WO2012067085A1 - 成膜装置 - Google Patents

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WO2012067085A1
WO2012067085A1 PCT/JP2011/076243 JP2011076243W WO2012067085A1 WO 2012067085 A1 WO2012067085 A1 WO 2012067085A1 JP 2011076243 W JP2011076243 W JP 2011076243W WO 2012067085 A1 WO2012067085 A1 WO 2012067085A1
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carrier
chamber
film
moving mechanism
forming apparatus
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PCT/JP2011/076243
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智洋 早坂
康司 高橋
昌司 久保
雅弘 長嶋
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株式会社アルバック
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Publication date
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50—Substrate holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L21/67161—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
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    • H01L21/6776—Continuous loading and unloading into and out of a processing chamber, e.g. transporting belts within processing chambers
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    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping

Definitions

  • the present invention relates to a film forming apparatus, and more particularly, to a structure of a charging / unloading chamber constituting the film forming apparatus.
  • a film formation apparatus for forming a functional film on a semiconductor substrate or the like a PVD (Physical Vapor Deposition) apparatus, a CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus, or the like can be given.
  • a film forming apparatus represented by such a PVD apparatus or a CVD apparatus has a film forming chamber for forming a film on a substrate, and charging / removal connected to the film forming chamber via an airtight partition valve (opening / closing part). And at least a chamber (load / unload chamber).
  • the preparation / removal chamber for example, prepares the substrate from the space (one side surface) that is an atmospheric pressure atmosphere into the preparation / removal chamber, depressurizes the inside of the chamber, and then communicates with the film formation chamber that is the reduced pressure atmosphere.
  • the partition valve formed on the side surface is opened, and the substrate charged in the chamber is sent into the film forming chamber.
  • the loading / unloading chamber takes out the substrate on which the functional film has been formed in the film forming chamber in a reduced-pressure atmosphere and transports the substrate to the loading / unloading chamber (inside the chamber) through the other side surface. After that, the film-formed substrate is sent out from one side surface.
  • the loading / unloading chamber takes in and out the substrate between the film forming chamber in which the inside is a reduced pressure atmosphere and the outside of the film forming apparatus in which the atmospheric pressure atmosphere is maintained while keeping the inside of the film forming chamber in a reduced pressure atmosphere. It is a delivery chamber used for this purpose.
  • Such a loading / unloading chamber is conventionally equipped with a horizontal carrier (vertical carrier) that is held in a state where one surface of the substrate stands in the vertical direction in order to efficiently load and remove a plurality of substrates.
  • a transport mechanism for transporting along the direction was provided (for example, see Patent Documents 1 and 2).
  • the substrate on which film formation is to be performed (pre-deposition substrate) is loaded into the loading / unloading chamber, then the inside of the loading / unloading chamber (inside the chamber) is decompressed, and the substrate is placed horizontally. The position is moved to one position in the direction and retracted from a position (conveyance position) connected to the film formation chamber. Then, the substrate on which the film has been formed moves from the film formation chamber having a reduced pressure atmosphere to the preparation / removal chamber, and the substrate on which the film has been formed moves to the other position in the horizontal direction.
  • the substrate on which film formation is to be performed is moved to a transfer position connected to the film formation chamber, and the substrate is introduced into the film formation chamber. Then, after the film-formed substrate is moved again to the transfer position, the inside of the chamber, which is the loading / unloading chamber, is returned from the reduced-pressure atmosphere to the atmospheric pressure atmosphere, and then the deposited substrate is placed outside the loading / unloading chamber. Take out.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and is a film forming apparatus provided with a loading / unloading chamber that has excellent loading / unloading efficiency, can be easily downsized, and can be manufactured at a low cost with a simple configuration.
  • the purpose is to provide.
  • the film forming apparatus of the present invention communicates with the film forming chamber, the film forming chamber for forming a film on the substrate, the carrier for vertically holding the substrate so that one surface of the substrate is along the vertical direction, and the film forming chamber.
  • the carrier is moved between a loading / unloading chamber disposed via an opening / closing section and a transport position where the carrier can be inserted / removed between the film forming chamber and a retracted position adjacent to the transport position.
  • a moving mechanism provided in the preparation / removal chamber for moving the carrier up and down in an oblique direction at a predetermined angle greater than 0 ° and less than 90 ° with respect to the vertical and horizontal directions.
  • the moving mechanism linearly moves the carrier up and down along the oblique direction between the conveyance position and the retracted position that is located obliquely above the conveyance position.
  • the movement mechanism includes a first movement mechanism that moves the carrier between the conveyance position and a first retraction position that is located obliquely above the conveyance position, and the conveyance position. It is preferable to have a second moving mechanism for moving the carrier between the second retracted position located obliquely above the other with respect to the transport position.
  • the first moving mechanism and the second moving mechanism are each provided with a telescopic member that supports and moves the carrier, and the telescopic member of the first moving mechanism and the telescopic member of the second moving mechanism.
  • the members are preferably arranged so as to cross each other.
  • the moving mechanism preferably moves the carrier up and down in an oblique direction at an angle of 45 ° to 85 ° with respect to the horizontal direction. It is preferable that the film forming apparatus of the present invention further includes a heating unit that is provided at a position close to the retraction position of the preparation / removal chamber and that heats the substrate.
  • the moving mechanism further includes a third moving mechanism for moving the carrier along the vertical direction.
  • the carrier is moved in an oblique direction (that is, the vertical direction and the horizontal direction) forming a predetermined angle with respect to the vertical direction and the horizontal direction in the preparation / removal chamber.
  • the carrier is linearly moved up and down along the oblique direction between the retreat position located obliquely above the transport position and the transport position.
  • the film forming apparatus can be downsized as compared with the conventional case where the carrier is retracted in parallel with the transport position along the horizontal direction.
  • the movement distance of the carrier in the horizontal direction can be reduced by shifting the carrier in the vertical direction.
  • each angle is greater than 0 ° and less than 90 ° with respect to the vertical direction and the horizontal direction. Just lift it diagonally. For this reason, the movement which produces mechanical friction and contact, such as the rail laid along the horizontal direction, and the wheel engaged with this like the past, can be reduced. Therefore, the generation of particles in the preparation / removal chamber can be suppressed, and the substrate surface and the inside of the preparation / removal chamber can be maintained in a clean state.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an entire inter-back PVD apparatus (hereinafter simply referred to as a film forming apparatus) as an embodiment of the film forming apparatus of the present invention.
  • a film forming chamber (film forming chamber) 11 a film forming chamber
  • a loading / unloading chamber (load / unload chamber) 12 and a stacker (transfer device) 13 are installed in series.
  • the film formation chamber 11 and the preparation / removal chamber 12 communicate with each other by opening a partition valve described below.
