JPS609102B2 - 連続真空処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体ゥェハや通信用デバイスなどの素子薄膜
を真空中において連続的に製造する連続真空処理装置に
関するものである。

最初に第１図、第２図に則して従釆の真空処理装置を、
スパッタ装置を例にとり説明する。

従来装置では予め搬送治具に収納された基板を使用する
ようになっている。すなわち第２図に示されるように、
基板３は内溝２を有する断面Ｃ字形の部材ｌａ，ｌｂを
互いに対向させて配置された搬送治具１の前記内溝２，
２間に舷合され、収納される。そして従来のスパッタ装
置は第１図に示されるように、前記基板３を収容した搬
送治具（以下治・具と略称）１の移送用のレール４、流
体圧シリンダ５，６の協働により密閉箱体７の取入室１
５内に治具１を挿入する挿入部、密閉箱体７、密閉箱体
７の取出室２１から処理された基板を有する拾具１′の
取出部とを備えている。

前記密閉箱体７は治具１内の基板処理工程順に、側壁８
と仕切壁９，９′，１０，１０′，１１，１１′，１２
，１２′，１３，１３′および側壁１４とで区画された
取入室１５、スパッタエッチ室１７、加熱室１８、スパ
ッタ室１９、冷客室２０および取出室２１とを有してい
る。

前記取入室１５の、レール４に近い側壁に取入予備室１
６が形成されている。また取入室１５には取入予備室１
６用の密閉蓋２４を有する流体圧シリンダ２３が取り付
けられ、該密閉菱２４には治具１のパレット（図示省略
）が設けられ、取入室１５の外部には取入予備室用の他
の密閉蓋２６を有する流体圧シリンダ２５が設けられ、
取入室１５の側壁８には取入室１５内の定位層からしー
ル３０上の移送面に向って治具１を水平に押し込む流体
圧シリンダ２８が設けられ、また取入予備室１６には配
管２７が、取入室１５には排気管２９が取り付けられて
いる。前記密閉箱体７の内部には取入室１５内の一部に
差し掛かる位置から仕切壁９，９′〜１３，１３′間を
間通して取出室２１の一部に差し掛かる位置まで治具移
送用のレール３０が敷設されている。前記スパッタヱツ
チ室１７には排気管３１とスパッタエッチ電極３２とが
取り付けられ、前記加熱室１８には排気管３３とヒータ
３４とが設けられ、前記スパッタ装置１９には排気管３
５とスパッタ電極３６とが取り付けられ、前記冷却室２
０１こは排気管３７としール３川こ配設された冷却パイ
プ（図示省略）とが取り付けられている。前記スパッタ
エッチ室１７とスパッタ室１９にはスパッタガスが導入
されている。

前記取出室２１にはしール３０上の移送方向から見て左
方に取出予備室２２が形成されている。また取出室２１
には排気管３８と治具１をレール３０の移送面から受け
取ってレール３０上の移送方向から見て左方の定位層に
運ぶ流体圧シリンダ３９が取り付けられ、側壁１４′に
は治具１を上記定位層から水平に押し出す流体圧シリン
ダ４０が設けられている。さらに取出室２１には取出予
備室２２用の密閉蓋４２を有する流体圧シリンダ４１が
設けられ、前記密閉蓋４２の、基板の移送方向に向って
前方には治具１のパレット（図示省略）が取り付けられ
、取出室２１の外部には同取出予備室用の密閉蓋４４を
有する流体圧シリンダ４３が設けられ、外側壁１４には
取出予備室２２には配管４５が取り付けられている。処
理された基板を収納せる指具ｌｒの取出部たる取出予備
室２２の外部には前記治具１′を密閉箱体７の外部に押
し出す流体圧シリンダ４６が設置されている。前記排気
管２７，２９，３１，３３，３５，３７，３８は真空ポ
ンプ（図示省略）に、および配管２７，４５は真空ポン
プ（図示省略）と大気とに切換え可能に接続されている
。そして各室は仕切壁９，９′〜１３，１３′間を順次
送られてくる治貝１との間隙で形成されるコングクタン
ス（ガスの流れ易さを示す値）と、スパッタエッチ室１
７およびスパッタ室１９に導入されるスパッタガス流量
と、各室の排気管の排気速度との関係から定まる動的平
衡状態となっており、各室は異なる真空度とされる。前
述の従来装置では密閉箱体７の外部に設置されたレール
４上に、基板を収納した治具１を配列し、矢印ａ方向に
移送する。

ついで拾具１をレール４の先端部から外れた挿入部に設
置された流体圧シリンダ５によりＡ位置から矢印ｂ方向
にＢ位置まで移動させ、他の流体圧シリンダ６によりＢ
位置から矢印ｃ方向に押し込み、取入室１５に設けられ
た流体圧シリンダ２３にて駆動される密閉蓋２４で取入
室側が閉塞されている取入予備室１６内のＣ位置に移送
し、密閉蓋２４に取り付けられたパレット上に戦層せし
める。

前記拾具１をＣ位置に挿入した時点で取入室１５の外部
に設けられた流体圧シリンダ２５を作動させ、取入予備
室１６内を密閉蓋２４，２６で密閉し、治具１をこの密
閉室内に収納し、かつ密閉室内を配管２７を通じて、取
入室１５内と略同じ真空度に排気する。

前記密閉室内を真空状態にした後、パレットと治具１と
を矢印ｄ方向に取入室１５内のＥ位置へ、密閉蓋２４を
矢印ｄ方向にＦ位置へそれぞれ移送せしめる。

治具１を前記Ｅ位置に移動した時点で取入室１５の側壁
８がわに取り付けられた流体圧シリンダ２８を起動させ
、袷具１を矢印ｅ方向に押し込み、レール３０上に転載
する。

