된다 (도 4(10) 참조).
마지막으로, 기판 (S5) 의 가열과, 기판 (S1) 에 대한 제 3 막 (33) 의 성막이 종료되면, 가열실 (12) 과 제 1 성막실 (13) 사이의 게이트 밸브가 개방되어, 기판 (S1) 은 제 2 반송로 (16) 를 통해 가열실 (12) 로 반출되고, 또한 기판 (S5) 은 제 1 반송로 (15) 를 통해 제 1 성막실 (13) 에 반입된다. 기판 (S5) 은, 경로 변경 수단 (17) 에 의해, 제 1 반송로 (15) 로부터 제 2 반송로 (16) 로 이동된다 (도 4(11) 참조). 그 후, 기판 (S1) 은 제 1 막 (31) ∼ 제 3 막 (33) 까지 성막되었기 때문에, 가열실 (12) 로부터 로드 로크실 (11) 로 그대로 반출된다. 또한, 기판 (S1 ∼ S3) 뿐만 아니라, 기판 (S4 및 S5) 에 대해서도 기판 (S1 ∼ S3) 과 마찬가지로 3 층 성막되는 것은 말할 필요도 없다.
이와 같이, 본 발명의 종형 진공 처리 장치는, 경로 변경 수단 (17) 에 의해 기판 반송로를 변경할 수 있기 때문에, 종형 반송 방식의 장치이면서, 기판 (S1 ∼ S5) 에 대해 제 2 성막실 (14) 에서 기판 상에 성막 시간이 긴 제 2 막 (32) 을 성막하고 있는 동안에, 제 1 성막실에서 다른 기판 상에 제 1 막 (31) 및 제 3 막 (33) 을 성막할 수 있다. 따라서, 택트 타임을 연장하지 않고, 3 층 구조의 막을 2 개의 성막실로 이루어지는 처리 장치를 사용하여 성막할 수 있다.
이하, 본 발명의 종형 진공 처리 장치를 사용한 제 2 성막 방법에 대해, 도 6 을 이용하여 설명한다.
제 2 성막 방법은 상기 제 1 성막 방법과는 기판 (S) 의 반송 경로가 상이하나, 도 2 에 나타내는 막을 동일하게 형성하는 것이 가능하다. 도 6(a) 는 본 발명의 장치를 사용하여 3 층의 막을 형성하는 경우의 타이밍 차트, 및 도 6(b) 는 기판의 반송 경로를 나타내는 모식도이다. 타이밍 차트에서 세로축은 기판 (S) 의 위치, 가로축은 시간을 나타낸다. 또한, 여기에서도 로드 로크실 (11) 에 대해서는 생략하였다.
t=0 에서는 기판 (S1) 이 가열실 (12) 에 제 2 반송로 (16) 로부터 반입되어, 소정의 온도까지 가열되면, t=t1 ∼ t2 에서 기판 (S1) 은 제 2 반송로 (16) 를 통해 제 1 성막실 (13) 에 반입된다. 이어서, t=t2 부터 기판 (S1) 에는 제 1 성막실 (13) 에서 제 1 막 (31) 이 성막된다. t=t3 에서 성막 종료 후, 기판 (S1) 은, t=t3 ∼ t4 에서 제 1 성막실 (13) 로부터 제 2 성막실 (14) 로 반송되고, t=t4 부터 제 2 막 (32) 의 성막이 개시된다. t=t5 에서 성막 종료 후, 기판 (S1) 은, t=t5 ∼ t6 에서 경로 변경 수단 (17) 에 의해 제 2 반송로 (16) 로부터 제 1 반송로 (15) 로 이동한 후에, 제 2 성막실 (14) 로부터 제 1 성막실 (13) 로 반송된다. 이어서, 기판 (S1) 은, t=t7 ∼ t8 에서 제 1 성막실 (13) 에서 경로 변경 수단 (17) 에 의해 제 1 반송로 (15) 로부터 제 2 반송로 (16) 로 이동되고, t=t8 부터 제 3 막 (33) 의 성막이 개시된다. t=t9 에서 성막이 종료되면, t=t9 ∼ t10 에서 경로 변경 수단 (17) 에 의해 제 2 반송로 (16) 로부터 제 1 반송로 (15) 로 이동된 후에, t=t10 ∼ t11 에서 기판 (S1) 은 가열실 (12) 로 반출된다.
