KR20190080720A - 기판 가열 장치 및 성막 장치 - Google Patents

기판 가열 장치 및 성막 장치 Download PDF

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KR20190080720A
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heating chamber
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아라타 와타베
야마토 아베
요시코 아베
타카시 타케미
다이스케 아오누마
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캐논 톡키 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 기판의 가열 처리에 있어서 기판의 온도 분포의 균일화를 도모할 수 있는 기술을 제공한다.
[해결 수단] 기판 가열 장치(120)로서, 기판을 출납하기 위한 출입구(110, 130)를 가지는 가열실(12)과, 가열실(12)의 내부를 이동 가능한 가동상(122)으로서, 출입구(110, 130)로부터 가열실(12)에 기판을 출납 가능하게 하는 제1 위치와, 재치된 기판(2)이 연장하는 방향이 출입구(110, 130)로부터 어긋나는 제2 위치로 이동 가능한 가동상(122)과, 가동상(122)에 재치된 기판(2)의 면과 대향하도록 가동상(122)에 설치되는 히터(121)와, 가열실(12)의 내부에 대향 배치되는 리플렉터(123a, 123b)이며, 가동상(122)이 제2 위치에 있을 때 가동상(122)에 재치된 기판(2)의 단부와 각각 대향하는 리플렉터(123a, 123b)를 구비한다.

Description

기판 가열 장치 및 성막 장치{SUBSTRATE HEATING APPARATUS AND FILM FORMING APPARATUS}
본 발명은, 기판 가열 장치 및 성막 장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스에 이용되는 기판의 성막 처리에 있어서, 기판에 대한 박막의 밀착성의 개선 등을 목적으로 하여, 성막 처리 전에 기판을 가열하는 전 처리가 행해진다(특허문헌 1). 기판을 수직으로 세운 상태(피처리면이 수직으로 되는 자세)에서 지지·반송하는 방식의 장치 구성에서는, 기판은 기판의 면을 따라 직선적으로 연장하는 반송 경로 상을 찾아가 각 실(室) 사이를 이동한다. 성막 처리실 앞의 준비실에 있어서, 기판 반송 경로의 곁에 램프 히터 등의 히터를 배치하고, 기판을 히터와 대향하는 위치에서 정지시키고, 히터의 복사열에 의해 기판을 가열한다. 즉, 기판의 반송 경로의 일부에 기판을 가열하기 위한 가열 존을 형성한다.
국제공개 제2012/140799호
히터의 구성의 일례로서, 기판의 반송 방향으로 연장된 봉(棒) 형상의 발열체를 복수, 종(縱)으로(반송 방향과 직교하는 방향으로) 평행하게 배열하고, 발열체의 방사열을 반사하는 리플렉터를 발열체의 뒤쪽에 배치한 라인형의 히터가 알려져 있다. 기판의 온도 분포는, 히터의 길이가 기판 사이즈에 대해서 충분히 크지 않은 경우, 기판에 있어서의 중앙 부근과 단부에서 히터로부터 기판에의 열복사의 상태가 다르기 때문에, 기판의 반송 방향에 있어서, 중앙 부근에서 온도가 높고, 단부에서는 온도가 낮아지는 분포로 되기 쉽다. 또한, 준비실의 처리실 측에 대해 스토커실 측은 온도가 낮아, 기판의 온도 분포의 균일성에 영향을 미치는 한 요인이 된다. 따라서, 예를 들어, 기판보다 길이가 긴 히터를 이용하면, 기판의 온도 분포를 양호하게 할 수 있지만, 준비실을 대형화할 필요가 생기기 때문에, 장치의 대형화를 초래하게 되어, 풋 프린트의 확대에 이르러 버린다.
기판의 온도 분포의 불균일은, 성막 처리에 영향을 미치기 때문에, 기판의 온도 분포의 균일화를 위해서 리플렉터를 추가로 배치하는 것을 생각할 수 있다. 반송 방향에 있어서의 기판의 단부에 대해서 히터의 복사열을 효과적으로 반사시키기 위해서는, 반송 방향에 있어 기판을 사이에 끼우는 위치에 각각 리플렉터를 배치하는 구성이 매우 적합하다. 그렇지만, 기판의 반송 경로를 막는 위치에 리플렉터를 배치하게 되기 때문에, 기판의 반송 경로에 대해서 리플렉터를 진퇴 가능하게 구성할 필요가 있다. 준비실과 처리실 사이에 설치된 도어 밸브는, 기판 반송 경로에 대해서 진퇴 가능하게 슬라이드 이동하도록 설치되고 있고, 또한, 준비실 내부에 설치되기 때문에, 예를 들어, 이러한 도어 밸브에 리플렉터를 장착하는 것을 생각할 수 있다.
그러나, 역측의 준비실과 스토커실 사이에 설치된 도어 밸브는, 스토커실 내부 측, 즉, 준비실의 외측에 배치되어 있기 때문에, 리플렉터를 장착하는 것이 어렵다. 온도 분포 균일화를 위해서는, 기판 반송 방향의 양측에 리플렉터를 배치하는 것이 필요하다. 따라서, 예를 들어, 일방의 리플렉터를 장착한 도어 밸브의 개폐 동작과 연동하여, 역측의 타방의 리플렉터가 기판 반송 경로에 대해서 진퇴 가능한 구성을 채용하는 경우, 장치 구성의 복잡화, 부재 점수의 증가를 초래하여, 비용 상승으로 이어질 염려가 있다.
본 발명은, 기판의 가열 처리에 있어서 기판의 온도 분포의 균일화를 도모할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 기판 가열 장치는,
기판 가열 장치로서,
기판을 출납하기 위한 출입구를 가지는 가열실과,
상기 가열실의 내부를 이동 가능한 가동상(可動床)으로서, 상기 출입구로부터 상기 가열실에 기판을 출납 가능하게 하는 제1 위치와, 재치된 기판이 연장하는 방향이 상기 출입구로부터 어긋난 제2 위치로 이동 가능한 가동상과,
상기 가동상에 재치된 기판의 면과 대향하도록 상기 가동상에 설치되는 히터와,
상기 가열실의 내부에 대향 배치되는 리플렉터로서, 상기 가동상이 상기 제2 위치에 있을 때에 상기 가동상에 재치된 기판의 단부와 각각 대향하는 리플렉터
를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 성막 장치는,
기판에 성막 처리를 행하는 성막 장치로서,
기판에 성막 처리를 행하는 성막실과,
기판이 수용되는 스토커실과,
상기 기판 가열 장치로서, 상기 출입구로서, 상기 성막실과의 사이에서 기판을 출납하는 제1 출입구와, 상기 스토커실과의 사이에서 기판을 출납하는 제2 출입구를 가지는 기판 가열 장치와,
상기 성막실, 상기 스토커실, 상기 가열실 사이를, 기판을 지지하여 이동시키는 기판 반송 수단
을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 기판의 가열 처리에 있어서 기판의 온도 분포의 균일화를 도모할 수 있다.