その結果該レール３０上に教壇されている治具１は矢印
ｆ方向に１ピッチ移送される。拾具１をＥ位置からしー
ル３０上に押し込み後、密閉蓋２４，２６を実線で示さ
れるもとの位置に戻す。スパッタエッチ室１７ではスパ
ッタエッチ電極３２と治具１に収納されている基板との
間に電圧を印加し、イオン化されたスパッタガスにより
基板表面と衝撃しこれにより基板表面のスパッタエッチ
を行ない、基板表面の微小な付着異物を取り除く。

つぎに加熱室１８においてヒ−夕３４により基板を加熱
し、基板表面に吸着および基板内部に吸蔵されている不
純物ガスを放出させ、かつスパッタ処理に適した温度に
昇温させる。

ついでスパッタ室１９においてスパッタエッチ室１７の
スパッタエッチ処理とは反対方向のイオン衝撃により、
基板にスパッタ電極３６のスパッタ材料を付着させるス
パッタ処理をする。

ついで冷却室２０において基板を冷却し、所期のスパッ
タ処理を施した基板を有する治具１′を取出室２１に送
る。

前記取出室２１ではＧ位置に移送された治具１′を流体
圧シリンダ３９により矢印ｇ方向に送り、Ｈ位置に移動
させ、さらに流体圧シリンダ４０により治具１をＨ位置
から矢印ｈ方向に送り出し、流体圧シリンダ４１に取り
付けられた密閉蓋４２に設けられたパレット上の１位置
に移送する。

つぎに流体圧シリンダ４１を作動させ、密閉蓋４２とパ
レット、治具１′とを実線で示されるＪ，１位置から矢
印ｉ方向に移動させ、破線で示されるＬ，Ｋ位置に送る
。

この時点では取出予備室２２の外側の開□部は取出室２
１の外部に設けられた流体圧シリンダ４３に取り付けら
れた密閉蓋４４で閉塞されており、上部の密閉蓋４２が
Ｌ位置に移動すると、取出予備室２２が密閉され、拾具
１′はその密閉室内に配置される。

該密閉室には配管４５を通して大気を導入し、取出予備
室２２を大気圧にした後、流体圧シリンダ４３により密
閉蓋４４をＭ位置からＮ位置に移動させる。つぎに取出
部の流体圧シリンダ４６を駆動し、パレット上のＫ位置
にある拾具１′を矢印ｊ方向に移動させ、レール４上に
送り出し、スパッタ処理された基板を有する治具１′を
取り出し、一連の動作を完了する。

以上の動作を順次繰り返すことによって１枚１枚の基板
に真空処理を施すようにされている。

しかしながら前記従来装置によると、基板を治具に収納
し、真空処理を施すようにしているので、大気中で治具
に吸着された不純物ガがスパッタ室に持ち込まれるため
、スパッタ室の不純物ガス分圧が上昇し、膜質に悪影響
を与える欠点があり、ウェハに比べ治具の熱容量が大き
いため、加熱、冷却ともに長時間を要する欠点があり、
ゥェハに比べ拾臭の寸法が大きくなるため、治具を使わ
ない場合に比較して装置全体が大形になる欠点もある。
また１枚単位の連続処理であるため、取入予備室は基板
を１枚導入する毎に大気圧から真空に排気されるが、真
空排気時間は他の処理時間に比べて長い場合が多いので
、装置のサイクルタイムが制限され、生産速度を高める
ことができない欠点があり、取入室から取出室まで一様
のタクトタイムで拾具が搬送されるため、通常長時間を
要する基板加熱を十分行なうことができない欠点もあり
、さらに各室毎に独立に真空排気するため、真空排気系
が複雑になる欠点があった。本発明の目的は、前記従来
技術の欠点をなくし、基板に安定した処理を行うことが
でき、更に生産性も高く、しかも装置全体の小型化をは
かることができるようにした連続真空処理装置を提供す
るにある。即ち本発明は、上記目的を達成するために、
基板の移送方向に沿って、順次基板の取入室、第１の収
納室、少くとも１個の真空処理室、第２の収納室、およ
び取出室を水平的にコ字形状に、且つ取入室と取出室と
を隣接させて配置し、前記各室間には基板単体で通過さ
せるための開閉手段を設け、更に隣接する室間の開閉手
段を通って基板単体でもつて略水平姿勢で搬送するベル
ト搬送手段を前記各室内に設置し、真空排気手段を複数
の室について共通化させて各室と接続し、多数の基板を
一括収納するカセットと、該カセットに収納されたまた
は収納する基板を単体でもつて順次前記ベルト搬送手段
に搭載または前記ベルト搬送手段から取込むカセットェ
レベータとを前記取入室、第１の収納室、第２の収納室
「および取出室に設置し、前記真空処理室内には少くと
も１個の真空処理手段が設けられ第１の収納室のカセッ
トからベルト搬送手段によって単体で順次水平搬送され
てくる基板に前記真空処理手段によって真空処理し、そ
の後ベルト搬送手段で搬送して第２の収納室のカセット
に収納することを特徴とする連続真空処理装置である。

特に搬送の信頼性を高くし、しかも真空処理室への不純
物ガスの特込みを最４・限にすることができ、更に真空
排気手段を共通化させて装置全体を小型化することがで
きるように構成したことにある。以下本発明を図面に基
づいて説明する。