  • the preparation / removal chamber 12 and the stacker 13 communicate with each other by opening a partition valve.
  • the carrier 14 on which the substrate W is placed can move between the film forming chamber 11, the loading / unloading chamber 12, and the stacker 13.
  • a partition valve 16 is formed between the film forming chamber 11 and the charging / removing chamber 12 to keep the space between the film forming chamber 11 and the charging / removing chamber 12 airtight.
  • a partition valve 17 is also formed between the preparation / removal chamber 12 and the stacker 13 to keep the space between the preparation / removal chamber 12 and the stacker 13 airtight. These partition valves 16 and 17 are opened when the carrier 14 moves, and are closed when the carrier 14 does not move.
  • the film forming chamber (film forming chamber) 11 includes a chamber body 21 capable of keeping the inside airtight.
  • a heating device 22 and a cathode unit 23 are provided in the chamber body 21.
  • An opening 24 through which the carrier 14 on which the substrate W is mounted is formed on one surface (one side surface) of the chamber main body 21, and the loading / unloading chamber 12 can communicate with the side surface via the partition valve 16. It is connected.
  • the inside of the chamber body 21 can be depressurized by a vacuum pump (not shown).
  • the cathode unit 23 is formed so as to face one surface (one substrate surface) of the substrate W introduced into the chamber body 21, and forms a functional film on one surface of the substrate W by sputtering the target.
  • the heating device 22 heats the substrate W introduced into the chamber body 21 to a temperature optimum for film formation.
  • a sheath heater or an infrared heater is used as such a heating device 22.
  • the stacker 13 is formed so as to be able to accommodate a plurality of carriers 14, for example, and is connected to the preparation / removal chamber 12 via a partition valve (opening / closing part) 17.
  • a partition valve opening / closing part
  • the substrate before film formation is temporarily placed, and the substrate is relayed when the substrate on which film formation has been performed is sent out to an apparatus for performing another process.
  • the inside of the stacker 13 may be maintained in an atmospheric pressure atmosphere.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the preparation / removal chamber constituting the film forming apparatus as viewed from above.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the preparation / removal chamber as viewed from the stacker.
  • the loading / unloading chamber (load / unload chamber) 12 includes a chamber body 31 capable of maintaining the internal space in an airtight state. On the front side (front position) of the chamber main body 31, an opening 32 that allows the film formation chamber (deposition chamber) 11 to communicate with the chamber main body 31 is formed. At this front position, the film forming chamber 11 and the chamber body 31 are connected via the partition valve 16.
  • an opening 33 that allows the stacker (transfer device) 13 and the chamber body 31 to communicate with each other is formed on the back side (back position) of the chamber body 31. At this rear position, the stacker 13 and the chamber body 31 are connected via the partition valve 17.
  • a heater (heating unit) 34 is formed on one side surface 31 a (first side surface) of the chamber body 31.
  • the heater (heating unit) 34 is a device that heats the substrate W located at a retracted position to be described later.
  • a sheath heater or an infrared heater is used.
  • a vacuum pump 35 is provided on the other side surface 31 b (second side surface opposite to the first side surface) of the chamber body 31. The vacuum pump 35 evacuates the gas in the chamber body 31 in a state where the partition valves 16 and 17 are closed, and decompresses the chamber body 31 to make the chamber body 31 in a vacuum state.
  • the carrier 14 that is taken in and out of the loading / unloading chamber 12 is a so-called vertical carrier that holds the substrate W vertically such that one surface Wa of the substrate W is along the vertical direction G.
  • the carrier 14 holds, for example, an edge portion of the substrate W such as a silicon wafer, and holds the substrate W in a state in which the substrate W stands substantially vertically.
  • a moving mechanism 40 and a transport rail 36 are formed at a position near the bottom surface 31c of the chamber body 31. Moreover, the moving mechanism 40 is provided in the lower part of the chamber main body 31 (preparation / extraction chamber 12) so that the wall part which comprises the bottom face 31c may be penetrated.
  • the transfer rail 36 is formed so as to extend between the opening 32 connected to the film forming chamber 11 of the chamber body 31 and the opening 33 connected to the stacker 13.
  • the carrier 14 holding the substrate W moves on the transport rail 36.
  • a rotating mechanism (not shown) composed of a transport roller that moves the carrier 14 is appropriately disposed in the middle of the transport rail 36.
  • the moving mechanism 40 includes a first moving mechanism 41, a second moving mechanism 42, and a third moving mechanism 43.
  • the first moving mechanism 41, the second moving mechanism 42, and the third moving mechanism 43 are each composed of, for example, a hydraulic cylinder or an air cylinder provided with extendable elastic members 41 a, 42 a, 43 a. Yes.
  • the first moving mechanism 41 has an oblique direction (that is, a vertical direction and a horizontal direction) in which the extending direction of the expansion and contraction member 41a forms a predetermined angle with respect to the vertical direction G and the horizontal direction F, which is greater than 0 ° and smaller than 90 °, respectively. It is arrange
  • the first elastic mechanism 41a of the first moving mechanism 41 has an angle of 45 ° or more and 85 ° or less with respect to the horizontal direction F, for example, 60 ° in the present embodiment. Has been placed.
  • the second moving mechanism 42 is arranged so that the extending direction of the elastic member 42a extends along an oblique direction that forms a predetermined angle greater than 0 ° and smaller than 90 ° with respect to the vertical direction G and the horizontal direction F, respectively. Yes.
  • the second moving mechanism 42 is arranged so that the elastic member 42a and the elastic member 41a of the first moving mechanism 41 intersect each other.
  • the elastic member 42a of the second moving mechanism 42 has an angle of 45 ° or more and 85 ° or less in the opposite direction to the elastic member 41a of the first moving mechanism 41 with respect to the horizontal direction F.
  • the second moving mechanism 42 is arranged so as to be 60 °.
  • the telescopic member 41a of the first moving mechanism 41 and the telescopic member 42a of the second moving mechanism 42 arranged so as to cross each other are in the depth direction of the chamber body 31 (extension direction of the transport rail 36). What is necessary is just to arrange
  • Support portions 41b and 42b for supporting the carrier 14 are formed at the distal end portion of the telescopic member 41a of the first moving mechanism 41 and the distal end portion of the telescopic member 42a of the second moving mechanism 42, respectively.
  • the support portions 41b and 42b for example, a member that constitutes an extension portion of the transport rail 36 in which the carrier 14 can be disposed in a portion (a concave portion or a notch portion) in which a portion of the transport rail 36 is cut out. Is adopted.
  • the support portions 41 b and 42 b support both end portions of the carrier 14.
  • the third moving mechanism 43 is arranged so that the extending direction of the elastic member 43a extends along the vertical direction G.