[도 1] 본 발명의 실시예 1에 관한 기판 가열 장치의 모식적 단면도.
[도 2] 본 발명의 실시예 1에 관한 기판 가열 장치의 모식적 단면도.
[도 3] 본 발명의 실시예 1에 관한 기판 가열 장치의 모식적 단면도.
[도 4] 본 발명의 실시예 1에 관한 기판 가열 장치의 모식적 단면도.
[도 5] 본 발명의 실시예에 관한 성막 장치의 개략도.
[도 6] 본 발명의 실시예에 있어서의 성막 처리의 흐름도의 일례.
[도 7] 본 발명의 실시예 2에 관한 기판 가열 장치의 모식적 단면도.
[도 8] 본 발명의 실시예 2에 관한 기판 가열 장치의 모식적 단면도.
[도 9] 본 발명의 실시예 2에 관한 기판 가열 장치의 모식적 단면도.
[도 10] 본 발명의 실시예 2에 관한 기판 가열 장치의 모식적 단면도.
[도 11] 참고예에 있어서의 기판 반송 기구의 개략 구성을 나타내는 모식도.
[도 12] 참고예에 있어서의 기판 반송 기구의 개략 구성을 나타내는 모식적 단면도.
[도 13] 참고예에 있어서의 기판 반송 기구의 제어를 나타내는 도면.
[도 14] 참고예에 있어서의 기판 반송 기구의 제어 플로우의 일례.
[도 15] 참고예의 비교예에 있어서의 기판 반송 기구의 제어의 모습을 나타내는 모식도.
[도 16] 참고예에 있어서의 기판 반송 기구의 제어의 모습을 나타내는 모식도.
[도 17] 기판 처리 장치의 개략도.
이하 도면을 참조하여, 이 발명을 실시하기 위한 형태를, 실시예에 기초하여 예시적으로 상세하게 설명한다. 다만, 이 실시형태에 기재되어 있는 구성부품의 치수, 재질, 형상 그들의 상대 배치 등은, 발명이 적용되는 장치의 구성이나 각종 조건에 따라 적절히 변경되어야 하는 것이다. 즉, 이 발명의 범위를 이하의 실시형태에 한정하는 취지의 것이 아니다.
(실시예 1)
＜성막 장치의 전체 구성＞
도 5는, 본 발명의 실시예에 관한 성막 장치(1)의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
성막 장치(1)는, 성막 처리되는 기판(2)이 수용되는 스토커실(11)과, 기판(2)의 가열 처리를 행하는 가열실(준비실)(12)과, 기판(2)의 피처리면에 성막 처리를 행하는 성막실(13)을 구비한다. 성막실(13)에는, 성막 처리에 앞서 기판(2)의 피처리면의 세정 등의 전 처리나 에칭 처리를 행하기 위한 기판 처리 장치(14)와, 기판(2)의 피처리면에 성막 처리를 행하는 성막 처리부로서의 스퍼터링 장치(15)를 구비한다. 본 실시예의 성막 장치(1)는, 기판(2)을 세로로 세운 상태(피처리면이 수직으로 되는 자세)에서 기판 홀더(30)에 보유지지 되고, 기판 홀더(30)를 지지하는 반송 수단으로서의 기판 홀더 지지부(43)가 각 실 사이를 이동함으로써, 기판(2)을 각 실로 반송하는 구성으로 되어 있다(도 3 참조).
도 6은, 본 실시예에 있어서의 성막 처리의 흐름도의 일례이다. 기판(2)은, 스토커실(11)로부터 가열실(12)로(S101), 가열실(12)로부터 성막실(13)의 기판 처리 장치(14)로(S103), 기판 처리 장치(14)로부터 스퍼터링 장치(15)로(S105), 순차 반송되어, 성막 처리가 행해진다. 기판(2)은, 가열실(12)에서 히터(121)에 의해 가열 처리된 후(S102), 먼저, 성막실(13)의 기판 처리 장치(14)에 의한 표면 처리가 가해진다(S104). 표면 처리가 가해진 기판(2)은, 다음으로, 스퍼터링 장치(15)에 의한 각종 다른 재료로 이루어진 타겟(151, 152)을 이용한 스퍼터링 처리가 행해지고(S106), 성막 처리가 종료한다. 또한, 여기서 나타내는 성막 처리의 플로우는 어디까지나 일례이며, 여기서 나타내는 공정 내용에 한정되는 것이 아니다.
본 실시예에 관한 성막 장치(1)는, 예를 들어, 전 처리를 수반하는 여러 가지의 전극 형성에 적용 가능하다. 구체적인 예로서는, 예를 들어, FC-BGA(Flip-Chip　Ball　Grid　Array) 실장 기판용의 도금 시드막이나, SAW(Surface　Acoustic　Waｖe) 디바이스용의 메탈 적층막의 성막을 들 수 있다. 또한, LED의 본딩부에 있어서의 도전성 경질막, MLCC(Multi-Layered　Ceramic　Capacitor)의 단자부막의 성막 등도 들 수 있다. 그 외, 전자 부품 패키지에 있어서의 전자 쉴드막이나 칩 저항기의 단자부막의 성막에도 적용 가능하다. 처리 기판(2)의 사이즈는, 종횡 200㎜×200㎜, 두께 0.7~6.0㎜의 것을 예시할 수 있다. 기판(2)의 재질로서는, 유리, 알루미나, 세라믹, LTCC(Low　Temperature　Co-fired　Ceramics：저온 동시 소성 세라믹스) 등을 들 수 있다.
＜기판 반송 구성＞
도 3에 나타내는 바와 같이, 기판(2)은, 상술한 바와 같이, 수직으로 세운 상태에서 성막 장치(1)의 각 실 사이를 반송되며, 가열실(12)(챔버) 내에 있어서도, 피처리면(21)이 수직이 되는(피처리면(21)이 수평 방향으로 향한) 자세로 설치된다. 기판(2)은, 기판 홀더(30)에 의해, 피처리면(21) 및 이면(裏面)의 양면이 개방(노출)된 상태로 피처리 영역 외주의 주연부가 협지되어 보유지지된다. 기판(2)을 보유지지하는 기판 홀더(30)는, 기판 홀더 지지부(43)에 의해 지지된다. 기판 홀더 지지부(43)는, 기판 반송 수단으로서의 차륜(431)을 하방에 구비하며, 기판 홀더(42)를 지지한 상태에서 성막 장치(1)의 각 실 내를 각 실의 저면에 부설된 레일(432)을 타고 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 여기서 말하는 수직이란, 각 실의 저면 혹은 레일(432) 상면(기판 반송면)에 대해서 수직인 것으로, 장치 구성에 따라서는, 중력 방향(연직 방향)과 일치하지 않는 경우가 있다. 마찬가지로, 여기서 말하는 수평 방향도, 중력 방향과 직교하는 방향과 일치하지 않는 경우가 있다. 즉, 본 실시예에서는, 각 실의 내벽에 있어서의 기판 홀더 지지부(43)의 설치면이 수평면인 것을 전제로 하여 상하 좌우의 방향을 규정한 설명으로 하고 있지만, 당해 설치면의 방향이 바뀌면, 상하 좌우 방향의 규정도 이에 맞춰 변화하는 것은 말할 필요도 없다.