第３図、第４図および第５図は本発明の一実施例を示す
もので、密閉箱体５１の内部に、処理すべき基板３の移
動方向に沿って順次取入室５２、第１の収納室５３、ス
パッタエッチ室５４、スパッタ室５５、冷却室５６、第
２の収納室５７および取出室５８が区画形成され、これ
等各室は平面からみてコ字形に配列されており、密閉箱
体５１の外部における取入室５２側には第１の外部収納
手段５０が設けられ、同外部における取出室５８側には
第２の外部収納手段５９が設けられている。

前記第１の外部収納手段５０は一対のコンペアベルト６
０，６１、基板カセット６３を有するカセットェレベー
タ６２とを備えている。

前記カセットェレベータ６２はモータとボールねじとの
細み合せ等による駆動源（図示省略）に連結されている
。前記カセット６３は上下朗向に基板３を棚板状に収納
しうるように形成されている。この第１の外部収納手段
５０では前記コンペアベルト６０，６１上に、処理すべ
き基板３が単体で、つまり治具に収納されることなく、
直接教層され、その基板３はカセットェレベータ６２の
設置位置まで搬送され、この位置で基板カセット６３の
棚に収納され、基板カセット６３に基板３が１枚収納さ
れるごとに前記棚の１段分に相当する１ピッチずつカセ
ットェレべ−夕６２が間欠的に上昇操作され、設定枚数
収納しうるようになっており、設定枚数収納後、カセッ
トェレベータ６２とコンペアベルト６００，６１との協
働により基板カセット６３から基板３を取入室５２内に
１枚ずつ送給しうるように構成されている。前記第１の
外部収納手段５０と取入室５２間、つまり取入室５２の
入口側壁にはゲートバルブ６４が設けられており、該ゲ
ートバルブ６４は流体圧シリンダ（図示省略）を備え、
第１の外部収納手段５０のコンペアベルト６０，６１に
より取入室５２内に基板３を取り入れる間、開動作する
ようになっている。

前記取入室５２はコンペアベルト６５，６６、カセット
６８を有するカセットェレベータ６７、第５図に示され
るように真空ポンプ７川こ連なる排気口６９、ヒータお
よび大気リーク手段とを有しているが、ヒータと大気リ
ーク手段は図示省略されている。

前記カセットェレベータ６７および基板カセット６８と
は前記第１の外部収納手段５０のカセットェレベータ６
２および基板カセット６３と同様に構成されている。こ
の取入室５２では第１の外部収納手段５０のコンペァベ
ルト６０，６１からゲートバルブ６４を通してコンペア
ベルト６５，６６で基板３を１枚ずつ受け取り、これを
カセットェレベー夕６７の作動を介して基板カセット６
８に一枚ずつ棚板状に積み込み、設定枚数収納した後、
ゲートバルブ６４が閉じられ、排気口６９を通じて取入
室５２内が排気され、ヒータにより基板３を脱ガスすべ
くべーキングが行なわれ、ついでカセットェレベータ６
７とコンペアベルト６５，６６との協働により基板カセ
ット６８から基板３を第１の収納室５３に１枚ずつ送給
しうるように構成されている。前記取入室５２と第１の
収納室５３間にはゲートバルブ７１が設けられており、
該ゲートバルフ７１は前記ゲートバルブ６４と同様に構
成されている。

前記第１の収納室５３にはコンペアベルト７２，７３、
基板カセット７５を有するカセットェレベータ７４、真
空ポンプに連なる排気口７６およびガス導入手段とを備
えているが、真空ポンプとガス導入手段は図示省略され
ている。

前記カセットェレベータ７４および基板カセット７５と
は第１の外部収納手段５０のカセットェレベータ６２お
よび基板カセット６３と同様に構成されている。この第
１の収納室５３内をガス導入手段により導入されるガス
流量と、排気口７６に連なる真空ポンプの排気速度を調
整することにより取入室と略同じ圧力にした後ゲートバ
ルブ７１を開き前記取入室５２のコンペアベルト６５，
６６からゲートバルブ７１を通ってコンペアベルト７２
，７３で基板３を１枚ずつ受け取り、これをカセットェ
レベー夕７４の作用を介して基板カセット７５に棚板状
に積み込み、設定枚数収納後、ゲートバルブ７１が閉じ
られ、ガス導入手段から導入されるガス流量と、排気口
７６に連なる真空ポンプの排気速度とを調整して、スパ
ッタエッチ室５４と略同じ圧力にし、ついでカセットヱ
レベータ７４とコンペアベルト７２，７３との協働によ
り基板カセット７５から基板３をスパッタエッチ室５４
に１枚ずつ送給しうるようになっている。前記第１の収
納室５３とスパッタエッチ室６４間にはゲートバルブ７
７が設けられており、該ゲートバルブ７７は前記ゲート
バルブ６４と同様に構成されている。

前記スパッタエッチ室５４はコンペアベルト７８，７９
の粗、他のコンペアベルト８０，８１の縄、ェレベータ
８２、スパッタエッチ電極８３、真空ポンプに連なる排
気口８４、ガス導入手段およびヒータ８５とを備えてい
るが、真空ポンプとガス導入手段は図示省略されている
。