  • the third moving mechanism 43 lifts the carrier 14 from the transport rail 36 and stops the movement of the carrier 14.
  • FIGS. 2 and 4A to 6D are cross-sectional views showing the operation of the preparation / removal chamber constituting the film forming apparatus of the present invention step by step.
  • a series of operations of taking out the substrate before film formation from the carrier 14 and sending it to the film formation chamber 11 and taking out the film-formed substrate from the film formation chamber 11 and sending it to the carrier 14 will be described.
  • the partition valve 16 provided between the film forming chamber 11 and the charging / unloading chamber 12 is closed, the partition valve 17 is opened, and the charging / unloading chamber 12 and the stacker 13 are communicated with each other.
  • the atmosphere inside the preparation / removal chamber 12 is the same atmospheric pressure atmosphere as the inside of the stacker 13.
  • the carrier 14A supporting the substrate W1 before film formation is mounted on the transport rail 36, and the carrier 14A is introduced from the stacker 13 into the loading / unloading chamber 12 (see FIG. 4A).
  • the third moving mechanism 43 is operated, and the telescopic member 43a extends upward along the vertical direction G.
  • the carrier 14A is lifted (separated) from the transport rail 36, and the movement of the carrier 14A is stopped (see FIG. 4B).
  • the second moving mechanism 42 is operated to extend the expansion / contraction member 42a obliquely upward at a predetermined angle larger than 0 ° and smaller than 90 ° with respect to the vertical direction G and the horizontal direction F, respectively.
  • the carrier 14A located at the transport position P0 is placed on the support portion 42b formed at the distal end portion of the elastic member 42a.
  • the carrier 14A moves linearly along an oblique direction (that is, a vertical direction and a horizontal direction).
  • the carrier 14A moves from the transport position P0 to the first retraction position P1 located in one diagonally upward direction (first movement direction) (see FIG. 4C).
  • the first retreat position P1 is a position close to the heater 34 inside the chamber body 31 (the preparation / removal chamber 12).
  • the vacuum pump 35 is operated, and the inside of the preparation / removal chamber 12 is depressurized so as to be in a vacuum state similar to the inside of the film forming chamber 11.
  • the partition valve 16 is opened to allow the preparation / removal chamber 12 to communicate with the film forming chamber 11
  • the carrier 14B on which the substrate W2 that has been deposited and is disposed in the film forming chamber 11 is placed. Is placed on the transfer rail 36, and the carrier 14B is introduced into the preparation / removal chamber 12 (see FIG. 4D).
  • the third moving mechanism 43 is operated, and the telescopic member 43a extends upward along the vertical direction G.
  • the carrier 14B is lifted (separated) from the transport rail 36, and the movement of the carrier 14B is stopped (see FIG. 5A).
  • the height of the carrier 14A located at the first retracted position P1 is located at the transport position P0. It is different from the height of the carrier 14B. In the horizontal direction F, the position of the carrier 14A and the position of the carrier 14B are different. In this way, by changing the height and position of the carrier 14A and the carrier 14B, the edge portion of the carrier 14B located at the transport position P0 in the vertical direction G and the edge portion of the carrier 14A partially overlap each other. Even if it exists, carrier 14A, 14B does not interfere with each other (contact).
  • the substrate W1 placed on the carrier 14A located at the first retreat position P1 is preheated to a predetermined film formation temperature by the heater (heating unit) 34 before being introduced into the film formation chamber 11. It is preferable to keep it. Thus, after the substrate W1 is introduced into the film forming chamber 11, the time for raising the temperature to a predetermined film forming temperature can be eliminated, and the film can be formed more efficiently and in a short time.
  • the first moving mechanism 41 is operated, and the expansion / contraction member 41a is inclined at a predetermined angle with respect to the vertical direction G and the horizontal direction F, that is, in a direction symmetric with respect to the vertical axis with respect to the expansion / contraction member 42a. Stretch upward.
  • the carrier 14B positioned at the transport position P0 is placed on the support portion 41b formed at the tip portion of the elastic member 41a.
  • the carrier 14B moves linearly along the oblique direction.
  • the carrier 14B moves from the transport position P0 to the second retreat position P2 located in the other diagonally upward direction (second movement direction) (see FIG. 5B).
  • the second retreat position P2 is a position away from the heater 34 inside the chamber body 31 (the preparation / removal chamber 12), and is a position opposite to the first retraction position P1.
  • the second moving mechanism 42 is operated again, and the elastic member 42a is contracted obliquely downward at a predetermined angle with respect to the vertical direction G and the horizontal direction F.
  • the carrier 14A located at the first retracted position P1 moves linearly along the oblique direction and is returned to the transport position P0 (see FIG. 5C).
  • the third moving mechanism 43 is in a state in which the expansion / contraction member 43a extends upward along the vertical direction G, and therefore the carrier 14A is held in a state of being separated from the transport rail 36.
  • the carrier 14A When the carrier 14A reaches the transport position P0, the third moving mechanism 43 is operated, and the telescopic member 43a is contracted downward along the vertical direction G, thereby placing the carrier 14A on the transport rail 36 (FIG. 5D). reference). Then, the carrier 14A is fed into the film forming chamber 11 along the transport rail 36 (see FIG. 6A).
  • the substrate W1 that has been heated up to a predetermined film formation temperature by the heater 34 in advance is introduced into the film formation chamber 11, and then a film formation process is performed quickly.
  • the partition valve 16 is closed, and the inside of the preparation / removal chamber 12 is returned to the atmospheric pressure atmosphere. Then, the closed partition valve 16 is opened to communicate with the stacker 13 in the atmospheric pressure atmosphere.
  • the first moving mechanism 41 is operated again, and the elastic member 41a is contracted obliquely downward at a predetermined angle with respect to the vertical direction G and the horizontal direction F.
  • the carrier 14B located at the second retreat position P2 moves linearly along the oblique direction and is returned to the transport position P0 (see FIG. 6B).
  • the third moving mechanism 43 is held in a state where the carrier 14B is separated from the transport rail 36 because the telescopic member 43a is in the state of extending upward along the vertical direction G.
  • the carrier 14B reaches the transport position P0, the third moving mechanism 43 is operated, and the telescopic member 43a is contracted downward along the vertical direction G, so that the carrier 14B is placed on the transport rail 36. (See FIG. 6C). Then, the carrier 14B is sent out to the stacker 13 along the transport rail 36 (see FIG. 6D). As a result, the film-formed substrate W2 is taken out to the stacker 13, and one step of efficiently exchanging the substrate W1 before film formation and the substrate W2 after film formation through the preparation / removal chamber 12 is completed. To do.
  • the structure including the first moving mechanism and the second moving mechanism as the moving mechanism for moving the carrier in the oblique direction has been described.