기판 홀더(30)는, 상술한 바와 같이, 기판(2)의 피처리 영역(피처리면(21))을 노출시켜 기판(2)을 보유지지하는 것으로, 개략, 제1 프레임인 기판 누름부(31)와, 제2 프레임인 기판 홀더 본체(32)로 기판(2)의 양면을 협지함으로써 기판(2)을 보유지지한다. 기판 누름부(31)와 기판 홀더 본체(32)는, 기판(2)을 협지한 상태에서, 체결 수단으로서의 나사(33)에 의해, 서로 체결 고정된다. 기판 누름부(31)와 기판 홀더 본체(32)는, 복수의 나사(33)에 의해 복수 개소에서 조일 수 있다. 본 실시예의 기판 홀더(30)는, 2매의 기판(2a, 2b)을 기판 반송 방향으로 나란히 보유지지하는 구성으로 되어 있다.
기판 홀더 본체(32)의 뒤쪽에는, 기판 처리 장치(14)의 고주파(RF) 전원과 접속하기 위한 RF 전극(34)이 설치되어 있다. 기판(2)에 고주파 역스퍼터링을 행하는 경우에는, 기판 홀더(30)를 성막실(13) 내의 기판 처리 장치(14)까지 반송하고, RF 전극(34)과 기판 처리 장치(14) 측의 RF 급전부(140)를 접촉시키고, 기판 처리 장치(14)의 전원으로부터 기판 홀더(30)를 거쳐 기판(2)에 전압을 인가한다(도 5 참조).
도 5에 나타내는 바와 같이, 레일(432)은, 스토커실(11), 가열실(12), 성막실(13)의 각 실에 각각 설치되어 있어, 스토커실(11)로부터, 가열실(12), 성막실(13)에 걸쳐 직선적으로 연장하는 기판(2)의 반송 경로를 형성하고 있다. 스토커실(11)은, 성막 처리가 가해지기 전의 기판(2)이나, 성막 처리가 가해진 기판(2)이, 일시적으로 대기하는 장소로서, 스토커실(11) 내를 기판 반송 경로와 직교하는 방향으로 슬라이드 이동 가능한 테이블(111)에 각각 실려져 있다. 성막 처리가 가해지는 기판(2)은, 먼저 스토커실(11)에 반입되며, 가열실(12), 성막실(13)을 거쳐 성막 처리를 행한 후, 가열실(12), 스토커실(11)을 거쳐 반출된다.
스토커실(11)에 있어서, 테이블(111)은, 복수의 레일 쌍(432)이 기판 반송 경로와 직교하는 방향으로 배열되어 있어, 기판 홀더(30)(기판 홀더 지지부(43))를 복수 재치 가능하게 구성되어 있다. 기판(2)을 가열실(12)로 송출할 때에는, 대상이 되는 기판 홀더(30)가 재치된 레일(432)이, 스토커실(11)과 가열실(12) 사이의 연통구(출입구)(110)의 정면이 되도록, 테이블(111)이 레일(113) 위를 슬라이드 이동한다. 또한, 성막 처리가 종료한 기판(2)을 가열실(12)로부터 반출할 때에는, 기판 홀더(30)가 재치되어 있지 않은 빈 레일 쌍(432)이 연통구(110)의 정면이 되도록, 테이블(111)이 레일(113) 위를 슬라이드 이동한다.
＜기판 가열 장치＞
도 1~도 4를 참조하여, 본 실시예에 관한 기판 가열 장치(120)에 대해 설명한다. 도 1은, 본 실시예에 관한 기판 가열 장치(120)의 구성을 나타내는 모식적 단면도(도 3의 A로부터 본 단면도)이며, 기판 가열 존이 형성된 상태를 나타내고 있다(가동상의 제1 위치). 도 2는, 본 발명의 실시예에 관한 기판 가열 장치의 모식적 단면도(도 3의 A로부터 본 단면)이며, 가열 레인을 기판 반송 경로에 합친 상태를 나타내고 있다(가동상의 제2 위치). 도 3은, 본 발명의 실시예에 관한 기판 가열 장치의 모식적 단면도(도 1의 B로부터 본 단면)이다. 도 4는, 본 발명의 실시예에 관한 기판 가열 장치의 모식적 단면도(도 1의 C로부터 본 단면)이다.
가열실(12)에서는, 성막실(13)에서의 성막 처리에 앞서, 기판(2)에 대한 박막의 밀착성을 높이는 등을 목적으로 한 가열 처리가 행해진다. 가열실(12)에는, 성막실(13)과의 사이에서 기판 홀더(30)를 출납하기 위한 연통구(출입구)(130)와, 연통구(130)를 개폐하는 도어 밸브(132)와, 가열실(12) 내부를 슬라이드 이동 가능한 가동상으로서의 테이블(122)이 설치되어 있다. 스토커실(11)과의 사이의 연통구(110)는, 스토커실(11) 측에 설치된 도어 밸브(112)에 의해 개폐된다. 가열실(12)은, 배기 장치(124)에 의해 실내의 압력을 조정 가능하게 구성되어 있다. 또한, 각 도어 밸브의 구성에 대해서는 도시를 생략하고 있다.
가열실(12)에 반입된 기판 홀더 지지부(43)는, 테이블(122) 상에 재치되고, 기판(2)에 대해 가열 처리나 성막 처리 전의 각종 조정이 행해진다. 테이블(122)은, 기판 홀더 지지부(43)의 반송 레인을 2개 구비하고 있다. 즉, 테이블(122) 상에는, 2조의 레일 쌍(432)이 기판 반송 방향과 직교하는 방향으로 나란하게 배치되어 있고, 제1 반송 레인(122a), 제2 반송 레인(122b)을 형성하고 있다. 연통구(110)와 연통구(130)는 가열실(12)에 있어 서로 대향하는 위치에 설치되고 있고, 테이블(122)은, 연통구(110)와 연통구(130)의 대향 방향과 직교하는 방향으로 레일(125) 상을 슬라이드 이동 가능하게 구성되어 있다. 즉, 연통구(110)와 연통구(130) 사이를 2개의 반송 레인(122a, 122b) 중 어느 것이 다리를 놓는 배치가 되도록, 테이블(122)은 이동한다. 테이블(122)을 레일(125) 상에서 왕복 슬라이드 이동시키기 위한 구성으로서는, 예를 들어, 공압식의 실린더 기구 등 종래 이미 알려진 기구를 적절히 이용할 수 있다.
