本発明は、半導体製造装置において基板上に薄膜を形成する薄膜形成装置に関するものである。 The present invention relates to a thin film forming apparatus for forming a thin film on a substrate in a semiconductor manufacturing apparatus.
従来の薄膜形成装置のプラズマＣＶＤ装置おいては、ロード室において真空状態で基板を所定温度まで加熱した後、反応室において薄膜材料を構成する元素からなる一種または数種の化合物ガスを基板上に供給し、気相または基板表面での化学反応によって所望の薄膜を形成させている。 In a plasma CVD apparatus of a conventional thin film forming apparatus, after heating the substrate to a predetermined temperature in a vacuum state in a load chamber, one or several kinds of compound gases composed of elements constituting the thin film material are applied onto the substrate in the reaction chamber. Then, a desired thin film is formed by a chemical reaction on the gas phase or the substrate surface.
プラズマＣＶＤ装置において、ロードロック室、成膜室、およびアンロード室を直列に配列してなるインライン方式の装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。図１５は従来のインライン式のプラズマＣＶＤ装置を説明するためのブロック図である。 In a plasma CVD apparatus, an inline apparatus is known in which a load lock chamber, a film formation chamber, and an unload chamber are arranged in series (see, for example, Patent Document 1). FIG. 15 is a block diagram for explaining a conventional in-line type plasma CVD apparatus.
図１５において、従来のインライン式プラズマＣＶＤ装置１０１は、ロードロック室１１０と加熱室１７０と成膜室１２０，１８０とアンロード室１３０とから構成され、基板カート１０１に載置した基板（図示していない）をロードロック室１１０、加熱室１７０、成膜室１２０，１８０、アンロード室１３０に順に移動させながら処理を施して薄膜を形成する。 In FIG. 15, a conventional in-line plasma CVD apparatus 101 includes a load lock chamber 110, a heating chamber 170, film formation chambers 120 and 180, and an unload chamber 130, and a substrate placed on a substrate cart 101 (not shown). The film is moved to the load lock chamber 110, the heating chamber 170, the film formation chambers 120 and 180, and the unload chamber 130 in this order to form a thin film.
ここで、ロードロック室１１０および加熱室１７０は上方及び下方に設置されたランプヒータ等の加熱ヒータ１１５，１７５を有し、また、成膜室１２０，１８０は下方に設置された加熱ヒータ１１２５を有し、基板を基板カート１０１に載置して移動させながら加熱する。 Here, the load lock chamber 110 and the heating chamber 170 have heating heaters 115 and 175 such as lamp heaters installed above and below, and the film forming chambers 120 and 180 have a heating heater 1125 installed below. The substrate is placed on the substrate cart 101 and heated while being moved.
また、このロードロック室１１０、加熱室１７０，成膜室１２０，１８０，およびアンロード室１３０は、それぞれ排気バルブ１１１，１７１，１２１，１８１，１３１を介して真空ポンプ１１２，１７２，１２２，１８２，１３２による排気によって減圧されており、大気と連結しているリークバルブ１１３，１７３，１２３，１８３，１３３を開放することによって各室内を大気圧とすることができる。また、各室には、真空計１１４，１７４，１２４，１８４，１３４が設けられている。 The load lock chamber 110, the heating chamber 170, the film forming chambers 120 and 180, and the unload chamber 130 are respectively connected to vacuum pumps 112, 172, 122, and 182 through exhaust valves 111, 171, 121, 181, and 131, respectively. , 132 is reduced in pressure by the exhaust air, and each chamber can be set to atmospheric pressure by opening the leak valves 113, 173, 123, 183, 133 connected to the atmosphere. Each chamber is provided with vacuum gauges 114, 174, 124, 184, and 134.
成膜室１２０，１８０には放電電極１２９，１８９とシースヒータ等の加熱ヒータ１２５，１８５が設けられ、加熱ヒータ１２５，１８５で加熱しながらガス導入バルブ１２６，１８６を介して成膜材料を構成する元素からなる一種または数種の化合物ガスを導入すると共に、マッチングボックス１２８，１８８を介して高周波電源（図示していない）によって放電電極１２９，１８９を駆動してグロー放電を起こさせてプラズマを発生させ基板を成膜する。 The film forming chambers 120 and 180 are provided with discharge electrodes 129 and 189 and heaters 125 and 185 such as a sheath heater, and the film forming material is configured through the gas introduction valves 126 and 186 while being heated by the heaters 125 and 185. Introduce one or several kinds of compound gas composed of elements, and generate plasma by generating glow discharge by driving discharge electrodes 129 and 189 by a high-frequency power source (not shown) through matching boxes 128 and 188. Then, the substrate is formed.