이러한 성막 방법에 의해, 기판 상에는, t=t2 ∼ t3 에서 제 1 막 (31) 이, t=t4 ∼ t5 에서 제 1 막 및 제 3 막보다 두꺼운 제 2 막 (32) 이, t=t8 ∼ t9 에서 제 1 막과 동일한 제 3 막 (33) 이 형성된다.
이 막의 형성 방법에 대해, 도 7 및 도 5(b) 를 이용하여 다른 기판의 움직임도 포함하여 상세하게 설명한다.
도 7 은 본 발명의 종형 진공 처리 장치를 사용한 성막 방법을 설명하기 위한 가열실 (12) 과, 제 1 성막실 (13) 과, 제 2 성막실 (14) 에서의 기판 (S1 ∼ S5) 의 반송 경로를 시간 (1) ∼ (11) 별로 나타내는 모식도이다. 또한, 도 7(1) 이후에 있어서, 기판을 나타내는 참조 부호와 처리실을 나타내는 참조 부호 이외에는 생략한다. 또, 도 5(b) 는 도 7 에 대응하여 기판 (S1 ∼ S5) 의 반송 및 성막 상태를 나타낸 타이밍 차트이며, 도 7(1) ∼ 도 7(11) 과 대응하는 지점에 (1) ∼ (11) 을 부여하였다. 이하, 도 7 을 중심으로 설명한다.
도 7(1) 에서는, 기판 (S3) 은, 이미 제 1 성막실 (13) 에서 제 1 막 (31) 이 성막된 후에, 제 2 반송로 (16) 에서의 제 2 성막실 (14) 의 성막 위치 (142) 에 설치되어, 제 2 막 (32) 이 성막되고 있는 상태이다. 기판 (S2) 은, 이미 제 1 성막실 (13) 에서 제 1 막 (31) 이 성막되고, 또한 제 2 성막실 (14) 에서 제 2 막 (32) 이 성막되고, 그 후 제 1 성막실 (13) 에서 제 3 막 (33) 이 성막되어, 경로 변경 수단 (17) 에 의해 제 2 반송로 (16) 로부터 제 1 반송로로 이동되고 있는 상태이다. 기판 (S1) 은, 로드 로크실 (11) 로부터 제 2 반송로 (16) 를 통해 가열실 (12) 로 반송되어, 가열실 (12) 에서 소정의 온도까지 가열되어 유지되고 있다.
기판 (S1) 의 가열과, 기판 (S2) 의 이동이 종료되면, 가열실 (12) 과 제 1 성막실 (13) 사이의 게이트 밸브가 개방되어, 기판 (S2) 은 제 1 반송로 (15) 를 통해 가열실 (12) 로 반출되고, 또한 기판 (S1) 은 제 2 반송로 (16) 를 통해 제 1 성막실 (13) 로 반입된다 (도 7(2) 참조).
이어서, 기판 (S1) 은 성막 위치 (132) 에 설치되고, 제 1 막 (31) 의 성막이 개시된다. 기판 (S2) 은 제 1 막 (31) ∼ 제 3 막 (33) 까지 성막되었기 때문에, 가열실 (12) 로부터 로드 로크실 (11) 로 그대로 반출된다. 기판 (S1) 의 성막 중에, 도 7(1) 의 시점으로부터 제 2 막 (32) 의 성막 중이었던 기판 (S3) 에 대한 성막이 종료되면, 기판 (S3) 은, 경로 변경 수단 (17) 에 의해, 제 2 반송로 (16) 에서의 성막 위치 (142) 로부터 제 1 반송로 (15) 로 이동된다 (도 7(3) 참조).
기판 (S1) 의 성막이 종료되면, 제 2 성막실 (14) 과 제 1 성막실 (13) 사이의 게이트 밸브가 개방되어, 기판 (S3) 은 제 1 반송로 (15) 를 통해 제 1 성막실 (13) 에 반입되고, 또한 기판 (S1) 은 제 2 반송로 (16) 를 통해 제 2 성막실 (14) 에 반입된다 (도 7(4) 참조).