前記コンペアベルト７８，７９；８０，８１は第４図に
示されるように、同一水平面上に互いに接近配置されか
つ水平状態から外端部側を回転中心として垂直方向に回
転しうるようになっている。前記ェレベータ８２は第４
図に示されるように、コンペアベルト７８，７９；８０
，８１によりスパッタヱッチ室５４の中央部に搬送され
た基板３を一旦コンペアベルト７８，７９；８０，８１
の搬送面よりも高いＰ位置まで上昇させた後、コンペア
ベルト７８，７９；８０，８１が垂直方向に回転後、基
板３をスパッタエッチ電極８３上のＱ位置に下降させる
ようになっている。前記スパッタエッチ電極８３はスパ
ッタエッチ室５４内の下部に配置され、ヒータ８５は上
部に配置されている。スパッタエッチ室５４はガス導入
手段により導入されるスパッタガスの流量と、排気口８
４に連なる真空ポンプの排気速度との関係から定まる一
定圧力に動的に平衡している。そしてスパッタエッチ室
５４では第１の収納室５３のコンペァベルト７２，７３
からゲートバルブ７７を通してコンペアベルト７８，７
９で基板３を１枚受け取り、これをコンペアベルト７８
，７９；８０，８１でスパッタエッチ室５４の中央部ま
で搬送した後、ゲートバルブ７７が閉じられ、ついで基
板３をェレベータ８２で持ち上げ、コンペアベルト７８
，７９；８０，８１を垂直方向に回転させ、ェレベータ
８２により基板３をスパッタエッチ電極８３上のＱ位置
まで下降させ、スパッタエッチ電極８３に電圧を印加す
ることにより基板３にスパッタエッチ処理を施し、つい
で処理された基板３をェレベータ８２でヒータ８５に接
近するＰ位置まで持ち上げ、ヒータ８５でスパッタ処理
に適する温度に加熱し、その間コンペアベルト７８，７
９：８０’８１が水平状態に戻され、ェレベータ８２を
下降させ、加熱処理された基板３をコンペアベルト７８
，７９；８０，８１に引き渡し、ついでスパッタ室５５
に送給しうるように構成されている。前記スパッタエッ
チ室５４とスパッタ室５５間にはゲートバルブ８６が設
けられ、該ゲートバルブ８６は前記ゲートバルブ６４と
同様に構成され夕ている。前記スパッタ室５５は第１の
コンペアベルト８７，８８、第１の立上げアーム８９、
第１のスパッタ電極９０、スパッタ粒子のスパッタ室周
壁への付着を防止するための防着シールド９１、第ｌｏ
のシャツ夕９２、第２のコンペアベルト９３，９４、第
２の立上げアーム９５、第２のスパッタ電９６、第２の
シャツ夕９７、ボールねじ９８に沿って第１、第２のコ
ンペアベルト８７，８８：９３，９４間を移動する搬送
アーム９９、真空ポンプに蓮通された排気口１００およ
びガス導入手段とを有しているが、真空ポンプとガス導
入手段は図示省略されている。

スパッタ室５５はガス導入手段から導入されるスパッタ
ガスの流量と、排気ロー００１こ連なる真空ポンプの排
気速度との関係から定まる一定圧力に動的に平衡してい
る。前記第１、第２のコンペアベルト８７，８８はスパ
ッタエッチ室５４のコンペアベルト７８，７９：８０，
８１からゲートバルブ８６を通して基板３を１枚ずつ受
け取り、同方向に第１の立上げアーム８９に差し掛かる
Ｒ位置まで搬送する。前記第１の立上げアーム８９は水
平状態において前記Ｒ位置に搬送された基板３を受け止
め、第４図に示されるように、Ｓ位置から垂直方向に向
って略９０度回転し、基板３を第１のスパッタ電極９０
１こ正対する垂直に起立させ、スパッタ処理後、第１の
コンペアベルト８７，８８の搬送面よりも低い位置に戻
るようになっている。前記第１のシャツ夕９２と第１の
スパッタ電極９０とは基板３が起立後、第１のシャツタ
９２が開き、第１のスパッタ電極９０で基板３に１回目
のスパッタ処理を施し、スパッタ処理後、第１のシャツ
夕９２が閉じるようになっている。前記搬送アーム９９
は第１、第２のコンペアベルト８７，８８；９３，９４
間に掛け渡されたボールねじ９８とモー夕（図示省略）
との組み合せ等によりなる駆動源に連結され、基板３に
対する１回目のスパッタ処理を行なっている間に第１の
コンペアベルト８７，８８の搬送面の上方のＴ位置に移
動し、この位置で第１の立上げアーム８９から１回目の
スパッタ処理ずみの基板３を受け取り、第２のコンペア
ベルト９３，９４の搬送面の上方のＵ位置に移動し、第
２の立上げアーム９５に基板３を引き渡し後、再び第１
のコンペアベルト８７，８８方向に移動するようになっ
ている。前記第２の立上げアーム９５は前記Ｕ位置で搬
送アーム９９から基板３を受け取り、略９０度回転し、
基板３を第２のスパッタ電極９６に正対する垂直位置に
起立させ、スパッタ処理後、第２のコンペアベルト９３
，９４の搬送面よりも低い水平状態に回転しうるように
なっている。第２のシャツ夕９７と第２のスパッタ電極
９６とは第２の立上げアーム９５により基板３の起立後
、第２のシャツ夕９７が開き、第２のスパッタ電極９６
で基板３に２回目のスパッタ処理を施し、スパッタ処理
後、第２のシャツ夕９７が閉じるようになっている。前
記第２のコンペアベルト９３，９４は第２の立上げアー
ム９５から２回目のスパッタ処理が施された基板３を受
け取り、冷却室５６方向に搬送する。而してこのスパッ
タ室５４では前記スパッタエッチ室５３のコンペアベル
ト７８，７９：８０，８１からゲートバルブ８６を通し
て第１のコンペアベルト８７，８８で基板３を１枚受け
取り、基板搬入後、ゲートバルブ８６が閉じられ、該第
１のコンペアベルト８７，８８で基板３をＲ位置まで搬
送した時点で第１の立上げアーム８９により基板３を垂
直方向に向って回転させて起立させ、起立した時点で第
１のシャツ夕９２が開かれ、第１のスパッタ電極９０で
１回目のスパッタ処理を施し、第１のシャツ夕９２が閉
じられ、第１の立上げアーム８９を水平方向に向って回
転させ、第１の立上げァ−ム８９からＴ位置で待機中の
搬送アーム９９に１回目のスパッタ処理が施された基板
３を転載し、搬送アーム９９を第２のコンペアベルト９
３，９４の上方のＵ位置まで移動させ、Ｕ位置の下方で
待機中の第２の立上げアーム９５を回転させ、基板３を
垂直に起立させ、この時点で第２のシャツ夕９７が開か
れ、基板３に第２のスパッタ電極９６で２回目のスパッ
タ処理を施し、この間に搬送アーム９９をＵ位置から第
１のコンペアベルト８７，８８方向に位動させ、第２の
シャツ夕９７が閉じ、第２の立上げアーム９５を水平方
向に向って回転させ、第２のコンペアベルト９３，９４
にスパッタ処理された基板３を移教し、冷却室５６に搬
送しうるように構成されている。前記スパッタ室５５と
冷却室５６間にはゲートバルブ１０１が設けられており
、該ゲートバルフ１０１は前記ゲートバルブ６４と同機
に構成されている。