  • the structure including any one of the moving mechanisms. May be adopted.
  • the structure including the third moving mechanism that moves the carrier in the vertical direction has been described.
  • the third moving mechanism may not be particularly provided.
  • the carrier 14 is moved in an oblique direction that forms a predetermined angle larger than 0 ° and smaller than 90 ° with respect to the vertical direction and the horizontal direction.
  • the carrier 14 is linearly moved up and down along the oblique direction between the retreat positions P1 and P2 located obliquely above the transport position P0 and the transport position P0.
  • the film forming apparatus 10 can be reduced in size as compared with the conventional case where the carrier is retracted in parallel with the transport position along the horizontal direction F.
  • the width of a conventional charging / unloading chamber capable of paralleling three carriers in the horizontal direction was 565 mm.
  • two carriers are inclined at a predetermined angle in the vertical direction and the horizontal direction, that is, charging / removal capable of retracting the carrier along the diagonally upward direction
  • the chamber width was 305 mm. That is, in the film forming apparatus of the present invention, since the overlapping of carriers in the horizontal direction can be omitted, the width of the preparation / extraction chamber can be reduced to about half of the conventional one.
  • the carrier when the carrier is retreated to a predetermined position in the preparation / removal chamber, it is only lifted in the vertical direction and the horizontal direction, that is, in the oblique direction. For this reason, the movement which produces mechanical friction and contact, such as the rail laid along the horizontal direction, and the wheel engaged with this like the past, can be reduced. Therefore, the generation of particles in the preparation / removal chamber can be suppressed, and the substrate surface and the inside of the preparation / removal chamber can be maintained in a clean state.
  • the present invention can be applied to a film forming apparatus having a preparation / extraction chamber.
  • SYMBOLS 10 ... Film-forming apparatus, 11 ... Film-forming chamber (film-forming chamber), 12 ... Loading / unloading chamber (load / unload chamber), 13 ... Stacker (transfer device), 14 ... Carrier, 40 ... Moving mechanism, 41 ... 1st movement mechanism, 42 ... 1st movement mechanism, P0 ... Movement position, P1 ... 1st evacuation position, P2 ... 2nd evacuation position.

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Abstract

　この成膜装置（１０）は、基板（Ｗ）に被膜を形成する成膜室（１１）と、前記基板（Ｗ）の一面が鉛直方向に沿うように前記基板（Ｗ）を垂直保持するキャリア（１４）と、前記成膜室（１１）と連通するように開閉部（１７）を介して配置された仕込・取出室（１２）と、前記成膜室（１１）との間で前記キャリア（１４）を挿脱可能な搬送位置（Ｐ０）と、前記搬送位置に隣接した退避位置（Ｐ１，Ｐ２）との間で前記キャリア（１４）を移動させ、前記キャリア（１４）を鉛直方向及び水平方向に対してそれぞれ０°より大きく９０°より小さい所定の角度を成す斜め方向に上下動させ、前記仕込・取出室内に設けられた移動機構（４０）とを含む。

Description

成膜装置
　本発明は、成膜装置に関し、詳しくは、成膜装置を構成する仕込・取出室の構造に関する。
　本願は、２０１０年１１月１５日に出願された特願２０１０－２５５１９１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　例えば、半導体基板などに機能膜を成膜する成膜装置としては、ＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置やＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置などが挙げられる。