成膜されると、基板は基板カート１０１と共に次のアンロード室１３０に搬送されて冷却される。 When the film is formed, the substrate is transferred to the next unload chamber 130 together with the substrate cart 101 and cooled.
基板は基板カート１０１上に載置された状態のまま搬送装置によってロードロック室１１０、成膜室１２０，１８０、およびアンロード室１３０を順に移動し、基板着脱部１５１において基板１０１を分離する。基板カート１０１は、カートリターンコンベア１４０によってロードロック室１１０に戻され、基板着脱部１５０において新たな基板を載置し、次の成膜処理に用いられる。 The substrate is moved in the load lock chamber 110, the film forming chambers 120 and 180, and the unload chamber 130 in order by the transfer device while being placed on the substrate cart 101, and the substrate 101 is separated at the substrate attaching / detaching portion 151. The substrate cart 101 is returned to the load lock chamber 110 by the cart return conveyor 140, and a new substrate is placed on the substrate attaching / detaching unit 150 and used for the next film forming process.
このインラン式のプラズマＣＶＤ装置では、ロードロック室、加熱室、成膜室、およびアンロード室が直列配列された構成であるため、各処理室の基板カートは、その処理室での処理が完了した場合であっても次の処理室の処理が完了するまで待つ必要がある。図１６は、プラズマＣＶＤ装置の各処理室における処理内容例を示している。例えば、ロードロック室では、真空排気と基板加熱の処理が行われ、加熱室では基板加熱処理が行われ、成膜室では、基板加熱と同時に高真空排気、ガス導入調圧、成膜の各処理を順に行われた後に真空排気処理が行われ、アンロード室では、大気リークの処理の後に基板カートの搬出が行われる。 In this in-run type plasma CVD apparatus, the load lock chamber, heating chamber, film formation chamber, and unload chamber are arranged in series, so the processing in the processing chamber is completed for the substrate cart in each processing chamber. Even in such a case, it is necessary to wait until the processing in the next processing chamber is completed. FIG. 16 shows an example of processing contents in each processing chamber of the plasma CVD apparatus. For example, in the load lock chamber, vacuum evacuation and substrate heating are performed, in the heating chamber, substrate heating is performed, and in the film formation chamber, high vacuum evacuation, gas introduction pressure adjustment, and film formation are performed simultaneously with substrate heating. After the processing is performed in order, the vacuum exhaust processing is performed, and in the unload chamber, the substrate cart is unloaded after the atmospheric leak processing.
プラズマＣＶＤ装置のスループットを向上させるには、各処理室での処理タクトを合わせることで待ち時間を低減させる必要がある。 In order to improve the throughput of the plasma CVD apparatus, it is necessary to reduce the waiting time by combining the processing tact in each processing chamber.
図１７はプラズマＣＶＤ装置の各処理室の処理タイムチャートを示している。基板カートは、各処理室でのタイミングを合わせることで処理タクトを合わせ、各処理室間で待ち時間が生じないようにしている。この例では、８番目の基板カート８はT8のタイミングでロードロック室に搬入されるまでを示している。
プラズマＣＶＤ装置が備える各処理室において、ロードロック室、加熱室、およびアンロード室は、室内を真空排気するための排気機構や、室内を大気圧に戻すガス機構をそれぞれ必要とし、また、２つの成膜室は、室内を真空排気する排気機構、室内に成膜用ガスを導入するガス機構、室内を大気圧に戻すガス機構、基板を加熱する加熱機構、プラズマを形成するためのＲＦ処理機構等を成膜室ごとに必要としている。 In each processing chamber provided in the plasma CVD apparatus, the load lock chamber, the heating chamber, and the unload chamber each require an exhaust mechanism for evacuating the chamber and a gas mechanism for returning the chamber to atmospheric pressure. The two film forming chambers include an exhaust mechanism for evacuating the chamber, a gas mechanism for introducing a film forming gas into the chamber, a gas mechanism for returning the chamber to atmospheric pressure, a heating mechanism for heating the substrate, and an RF treatment for forming plasma. A mechanism or the like is required for each film forming chamber.