前記冷却室５６はスパッタエッチ室５４と仕切壁１０２
を介して区画隣援されており、かつコンペアベルト１０
３，１０４、真空ポンプに連なる排気ロー０５、ガス導
入手段とを有しているが、真空ポンプおよびガス導入手
段は図示されている。

また排気口１０５はスパッタエッチ室５４の排気口８４
とで円形をなす形状に形成され、真空ポンプはスパッタ
エッチ室５４と共用とされていて、冷却室５６はスパッ
タエッチ室５４と同じ圧力に保持されている。前記冷却
室５６ではスパッタ室５５からゲートバルブＩＱＩを通
してコンペアベルト１０３，１０４上に基板３を受け取
り、該コンペアベルト１０３，１０４上で基板３を放射
冷却した後、ついで製品たる基板３′をを第２の収納室
５７に送出しうるように構成されている。前記冷却室５
６と第２の収納室５７間には前言己ゲートバルブ６４と
同機の構成のゲートバルブ１０６が設けられている。

前記第２の収納室５７は第１の収納室５３と仕切壁１０
７を介して区画隣接されている。

また第２の収納室５７はコンペアベルト１０８，１０９
、基板カセット１１１を有するカセットエレベーター１
０、排気ロー１２およびガス導入手段とが配備されてい
るが、ガス導入手段は図示省略されている。前記カセッ
トェレベータ１１０および基板カセット１１１とは第１
の外部収納手段５０のカセットェレベー夕６２および基
板カセット６３と同様に構成されている。前記排気ロー
１２は第１の収納室５３の排気口７６とで円形をなす形
状に形成され、共通の真空ポンプに蓮通されているが、
真空ポンプは図示省略されている。この第２の収納室５
７では前記冷却室５６のコンペアベルト１０３，１０４
からゲートバルブ１０６を通して製品たる基板３′を１
枚ずつ受け取り、これをカセットェレベータ１１０で基
板カセット１１１に積み込み基板カセット１１１に設定
枚数収納した時点でゲートバルブ１０６が閉じられ、ガ
ス導入手段により導入されるガス流量と、排気Ｏｉｌ２
に連なる真空ポンプの排気速度とを調整して第２の収納
室５７の圧力を取出室５８と略同じ圧力にし、ついでカ
セットエレベータ１１０とコンペァベルト１０８，１０
９との協働により基板カセット１１１から基板３′を取
出室５８に１枚送給しうるように構成されている。前記
第２の収納室５７と取出室５８間にはゲートバルブ１１
３が取り付けられ、該ゲートバルブ１１３は前記ゲート
バルブゲートバルブ６４と同様に構成されている。

前記取出室５８は仕切壁１ １４を介して取入室５２と
区画隣接されている。この取出室５８にはコンペァベル
ト１１５，１１６、基板カセット１１８を積載したカセ
ットェレべ−夕１１７、排気口１１９および大気リーク
手段とを備えているが、大気リーク手段は図示省略され
ている。前記カセットェレベータ１１７および基板カセ
ット１１８とは第１の外部収納手段５０のカセットェレ
ベータ６２および基板カセット６３と同様に構成されて
いる。前記排気ロー１９は取入室５２の排気口６９とで
円形をなす形状に形成されかつ共通の真空ポンプ７川こ
連通されている。この取出室５８では第２の収納室５７
のコンペアベルト１０８，１０９からゲートバルブ１１
３を通してコンペアベルト１１５，１１６で基板３′を
１枚ずつ受け取り、該基板３′をカセットェレベー夕１
１７の作動を介して基板カセット１１８１こ積み込み、
設定枚数収納後、ゲートバルブ１１３が閉じられ、排気
ロー１９を図示していないバルブにより閉じ、ついで大
気リーク手段により大気を導入して取出室５８の内部を
大気圧にし、カセットェレベータ１１７とコンペアベル
ト１１５，１１６との協働により基板カセット１１８か
ら基板３′を１枚ずつ送り出しうるように構成されてい
る。前記取出室５８と第２の外部収納手段５９間、すな
わち取出室５８の出口側の側壁には前記ケー−トバルブ
６４と同様の構成のゲートバルブ１２０が取り付けられ
ている。なお前記各室５２〜５８の大気側から室内側へ
の運動部材の導入部は、真空べローズまたは０リング等
の密封部材で気密封止されている。