테이블(122)에 설치된 2개의 반송 레인(122a, 122b) 중 반송 레인(122a)에는, 램프 히터(이하, 히터)(121)가 설치되어 있다. 당해 반송 레인(122a)은, 가열 레인으로서, 재치된 기판 홀더 지지부(43)에 지지된 기판(2)에 대해서 가열 처리를 가할 수 있도록 구성되어 있다. 히터(121)는, 기판(2)의 피처리면(21) 측을 가열하기 위한 제1 히터 유닛(121a)과, 기판(2)의 이면(22) 측을 가열하기 위한 제2 히터 유닛(121b)으로 구성된다. 각 히터 유닛(121a, 121b)은, 전원(126)으로부터 공급되는 전력을 도시하지 않는 전원 회로, 제어 회로에 의해 제어됨으로써, 소망하는 기판 가열 온도로 온도 조절된다.
제1 히터 유닛(121a)은, 통전에 의해 발열하는 봉 형상의 발열체(1211a)를 5개 구비한 라인 히터이며, 5개의 발열체(1211a)를, 각각 기판 반송 방향으로 평행하게 연장하는 방향으로, 기판 입설(立設) 방향(종 방향, 기판 반송 방향과 직교하는 방향)으로 등간격으로 배치하고 있다. 5개의 발열체(1211a)의 뒤쪽에는 발열체(1211a)가 방사하는 열을 기판(2)을 향해 반사시키기 위한 리플렉터(1212a)가 배치되어 있다. 발열체(1211a) 및 리플렉터(1212a)는, 테이블(122) 상에 설치된 지지 프레임(1213a)에 지지되고 있다.
제2 히터 유닛(121b)은, 발열체(1211b)를 2개 구비하고 있고, 2개의 발열체(1211b)를, 각각 기판 반송 방향으로 평행하게 연장하는 방향으로, 기판 입설 방향(종 방향)으로 나란히 배치하고 있다. 2개의 발열체(1211b)의 뒤쪽에는 리플렉터(1212b)가 배치되어 있다. 발열체(1211b) 및 리플렉터(1212b)는, 테이블(122) 상에 설치된 지지 프레임(1213b)에 지지되고 있다.
제1 히터 유닛(121a), 제2 히터 유닛(121b)의 상방에는, 기판(2)의 상변 단부와 대향하도록 리플렉터(1214)가 배치되고 있다. 리플렉터(1214)는, 지지 프레임(1213a, 1213b)의 각각의 상부에서 지지되고 있고, 각 발열체로부터 상방으로 전파하여 온 열을 기판(2)을 향해 하방으로 반사시킨다.
가열실(12)의 내벽에는, 한 쌍의 리플렉터(123a, 123b)가 장착되어 있다. 이 리플렉터 쌍(123a, 123b)은, 기판 가열 시에 있어 기판(2)의 기판 반송 방향에 있어서의 양단부의 가열을 돕기 위한 구성이다. 리플렉터(123a, 123b)는 서로 대향하는 위치에 배치되고 있고, 리플렉터(123a)는 연통구(130)의 옆에, 리플렉터(123b)는 연통구(110)의 옆에, 각각 배치되고 있다. 리플렉터(123a, 123b)의 대향 방향은, 연통구(110, 130)의 대향 방향과 평행이며, 리플렉터(123a, 123b)는, 연통구(110, 130)의 대향 영역, 즉, 연통구(110, 130)를 잇는 기판 반송 경로로부터 어긋난 위치에서 서로 대향한다.
리플렉터(123a, 123b)는, 몰리브덴, 텅스텐, SUS(Steel　Use　Stainless) 등으로 이루어지는 판 형상 부재이며, 히터(121)의 열을 지향성을 가지고 기판(2)을 향해 반사시키도록 구성되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이 기판 반송 경로를 따른 방향으로 보았을 때에, 리플렉터(123a, 123b)는, 그 대향 영역의 내측에, 기판 홀더(30), 각 히터 유닛(121a, 121b), 및 리플렉터(1214)가 들어가는 크기로 되어 있다. 또한, 리플렉터(123a, 123b)의 형상, 기판 홀더(30)에 대한 상대 배치에 관해서는, 여기에 나타낸 구성에 한정되는 것은 아니다. 본 실시예와 마찬가지로, 기판 단부에 대한 가열 효과, 기판 온도 분포의 균일화를 도모하는 것이 가능하다면, 본 실시예와는 다른 구성이어도 좋다.
기판 가열 처리에서는, 먼저, 2개의 반송 레인(122a, 122b) 중 히터(121)가 설치된 제1 반송 레인(가열 레인)(122a)의 위치가 연통구(110)와 일치하는 위치(제1 위치)이도록 테이블(122)을 이동시키고, 기판 홀더(30)를 반입한다(도 2). 그리고, 제1 반송 레인(122a)에 재치된 기판 홀더(30)가 리플렉터 쌍(123a, 123b)의 사이에 위치(제1 반송 레인(122a)이 리플렉터 쌍(123a, 123b)의 대향 영역 내에 위치)하는 위치(제2 위치)로 테이블(122)을 슬라이드시킨다(도 1). 이에 의해, 기판(2)의 기판 반송 방향에 있어서의 양단부와 각각 대향하는 위치에 리플렉터(123a, 123b)가 배치된(가열실(12) 내에 기판 가열 존이 형성된) 상태로 된다. 이 상태에 있어서, 각 연통구(110, 130)를 도어 밸브(112, 132)로 기밀 봉지하고, 배기 장치(124)에 의해 소정의 실내압을 형성하며, 히터(121)에 전력을 공급하여, 각 발열체(1211)의 열을 이용한 기판(2)의 가열 처리를 행한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 반송 레인(122a)의 기판 홀더(30) 및 히터(121)가 리플렉터 쌍(123a, 123b)의 대향 영역에 들어간 상태에 있어서, 기판 홀더(30)는, 하방을 제외한, 전후좌우 및 상방에 리플렉터가 배치된 상태가 된다. 이와 같이 기판 홀더(30)가 각종 리플렉터에 둘러싸인 기판 가열 존이 형성된다.
상술한 것처럼, 라인형의 히터에서는, 기판의 반송 방향으로 연장하는 발열체의 온도 분포가, 기판의 반송 방향에 있어서, 중앙 부근에서 온도가 높고, 단부에서는 온도가 낮아지는 분포가 되기 쉬워, 기판의 단부의 가열이 불충분하게 되기 쉽다. 본 실시예와 같이 기판(2)을 2매 나란히 보유지지한 경우, 2매의 기판(2) 중 반송 방향 상류측(스토커실(11) 측)의 기판(2a)의 동(同) 상류 측 단부(23a)와, 동 하류 측(성막실(13) 측)의 기판(2b)의 동 하류 측 단부(23b)가 종래의 가열 기구에서는 가열 불충분으로 되기 쉽다. 본 실시예에 따르면, 반송 방향 상류 측의 기판(2a)의 단부(23a)에는, 리플렉터(123a)가 대향 배치되고, 동 하류 측의 기판(2b)의 단부(23b)에는, 리플렉터(123b)가 대향 배치된다. 이와 같이 리플렉터(123a, 123b)가 배치된 구성에 있어서 히터 가열을 행함으로써, 2개의 기판(2)의 각 단부(23a, 23b)도 충분히 가열할 수 있어, 각 기판(2)의 온도 분포의 균일화를 도모할 수 있다.
