JPH04263453A - 基板処理装置 - Google Patents
基板処理装置Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
必要とする基板処理を効率的に行う為の装置に関するも
のである。
堆積するプラズマCVD装置としては被膜形成用反応室
を複数個直列に連結したものや、複数個の反応室を基板
搬送可能な気密室に接続した、いわゆるマルチチャンバ
ーCVD装置が知られている。
ーCVD装置を使用した基板処理においては、基板搬送
に無駄な動作が数多く見られ、しかも、通常の基板処理
工程は処理時間が異なる為に全工程を終了して、処理基
板が装置の外にとりだされるまでに必要なタクトタイム
は工程中の処理時間の最も長い工程により制限をされる
という問題があった。
て基板を扱い(すなわち、基板を1枚単位で扱う)処理
を行うため、この工程中の処理時間の長短によるタクト
タイムの制限を受け、処理工程時間を短縮する以外に装
置の処理量を増す手段が見当たらなかった。
題を解決するもので、陽光柱型のプラズマCVD装置の
ように反応室内の一対の電極により形成される放電空間
中に複数の被処理基板を配置して、被膜形成を行うCV
D装置であって、反応室内で基板を前述のような位置に
配置する為の支持体に被処理基板をロードする為の予備
室までの基板の扱いを枚葉式とし、それ以後の基板の扱
いをバッチ式として基板処理を行い、その後基板を装置
外に取り出す際には次工程の基板の取扱に合わせて、カ
セット式あるいは枚葉式またはこのCVD装置の基板支
持体で行うことが可能な構成を有しているものでありま
す。
程中の基板処理工程は処理時間が異なっても処理基板が
装置の外にとりだされるまでに必要なタクトタイムは処
理に必要であった総合計の時間を1バッチとして扱う基
板の枚数で割っただけでよくなり、全体として基板の処
理量が増す。例えば、A、B、Cの3工程があり、Aの
工程に必要な処理時間は5分、Bの工程に必要な処理時
間は50分、Cの工程に必要な処理時間は5分とすると
ABC全体での処理時間は60分で、基板を枚葉式に取
り扱った場合はAの工程が終了しても、B工程に前の基
板が存在するため、45分間は基板の搬送が停止し、連
続的に基板処理を行えない。その為、10枚の基板を処
理する為に必要な総処理時間は510分必要となる。
基板の扱いをバッチ式とした場合、一度に10枚の基板
を基板支持体にロードして、基板処理を行えば、10枚
の基板処理に必要とする総処理時間は60分ですむ、た
とえ基板のロード枚数が5枚であったとしても総処理時
間は120分でよく、一枚あたりの処理時間は大幅に短
縮される、また、陽光中内での被膜形成の為に放電空間
が増し、膜形成時間が2倍程度に必要になったとしても
、総処理時間は240分でよく、十分な処理能力が得ら
れる。
、図2に示すように、反応室20内に設けられた一対の
電極21、22によって構成される放電空間内に複数枚
の基板1を配置して、膜形成を行うことを意味し、従来
より知られた、一対の電極のうちの一方の基板上に基板
を設けて、膜形成を行うものとは異なり、一対の電極間
に発生するプラズマを空間的に積極的に利用したもので
ある。また、CVD装置に限らず、処理空間内での基板
の配置を立体的に行い、複数の基板を同時に処理するこ
とも本発明の基板処理の範疇に含まれる。
の思想とは異なっている為に、実際の製造ライン中で、
バッチ式の基板の取扱いをこのCVD装置部分のみで行
うことは困難であったために、採用されなかった。その
為本発明では、複数の反応室間で基板および基板支持体
を搬送する為に設ける気密室とその気密室に連結して基
板の取扱いを変更する為の予備室を設けることにより、
その他の製造ラインとの整合性を向上させたものであり
ます。
製造装置から流れてきた基板一枚一枚をこの予備室にて
、本装置で使用する基板支持体にセットして、支持体が
一杯となった時に、この予備室と気密室の間の圧力差を
なくして、基板支持体を気密室にロードして、被膜形成
処理を開始するものであります。
処理のための反応室に連結して設けられる気密室におい
て、基板支持体を移動させる移動路を複数とおり設け、
基板支持体の順序を任意に変更可能として、各反応室で
の基板処理時間の違いを吸収することができるものであ
ります。
装置の処理能力を越えた基板支持体量(基板量)を一時
的に保持できる容量とすることで、前工程の基板処理能
力に合わせて、基板がセットされた基板支持体を一時的
に保持して、前後の処理装置の処理時間の緩衝の役目を
兼ねることも可能である。
明をプラズマCVD装置に応用した例を示す。図1には
基板反応室とその反応室に連結された気密室、および気
密室に連結された予備室の接続の様子を示す概略図であ
る。図では概略を示すため、実際の処理に必要な部品の
殆どは記載されておらず、反応室と気密室と予備室の関
係がわかるように示されている。また、各反応室内は図
2に示すような構成をとっており、一度の処理で、10
枚の基板を処理できる。
室3にゲート弁8、9、10を介して連結している。一
方この気密室3の反対側に予備室2、4がゲート弁11
、12を介して連結されている。これらの各室は全て、
高真空排気が可能なように、各々の室は完全に独立して
排気手段が設けられており、且つその排気系も、高真空