그 후, 기판 (S1) 은 제 2 성막실 (14) 의 성막 위치 (142) 에 설치되고, 성막이 개시된다. 기판 (S3) 은, 경로 변경 수단 (17) 에 의해, 제 1 반송로 (15) 로부터 제 2 반송로 (16) 로 이동되어 성막 위치 (132) 에 설치되고, 제 3 막 (33) 의 성막이 개시된다. 이 기판 (S1) 에 대한 제 2 막 (32) 의 성막 중에, 기판 (S4) 이 로드 로크실 (11) 로부터 제 2 반송로 (16) 를 통해 가열실 (12) 로 반송된다 (도 7(5) 참조).
기판 (S3) 에 대한 제 3 막 (33) 의 성막이 종료되면, 기판 (S3) 은, 경로 변경 수단 (17) 에 의해, 제 2 반송로 (16) 로부터 제 1 반송로 (15) 로 이동된다 (도 7(6) 참조).
기판 (S3) 의 경로 변경과 기판 (S4) 의 가열이 종료되면, 가열실 (12) 과 제 1 성막실 (13) 사이의 게이트 밸브가 개방되어, 기판 (S3) 은 제 1 반송로 (15) 를 통해 가열실 (12) 로 반출되고, 또한 기판 (S4) 은 제 2 반송로를 통해 제 1 성막실 (13) 에 반입되어 성막이 개시된다. 또, 기판 (S1) 에 대한 제 2 막 (32) 의 성막이 종료되면, 기판 (S1) 은, 경로 변경 수단 (17) 에 의해, 제 2 반송로 (16) 로부터 제 1 반송로 (15) 로 이동된다 (도 7(7) 참조).
기판 (S3) 은 제 1 막 (31) ∼ 제 3 막 (33) 까지 성막되었기 때문에, 가열실 (12) 로부터 로드 로크실 (11) 로 제 1 반송로 (15) 를 통해 반출된다. 기판 (S4) 에 대한 제 1 막 (31) 의 성막이 종료되면, 제 2 성막실 (14) 과 제 1 성막실 (13) 사이의 게이트 밸브가 개방되어, 기판 (S4) 은 제 2 반송로 (16) 를 통해 제 2 성막실 (14) 에 반입되고, 성막 위치 (142) 에서 성막이 개시된다. 또한, 기판 (S1) 은 제 1 반송로 (15) 를 통해 제 1 성막실 (13) 에 반입된다 (도 7(8) 참조).
기판 (S1) 은, 경로 변경 수단 (17) 에 의해, 제 1 성막실 (13) 에서 제 1 반송로 (15) 로부터 제 2 반송로 (16) 로 이동되어 성막 위치 (132) 에 설치되고, 제 3 막 (33) 의 성막이 개시된다. 기판 (S4) 에 대한 제 2 막 (32) 의 성막 중에, 기판 (S5) 이 로드 로크실 (11) 로부터 제 2 반송로 (16) 를 통해 가열실 (12) 로 반송되어, 가열이 개시된다 (도 7(9) 참조).
기판 (S1) 에 대한 제 3 막 (33) 의 성막이 종료되면, 경로 변경 수단 (17) 에 의해, 기판 (S1) 은 제 1 성막실 (13) 에서 제 2 반송로 (16) 로부터 제 1 반송로 (15) 로 이동된다 (도 7(10) 참조).
마지막으로, 기판 (S5) 의 가열과, 기판 (S1) 의 이동이 종료되면, 가열실 (12) 과 제 1 성막실 (13) 사이의 게이트 밸브가 개방되어, 기판 (S1) 은 제 1 반송로 (15) 를 통해 가열실 (12) 에 반출되고, 또한 기판 (S5) 은 제 2 반송로 (16) 를 통해 제 1 성막실 (13) 에 반입된다. 기판 (S4) 은, 경로 변경 수단 (17) 에 의해, 제 2 반송로 (16) 로부터 제 1 반송로 (15) 로 이동된다 (도 7(11) 참조). 그 후, 기판 (S1) 은 제 1 막 (31) ∼ 제 3 막 (33) 까지 성막되었기 때문에, 가열실 (12) 로부터 로드 로크실 (11) 로 반출된다. 또한, 기판 (S1 ∼ S3) 뿐만 아니라, 기판 (S4 및 S5) 에 대해서도 기판 (S1 ∼ S3) 과 마찬가지로 3 층 성막되는 것은 말할 필요도 없다.