前記第２の外部収納手段５９はコンペアベルト１２１，
１２２、基板カセット１２４を備えたカセットエレベー
ター２３とを有している。

前記カセットェレベータ１２３と基板カセット１２４と
は第１の外部収納手段５０のカセットェレベータ６２お
よび基板カセット６３と同様に構成されている。そして
この第２の外部収納手段５９では前記取出室５８のコン
ペアベルト１１５，１１６からゲートバルブ１２０を通
してコンペアベルト１２１，１２２により基板３′を１
枚ずつ受け取り、カセットェレベータ１２３の設定位置
まで搬送し、この位置でカセットェレベータ１２３によ
り基板カセット１２４に基板３′を積み込み、設定枚数
を一時集積した後、カセットェレベータ１２３とコンペ
アベルト１２１，１２２とにより基板カセット１２４か
ら基板３′を１枚ずつ引き出し、搬送しうるように構成
されている。なお基板カセット１２４に基板３′を設定
枚数収納した時点でゲートバルブ１２０が閉じられる。
前述構成の連続スパッタ装置は次のように作用する。

すなわち、第１の外部収納手段５０のコンペァベルト６
０，６１上に処理すべき基板３が自由に萩置され、その
基板３はカセットェレベータ６２の設置位置まで搬送さ
れ、基板カセット６３の棚に１枚ずつ収納され、基板カ
セット６３に基板３が１枚収納される毎にカセットェレ
ベータ６２は棚１段分に相当する１ピッチ上昇し、つぎ
に搬送されてくる基板３を収納可能とする。

以下この動作が繰り返し行なわれ、時間的に不規則に搬
送されてくる複数の基板３が基板カセット６３に設定枚
数、一時集積される。基板カセット６３に設定枚数の基
板３が収納された時点で、取入室５２の入口側のゲート
バルブ６４が開かれ、第１の外部収納手段５０のカセッ
トェレベー夕６２が１ピッチずつ下降され、第１の外部
収納手段５０のコンペアベルト６０，６１と取入室５２
のコンペアベルト６５，６６とで基板３が１枚ずつ取入
室５２内に搬送される。取入室５２に連続的に搬送され
た基板３はカセットヱレベータ６７により基板カセット
６８に１枚ずつ収納され、第１の外部収納手段５０の基
板カセット６３の基板３が取入室５２内の基板カセット
６８に全部収納された時点でゲートバルブ６４が閉じら
れ、ついで真空ポンプ７０１こより排気口６９を通じて
真空排気される。

なおこの時点で取出室５８も同寺に真空排気される。取
入室５２内の真空排気が行なわれている間に、ヒータに
より基板３の脱ガスのためべーキングが行なわれ、取入
れ処理が完了する。つぎにガス導入手段により導入され
るガス流量と、排気口７６に連なる真空ポンプの排気速
度とを調整することにより、第１の収納室５３の圧力が
取入室５２の圧力と同程度に圧力調整された後、取入室
５２と第１の収納室５３間のゲートバルブ７１が開かれ
、取入室５２内のカセットヱレベータ７４が１ピッチず
つ下降され、基板カセット７５の基板３が取入室５２内
のコンペアベルト６５，６６と第１の収納室５３内のコ
ンペアベルト７２，７３とにより１枚ずつ搬送され、第
１の収納室５３内のカセットェレベー夕７４により基板
カセット７５に１枚ずつ収納され、取入室５２内の基板
カセット６８の基板３が第１の収納室５３の基板カセッ
ト７５に総て収納された時点でゲートバルブ７１が閉じ
られる。

ゲートバルブ７１が閉じられた後、取入室５２では再び
次のロットの基板３の取り入れ動作が開始される。つぎ
に第１の収納室５３内のガス導入手段により導入される
ガス流量と、排気口７６に連なる真空ポンプの排気速度
とを調整することにより第１の収納室５３内の圧力がス
パッタエッチ室５４内の圧力と略同じ程度に調整される
。

この圧力調整後、第１の収納室５３とスパッタエッチ室
５４間のゲートバルブ７７が開かれ、第１の収納室５３
内のカセットェレベー夕７４が１ピッチずつ下降され、
基板カセット７５の基板３が第１の収納室５３内のコン
ペアベルト７２，７３とスパッタエッチ室５４内のコン
ペアベルト７８，７９：８０，８１とにより１枚ずつス
パッタエッチ室５４の中央まで搬送され、基板３を１枚
搬送する綾にゲートバルブ７７が閉じられる。スパッタ
エッチ室５４の中央に基板３が搬送された時点で、ェレ
ベータ８２が作動され、基板３が一日コンペアベルト７
８，７９；８０，８１の搬送面よりも高い位置に持ち上
げられ、ついでコンペアベルト７８，７９；８０，８１
が垂直方向に回転され、続いてヱレベータ８２が下降さ
れ、基板３がスパッタエッチ電極８３上のＱ位置まで下
降され、スパッタエッチ電極８３に電圧が印カロされ、
該スパッタエッチ電極８３により基板３の付着異物を除
去するスパッタエッチ処理が施される。