これらの各処理室に設けられる各機構の個数を低減させることによって、プラズマＣＶＤ装置のコストが低減することが期待されるが、各処理室での処理時間にばらつきが生じて各処理室間での待ち時間が発生し、処理タクトに影響するという問題が発生する。 It is expected that the cost of the plasma CVD apparatus will be reduced by reducing the number of mechanisms provided in each of these processing chambers, but the processing time in each processing chamber varies, resulting in a difference between the processing chambers. This causes a problem that the waiting time is increased and the processing tact is affected.
図１８，図１９は各機構の個数の低減による処理タクトの影響を説明するための構成例図、および処理タイムチャートである。図１８に示す構成例では、各処理室の室内を大気圧に戻す排気バルブを切替バルブ１９１で切り替えることで共通化し、室内を真空排気する真空ポンプを切替バルブ１９２で切り替えることで共通化する例を示している。 18 and 19 are a configuration example diagram and a processing time chart for explaining the influence of the processing tact due to the reduction of the number of mechanisms. In the configuration example shown in FIG. 18, an example is used in which the exhaust valve for returning the chambers of the processing chambers to atmospheric pressure is shared by switching the switching valve 191, and the vacuum pump for evacuating the chambers is switched by the switching valve 192. Is shown.
図１９は、この構成とした場合の各室の処理タイムを示している。各処理室では、前段の処理室での真空排気や大気リークの処理が完了した後に処理を開始するために処理時間が延び、これによって各基板カートは前段の処理室において待つ必要がある。そのため、待ち時間のためのタイミング（例えばT4，T6，T8等）が増加し、８番目の基板カート８はT21タイミングでロードロック室に搬入されることになる。 FIG. 19 shows the processing time of each room in this configuration. In each processing chamber, the processing time is extended in order to start the processing after the vacuum evacuation and atmospheric leakage processing in the previous processing chamber is completed, and thus each substrate cart needs to wait in the previous processing chamber. For this reason, the timing for waiting time (for example, T4, T6, T8, etc.) increases, and the eighth substrate cart 8 is carried into the load lock chamber at T21 timing.
そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、プラズマＣＶＤ装置において、各処理室の処理タクトに影響を及ぼすことなく各処理室に付設する機構の個数を低減することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described conventional problems and reduce the number of mechanisms attached to each processing chamber without affecting the processing tact of each processing chamber in a plasma CVD apparatus.
本発明は、ロードロック室、成膜室、およびアンロード室の各処理室を直列に配列し、基板を基板カート上に載置した状態で各処理室を順次移動させて成膜し、前記基板カートを帰還路によって循環させるプラズマＣＶＤ装置において、各処理室に複数個の基板カートを収納可能とすることによって、各処理室間での待ち時間の発生を低減し、処理タクトの増加を抑制する。特に、基板を基板カートから分離し大気側に搬出を行うアンロード室において、複数の基板カートを保持した状態で搬出入を可能とする構成を設けることで、複数の基板カートを順次の搬出入動作を可能とし、アンロード室での処理タクトの増加を抑制する。 The present invention arranges each processing chamber of a load lock chamber, a film formation chamber, and an unload chamber in series, sequentially moves each processing chamber with the substrate placed on a substrate cart, and forms a film, In a plasma CVD system that circulates a substrate cart by a return path, by allowing a plurality of substrate carts to be stored in each processing chamber, the occurrence of waiting time between the processing chambers is reduced and an increase in processing tact time is suppressed. To do. In particular, in an unload chamber that separates substrates from the substrate cart and carries them out to the atmosphere, a configuration that enables loading and unloading with multiple substrate carts held in place allows multiple substrate carts to be sequentially loaded and unloaded. Enables operation and suppresses increase in processing tact in the unload chamber.
本発明のプラズマＣＶＤ装置は、ロードロック室、成膜室、およびアンロード室の各処理室を備え、各処理室は処理室内に複数個の基板カートを収納可能とし、アンロード室は、基板カートを成膜室から搬入する搬入口と、基板カートを帰還路に搬出する搬出口と、複数の基板カートを保持するカート保持部と、基板カートを搬送するカート搬送機構と、搬入口および搬出口間で昇降するカート昇降機構とを備える。 The plasma CVD apparatus according to the present invention includes processing chambers such as a load lock chamber, a film formation chamber, and an unload chamber, and each processing chamber can store a plurality of substrate carts in the processing chamber. A carry-in port for carrying in the cart from the film forming chamber, a carry-out port for carrying out the substrate cart to the return path, a cart holding unit for holding a plurality of substrate carts, a cart carrying mechanism for carrying the substrate cart, a carry-in port and a carry-in A cart lifting mechanism that moves up and down between the outlets.