排気系と通常の真空排気系の2系統が設けられている。
容量が大きいので、同じ排気系を2箇所以上に設置し、
その他の室との排気時間を合わせるようにして、気密室
と反応室および気密室と予備室間の圧力をほぼ同じ時間
で同じように到達できるようにした。
ータリーポンプまたは水封ポンプあるいはドライポンプ
を直列に連結したものを通常の排気系、前述の構成にク
ライオポンプやイオンゲッタポンプを設けたものを高真
空排気系とした。
Si太陽電池を作製する例を示す。この装置はPIN型
の薄膜半導体総を形成するものであるため、その前工程
としては、透明電極が形成されたガラス基板の前処理、
すなわち、基板洗浄工程が通常考えられる。この基板洗
浄工程を終了した基板一枚が、予備室2に搬送され、こ
の予備室内で、基板支持体にセットされる。いま10枚
/バッチとすると、予備室では、10枚の基板到着を待
ち、10枚セットした後に予備室2内の真空排気を行い
、気密室3とほぼ同じ圧力になった時にゲート弁11を
開けて基板支持体を気密室3内に移動する。気密室3で
は基板加熱ヒータによる基板のプレヒートを行うととも
に更に高真空排気を行い、1×10−7Torrまで排
気して、反応に不要な物質を除去する。この後、基板を
ゲート弁8を通じて同じ程度に真空排気された反応室5
に移動させて、反応室5内でP型の半導体層を300Å
の厚さに形成する。その時の反応条件は基板加熱温度2
50℃、RF出力50W、SiH4 50SCCM、B
2 H6 (1%)2SCCM、反応圧力は0.05T
orrであった。
真空排気後、再びゲート弁8をとおして気密室に戻り次
の処理室6へ前述の如くにして移動し、I型の半導体層
を形成する。 この時、予備室ではさらに次の基板を
支持体にセットしており、10枚がたまると前述のよう
に気密室3へ基板支持体を移動させる。このI型の半導
体層の反応条件は基板加熱温度250℃、RF出力80
W、SiH4 50SCCM、反応圧力0.05Tor
rであった。
真空排気後、再びゲート弁9をとおして気密室に戻り次
の処理室7へ前述の如くにして移動し、N型の半導体層
を形成する。 このI型の半導体層の反応条件は基板
加熱温度250℃、RF出力100W、SiH4 50
SCCM、H2 100SCCM、PH3 (2%)2
SCCM、反応圧力0.1Torrであった。
真空排気後、再びゲート弁10をとおして気密室3に戻
り、ゲート弁12を通して予備室4に戻され一連の処理
を終了する。また、予備室4からは次工程の半導体処理
装置の基板の取扱いに従い、再び枚葉式として基板を取
り扱うか、またはそのままバッチ式の取扱いを継続して
処理を行う。
室を1つずつ気密室3に連結して設けたが、各反応室を
2つずつ設け、例えば一方のP型用反応室で膜形成を行
っている際にもう一方のP型用反応室をクリーニングや
メンテナンスしておき、この成膜とメンテナンスを交互
に行うことにより、装置をメンテナンスのためにダウン
させずに連続稼働させることも可能である。
、構成された製造ライン中にバッチ式の半導体処理装置
を設け、枚葉式のネックであった基板処理のタクトタイ
ムの不揃いによる処理時間の遅れを解決することができ
た。
る基板処理装置の概略図を示す。図3において、反応室
32、33、34にゲート弁35、36、37を介して
連結された気密室31はその容量がおよそ反応室の合計
の容量の2倍程度あり、その気密室内においては、基板
支持体が移動する移動路を複数通りとることができる装
置構成となっている。
係なく、前工程より予備室39に搬送されてくる基板を
順次基板支持体にセットして、気密室に移動することが
できる。すなわち、気密室31内では基板支持体を適当
に移動させ、処理済の基板支持体と未処理の基板支持体
との順序と場所を変更して、任意に各反応室に基板を搬
送し、処理できるものであります。また、これにより、
気密室での滞留時間がまし、基板加熱を必要とする処理
場合十分なプレヒートができ、基板処理時間を短縮する
ことも可能となった。
て設けられている予備室38、39とをお互いにゲート
弁42にて連結した構成としたので、必要に応じて、気
密室31の移動のバイパスとして、このゲート弁40、
予備室39、ゲート弁42よ美質38ゲート弁41のル
ートを使用して、さらに複雑な基板支持体の移動を行う
ことも可能である。
らつきがあった場合もっとも長い処理工程で制限されて
いた、1枚当りの基板の処理時間を短縮することができ
た。また、一般に広く採用されている枚葉式の考え方で
完成された製造ラインに容易に処理量の大きな基板処理
装置を置き換えすることが出来た。
す。
Claims (4)
- 【請求項1】 反応室内の被膜形成空間内に複数の被
処理基板を立体的に配置して基板処理を行う基板処理装
置であって、前記反応室の複数個を並置または直線上に
配置するとともに各反応室をそれぞれ対応する仕切り手
段により気密室と連結し、前記気密室に少なくとも一つ
の予備室を連結して構成し、前記予備室までの被処理基
板の取扱を枚葉式とし、前記予備室において、被処理基
板を前記反応室で空間的に配置する為の支持体にセット
し以後の基板処理中は被処理基板をバッチ方式として取
扱可能に構成したことを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項2】 反応室内の一対の放電電極により形成