이와 같이, 본 발명의 종형 진공 처리 장치는, 경로 변경 수단 (17) 에 의해 기판 반송로를 변경할 수 있기 때문에, 종형 반송 방식의 장치이면서, 제 2 성막실 (14) 에서 기판 상에 성막 시간이 긴 제 2 막 (32) 을 성막하고 있는 동안에, 제 1 성막실에서 다른 기판 상에 제 1 막 (31) 및 제 3 막 (33) 을 성막할 수 있다. 따라서, 택트 타임이 연장되지 않고, 3 층 구조의 막을 2 개의 성막실로 이루어지는 처리 장치를 사용하여 성막할 수 있다.
그리고 또한, 제 3 성막 방법으로서, 제 2 성막 방법에 있어서는 제 2 반송로 (16) 로부터 기판을 반입하여 성막을 실시하였으나, 제 1 반송로 (15) 로부터 기판을 반입해도 마찬가지로 도 1 에 나타내는 처리 장치를 사용하여 3 층 성막을 실시하는 것이 가능하다. 도 8 을 이용하여 이 점을 설명한다.
도 8(a) 는 본 발명의 장치를 사용하여 3 층의 막을 형성하는 경우의 타이밍 차트, 및 도 8(b) 는 기판의 반송 경로를 나타내는 모식도이다. 타이밍 차트에서 세로축은 기판 (S) 의 위치, 가로축은 시간을 나타낸다. 또한, 여기에서도 로드 로크실 (11) 에 대해서는 생략하였다.
t=0 에서 기판 (S1) 이 가열실 (12) 에 제 1 반송로 (15) 로부터 반입되고, 소정의 온도까지 가열되면, t=t1 ∼ t2 에서 제 1 반송로 (15) 를 통해 제 1 성막실 (13) 에 반입된다. 이어서, 기판 (S1) 은, t=t2 ∼ t3 에서 제 1 성막실 (13) 에서 경로 변경 수단 (17) 에 의해 제 1 반송로 (15) 로부터 제 2 반송로 (16) 로 이동되어, t=t3 부터 제 1 막 (31) 의 성막이 개시된다. t=t4 에서 성막이 종료되면, 기판 (S1) 은 경로 변경 수단 (17) 에 의해 제 2 반송로 (16) 로부터 제 1 반송로 (15) 로 이동된다. 이동 종료 후, t=t5 ∼ t6 에서 기판 (S1) 은, 제 1 성막실 (13) 로부터 제 2 성막실 (14) 로 반송되고, t=t6 ∼ t7 에서 경로 변경 수단 (17) 에 의해 제 1 반송로 (15) 로부터 제 2 반송로 (16) 로 이동되고, t=t7 부터 제 2 막 (32) 의 성막이 개시된다. t=t8 에서 성막 종료 후, 기판 (S1) 은, t=t8 ∼ t9 에서 제 2 성막실 (14) 로부터 제 1 성막실 (13) 로 반송된다. 이어서, t=t9 에서 제 1 성막실 (13) 에서, 기판 (S1) 에 대해 제 3 막 (33) 의 성막이 개시된다. t=10 에서 성막이 종료되면, 기판 (S1) 은 t=t10 ∼ t11 에서 제 2 반송로 (16) 를 통해 가열실 (12) 로 반출된다.
이러한 성막 방법에 의해, 기판 상에는, t=t3 ∼ t4 에서 제 1 막 (31) 이, t=t7 ∼ t8 에서 제 1 막 및 제 3 막보다 두꺼운 제 2 막 (32) 이, t=t9 ∼ t10 에서 제 1 막과 동일한 제 3 막 (33) 이 형성된다.
또한, 도 8 에서는 다른 기판의 반송 경로를 나타내는 도면은 생략하는데, 도 5(c) 에 나타낸 바와 같이 이 경우에 있어서도, 도 5(a) 에 나타내는 제 1 성막 방법 및 도 5(b) 에 나타내는 제 2 성막 방법과 동일한 택트 타임으로 성막을 실시하는 것이 가능하다.