スパッタエッチ処理後、ェレベータ８２が再び上昇され
、基板３がヒータ８５に接近するＰ位置まで上昇され、
ヒータ８５に点弧され、スパッタ処理に適する温度に昇
温され、その間コンペアベルト７８，７９：８０，８１
が水平方向に向って回転される。ヒータ８５で基板３を
加熱処理後、ェレベータ８２が再び下降され、基板３が
コンペアベルト７８，７９：８０，８１上に教壇され、
この時点でスパッタエッチ室５４とスパッタ室５５間の
ゲートバルブ８６が開かれ、スパッタエッチ室５４内の
コンペアベルト７８，７９：８０，８１とスパッタ室５
５内の第１のコンペアベルト８７，８８により基板３が
スパッタ室５５のＲ位置に搬送され、ゲートバルブ８６
が閉じられ、続いて第１の収納室５３とスパッタエッチ
室５４間のゲートバルブ７７が開かれ、つぎの基板３の
導入に備えられる。基板３がスパッタ室５５のＲ位置へ
搬送された時点で第１の立上げアーム８９が水平状態の
Ｓ位置から垂直方向に向って回転され、該第１の立上げ
アーム８９により基板３が第１のスパッタ電極９川こ正
対する垂直に起立され、第１のスパッタ電極９０１こ電
圧が印加され、第１のシャツ夕９２が開かれ、基板３に
１回目のスパッタ処理が施され、第１のシャツ夕９２が
閉じられ、１回目のスパッタ処理が終了する。

ついで第１の立上げアーム８９が垂直状態から水平方向
に向って回転され、第１のコンペアベルト８７，８８上
のＴ位置で搬送アーム９９に基板３が移教され、搬送ァ
−ム９９は第２のコンペアベルト９３，９４の上方のＵ
位置に移動される。基板３がＵ位置に移動された時点で
第２の立上げアーム９５が水平状態から垂直方向に向っ
て回転され、基板３が第２のスパッタ電極９６に正対す
る垂直に起立され、第２のスパッタ電極９６に電圧が印
加され、第２のシャツ夕９５が開かれ、基板３に２回目
のスパッタ処理が施され、第２のシャツ夕９５が閉じら
れ、２回目のスパッタ処理が完了する。スパッタ処理を
２回行なう理由は、必要な膜厚が大なる場合でもタクト
タイムを増加させずに運転するためである。２回目のス
パッタ処理中、搬送アーム９９が第２のコンペアベルト
９３，９４から外れた位置に移動され、また２回目のス
パッタ処理終了後、第２の立上げアーム９５が水平方向
に向って回転され、基板３が第２のコンペアベルト９３
，９４に戦暦これ、ついでスパッタ室５５と冷却室５６
間のゲートバルブ１０１が開かれ、スパッタ室５５の第
２のコンペアベルト９３，９４と冷却室５６のコンペア
ベルト１０３，１０４とにより基板３が冷却室５６に搬
送された後スパッタ室５５と冷却室５６間のゲートバル
ブ１０１が閉じられ、続いてスパッタエッチ室５４とス
パッタ室５５間のゲートバルブ８６が開かれる。

冷却室５６に搬送された基板３はコンペアベルト１０３
，１０４上で放射冷却される。

基板３の冷却後、冷却室５６と第２の収納室５７間のゲ
ートバルブ１０６が開かれ、製品たる基板３は冷却室５
６内のコンペアベルト１０３，１０４と第２の収納室５
７内のコンペアベルト１０８，１０９とにより第２の収
納室５７に搬送される。前述のスパッタエッチ室５４、
スパッタ室５５および冷却室５６では基板３は１枚ずつ
処理される。第２の収納室５７に搬送された基板３′は
コンペアベルト１０８，１０９によりカセットエレベー
ター１０の設置位置まで搬送され、該カセットェレベー
タ１１０が１ピッチずつ上昇され、基板カセット１１１
の棚に基板３′が１枚ずつ収納され、基板３′が基板カ
セット１１１に収納される。

基板カセット１１１に基板３′が設定枚数収納された時
点で、冷却室５６と第２の収納室５７間のゲートバルブ
１０６が閉じられ、ガス導入手段により導入されるガス
流量と、排気ロー１２に連なる真空ポンプの排気速度と
を調節して、第２の収納室５７内の圧力が取出室５８の
圧力と略同じ圧力に調整され、圧力調整後、第２の収納
室５７と取出室５８間のゲートバルブ１１３が開かれる
。前記ゲートバルブ】１３が開かれた後、第２の収納室
５７内のカセットェレベー夕１１０が１ピッチずつ下降
され、基板カセット１１１から基板３′が１枚ずつ送り
出され、第２の収納室５７内のコンペアベルト１０６，
１０９と取出室５８内のコンペアベルト１１５，１１６
とにより取出室５８内のカセットエレベーター１７の設
定位置に搬送され、カセットェレベータ１１７が１ピッ
チずつ上昇され、その基板カセット１１８の棚に１枚ず
つ基板３′が収納され、第２の収納室５７内の基板カセ
ット１１１の基板３′が取出室５８内の基板カセット１
１８に全部積み込まれた時点で第２の収納室５７と取出
室５８間のゲートバルフ１１３が閉じられ、排気口１９
９を図示していないバルブにより閉じ、大気リーク手段
から大気が導入され、取出室５８は大気圧に調整され、
取出室５８と第２の外部収納手段５９間のゲートバルブ
１２０が開かれる。