테이블(122)의 2개의 반송 레인(122a, 122b) 중 히터(121)가 설치되어 있지 않은 제2 반송 레인(122b)은, 기판 가열 처리 동안, 연통구(110)와 연통구(130)를 잇는 제2 기판 반송로를 형성한다. 즉, 2개의 반송 레인(122a, 122b)은, 히터(121)가 설치된 제1 반송 레인(122a)이 리플렉터(123a, 123b)의 대향 영역 내에 위치할 때에, 제2 반송 레인(122b)이 연통구(110, 130)의 대향 영역 내에 위치하도록 배치되고 있다. 이에 의해, 제1 반송 레인(122a)에 있어서 기판(2)에 가열 처리를 가하고 있는 동안에, 예를 들어, 앞의 성막 공정에 있어서 성막실(13)에서 성막 처리가 가해진 기판(2)을, 제2 반송 레인(122b)을 이용하여, 성막실(13)로부터 스토커실(11)로 회수할 수 있어서, 복수의 기판(2)에 성막 처리를 행하는 경우에 있어서의 공정 시간의 단축을 도모할 수 있다.
(실시예 2)
도 7~도 10을 참조하여, 본 발명의 실시예 2에 관한 기판 가열 장치(120b)에 대해 설명한다. 실시예 2에 있어서 실시예 1과 공통되는 구성에 대해서는 같은 부호를 부여하고, 반복 설명은 생략한다. 실시예 1에서는, 기판 단부의 가열 효과를 높이기 위한 리플렉터가 가열실의 내벽에 고정되어 구성이 되고 있는데 대해, 실시예 2에서는, 동 리플렉터가 가동식의 구성으로 되고 있다.
본 실시예에 있어서, 리플렉터(123a, 123b)는, 신축 동작이 가능한 신축 부재로서의 신축 암(127)을 거쳐서 가열실(12)의 내벽에 고정되어 있다. 신축 암(127)은, 예를 들어, 공압 실린더를 이용한 기구에 의해 신축 동작을 제어 가능한 구성으로 되어 있다. 리플렉터(123a, 123b)는, 각각 2개의 신축 암(127)에 의해 지지되어 있다(도 10 참조). 이 신축 암(127)의 신축 동작에 의해, 리플렉터(123a, 123b)는, 가열실(12) 내에 있어서의 대향 위치를 가변하게 구성되어 있다. 따라서, 리플렉터(123a, 123b)의 위치와 테이블(122)의 위치를 여러 가지 조합함으로써, 기판 가열 존을 가열실(12) 내에 있어 여러 위치에 배치하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 본 실시예에서는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 각 리플렉터(123a, 123b)를, 각각 상하에 배치한 2개의 신축 암(127)으로 지지하는 구성으로 하고 있지만, 신축 암(127)의 갯수나 배치는, 본 실시예에서 나타낸 구성에 한정되는 것은 아니다.
도 7은, 기판 가열 존을 실시예 1과 마찬가지 위치에 배치(형성)하는 경우의, 리플렉터(123a, 123b)와 테이블(122)의 상대 배치의 모습을 나타내는 도면이다. 각 신축 암(127)은 각각 줄어든 신축 상태로 되고 있고, 리플렉터(123a, 123b)는, 연통구(110, 130)로부터 어긋난 위치, 즉, 기판의 반송 경로로부터 어긋난 위치에서 대향하는 배치로 되어 있다. 테이블(122)은, 히터(121)가 배치된 제1 반송 레인(122a)이, 연통구(110, 130)의 대향 영역으로부터 어긋난 위치에서 대향하는 리플렉터(123a, 123b)의 사이에 위치하도록 위치하고 있다. 이에 의해, 실시예 1과 마찬가지로, 기판의 반송 경로로부터 어긋난 위치에서 기판 가열 존이 형성된다. 또한, 이 때 제2 반송 레인(122b)은 기판의 반송 경로 상에 위치하게 되어, 실시예 1과 마찬가지로, 기판 가열 처리를 가하고 있는 동안에, 다른 기판 홀더를 연통구(110, 130)를 거쳐서 가열실(12)을 통과시키는 것이 가능하게 되어 있다.
도 8은, 제1 반송 레인(122a)에 대해서 기판 홀더(30)의 반입·반출을 가능하게 하는 상대 배치의 모습을 나타내는 도면이다. 각 신축 암(127)이 줄어든 신축 상태로 되어 있고, 리플렉터(123a, 123b)가 연통구(110, 130)로부터 어긋난 위치에 있는데 대해, 제2 반송 레인(122b)이 기판 반송 경로의 일부를 형성하는 위치에 있어, 제2 반송 레인(123b)에 대해서 기판 홀더(30)를 반입·반출하는 것이 가능하게 되어 있다.
도 9는, 기판 가열 존을 도 7에 나타내는 위치와는 다른 위치에 배치(형성)하는 경우의, 리플렉터(123a, 123b)와 테이블(122)의 상대 배치의 모습을 나타내는 도면이다. 각 신축 로드(127)는 각각 늘어난 신축 상태로 되어 있고, 리플렉터(123a, 123b)는, 연통구(110, 130)의 대향 영역의 내측에서 서로 대향하는 배치로 되어 있다. 즉, 리플렉터(123a, 123b)는, 기판의 반송 경로와 일치하는 위치에 있다. 테이블(122)은, 히터(121)가 배치된 제1 반송 레인(122a)이, 연통구(110, 130)의 대향 영역의 내측으로서 리플렉터(123a, 123b)의 대향 영역의 내측에 위치하도록 위치한다. 이에 의해, 기판 가열 존이, 도 7(즉, 실시예 1)에 나타내는 위치와는 다른 위치에 형성된다.
(참고예)
도 11~도 17을 참조하여, 참고예에 관한 성막 장치에 대해 설명한다. 도 11은, 참고예에 있어서의 기판 반송 기구의 개략 구성을 나타내는 모식도이다. 도 12는, 참고예에 있어서의 기판 반송 기구의 개략 구성을 나타내는 모식적 단면도이다. 도 13은, 참고예에 있어서의 기판 반송 기구의 제어의 설명도이다. 도 14는, 참고예에 있어서의 기판 반송 기구의 제어 플로우를 나타내는 도면이다. 도 15는, 참고예의 비교예에 있어서의 기판 반송 기구의 제어의 모습을 나타내는 모식도이다. 도 16은, 참고예에 있어서의 기판 반송 기구의 제어의 모습을 나타내는 모식도이다. 도 17은, 기판 처리 장치의 개략도이다. 또한, 본 참고예에 있어 여기서 특히 설명하지 않는 사항은, 상기 실시예 1, 2와 마찬가지이며, 반복 설명은 생략한다.
＜기판 처리 장치＞
도 17은, 도 5에 나타내는 기판 처리 장치(14)의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 모식도(기판 처리 장치(14)의 구성을 기판(2)의 반송 방향으로 본 도면)이다. 기판 처리 장치(14)는, 성막실(13)을 구성하는 챔버(41)와, 기판 홀더(30)와, 기판 홀더 지지부(43)와, 전압 인가 수단으로서의 매칭 박스(44) 및 고주파 전원(45)과, 압력 조정 수단(46)과, 가스 공급 수단(47)을 구비한다.