　こうしたＰＶＤ装置やＣＶＤ装置などに代表される成膜装置は、基板に対して成膜を行う成膜室と、気密性を有する仕切りバルブ（開閉部）を介して成膜室に繋がる仕込・取出室（ロード・アンロードチャンバ）とを少なくとも備えている。
　仕込・取出室は、例えば、大気圧雰囲気である空間（一方の側面）から基板を仕込・取出室の内部に仕込み、チャンバ内を減圧した後、減圧雰囲気である成膜室と連通する他方の側面に形成された仕切りバルブを開き、チャンバ内に仕込まれた基板を成膜室内に送り込む。また、仕込・取出室は、減圧雰囲気において、成膜室で機能膜が成膜された基板を取り出して、他方の側面を通じて仕込・取出室内（チャンバ内）に搬送し、チャンバ内を大気圧雰囲気にした後、一方の側面から成膜済みの基板を送り出す。
　即ち、仕込・取出室は、内部が減圧雰囲気である成膜室と、大気圧雰囲気である成膜装置の外部との間で、成膜室の内部を減圧雰囲気に保ったまま基板を出し入れするために用いられる受け渡しチャンバである。
　このような仕込・取出室は、従来、複数の基板を効率よく出し入れするために、例えば、基板の一面が鉛直方向に沿って立てた状態で保持されているキャリア（縦型キャリア）を、水平方向に沿って搬送する搬送機構を備えていた（例えば、特許文献１、２参照）。
　こうした従来の仕込・取出室は、これから成膜が行われる基板（成膜前基板）を仕込・取出室に仕込んでから、この仕込・取出室の内部（チャンバ内）を減圧し、基板を水平方向における一方の位置に移動させて、成膜室に連なる位置（搬送位置）から退避させる。そして、成膜済みの基板は、内部が減圧雰囲気である成膜室から、仕込・取出室に移動し、成膜済みの基板は、水平方向における他方の位置に移動する。また、これから成膜が行われる基板は、成膜室に連なる搬送位置に移動し、この基板は成膜室に導入される。そして、成膜済みの基板を再び搬送位置に移動させた後、仕込・取出室であるチャンバ内を減圧雰囲気から大気圧雰囲気に戻してから、この成膜済みの基板を仕込・取出室の外部に取り出す。
国際公開第２０１０／１１６７２１号 国際公開第２００８／１２９９８３号
　しかしながら、上述したような、基板を垂直に保持したキャリアを水平方向に沿って、成膜室に繋がる搬送位置と退避位置との間で移動させる仕込・取出室を備えた成膜装置では、仕込・取出室の水平方向に沿った幅が大きくなるという課題があった。即ち、仕込・取出室においては、搬送位置に位置するキャリアと干渉しないように、水平方向に充分な幅の退避位置を確保しなければならず、仕込・取出室の水平方向に沿った幅を小さくすることが困難であった。
　そして、仕込・取出室の水平方向に沿った幅を小さくすることが困難であるがゆえに、仕込・取出室の内容積は大きくならざるを得ず、仕込・取出室の内部が大気圧雰囲気から真空雰囲気になるように減圧する排気時間が長くなる。このため、結果的に、成膜室と成膜室の外部との間で、キャリアを出し入れする際に要する入替え時間である仕込・取出効率が低下するという課題があった。
　また、基板を垂直に保持したキャリアを、水平方向に沿って、成膜室に繋がる搬送位置と退避位置との間で移動させるために、キャリアを水平方向に動かす移動装置以外にも、水平方向に延びるレールやギアなど多くの構成部品が必要であり、コストが掛かるという課題があった。
　更に、こうした水平方向に延びるレールやギアなどの機械的な動きを伴う部品から発生するパーティクルによって、仕込・取出室の内部が汚染し、基板が仕込・取出室を通過する際における基板の表面が汚染するといった懸念もある。
　本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、仕込・取出効率に優れ、小型化が容易で、かつ簡易な構成で低コストに製造が可能な仕込・取出室を備えた成膜装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明のいくつかの態様は、次のような成膜装置を提供した。
　即ち、本発明の成膜装置は、基板に被膜を形成する成膜室と、前記基板の一面が鉛直方向に沿うように前記基板を垂直保持するキャリアと、前記成膜室と連通するように開閉部を介して配置された仕込・取出室と、前記成膜室との間で前記キャリアを挿脱可能な搬送位置と、前記搬送位置に隣接した退避位置との間で前記キャリアを移動させ、前記キャリアを鉛直方向及び水平方向に対してそれぞれ０°より大きく９０°より小さい所定の角度を成す斜め方向に上下動させ、前記仕込・取出室内に設けられた移動機構とを含む。
　前記移動機構は、前記搬送位置と、前記搬送位置に対して斜め上方に位置する前記退避位置との間で、前記キャリアを前記斜め方向に沿って直線的に上下動させることが好ましい。
　前記移動機構は、前記搬送位置と、前記搬送位置に対して一方の斜め上方に位置する第一の退避位置との間で、前記キャリアを移動させる第一の移動機構と、前記搬送位置と、前記搬送位置に対して他方の斜め上方に位置する第二の退避位置との間で、前記キャリアを移動させる第二の移動機構と、を有することが好ましい。
　前記第一の移動機構と前記第二の移動機構には、前記キャリアを支持して移動させる伸縮部材がそれぞれ備えられ、前記第一の移動機構の伸縮部材と、前記第二の移動機構の伸縮部材とは、互いに交差するように配置されていることが好ましい。
　前記移動機構は、水平方向に対して４５°以上、８５°以下の角度で前記キャリアを斜め方向に上下動させることが好ましい。
　本発明の成膜装置は、前記仕込・取出室の前記退避位置に近い位置に設けられ、前記基板を加熱する加熱部を更に備えることが好ましい。
　本発明の成膜装置は、前記移動機構は、前記キャリアを鉛直方向に沿って移動させる第三の移動機構を更に備えることが好ましい。
　本発明の成膜装置によれば、仕込・取出室において、キャリアを鉛直方向及び水平方向に対して所定の角度を成す斜め方向（即ち、鉛直方向及び水平方向）に移動させている。例えば、搬送位置に対して斜め上方に位置する退避位置と、搬送位置との間で、キャリアを斜め方向に沿って直線的に上下動させている。このような動作を行うことによって、キャリアを水平方向に沿って搬送位置と並列に退避させる従来の場合と比較して、成膜装置の小型化を可能にする。特に、鉛直方向及び水平方向にずらすようにキャリアを退避させるため、鉛直方向にキャリアをずらせる分、水平方向におけるキャリアの移動距離を減少できる。更に、隣接する複数のキャリアのエッジが鉛直方向に重なり合った状態で、複数のキャリアを仕込・取出室に収容することが可能である。このため、水平方向における複数のキャリアの重なり合いを省略することができ、結果として、仕込・取出室の水平方向に沿った幅を小さくすることができ、成膜装置の小型化を可能にする。
　また、従来の成膜装置を構成する仕込・取出室では、キャリアを水平方向のみに沿って移動させるために、水平方向に沿って敷設したレールやこれと係合するホイールなどが必要であった。このため、従来の成膜装置では、装置が複雑化してコストが掛かるという課題があった。一方、本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室においては、キャリアを鉛直方向及び水平方向にそれぞれ０°より大きく９０°より小さい角度、即ち、斜め方向に持ち上げる移動機構、例えば、一対の油圧シリンダや空気シリンダなどを設けるだけでよいので、成膜装置の製造コストを低減することができる。