アンロード室が備えるカート昇降機構は、基板カートを搬入口と搬出口との間で移動させ、この移動によって、アンロード室内への複数個の基板カートの搬入、およびアンロード室外への複数個の基板カートの搬出を可能とする。カート昇降機構は、基板カートの搬入口および搬出口への移動を、他の基板カートをアンロード室内に保持した状態のままで行うことができるため、他の基板カートの干渉によって動作が停滞するといった処理タクトへの影響を回避することができる。 The cart lifting mechanism provided in the unload chamber moves the substrate cart between the carry-in port and the carry-out port, and by this movement, a plurality of substrate carts are loaded into the unload chamber and a plurality of carts are moved out of the unload chamber. The board cart can be carried out. The cart lifting mechanism can move the substrate cart to the carry-in port and the carry-out port while the other substrate cart is held in the unload chamber, so that the operation is delayed due to the interference of the other substrate cart. It is possible to avoid the influence on the processing tact.
本発明のプラズマＣＶＤ装置の第１の形態は、各処理室は２つの基板カートを収納可能である。第１の形態が備えるカート保持部は、基板カートをアンロード室内の上部で保持するカート上部保持部と、基板カートをアンロード室内の下部で保持するカート下部保持部とを備える。また、カート搬送機構は、基板カートを搬入口からカート上部保持部に搬送するカート上部搬送機構と、基板カートをカート下部保持部から搬出口に搬送するカート下部搬送機構とを備える。また、カート昇降機構は、カート上部保持部からカート下部保持部に基板カートを順次移動させる。 In the first embodiment of the plasma CVD apparatus of the present invention, each processing chamber can store two substrate carts. The cart holding unit provided in the first embodiment includes a cart upper holding unit that holds the substrate cart at the upper part in the unloading chamber and a cart lower holding unit that holds the substrate cart at the lower part in the unloading chamber. The cart transport mechanism includes a cart upper transport mechanism that transports the substrate cart from the carry-in entrance to the cart upper retainer, and a cart lower transport mechanism that transports the substrate cart from the cart lower retainer to the carry-out port. The cart lifting mechanism sequentially moves the substrate cart from the cart upper holder to the cart lower holder.
この第１の形態によれば、カート保持部は、カート上部保持部とカート下部保持部とのそれぞれ基板カートを保持することで、同時に２個の基板カートを保持することができる。 According to the first embodiment, the cart holding unit can hold two substrate carts at the same time by holding the substrate carts in the cart upper holding unit and the cart lower holding unit.
基板カートは、カート上部搬送機構によって搬入口からカート上部保持部に搬送されて保持される。カート昇降機構は、搬入した基板カートをカート上部保持部からカート下部保持部に移動する。カート下部保持部に移動の後、基板カートは、カート下部搬送機構によってカート下部保持部から搬出口に搬送される。このとき、次の基板カートがカート上部搬送機構によって搬入口からカート上部保持部に搬送されて保持される。 The substrate cart is conveyed from the carry-in entrance to the cart upper holding unit and held by the cart upper carrying mechanism. The cart lifting mechanism moves the loaded substrate cart from the cart upper holding unit to the cart lower holding unit. After moving to the cart lower holder, the substrate cart is transferred from the cart lower holder to the carry-out port by the cart lower transfer mechanism. At this time, the next substrate cart is transported and held from the carry-in entrance to the cart top holder by the cart top transport mechanism.
カート昇降機構によって、カート上部保持部およびカート上部搬送機構と、カート下部保持部およびカート下部搬送機構とをそれぞれ独立して駆動可能とすることができ、基板カートの搬入口および搬出口への移動を、他の基板カートをアンロード室内に保持した状態のままで行うことができる。これにより、他の基板カートの干渉によって動作が停滞するといった処理タクトへの影響を回避することができる。 By the cart lifting mechanism, the cart upper holding part and the cart upper transfer mechanism and the cart lower holding part and the cart lower transfer mechanism can be driven independently, respectively, and the substrate cart is moved to the carry-in port and the carry-out port. Can be performed while the other substrate cart is held in the unload chamber. Thereby, it is possible to avoid the influence on the processing tact such that the operation is stagnated due to interference of other substrate carts.