기판(2)은, 상술한 것처럼, 수직으로 세운 상태로 성막 장치의 각 실 사이를 반송되며, 챔버(41) 내에 있어서도, 피처리면(21)이 수직이 되는(피처리면(21)이 수평 방향으로 향한) 자세로 설치된다. 챔버(41)의 내벽 중 측벽면 및 상면과, 기판 홀더 지지부(43)의 외면은, 방착판(481)(SUS 등의 금속판)으로 덮여져 있다. 또한, 기판 홀더(30)의 기판 재치면 측과는 반대 측에도 방착판(482)이 설치되어 있다. 방착판(481, 482)은, 챔버(41)의 내벽 및 기판 홀더 지지부(43)나 기판 홀더(42)의 외면에, 성막 시에 비산하는 재료가 부착하는 것을 방지한다. 방착판(481, 482)을 배치하고, 떼어내는 것이 가능하게 함으로써, 세정이나 교환 등의 메인터넌스를 용이하게 행할 수 있다. 방착판(481)은, 챔버(41) 혹은 기판 홀더 지지부(43)에 접속되어 있고, 그들은 GND 전위(애노드)로 되어 있다. 또한, 방착판(482)은, 기판 홀더(30)와 마찬가지로 전위가 걸리며, 캐소드의 일부가 된다.
＜역스퍼터 원리를 이용한 기판 표면 처리＞
챔버(41) 내에 기판(2)이 설치된 상태에 있어서, 가스 공급 수단(47)에 의해 챔버(41) 내에 방전 가스가 공급됨과 함께, 진공 펌프(461) 등을 구비한 압력 조정 수단(46)에 의해, 챔버(41) 내의 압력이 소정의 압력(예를 들어, 0.3~1.2Pa)으로 유지된다. 방전 가스로서는, 예를 들어, O2, N2, Ar, CF3, NF3 및 이들의 혼합 가스나, 대기 등을 들 수 있다. 기판 홀더(42)는, 급전부(46)를 거쳐서 매칭 박스(44) 및 고주파 전원(45)에 접속되어 있고, 매칭 박스(44)에 의해 임피던스 정합된 소정의 고주파 전압(예를 들어, 50~400W, 0.07~0.60W/㎠(구동 파워))이 인가된다.
상기 전압 인가에 의해, 기판(2)의 피처리면(21) 및 기판 홀더(30) 근방에 플라즈마(P)가 형성된다. 그리고, 플라즈마(P) 중의 이온 또는 전자가 기판(2)의 피처리면(21)에 조사·충돌하여, 그 표면이 에칭된다. 이에 의해, 예를 들어, 나중의 성막 처리(스퍼터링)의 전 처리로서, 피처리면(21) 상에 형성된 자연 산화막이나 유기물 등의 오염 등을 제거할 수 있어, 클리닝 효과나 기판 표면 활성 효과를 얻을 수 있다.
＜기판 반송 기구＞
본 참고예에 관한 성막 장치(1c)의 개략 구성은, 도 5에 나타내는 실시예 1, 2와 마찬가지의 구성으로 되어 있다. 본 참고예에 관한 성막 장치(1c)는, 기판 홀더(30)를 기판 처리 장치(14)에 반송하는 반송 기구에 있어 특징을 가지는 것으로 되어 있다. 상술한 것처럼, 기판(2)에 고주파(RF) 역스퍼터링을 행하는 경우에는, 기판 홀더(30)를 성막실(13) 내의 기판 처리 장치(14)까지 반송하고, 기판 홀더 본체(32) 뒤쪽의 RF 전극(34)을, 기판 처리 장치(14) 측의 RF 급전부(140)와 접촉시킨다(도 15(a), (b)).
도 11 및 도 12에 나타내는 바와 같이, 본 참고예에 관한 성막 장치(1c)에서는, 기판 홀더(30)를 지지 반송하는 기판 홀더 지지부(43)를 반송하는 동력을 얻기 위한 기구로서, 랙 앤드 피니언 기구를 이용하고 있다. 구체적으로는, 기판 홀더 지지부(43) 하부에 설치된 랙(433)과, 기판 반송로(50)에 설치된 피니언(51)이 서로 맞물리고 있어, 피니언(51)의 회전에 의해 랙(433)에서 힘을 받음으로써, 기판 홀더 지지부(43)가 기판 반송로(50) 상을 이동한다. "481"은, 성막 시에 비산하는 재료가 부착하는 것을 방지하기 위한 방착판(SUS나 알루미늄 등의 금속판)이다. 또한, 도 12에는, 랙(433)만을 도시하고 있고, 기판 홀더 지지부(43) 등의 상부 구성은 도시를 생략하고 있다. 또한, 본 참고예의 설명에 있어서, 차륜(431)과 레일(432)에 관한 도시 및 설명은 생략하고 있다. 또한, 반송 기구의 구체적 구성에 관해서, 본 참고예에서 나타내는 구성은 어디까지나 일례이며, 다른 구성을 적절히 채용해도 된다.
피니언(51)을 회전시키기 위한 구동 기구로서, 본 참고예에 관한 성막 장치(1c)에는, 동력원이 되는 서보 모터(52)와, 모터(52)로부터 연장하는 회전축(521)과, 베벨 기어 쌍(522)을 거쳐 회전축(521)의 회전력을 받아서 회전하는 제2 회전축(523)을 구비한다. 회전축(521)은, 모터(52)로부터 기판 반송로(50)를 따라 연장하고 있고, 회전축(523)은, 회전축(521)과 직교하는 방향으로 연장하고 있다. 회전축(523)의 외주에는, 풀리(524)가 배치되어 있고, 전자 클러치(53)를 거쳐 회전축(523)의 회전력의 전달의 ON·OFF가 제어되도록 구성되어 있다. 전자 클러치(53)는, 전자력의 제어에 의해 회전축(523)에 대해 축방향으로 이동 가능한 슬라이딩 운동체(531)를, 풀리(524)에 접촉시켜 제동 토오크를 부여함으로써, 회전축(523)의 회전력을 풀리(524)에 전달한다. 한편, 피니언(51)은, 기판 반송로(50)에 있어서의 성막실(13)과 외부 사이를 갈라놓는 격벽(501) 사이에 축 지지된 회전축(511)에 조립되어져 있다. 회전축(511)의 일단은, 자성 유체에 의한 자기 시일을 이용하여 봉지된 베어링(502)을 거쳐 격벽(501) 외부에 배치된 풀리(512)에 연결되어 있다. 상술한 전자 클러치(53)의 클러치 동작에 의해 풀리(524)가 회전하면, 풀리(524)의 회전력이 벨트(54)를 거쳐 풀리(512)에 전달되어, 회전축(111)이 회전하고, 피니언(51)을 회전시킨다. 이에 의해 기판 홀더 지지부(43)가 기판 반송로(50) 상을 이동한다. 기판 홀더 지지부(43)의 반송을 정지하는 경우에는, 전자 클러치(53)의 전자력의 제어에 의해 슬라이딩 운동체(531)를 풀리(524)로부터 이간시켜, 모터(52)의 구동력이 풀리(524)에 전달하지 않도록 한다. 또한, 기판 홀더(30)가 반송되는 기판 반송 경로(50)가 형성되는 격벽(501)의 내측은 진공압 분위기이며, 격벽(501)의 외측은 대기압 분위기이다.