　更に、本発明では、成膜装置を構成する仕込・取出室において、キャリアを所定の位置に退避させる際に、鉛直方向及び水平方向に対してそれぞれ０°より大きく９０°より小さい角度、即ち、斜め方向に持ち上げるだけである。このため、従来のような、水平方向に沿って敷設したレールやこれと係合するホイールなどの機械的な摩擦、接触が生じる動きを減らすことができる。従って、仕込・取出室においてパーティクルの発生を抑制し、基板表面や仕込・取出室の内部を清浄な状態に維持することができる。
本発明の成膜装置の概要を示す概要図である。 本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室を上から見た断面図である。 仕込・取出室をスタッカから見た断面図である。 本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。 本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。 本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。 本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。 本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。 本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。 本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。 本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。 本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。 本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。 本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。 本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を示す断面図である。
　以下、図面を参照して、本発明に係る成膜装置の一実施形態について説明する。なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、各構成要素を図面上で認識し得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法及び比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
　図１は、本発明の成膜装置の一実施形態であるインターバック型ＰＶＤ装置（以下、単に成膜装置と称する）全体を示す概要図である。
　本実施形態の成膜装置１０においては、成膜室（成膜チャンバ）１１と、仕込・取出室（ロード・アンロードチャンバ）１２と、スタッカ（移載装置）１３とが、直列に設置されている。成膜室１１及び仕込・取出室１２は、以下に述べる仕切りバルブが開口することによって連通する。また、仕込・取出室１２及びスタッカ１３は、同様に、仕切りバルブが開口することによって連通する。また、基板Ｗが載置されたキャリア１４は、成膜室１１，仕込・取出室１２，及びスタッカ１３の間を互いに移動可能である。
　成膜室１１と仕込・取出室１２との間には、成膜室１１及び仕込・取出室１２の空間内を気密に保つ仕切りバルブ１６が形成されている。また、仕込・取出室１２とスタッカ１３との間にも、仕込・取出室１２とスタッカ１３の空間内を気密に保つ仕切りバルブ１７が形成されている。これら仕切りバルブ１６，１７は、キャリア１４が移動する時には開放され、キャリア１４が移動しない時は閉じる。
　成膜室（成膜チャンバ）１１は、内部を気密に保つことが可能なチャンバ本体２１を備えている。そして、このチャンバ本体２１内には、加熱装置２２及びカソードユニット２３が設けられている。
　チャンバ本体２１の一面（一つの側面）には、基板Ｗが搭載されたキャリア１４が通過可能な開口２４が形成され、この側面には仕切りバルブ１６を介して仕込・取出室１２が連通可能に接続されている。こうしたチャンバ本体２１の内部においては、真空ポンプ（図示略）によって減圧することが可能である。
　カソードユニット２３は、チャンバ本体２１に導入された基板Ｗの一面（一方の基板面）に対面するように形成され、ターゲットをスパッタリングすることによって基板Ｗの一面上に機能膜を成膜する。
　加熱装置２２は、チャンバ本体２１に導入された基板Ｗを、成膜に最適な温度まで加熱する。こうした加熱装置２２としては、例えば、シースヒータ、赤外線ヒータが用いられる。
　スタッカ１３は、例えば、複数のキャリア１４を収容することが可能となるように形成されており、仕切りバルブ（開閉部）１７を介して仕込・取出室１２に連通可能に接続されている。こうしたスタッカ１３においては、成膜前の基板が一時的に載置され、また、成膜が行われた基板を他の工程を行う装置に向けて送り出す際に、基板を中継する。スタッカ１３の内部は、大気圧雰囲気に維持されていればよい。
　図２は、成膜装置を構成する仕込・取出室を上から見た断面図である。図３は、仕込・取出室をスタッカから見た断面図である。
　仕込・取出室（ロード・アンロードチャンバ）１２は、内部空間を気密状態に維持することができるチャンバ本体３１を備えている。チャンバ本体３１の正面側（正面位置）には、成膜室（成膜チャンバ）１１とチャンバ本体３１とを連通させる開口３２が形成されている。この正面位置において、仕切りバルブ１６を介して成膜室１１とチャンバ本体３１とが接続されている。また、チャンバ本体３１の背面側（背面位置）には、スタッカ（移載装置）１３とチャンバ本体３１とを連通させる開口３３が形成されている。この背面位置において、仕切りバルブ１７を介してスタッカ１３とチャンバ本体３１とが接続されている。
　チャンバ本体３１の一方の側面３１ａ（第１側面）には、ヒータ（加熱部）３４が形成されている。このヒータ（加熱部）３４は、後述する退避位置に位置する基板Ｗを加熱する装置である。このヒータとしては、例えば、シースヒータや赤外線ヒータが用いられる。
　また、チャンバ本体３１の他方の側面３１ｂ（第１側面とは反対の第２側面）には、真空ポンプ３５が設けられている。真空ポンプ３５は、仕切りバルブ１６，１７が閉鎖された状態でチャンバ本体３１内のガスを排気し、チャンバ本体３１を減圧することによって、チャンバ本体３１内を真空状態にする。
　こうした仕込・取出室１２に出し入れされるキャリア１４は、基板Ｗの一面Ｗａが鉛直方向Ｇに沿うように基板Ｗを垂直保持する、いわゆる縦型キャリアである。キャリア１４は、例えば、シリコンウェーハなどの基板Ｗのエッジ部分を保持して、基板Ｗをほぼ鉛直方向に立てた状態で保持する。
　チャンバ本体３１の底面３１ｃに近い位置には、移動機構４０、及び搬送レール３６が形成されている。また、移動機構４０は、底面３１ｃを構成する壁部を貫通するように、チャンバ本体３１（仕込・取出室１２）の下部に設けられている。搬送レール３６は、チャンバ本体３１の成膜室１１に連なる開口３２と、スタッカ１３に連なる開口３３との間に延在するように形成されている。基板Ｗを保持しているキャリア１４は、搬送レール３６上を移動する。なお、こうした搬送レール３６の途中には、キャリア１４を移動させる搬送ローラ等で構成された回転機構（図示略）が適宜配置されている。