される放電空間内に複数の被処理基板を立体的に配置し
被膜形成を行うプラズマCVD装置であって、前記反応
室の複数個を並置または直線上に配置するとともに各反
応室をそれぞれ対応する仕切り手段により気密室と連結
し、前記気密室に少なくとも一つの予備室を連結して構
成し、前記予備室までの被処理基板の取扱を枚葉式とし
、前記予備室において、被処理基板を前記反応室で空間
的に配置する為の支持体にセットし以後の被膜形成処理
中は被処理基板をバッチ方式として取扱可能に構成した
ことを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項3】 反応室内の被膜形成空間内に複数の被
処理基板を立体的に配置して基板処理を行う基板処理装
置であって、前記反応室の複数個を並置または直線上に
配置するとともに各反応室をそれぞれ対応する仕切り手
段により気密室と連結し、前記気密室に少なくとも一つ
の予備室を連結して構成し、前記気密室内での基板支持
体の搬送を移動させる移動路を複数設け、基板支持体の
順序を任意に変更可能に構成したことを特徴とする基板
処理装置。 - 【請求項4】 反応室内の被膜形成空間内に複数の被
処理基板を立体的に配置して基板処理を行う基板処理装
置であって、前記反応室の複数個を並置または直線上に
配置するとともに各反応室をそれぞれ対応する仕切り手
段により気密室と連結し、前記気密室に少なくとも二つ
の予備室を連結して構成し、前記予備室間は仕切り手段
により互いに連結されており基板支持体を移動可能に構
成したことを特徴とする基板処理装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3060937A JP3025811B2 (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | 基板処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=13156794
Family Applications (1)
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JP3060937A Expired - Fee Related JP3025811B2 (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | 基板処理装置 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3025811B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004036634A1 (ja) * | 2002-10-18 | 2004-04-29 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | 薄膜形成装置及び薄膜形成方法並びに薄膜形成システム |
US7629025B2 (en) | 2001-02-08 | 2009-12-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Film formation apparatus and film formation method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5893321A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-03 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置製造装置 |
JPS62216314A (ja) * | 1986-03-18 | 1987-09-22 | Toshiba Mach Co Ltd | 半導体処理装置 |
-
1991
- 1991-02-18 JP JP3060937A patent/JP3025811B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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JP2012214908A (ja) * | 2001-02-08 | 2012-11-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 膜の形成方法 |
WO2004036634A1 (ja) * | 2002-10-18 | 2004-04-29 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | 薄膜形成装置及び薄膜形成方法並びに薄膜形成システム |
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Publication number | Publication date |
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JP3025811B2 (ja) | 2000-03-27 |
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