本発明のプラズマＣＶＤ装置の第２の形態は、第１の形態と同様に、各処理室は２つの基板カートを収納可能であり、カート保持部は、基板カートをアンロード室内の上部で保持するカート上部保持部と、基板カートをアンロード室内の下部で保持するカート下部保持部とを備える。 In the second embodiment of the plasma CVD apparatus of the present invention, each processing chamber can store two substrate carts as in the first embodiment, and the cart holding unit holds the substrate cart in the upper portion of the unloading chamber. A cart upper holding part and a cart lower holding part for holding the substrate cart at the lower part in the unloading chamber.
第２の形態が備えるカート搬送機構はカート上部搬送機構のみを備える。カート上部搬送機構は、基板カートを搬入口からカート上部保持部に搬送し、基板カートをカート上部保持部から搬出口に搬送する。カート昇降機構は、カート上部保持部とカート下部保持部との間で基板カートを移動させ、カート下部保持部に基板カートを一時的に保持させる。 The cart transport mechanism provided in the second embodiment includes only the cart upper transport mechanism. The cart upper conveyance mechanism conveys the substrate cart from the carry-in entrance to the cart upper holding unit, and conveys the substrate cart from the cart upper hold unit to the carry-out port. The cart lifting mechanism moves the substrate cart between the cart upper holder and the cart lower holder, and temporarily holds the substrate cart in the cart lower holder.
この第２の形態によれば、カート保持部は、カート上部保持部とカート下部保持部とのそれぞれ基板カートを保持することで、同時に２個の基板カートを保持することができる。 According to the second embodiment, the cart holding unit can hold two substrate carts at the same time by holding the substrate carts in the cart upper holding unit and the cart lower holding unit.
基板カートは、カート上部搬送機構によって搬入口からカート上部保持部に搬送されて保持される。カート昇降機構は、搬入した基板カートをカート上部保持部からカート下部保持部に移動し保持させる。 The substrate cart is conveyed from the carry-in entrance to the cart upper holding unit and held by the cart upper carrying mechanism. The cart lifting mechanism moves and holds the carried substrate cart from the cart upper holder to the cart lower holder.
カート上部搬送機構は、先に搬入された基板カートがカート下部保持部に保持されている間に、次に基板カートをカート上部保持部に搬入し、搬入した基板カートを搬出口に搬送する。 While the substrate cart previously loaded is being held by the cart lower holding portion, the cart upper carrying mechanism next carries the substrate cart into the cart upper holding portion and conveys the loaded substrate cart to the carry-out port.
カート昇降機構は、先に搬入した基板カートをカート下部保持部に保持させることによって、後から搬入した基板カートの搬出入を、先の基板カートをアンロード室内に保持した状態のままで行うことができる。これにより、他の基板カートの干渉によって動作が停滞するといった処理タクトへの影響を回避することができる。 The cart lifting mechanism allows the substrate cart loaded earlier to be held in the cart lower holding part, so that the substrate cart loaded later can be loaded and unloaded while the previous substrate cart is held in the unload chamber. Can do. Thereby, it is possible to avoid the influence on the processing tact such that the operation is stagnated due to interference of other substrate carts.
本発明のプラズマＣＶＤ装置の第３の形態は、各処理室は複数の基板カートを収納可能である。 In the third embodiment of the plasma CVD apparatus of the present invention, each processing chamber can store a plurality of substrate carts.
第３の形態のカート保持部は、複数の基板カートをそれぞれ保持する複数のカート保持段と、この複数のカート保持段を支持するラックとを備える。 The cart holding unit according to the third embodiment includes a plurality of cart holding stages that respectively hold a plurality of substrate carts, and a rack that supports the plurality of cart holding stages.
第３の形態のカート搬送機構は、第１の搬送機構と第２の搬送機構を備える。第１の搬送機構は搬入口の位置に配置され、この搬入口から、複数のカート保持段の中から選択した何れかのカート保持段に基板カートを搬送する。一方、第２の搬送機構は搬出口の位置に配置され、複数のカート保持段の中から選択した何れかのカート保持段から搬出口に基板カートを搬送する。 The cart conveyance mechanism of the 3rd form is provided with the 1st conveyance mechanism and the 2nd conveyance mechanism. The first transport mechanism is disposed at the position of the carry-in entrance, and carries the substrate cart from the carry-in entrance to any one of the cart holding stages selected from the plurality of cart holding stages. On the other hand, the second transport mechanism is disposed at the position of the carry-out port, and carries the substrate cart from any of the cart holding stages selected from the plurality of cart holding stages to the carry-out port.