　移動機構４０は、第一の移動機構４１、第二の移動機構４２、及び第三の移動機構４３から構成されている。これら第一の移動機構４１、第二の移動機構４２、及び第三の移動機構４３は、それぞれ伸縮可能な伸縮部材４１ａ，４２ａ，４３ａを備えた、例えば、油圧シリンダやエアシリンダから構成されている。
　第一の移動機構４１は、伸縮部材４１ａの延長方向が鉛直方向Ｇ及び水平方向Ｆに対してそれぞれ０°より大きく９０°より小さい所定の角度を成す斜め方向（即ち、鉛直方向及び水平方向）に沿って延びるように配置されている。例えば、第一の移動機構４１の伸縮部材４１ａは、水平方向Ｆに対して４５°以上、８５°以下の角度、本実施形態では、例えば、６０°となるように第一の移動機構４１が配置されている。
　第二の移動機構４２は、伸縮部材４２ａの延長方向が鉛直方向Ｇ及び水平方向Ｆに対してそれぞれ０°より大きく９０°より小さい所定の角度を成す斜め方向に沿って延びるように配置されている。また、伸縮部材４２ａと第一の移動機構４１の伸縮部材４１ａが互いに交差するように、第二の移動機構４２は、配置されている。例えば、第二の移動機構４２の伸縮部材４２ａは、水平方向Ｆに対して第一の移動機構４１の伸縮部材４１ａとは逆方向に４５°以上、８５°以下の角度、本実施形態では、例えば、６０°となるように第二の移動機構４２が配置されている。
　なお、互いに交差するように配置された第一の移動機構４１の伸縮部材４１ａと第二の移動機構４２の伸縮部材４２ａとは、チャンバ本体３１の奥行き方向（搬送レール３６の延長方向）において、互いにズレた位置に配置されればよい。
　こうした第一の移動機構４１の伸縮部材４１ａの先端部分、及び第二の移動機構４２の伸縮部材４２ａの先端部分には、それぞれ、キャリア１４を支持する支持部４１ｂ、４２ｂが形成されている。
　この支持部４１ｂ、４２ｂとしては、例えば、搬送レール３６の一部が切り欠いた部分（凹部、切り欠き部）に、キャリア１４を配置させることが可能な、搬送レール３６の延長部を成す部材が採用される。支持部４１ｂ、４２ｂは、キャリア１４の両端部分を支持する。
　第三の移動機構４３は、伸縮部材４３ａの延長方向が鉛直方向Ｇに沿って延びるように配置されている。こうした第三の移動機構４３は、キャリア１４を搬送レール３６から浮き上がらせて、キャリア１４の移動を停止させる。
　以上のような構成を有する仕込・取出室の作用について、図２、図４Ａ～図６Ｄを参照して説明する。図４Ａ～図６Ｄは、本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室の動作を段階的に示した断面図である。
　なお、以下の説明では、キャリア１４から成膜前の基板を取り出して成膜室１１に送り込むと共に、成膜室１１から成膜済みの基板を取り出してキャリア１４に送り込む一連の動作を説明する。
　まず、成膜室１１と仕込・取出室１２との間に設けられた仕切りバルブ１６を閉鎖した状態で、仕切りバルブ１７を開放し、仕込・取出室１２とスタッカ１３とを連通させる。この時、仕込・取出室１２の内部の雰囲気は、スタッカ１３の内部と同じ、大気圧雰囲気である。そして、成膜前の基板Ｗ１を支持しているキャリア１４Ａが搬送レール３６に搭載され、スタッカ１３から仕込・取出室１２内にキャリア１４Ａが導入される（図４Ａ参照）。
　キャリア１４Ａが仕込・取出室１２内の所定の位置、即ち、搬送位置Ｐ０に達したら、第三の移動機構４３を動作させ、伸縮部材４３ａは鉛直方向Ｇに沿って上方向に伸びる。この動作によって、キャリア１４Ａは、搬送レール３６から浮き上がり（引き離して）、キャリア１４Ａの移動が停止する（図４Ｂ参照）。
　次に、第二の移動機構４２を動作させ、伸縮部材４２ａを鉛直方向Ｇ及び水平方向Ｆに対してそれぞれ０°より大きく９０°より小さい所定の角度で斜め上方に伸ばす。この動作により、搬送位置Ｐ０に位置するキャリア１４Ａは、伸縮部材４２ａの先端部分に形成された支持部４２ｂに載せられる。そして、キャリア１４Ａは、斜め方向（即ち、鉛直方向及び水平方向）に沿って直線的に移動する。これによって、キャリア１４Ａは、搬送位置Ｐ０から一方の斜め上方に向く方向（第１移動方向）に位置する第一の退避位置Ｐ１に移動する（図４Ｃ参照）。この第一の退避位置Ｐ１は、チャンバ本体３１（仕込・取出室１２）の内部において、ヒータ３４に近い位置である。
　次に、仕切りバルブ１７を閉鎖した後、真空ポンプ３５を動作させ、成膜室１１の内部と同程度の真空状態となるように、仕込・取出室１２の内部を減圧する。そして、仕切りバルブ１６を開放して仕込・取出室１２を成膜室１１に連通させた後、成膜室１１内に配置されている成膜が完了した基板Ｗ２が載置されているキャリア１４Ｂを搬送レール３６に載せ、キャリア１４Ｂを仕込・取出室１２内に導入する（図４Ｄ参照）。
　キャリア１４Ｂが仕込・取出室１２内の所定の位置、即ち、搬送位置Ｐ０に達したら、第三の移動機構４３を動作させ、伸縮部材４３ａは鉛直方向Ｇに沿って上方向に伸びる。この動作によって、キャリア１４Ｂは、搬送レール３６から浮き上がり（引き離して）、キャリア１４Ｂの移動が停止する（図５Ａ参照）。
　この時、キャリア１４Ａ，１４Ｂの高さ（鉛直方向Ｇにおける面３１ｃからキャリア１４Ａ，１４Ｂまでの距離）について、第一の退避位置Ｐ１に位置するキャリア１４Ａの高さは、搬送位置Ｐ０に位置するキャリア１４Ｂの高さとは異なっている。また、水平方向Ｆにおいて、キャリア１４Ａの位置と、キャリア１４Ｂの位置とは、異なっている。このように、キャリア１４Ａ及びキャリア１４Ｂの高さ及び位置を変えることによって、鉛直方向Ｇにおいて搬送位置Ｐ０に位置するキャリア１４Ｂのエッジ部分と、キャリア１４Ａのエッジ部分とが、部分的に重なり合う位置であっても、キャリア１４Ａ，１４Ｂが互いに干渉する（接触する）ことがない。
　また、第一の退避位置Ｐ１に位置するキャリア１４Ａに載置された基板Ｗ１は、ヒータ（加熱部）３４によって、成膜室１１に導入される前に所定の成膜温度まで予め昇温させておくことが好ましい。これによって、基板Ｗ１が成膜室１１に導入された後、所定の成膜温度まで昇温させる時間を無くすことができ、より一層効率的に短時間で成膜を行うことが可能になる。
　次に、第一の移動機構４１を動作させ、伸縮部材４１ａを鉛直方向Ｇ及び水平方向Ｆに対して、即ち、伸縮部材４２ａとは鉛直軸に対して線対称な方向の所定の角度で斜め上方に伸ばす。この動作により、搬送位置Ｐ０に位置するキャリア１４Ｂが、伸縮部材４１ａの先端部分に形成された支持部４１ｂに載せられる。そして、キャリア１４Ｂは、斜め方向に沿って直線的に移動する。これによって、キャリア１４Ｂは、搬送位置Ｐ０から他方の斜め上方に向く方向（第２移動方向）に位置する第二の退避位置Ｐ２に移動する（図５Ｂ参照）。この第二の退避位置Ｐ２は、チャンバ本体３１（仕込・取出室１２）の内部において、ヒータ３４から離れた位置であって、第一の退避位置Ｐ１とは反対の位置である。
　次に、再び、第二の移動機構４２を動作させ、伸縮部材４２ａを鉛直方向Ｇ及び水平方向Ｆに対して所定の角度で斜め下方に縮める。この動作により、第一の退避位置Ｐ１に位置するキャリア１４Ａが、斜め方向に沿って直線的に移動し、搬送位置Ｐ０に戻される（図５Ｃ参照）。この時、第三の移動機構４３は、伸縮部材４３ａが鉛直方向Ｇに沿って上方向に伸びた状態であるので、キャリア１４Ａは搬送レール３６から引き離された状態に保持されている。
　キャリア１４Ａが搬送位置Ｐ０に達したら、第三の移動機構４３を動作させ、伸縮部材４３ａを鉛直方向Ｇに沿って下方向に縮めることにより、キャリア１４Ａを搬送レール３６に載置させる（図５Ｄ参照）。そして、キャリア１４Ａを搬送レール３６に沿って成膜室１１に送り込む（図６Ａ参照）。予めヒータ３４によって所定の成膜温度まで昇温させた基板Ｗ１は、成膜室１１に導入された後、速やかに成膜処理が行われる。