기판 홀더 지지부(43)의 반송 경로 하방에는, 기판 홀더 지지부(43)의 위치를 검지하기 위한 센서(광학 센서)(55)가, 반송 경로를 따라 복수 배치되어 있어, 기판 홀더 지지부(43)의 반송 위치의 제어에 이용된다. 센서(55)는, 도시하지 않는 발광부와 수광부를 갖고, 발광부의 광이 기판 홀더 지지부(43)의 하면에 반사하여 수광부에서 수광됨으로써, 센서(55)의 상방에 있어서의 기판 홀더 지지부(43)의 유무를 검지한다. 또한, 위치 검지 센서로서는, 여기에 나타내는 광학 센서(55)에 한정하지 않고, 다른 센서를 이용해도 좋다.
종형 반송의 장치에서 RF 역스퍼터를 행하는 경우, 기판 홀더(30)의 이면에 RF 전극(34)을 설치하고, 장치 측에 설치되어 있는 RF 급전부(140)와 접촉시켜, RF 역스퍼터 처리를 행하는 방법 외에, 반송 레일(432)로부터 급전하는 방법 등이 이용되는 경우도 있다. 기판 홀더(30)의 이면에 RF 전극(34)을 설치하는 방식에서는, 처리를 행하는 기판면의 중앙 부근으로부터 급전할 수 있기 때문에, 에칭 분포 균일성이 반송 레일(432)로부터 급전을 행하는 방식보다도 좋아진다고 하는 이점이 있다. 그러나, 기판 홀더(30)의 이면에 RF 전극(34)을 마련하는 방식에서는, 서보 모터(52)의 위치 제어만이라면 기판 홀더(30)의 공차에 의한 고르지 못함 등에 의해 접촉하지 않는 경우가 있다(도 15(c)). 그 때문에, 확실히 접촉시키기 위해서는 위치 센서나 압력 센서 등을 추가하여, 접촉을 확인하는 것이 일반적이다.
또한, 위치 센서나 압력 센서를 이용하지 않는 방법으로서, 장애물과의 접촉으로 발생하는 모터의 토오크 상승을 검지하여, 반송을 정지시키는 방법이 일본특허공개 제2004-104011호 공보에 개시되어 있다. 이것은, 정상 반송 시의 토오크치를 미리 설정하여 두고, 그 값에 기초한 제한치를 넘었을 경우에 모터를 정지하는 기술이다.
그러나, 이 기술을 본 참고예에 관한 성막 장치(1c)에 적용했을 경우, 토오크 상승으로 정지한 위치가 반드시 이상적(理想的)인 위치, 토오크치로 정지하고 있는지를 판단할 방법이 없다. 예를 들어, 모터나 반송계의 이상(異常)으로 토오크가 상승했을 경우, RF 전극(34)과 RF 급전부(140)가 접촉하고 있지 않음에도 불구하고 정지하여 다음의 프로세스로 옮기려 하기 때문에, RF 전극(34)과 RF 급전부(140)와의 접촉 불량 및 방전 이상을 일으킨다. 또한, RF 급전부(140)의 이상으로 토오크가 상승하지 않는 경우, 기판 홀더(30)가 정지해야 할 위치보다도 많이 이동하여 버려, 본래 접촉하지 않는 장치의 개소와 접촉하여 장치의 다른 개소를 파손시킬 우려도 있다.
나아가 RF 급전부(140)에는 RF 전극(34)과의 접촉의 충격을 경감하기 위해서 탄성을 가진 구조를 이용하지만, 접촉 후에 RF 급전부(140)와 RF 전극(34)과의 사이에 발생하는 반발력에 의해, 모터(52) 정지 후에도 토오크치가 변화할 때가 있다. 토오크치가 상승하는 경우, RF 급전부(140)와 RF 전극(34)과의 사이의 반발력이 클 때이며, 결과적으로 기판 홀더(30)의 반송 기어와 장치 측 기어의 서로 맞물림을 타고 넘어 되밀어내지는 현상이 일어나고 있다. 반대로, 토오크치가 저하하는 경우, RF 급전부(140)와 RF 전극(34)으로부터의 반발력이 작을 때이며, 결과적으로 RF 급전부(140)와 RF 전극(34)과의 사이의 접촉 불량이나 RF 급전부(140)나 RF 전극(34)의 열화가 의심된다. 이와 같은 기술을 이용한 생산 설비에서는, 상시 일정한 위치나 토오크치로 정지시켜 운용하고, 이상 시에는 즉시 장치를 정지, 혹은 오퍼레이터에게 이상을 알리는 것이 과제가 된다.
본 참고예에서는, 반송용의 서보 모터(52)의 토오크를 감시하여, RF 전극(34)과 RF 급전부(140)를 확실히 접촉시킴과 동시에, 정지 위치 및 정지 토오크치를 감시하여, 이상 시에는 장치의 정지 및 경보를 발행하는 제어 장치를 제안한다. 구체적으로는, RF 전극(34)이 RF 급전부(140)에 접촉하기 직전의 센서(55)를 통과하면(도 16(a)), 서보 모터(52)의 회전수 제어에 의해 감속시킨다(도 14, S201, S202, S203). 여기서, 본 참고예에서는, 통상 회전 시의 속도 설정을 3000㎜/min, 저속 회전 시의 속도 설정을 50~100㎜/min으로 하고 있다. 감속 후, 서보 모터(52)의 토오크와 기판 홀더(30)(RF 전극(34))의 위치를 감시하면서 기판 홀더(30)(기판 홀더 지지부(43))를 이동시킨다(도 14, S204, S205). 본 참고예에서는, 모터(52)의 토오크의 부하율의 상한치를 17%, 하한치를 6%로 하고, 기판 홀더(30)(RF 전극(34))의 위치 범위를 40㎜~52㎜로 하고 있다(상기 직전의 센서(55)를 통과하고 나서의 이동 거리). 토오크치의 상한은, RF 급전부(140)가 소성 변형하지 않는 범위로 한다. 토오크의 부하율이 소정의 범위 내에 들어간 상태에서, 기판 홀더(30)(RF 전극(34))의 위치가 소정의 범위 내에 도달하면(도 14, S205, YES), 모터(52)를 정지시킨다(도 14, S206, 도 16(b)). 그리고, 정지 위치 및 토오크치를 역스퍼터링 처리 등에 있어서의 방전 종료까지 감시한다.