第３の形態のカート昇降機構は、カート保持段の中から選択したカート保持段を搬入口および搬出口間でラックと共に一体で昇降可能とする。 The cart raising / lowering mechanism according to the third embodiment enables the cart holding stage selected from the cart holding stages to be moved up and down together with the rack between the carry-in port and the carry-out port.
カート昇降機構は、カート保持段の中から選択したカート保持段を搬入口に移動し、第１の搬送機構は、搬入口から、搬入口の位置に移動したカート保持段に基板カートを搬入する。次に、カート昇降機構は、この基板カートを保持したカート保持段を搬出口に移動し、第２の搬送機構は、搬出口から、搬出口の位置に移動したカート保持段から基板カートを搬出する。 The cart lifting mechanism moves the cart holding stage selected from the cart holding stages to the carry-in entrance, and the first transport mechanism carries the substrate cart from the carry-in entrance to the cart holding stage moved to the position of the carry-in entrance. . Next, the cart lifting mechanism moves the cart holding stage holding the substrate cart to the carry-out port, and the second transfer mechanism carries the substrate cart from the cart holding stage moved to the position of the carry-out port from the carry-out port. To do.
ラックが備えるカート保持段は、他のカート保持段に基板カートを保持した状態で基板カートの搬出入を行うことができる。これにより、他の基板カートの干渉によって動作が停滞するといった処理タクトへの影響を回避することができる。 The cart holding stage provided in the rack can carry in and out the substrate cart while holding the substrate cart in another cart holding stage. Thereby, it is possible to avoid the influence on the processing tact such that the operation is stagnated due to interference of other substrate carts.
本発明のプラズマＣＶＤ装置の第４の形態は、第１、２の形態と同様に、各処理室は２つの基板カートを収納可能である。 In the fourth embodiment of the plasma CVD apparatus of the present invention, as in the first and second embodiments, each processing chamber can store two substrate carts.
第４の形態のカート保持部は、基板カートをアンロード室内の上部で保持するカート上部保持部と、基板カートをアンロード室内の下部で保持するカート下部保持部と、カート上部保持部およびカート下部保持部を支持するラックとを備える。 The cart holding unit of the fourth form includes a cart upper holding unit that holds the substrate cart at the upper part in the unloading chamber, a cart lower holding unit that holds the substrate cart at the lower part in the unloading chamber, the cart upper holding unit, and the cart. And a rack that supports the lower holding portion.
カート搬送機構は、基板カートを搬入口からカート上部保持部に搬送し、カート上部保持部から搬出口に搬送するカート上部搬送機構と、基板カートを搬入口からカート下部保持部に搬送し、カート下部保持部から搬出口に搬送するカート上部搬送機構とを備える。また、カート昇降機構は、カート上部保持部とカート下部保持部とを搬入口および搬出口間で、ラックと共に一体で昇降可能である。 The cart transport mechanism transports the substrate cart from the carry-in port to the cart upper holding unit, and transports the substrate cart from the cart upper hold unit to the carry-out port. A cart upper transport mechanism for transporting from the lower holding unit to the carry-out port. In addition, the cart elevating mechanism can move the cart upper holding portion and the cart lower holding portion together with the rack between the carry-in port and the carry-out port.
カート昇降機構はカート下部保持部を搬入口の位置に移動し、カート下部搬送機構はカート下部保持部に基板カートを搬入する。次に、カート昇降機構はカート上部保持部を搬入口の位置に移動し、カート上部搬送機構はカート上部保持部に基板カートを搬入する。 The cart lifting mechanism moves the cart lower holder to the position of the carry-in entrance, and the cart lower carrier mechanism carries the substrate cart into the cart lower holder. Next, the cart lifting mechanism moves the cart upper holding portion to the position of the carry-in entrance, and the cart upper carrying mechanism carries the substrate cart into the cart upper holding portion.