　一方、キャリア１４Ａが成膜室１１に送り込まれた後、仕切りバルブ１６を閉鎖し、仕込・取出室１２内を大気圧雰囲気に戻す。そして、閉鎖されていた仕切りバルブ１６を開放して、大気圧雰囲気にあるスタッカ１３と連通させる。
　次に、再び、第一の移動機構４１を動作させ、伸縮部材４１ａを鉛直方向Ｇ及び水平方向Ｆに対して所定の角度で斜め下方に縮める。この動作により、第二の退避位置Ｐ２に位置するキャリア１４Ｂが、斜め方向に沿って直線的に移動し、搬送位置Ｐ０に戻される（図６Ｂ参照）。この時、同時に、第三の移動機構４３は伸縮部材４３ａが鉛直方向Ｇに沿って上方向に伸びた状態にあるので、キャリア１４Ｂを搬送レール３６から引き離した状態で保持されている。
　次に、キャリア１４Ｂが搬送位置Ｐ０に達したら、第三の移動機構４３を動作させ、伸縮部材４３ａを鉛直方向Ｇに沿って下方向に縮めることにより、キャリア１４Ｂを搬送レール３６に載置させる（図６Ｃ参照）。そして、キャリア１４Ｂを搬送レール３６に沿ってスタッカ１３に送り出す（図６Ｄ参照）。これによって、成膜済みの基板Ｗ２はスタッカ１３に取り出され、成膜前の基板Ｗ１と成膜後の基板Ｗ２とを、仕込・取出室１２を介して効率的に入れ替える１回の工程が完了する。
　なお、上述した実施形態では、キャリアを斜め方向に移動させる移動機構として、第一の移動機構と第二の移動機構とを備えた構造について説明したが、いずれか一方の移動機構を備えた構造が採用されてもよい。
　また、上述した実施形態では、キャリアを鉛直方向に移動させる第三の移動機構を備えた構造について説明したが、上述した移動機構とは別な装置として、キャリアを停止させる装置を設けることによって、第三の移動機構を特に備えていなくてもよい。
　以上のように、本発明の成膜装置においては、キャリア１４を鉛直方向及び水平方向に対してそれぞれ０°より大きく９０°より小さい所定の角度を成す斜め方向に移動させている。例えば、搬送位置Ｐ０に対して斜め上方に位置する退避位置Ｐ１，Ｐ２と、搬送位置Ｐ０との間で、キャリア１４を斜め方向に沿って直線的に上下動させている。このような動作を行うことによって、キャリアを水平方向Ｆに沿って搬送位置と並列に退避させる従来の場合と比較して、成膜装置１０の小型化を可能にする。特に、鉛直方向Ｇにずらすようにキャリア１４を退避させることで、隣接する複数のキャリアのエッジが鉛直方向Ｇに重なり合った状態で、複数のキャリアを仕込・取出室１２内に収容することが可能である。このため、水平方向における複数のキャリアの重なり合いを省略することができ、結果として、水平方向Ｆに沿った仕込・取出室１２の幅を小さくすることができ、成膜装置１０の小型化を可能にする。
　一例として、３つのキャリアを水平方向に並列可能な従来の仕込・取出室の幅は５６５ｍｍであった。一方、本発明のように、３つのキャリアのうち、２つのキャリアを鉛直方向及び水平方向に所定の角度で傾斜した、即ち、斜め上方向に沿ってキャリアを退避させることが可能な仕込・取出室の幅は３０５ｍｍであった。即ち、本発明の成膜装置では、水平方向におけるキャリアの重なり合いを省略できるので、仕込・取出室の幅を従来の約半分程度にすることが可能となる。
　また、従来の成膜装置を構成する仕込・取出室では、キャリアを水平方向Ｆに沿って移動させるために、水平方向に沿って敷設したレールやこれと係合するホイールなどが必要であった。このため、従来の成膜装置では、装置が複雑化してコストが掛かるという課題があった。一方、本発明の成膜装置を構成する仕込・取出室においては、キャリアを鉛直方向及び水平方向、即ち、斜め方向に持ち上げる移動機構、例えば、一対の油圧シリンダや空気シリンダなどを設けるだけでよいので、成膜装置の製造コストを低減することができる。
　更に、本発明では、仕込・取出室内においてキャリアを所定の位置に退避させる際に、鉛直方向及び水平方向、即ち、斜め方向に持ち上げるだけである。このため、従来のような、水平方向に沿って敷設したレールやこれと係合するホイールなどの機械的な摩擦、接触が生じる動きを減らすことができる。従って、仕込・取出室内においてパーティクルの発生を抑制し、基板表面や仕込・取出室の内部を清浄な状態に維持することができる。
　本発明は、仕込・取出室を備えた成膜装置に適用することができる。
　１０…成膜装置、１１…成膜室（成膜チャンバ）、１２…仕込・取出室（ロード・アンロードチャンバ）、１３…スタッカ（移載装置）、１４…キャリア、４０…移動機構、４１…第一の移動機構、４２…第一の移動機構、Ｐ０…移動位置、Ｐ１…第一の退避位置、Ｐ２…第二の退避位置。

Claims (7)

  1. 　成膜装置であって、
    　基板に被膜を形成する成膜室と、
    　前記基板の一面が鉛直方向に沿うように前記基板を垂直保持するキャリアと、
    　前記成膜室と連通するように開閉部を介して配置された仕込・取出室と、
    　前記成膜室との間で前記キャリアを挿脱可能な搬送位置と、前記搬送位置に隣接した退避位置との間で前記キャリアを移動させ、前記キャリアを鉛直方向及び水平方向に対してそれぞれ０°より大きく９０°より小さい所定の角度を成す斜め方向に上下動させ、前記仕込・取出室内に設けられた移動機構と、
    　を含むことを特徴とする成膜装置。
  2. 　請求項１記載の成膜装置であって、
    　前記移動機構は、前記搬送位置と、前記搬送位置に対して斜め上方に位置する前記退避位置との間で、前記キャリアを前記斜め方向に沿って直線的に上下動させる
    　ことを特徴とする成膜装置。
  3. 　請求項１記載の成膜装置であって、
    　前記移動機構は、
    　前記搬送位置と、前記搬送位置に対して一方の斜め上方に位置する第一の退避位置との間で、前記キャリアを移動させる第一の移動機構と、
    　前記搬送位置と、前記搬送位置に対して他方の斜め上方に位置する第二の退避位置との間で、前記キャリアを移動させる第二の移動機構と、を有する
    　ことを特徴とする成膜装置。
  4. 　請求項３記載の成膜装置であって、
    　前記第一の移動機構と前記第二の移動機構には、前記キャリアを支持して移動させる伸縮部材がそれぞれ備えられ、前記第一の移動機構の伸縮部材と、前記第二の移動機構の伸縮部材とは、互いに交差するように配置されている
    　ことを特徴とする成膜装置。
  5. 　請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の成膜装置であって、
    　前記移動機構は、水平方向に対して４５°以上、８５°以下の角度で前記キャリアを斜め方向に上下動させる
    　ことを特徴とする成膜装置。
  6. 　請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の成膜装置であって、
    　前記仕込・取出室の前記退避位置に近い位置に設けられ、前記基板を加熱する加熱部を更に備える
    　ことを特徴とする成膜装置。
  7. 　請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の成膜装置であって、
    　前記移動機構は、前記キャリアを鉛直方向に沿って移動させる第三の移動機構を更に備える
    　ことを特徴とする成膜装置。 
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