즉, 본 발명의 각 성막 방법에서는, 경로 변경 수단 (17) 이 제 1 성막실 (13) 에도 형성되어 있음으로써, 제 1 반송로 (15) 상의 기판 (S) 도 제 2 반송로 (16) 로 이동시킬 수 있기 때문에, 제 1 성막실 (13) 에서 2 회 성막할 수 있다. 이 경우에, 제 2 막 (32) 의 성막 시간이 길기 때문에, 제 2 막 (32) 의 성막 중에, 제 1 막 (31) 및 제 3 막 (33) 을 성막할 수 있으므로, 성막 공정에서 불필요한 시간이 적다.
또, 본 발명의 진공 처리 장치 (1) 에서는, 가열 수단은 가열실 (12) 에 형성하였는데, 경로 변경 수단 (17) 을 형성하지 않은 실의 제 1 반송로 (15) 및 제 2 반송로 (16) 와의 사이에 가열 수단을 형성해도 된다.
또, 상기 실시형태에서는, 진공 처리 장치 (1) 의 제 1 성막실 (13) 및 제 2 성막실 (14) 에 경로 변경 수단 (17) 을 형성하였는데, 최후부의 처리실과, 성막 공정에서 동일한 처리를 2 회 실시하는 처리실에 각각 경로 변경 수단 (17) 을 형성하면 된다. 예를 들어, 성막 처리가 아니어도, 플라즈마 폭로 (曝露) 공정이 2 회 있는 성막 방법을 실시하는 경우에는, 플라즈마 발생실을 진공 처리 장치 (1) 에 형성하여, 이 플라즈마 발생실에 경로 변경 수단 (17) 을 형성하면 된다.
상기 서술한 본 발명의 각 성막 방법에 있어서, 기판의 반입·반출의 타이밍은 성막 방법이나 막의 종류 등 장치 구성에 따라 변경하는 것도 가능하다.
또, 선택적으로 기판 상에 1 층만을 성막하고자 하는 경우에는, 기판 (S) 을 로드 로크실 (11) 로부터 제 2 반송로 (16) 상을 반송하고, 제 1 성막실 (13) 에서만 성막을 실시하여, 경로 변경 수단 (17) 에 의해 기판 (S) 을 제 2 반송로로부터 제 1 반송로 (15) 로 이동시키고, 제 1 성막실 (13), 가열실 (12) 및 로드 로크실 (11) 을 통과시켜 기판 (S) 을 취출함으로써, 기판 (S) 상에 1 층의 막을 형성할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 종형 진공 처리 장치 (1) 에 의하면, 성막 공정에 따라 장치의 작동을 변화시킬 수 있다. 또, 제 2 성막실을 2 실 형성한 경우, 단 (端) 의 제 2 성막실이 메인터넌스 중이라도, 제 1 성막실 (13) 측의 제 2 성막실에서 성막을 실시하고, 이 성막실의 경로 변경 수단 (17) 에 의해 기판 (S) 을 제 2 반송로로부터 제 1 반송로 (15) 로 이동시킴으로써 운전을 계속할 수 있다.
실시예 1
본 실시예에서는, 도 1 에 나타내는 종형 진공 처리 장치 (1) 에서, 도 5 와 동일한 성막 방법에 의해 기판에 성막하였다. 성막 수단 (131) 으로는, Mo 타깃을 성막 위치 (132) 에 설치된 기판과 대향하도록 형성함과 함께, 스퍼터링 가스로서 Ar 가스를 제 1 성막실 내에 도입하도록 구성하였다. 성막 수단 (141) 으로는, Al 타깃을 성막 위치 (142) 에 설치된 기판과 대향하도록 형성함과 함께, 스퍼터링 가스로서 Ar 가스를 제 2 성막실 내에 도입하도록 구성하였다. 기판으로는, 2200 ㎜ × 2400 ㎜ × t0.7 ㎜ 의 유리 기판을 사용하였다.