ついで取出室５８内のコンペァベルト１１５，１１６と
カセットヱレベータ１１７との協働により基板カセット
１１８に集積された基板３′が１枚ずつ引き出され、第
２の外部収納手段５９のコンペアベルト１２１，１２２
に転載され、カセットェレベータ１２３の位置に搬送さ
れ、該カセットェレベー夕１２３が１ピッチずつ上昇操
作され、基板３′は基板カセット１２４に一時積み込ま
れ、取出室５８内の基板カセット１１８の基板３′が第
２の外部収納手段５９の基板カセット１２４に収納した
時点で、前記ゲ‐‐トバルブ１２０が閉じられる。

必要に応じて第２の外部収納手段５９が起動され、その
カセットェレベータ１２３が１ピッチずつ下降操作され
、基板カセット１２４から基板３′が１枚ずつ引き出さ
れ、コンペアベルト１２１，１２２を通じて次工程に送
り出される。

以上の動作を繰り返し行なうことにより、基板に連続的
にスパッタ処理を施すことができるものである。前記構
成において、冷却室５６は放射冷却のみで不十分な場合
には、水冷ロッドを基板に直接接触させる等、伝導によ
る冷却手段を付加してもよい。

また図示実施例ではスパッタエッチ室５４とスパッタ室
５５と冷却室５６とでスパッタ処理室を構成しているが
、用途によってはスパッタエッチ室５４と冷却室５６の
いずれか一方、または両方を省略してもよい。

さらに図示実施例では一対のコンペアベルトで基板を略
水平姿勢で搬送しうる搬送手段が構成され、カセットェ
レベータと基板カセットとで基板収納手段が構成され、
ゲートバルブにより基板の通過時にのみ開動作する開口
手段が構成されているが、これ等はいずれも図示実施例
の構成のものに限らない。

またスパッタエッチ電極、ヒータ、スパッタ電極とシャ
ツ夕、冷却手段で真空処理手段が構成されており、排気
口と真空ポンプとで真空排気手段が構成されている。

本発明は以上詳述した構成、作用のものであっ３て、本
発明によれば各室がそれぞれ独立して当該処理を適確に
行ないうる結果、基板に安定した処理を生産性よく、か
つ連続的に形成でき、各室が水平面からみてコ字形状に
配置させたので複数の室の真空排気手段を共通化でき、
更に取入室及び取出室が一個所に設置されている故処理
済み基板が挿入されたカセットを未処理基板が挿入され
たカセットの近い場所で受取ることができ装置のレイア
ウト、作業性の点で大きな効果を有し、装置全体として
もコンパクトにすることができる作用効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の縦断面図、第２図は同従来装置に送
給される基板とその治具との組み合せを示す斜視図であ
る。 第３図は本発明装置の−実施例の横断平面図、第４図お
よび第５図は第３図中の皿一皿線およびＶ−Ｖ線断面図
である。３…基板、３′…製品たる基板、５０・・・第
１の外部収納手段、５１・・・密閉箱体、５２・・・取
入室、５３・・・第１の収納室、５４・・・スパッタエ
ッチ室、５５・・・スパッタ室、５６…冷却室、５７・
・・第２の収納室、５８・・・取出室、５９・・・第２
の外部収納手段、６０，６１；６５，６６：７２，７３
；７８，７９：８０，８１：８７，８８：９３，９４；
１０３，１０４：１０８，１０９：１１５，１１６；１
２１，１２２・・・搬送手段を構成するコンペアベルト
、６２，６７，７４，１１０，１１７，１２３・・・基
板収納手段を構成するカセットェレべ−夕、６３，６８
，７５，１１１，１１８，１２４・・・同基板カセット
、６４，７１，７７，８６，１０１，１０６，１１３，
１２０・・・閉口手段たるゲートバルブ、６９，７６，
８４，１００，１０５，１１２，１１９・・・真空手段
を構成する排気口、７０・・・同真空ポンプ、８２・・
・スパッタエッチ室内のェレベータ、８３・・・真空処
理手段を構成するスパッタエッチ電極、８５…同ヒータ
、８９，９５・・・基板の立上げ手段たる第１，第２の
立上げアーム、９０，９６・・・真空処理手段を構成す
る第１，第２のスパッタ電極、９１・・・同防着シール
ド、９２，９３…同第１，第２のシャツ夕、９９・・・
スパッタ室内の基板の搬送アーム。 オ’図才と図 図 （ ボ オ４図 矛Ｓ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板の移送方向に沿つて、順次基板の取入室、第１
   の収納室、少くとも１個の真空処理室、第２の収納室、
   および取出室を水平的にコ字形状に、且つ取入室と取出
   室、第１の収納室と第２の収納室を隣接させて配置し、
   前記各室間には基板単体で通過させるための開閉手段を
   設け、更に隣接する室間の開閉手段を通つて基板単体で
   もつて略水平姿勢で搬送するベルト搬送手段を前記各室
   内に設置し、真空排気手段を複数の室について共通化さ
   せて各室と接続し、多数の基板を一括収納するカセツト
   と、該カセツトに収納されたまたは収納する基板を単体
   でもつて順次前記ベルト搬送手段に搭載または前記ベル
   ト搬送手段から取込むカセツトエレベータとを前記取入
   室、第１の収納室、第２の収納室、および取出室に設置
   し、前記真処理室内には少くとも１個の真空処理手段が
   設けられ第１の収納室のカセツトからベルト搬送手段に
   よつて単体で順次水平搬送されてくる基板に前記真空処
   理手段によつて真空処理し、その後ベルト搬送手段によ
   つて搬送して第２の収納室のカセツトに収納することを
   特徴とする連続真空処理装置。