한편, RF 급전부(140), RF 전극(34) 등에 이상이 있는 경우, 토오크치가 증가하지 않고, 정지하지 않기 때문에, 오버 런 했을 때에는 위치 제어에 의해 기판 홀더 지지부(43)의 반송을 정지시킨다(도 14, S207, S208, 도 16(c)). 또한, 모터 정지 후에 토오크의 하한을 밑돌았을 경우는, 상기 접촉 불량이나 RF 급전부(140), RF 전극(34)의 열화를 예측하는 것이 가능하다. 위치 하한 이하인 경우는, RF 급전부(140)와 RF 전극(34)의 접촉 이외의 요인에서의 정지를 추정할 수 있기 때문에(S208), 유저에게 알람으로 알려, 반송계의 트러블 해소로 신속하게 이행할 수 있다. 또한, 모터 정지 후에 토오크의 상한 이상(異常)으로 되었을 경우는, 기판 홀더(30)가 되밀어내질 가능성을 예측할 수 있기 때문에, RF 급전부(140)와 RF 전극(34)의 접촉 시의 감속 설정이나 모터 정지용의 토오크 제한치의 변경으로 신속하게 이행할 수 있다.
보다 구체적으로는, 도 13에 나타내는 바와 같이, P0로부터 기판 홀더(30)의 이동을 개시하고, P1을 통과함과 동시에 감속하고, P2a에서 스프링 형상의 RF 급전부(140)에 접촉하기 시작하기 때문에 토오크가 급격하게 상승하고, 토오크가 T1에 이른 시점에서 모터(52)를 정지시킨다. 기판 홀더(30)가 정지한 위치에서, 접촉하고 있는 RF 급전부(140)로부터의 반발력으로 최종 안정 토오크치가 정해진다. NG1은, 위치 하한 이상(異常)으로 RF 전극(34)과 RF 급전부(140)와의 접촉 이외의 요인으로 토오크 상승이 있었을 경우이다. NG2는, RF 급전부(140) 접촉 후에 T1에 이를 때까지의 이동 거리가 길고, RF 급전부(140)의 반발력이 한없이 줄고 있는 상황이다. NG3는, RF 급전부(140)로부터의 반발력이 충분히 남아 있는 상태임에도 불구하고 지나치게 누르고 있는 경우이며, 반대로 기판 홀더(30)가 되물리쳐져 반송 기어로부터 벗어나는 일이 있다. NG4는, RF 급전부(140) 접촉 후에 T1에 이르렀지만, RF 급전부(140)의 반발력이 약해서 반발이 적은 상태를 나타낸다. NG2와 유사한 원인에 의한 것으로, NG2보다도 먼저 일어날 가능성이 있다.
이상 설명한 것처럼, 본 참고예에 따르면, 기판 홀더의 반송을 적절히 제어할 수 있음과 함께, 이상(異常) 상태를 적절히 검지하는 것이 가능하게 된다.
＜그 외＞
본 실시예에서는, 기판을 세로로 하여 반송하는 장치 구성에 관해 설명했지만, 기판을 평평하게 놓아서 반송하는 장치 구성에 대해서도 본 발명은 적용 가능하다.
또한, 본 실시예에서는, 기판을 반송 방향과 직교하는 방향으로 슬라이드시켜 가열 존을 형성하는 구성으로 하고 있지만, 이러한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 가열실의 가동상을 슬라이드 이동하는 것이 아니라 회전 이동 가능한 구성으로 하고, 리플렉터에 대해서 기판의 단부가 대향하는 회전 위상으로 기판 홀더의 방향을 바꿈으로써, 가열 존을 형성하는 구성으로 해도 된다.
상기 각 실시예 및 각 참고예는, 가능한 한 각각의 구성을 서로 조합할 수 있다.
1: 성막 장치
2: 기판
21: 피처리면
12: 가열실
121: 히터
122: 테이블
123a, 123b: 리플렉터
30: 기판 홀더
43: 기판 홀더 지지부

Claims (12)

  1. 기판 가열 장치로서,
    기판을 출납하기 위한 출입구를 가지는 가열실과,
    상기 가열실의 내부를 이동 가능한 가동상(可動床)으로서, 상기 출입구로부터 상기 가열실에 기판을 출납 가능하게 하는 제1 위치와, 재치된 기판이 연장하는 방향이 상기 출입구로부터 어긋나는 제2 위치로 이동 가능한 가동상과,
    상기 가동상에 재치된 기판의 면과 대향하도록 상기 가동상에 설치되는 히터와,
    상기 가열실의 내부에 대향 배치되는 리플렉터로서, 상기 가동상이 상기 제2 위치에 있을 때 상기 가동상에 재치된 기판의 단부와 각각 대향하는 리플렉터
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가동상은, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이를, 상기 리플렉터의 대향 방향과 직교하는 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가동상은, 상기 제2 위치에 있을 때에, 상기 히터에 대향하도록 재치된 기판과는 다른 기판을, 상기 출입구로부터 상기 가열실에 출납 가능하게 하는 제2 기판 반송 경로를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 히터는, 기판을 상기 출입구로부터 상기 가열실에 출납할 때의 상기 가동상에 있어서의 기판 반송 경로를 따라 연장하는 발열체를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 히터는, 상기 발열체로서, 기판의 피처리면과 대향하는 제1 발열체와, 기판의 상기 피처리면과는 반대 측의 면과 대향하는 제2 발열체를 가지는 기판 가열 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열실은, 상기 출입구로서 제1 출입구와 제2 출입구를 가지며,
    상기 리플렉터는, 상기 가열실의 내부에 있어서 상기 제1 출입구와 상기 제2 출입구를 잇는 기판 반송 경로로부터 어긋난 위치에서 서로 대향하는 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 출입구와 상기 제2 출입구는, 상기 가열실에 있어서 서로 대향하는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 리플렉터는, 상기 가열실의 내부에 있어서 상기 제1 출입구와 상기 제2 출입구의 대향 방향과 평행한 방향으로 서로 대향하는 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리플렉터는, 상기 제1 출입구와 상기 제2 출입구의 대향 영역으로부터 어긋난 제1 대향 위치와, 상기 대향 영역의 내측의 제2 대향 위치로 이동 가능하게 구성되어 있고, 상기 제2 대향 위치에 있어서, 상기 제1 위치에 있는 상기 가동상에 재치된 기판의 단부와 각각 대향하는 것이 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리플렉터는, 상기 가열실의 내벽에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.
  11. 기판에 성막 처리를 행하는 성막 장치로서,
    기판에 성막 처리를 행하는 성막실과,
    기판이 수용되는 스토커실과,
    제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 기판 가열 장치로서, 상기 출입구로서, 상기 성막실과의 사이에서 기판을 출납하는 제1 출입구와, 상기 스토커실과의 사이에서 기판을 출납하는 제2 출입구를 가지는 기판 가열 장치와,
    상기 성막실, 상기 스토커실, 상기 가열실의 사이를, 기판을 지지하고 이동시키는 기판 반송 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기판 반송 수단은, 기판의 면의 방향을 바꾸지 않고, 상기 성막실, 상기 스토커실, 상기 가열실의 사이를 이동하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
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