먼저, 기판 (S1) 이 가열실 (12) 에 제 1 반송로 (15) 로부터 반입되고, 소정의 온도 (약 100 ℃) 까지 가열한 후, 기판 (S1) 을 제 1 반송로 (15) 를 통해 제 1 성막실 (13) 에 반입하였다. 이어서, 기판 (S1) 을 제 1 성막실 (13) 에서 경로 변경 수단 (17) 에 의해 제 1 반송로 (15) 로부터 제 2 반송로 (16) 로 이동시킨 후, 스퍼터 가스를 도입하여, Mo 막의 성막을 개시하였다. 약 10 초 경과 후, 성막을 종료하고, 제 1 성막실의 배기를 실시하였다. 이어서, 기판 (S1) 을 제 2 성막실 (14) 로 반입하고, 스퍼터 가스를 도입하여, Al 막의 성막을 개시하였다. 약 50 초 경과하여 Al 막의 성막이 종료된 후, 기판 (S1) 을 경로 변경 수단 (17) 에 의해 제 2 반송로 (16) 로부터 제 1 반송로 (15) 로 이동시킨 후에, 제 2 성막실 (14) 내부의 배기를 실시하였다. 다음으로, 기판 (S1) 을 제 2 성막실 (14) 로부터 제 1 성막실 (13) 로 반송하였다. 제 1 성막실 (13) 에서, 기판 (S1) 을 경로 변경 수단 (17) 에 의해 제 1 반송로 (15) 로부터 제 2 반송로 (16) 로 이동시키고, 스퍼터 가스를 도입하여 다시 Mo 막의 성막을 개시하였다. 약 10 초 경과 후, 성막을 종료하고, 배기를 실시한 후에 기판 (S1) 을 가열실 (12) 로 반출하였다. 이러한 성막 방법에 의해, 기판 상에는, 제 1 막 (31) 으로서의 Mo 막과, 제 2 막 (32) 으로서의 Al 막과, 제 3 막 (33) 으로서의 Mo 막이 형성되었다. 각 막의 두께는, 각각 약 50 ㎚, 약 300 ㎚, 약 50 ㎚ 였다. 또, 다른 기판에 대해서도 각각 3 층 구조의 막을 기판 상에 성막할 수 있었다.
실시예 2
본 실시예에서는, 실시예 1 과는, 제 1 성막실에서 스퍼터 가스로서의 Ar 가스에 N2 가스를 적당량 혼합한 점 이외에는 동일하게 성막하였다. 기판 상에는, 제 1 막 (31) 으로서의 질화 Mo 막과, 제 2 막 (32) 으로서의 Al 막과, 제 3 막으로서의 질화 Mo 막이 형성되었다. 각 막의 두께는, 각각 약 50 ㎚, 약 300 ㎚, 약 50 ㎚ 였다. 이 경우에는, 성막 전에 실시되는 스퍼터 압력 조정의 시간에 기판을 이동시킬 수 있었기 때문에, 성막에 있어서 택트 타임은 동일하였다.
산업상이용가능성
본 발명의 종형 진공 처리 장치에 의하면, 대형의 기판이라도 처리할 수 있기 때문에 디스플레이 제조 분야에서 이용가능하다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 기판에 대해 성막 처리를 실시하는 성막 처리실이 직렬로 복수 접속되어 있고, 이 복수의 성막 처리실 사이에 걸쳐 형성된 제 1 기판 반송로와, 상기 제 1 기판 반송로에 대해 병렬로 형성되며, 상기 기판을 반송함과 함께 각 성막 처리실에서의 상기 기판에 대해 성막 처리가 실시되는 제 2 기판 반송로가 형성되고, 또한 상기 복수의 성막 처리실 중, 적어도 2 개의 성막 처리실에, 상기 기판을 상기 제 1 기판 반송로 및 상기 제 2 기판 반송로 사이에서 이동시키기 위한 반송로 변경 수단이 형성되어 있는 진공 처리 장치를 사용하여, 각 성막 처리실에서 상기 기판에 대해 성막 처리를 실시하는 기판 처리 방법으로서,
    각 기판에는, 제 1 막과, 그 제 1 막보다 두꺼운 제 2 막과, 제 1 막과 동일한 재료로 구성되는 제 3 막이, 이 순서대로 성막되고,
    하나의 성막 처리실에서, 제 1 기판에 대해 제 2 막을 성막하는 제 1 기판 처리 공정과, 상기 하나의 성막 처리실에서, 제 2 기판에 대해 제 2 막을 성막하는 제 2 기판 처리 공정과, 다른 성막 처리실에서, 상기 제 1 기판 처리 공정에서 제 2 막이 성막된 상기 제 1 기판에 대해 제 3 막을 성막하고, 또한, 제 3 기판에 대해 제 1 막을 성막하는 다른 기판 처리 공정과,
    상기 하나의 성막 처리실에서, 상기 다른 기판 처리 공정에서 제 1 막이 성막된 상기 제 3 기판에 대해 제 2 막을 성막하는 제 3 기판 처리 공정을 갖고,
    상기 다른 기판 처리 공정이 상기 제 2 기판 처리 공정 중에 이루어지고,
    또한, 상기 다른 기판 처리 공정에서는, 상기 다른 성막 처리실에 형성된 반송로 변경 수단에 의해, 상기 다른 성막 처리실 내에 반입된 상기 제 1 기판 및 상기 제 3 기판 중 적어도 하나를, 상기 제 1 기판 반송로 및 상기 제 2 기판 반송로 사이에서 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 다른 기판 처리 공정이, 상기 제 1 기판은 상기 다른 성막 처리실에 상기 제 1 기판 반송로를 통해 반입되고, 그 후 상기 반송로 변경 수단에 의해 상기 제 1 기판 반송로로부터 상기 제 2 기판 반송로로 이동되고 나서 제 3 막의 성막이 실시되고, 제 3 막의 성막 종료 후에 상기 제 2 기판 반송로를 통해 상기 다른 성막 처리실로부터 반출되는 공정과, 상기 제 3 기판은 상기 다른 성막 처리실 내에 상기 제 1 반송로를 통해 반입되고, 그 후 상기 반송로 변경 수단에 의해 상기 제 1 기판 반송로로부터 상기 제 2 기판 반송로로 이동되고 나서 제 1 막의 성막이 실시되고, 제 1 막의 성막 종료 후에 상기 제 2 기판 반송로를 통해 상기 하나의 성막 처리실에 반입되는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 다른 기판 처리 공정이, 상기 제 1 기판은 상기 다른 성막 처리실 내에 상기 제 1 기판 반송로를 통해 반입되고, 상기 반송로 변경 수단에 의해 상기 제 1 기판 반송로로부터 상기 제 2 기판 반송로로 이동되고 나서 제 3 막의 성막이 실시되고, 제 3 막의 성막 종료 후에 상기 반송로 변경 수단에 의해 상기 제 2 기판 반송로로부터 상기 제 1 기판 반송로로 이동되는 공정과, 상기 제 3 기판은 상기 제 2 기판 반송로를 통해 상기 다른 성막 처리실 내로 반입되어 제 1 막의 성막이 실시되고, 제 1 막의 성막 종료 후에 상기 제 2 기판 반송로를 통해 상기 하나의 성막 처리실에 반입되는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  7. 기판에 대해 성막 처리를 실시하는 성막 처리실이 직렬로 복수 접속되어 있고, 이 복수의 성막 처리실 사이에 걸쳐 형성된 제 1 기판 반송로와, 상기 제 1 기판 반송로에 대해 병렬로 형성되며, 상기 기판을 반송함과 함께 각 성막 처리실에서의 상기 기판에 대해 성막 처리가 실시되는 제 2 기판 반송로가 형성되고, 또한 상기 복수의 성막 처리실 중, 적어도 2 개의 성막 처리실에, 상기 기판을 상기 제 1 기판 반송로 및 상기 제 2 기판 반송로 사이에서 이동시키기 위한 반송로 변경 수단이 형성되어 있는 진공 처리 장치를 사용하여, 각 성막 처리실에서 상기 기판에 대해 성막 처리를 실시하는 기판 처리 방법으로서,
    각 기판에는, 제 1 막과, 그 제 1 막보다 두꺼운 제 2 막과, 제 1 막과 동일한 재료로 구성되는 제 3 막이, 이 순서대로 성막되고,
    성막 처리실에서, 하나의 기판에 대해 2 회 이상, 상기 반송로 변경 수단에 의해 상기 제 1 기판 반송로 및 상기 제 2 기판 반송로 사이를 이동시킴과 함께, 이 성막 처리실에서 이 기판에 대해 제 1 막 및 제 3 막을 성막하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
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