次に、カート昇降機構はカート下部保持部を搬出口の位置に移動し、カート下部搬送機構はカート下部保持部から基板カートを搬出口に搬出し、次に、カート昇降機構はカート上部保持部を搬出口の位置に移動し、カート上部搬送機構はカート上部保持部から基板カートを搬出口に搬出する。 Next, the cart elevating mechanism moves the cart lower holding portion to the position of the carry-out port, the cart lower carrying mechanism carries the substrate cart from the cart lower holding portion to the carry-out port, and then the cart elevating mechanism is moved to the cart upper holding portion. Is moved to the position of the carry-out port, and the cart upper carrying mechanism carries the substrate cart from the cart upper holding unit to the carry-out port.
ラックが備えるカート上部保持部およびカート下部保持部は、他方のカート保持段に基板カートを保持した状態で基板カートの搬出入を行うことができる。これにより、他の基板カートの干渉によって動作が停滞するといった処理タクトへの影響を回避することができる。 The cart upper holder and the cart lower holder provided in the rack can carry the substrate cart in and out with the substrate cart held in the other cart holding stage. Thereby, it is possible to avoid the influence on the processing tact such that the operation is stagnated due to interference of other substrate carts.
本発明によれば、プラズマＣＶＤ装置において、各処理室の処理タクトに影響を及ぼすことなく各処理室に付設する機構の個数を低減することができる。 According to the present invention, in the plasma CVD apparatus, the number of mechanisms attached to each processing chamber can be reduced without affecting the processing tact of each processing chamber.
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は、本発明のプラズマＣＶＤ装置の概略構成を説明するための図である。図１において、本発明のプラズマＣＶＤ装置１はインライン式プラズマＣＶＤ装置であって、ロードロック室１０と成膜室２０とアンロード室３０とから構成され、基板カート２に載置した基板（図示していない）をロードロック室１０、成膜室２、およびアンロード室３に順に移動させながら処理を施して薄膜を形成する。 FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of a plasma CVD apparatus according to the present invention. In FIG. 1, a plasma CVD apparatus 1 according to the present invention is an in-line type plasma CVD apparatus, which includes a load lock chamber 10, a film formation chamber 20, and an unload chamber 30, and is placed on a substrate cart 2 (see FIG. 1). A thin film is formed by performing processing while sequentially moving the load lock chamber 10, the film formation chamber 2, and the unload chamber 3.
基板は基板カート２上に載置された状態のまま搬送装置によってロードロック室１０、成膜室２、およびアンロード室３０を順に移動し、基板着脱部５１において基板を分離する。基板を分離した基板カート２は、カートリターンコンベア４０によってロードロック室１０に戻され、基板着脱部５０において新たな基板を載置し、次の成膜処理に用いられる。 The substrate is moved in the load lock chamber 10, the film forming chamber 2, and the unload chamber 30 in order by the transfer device while being placed on the substrate cart 2, and the substrate is detached at the substrate attaching / detaching unit 51. The substrate cart 2 from which the substrate has been separated is returned to the load lock chamber 10 by the cart return conveyor 40, and a new substrate is placed on the substrate attaching / detaching unit 50, and used for the next film forming process.
この構成と前記図１４で示した従来構成と比較すると、本発明のロードロック室１０は、従来構成のロードロック室１１０と加熱室１７０とを兼ね、本発明の成膜室２０は従来構成の成膜室１２０と成膜室１８０とを兼ねた構成とし、本発明のアンロード室３０は、複数の基板カートの搬出入を行う構成である。 Compared with this configuration and the conventional configuration shown in FIG. 14, the load lock chamber 10 of the present invention serves as both the load lock chamber 110 and the heating chamber 170 of the conventional configuration, and the film forming chamber 20 of the present invention has the conventional configuration. The unload chamber 30 of the present invention is configured to carry in and out a plurality of substrate carts.
したがって、このプラズマＣＶＤ装置は、排気バルブ、真空ポンプ、リークバルブ等の構成要素の個数を低減した構成である。なお、図１では、各処理室内に同時に２つの基板カートを収納する構成について示しているが、２つ以上の基板カートを収納する構成としてもよい。 Therefore, this plasma CVD apparatus has a configuration in which the number of components such as an exhaust valve, a vacuum pump, and a leak valve is reduced. Although FIG. 1 shows a configuration in which two substrate carts are stored simultaneously in each processing chamber, a configuration in which two or more substrate carts are stored may be employed.
ここで、ロードロック室１０は、内部に２つの基板カート２を収納可能とし、それぞれの基板カート２に載置される基板は、上方及び下方に設置されたランプヒータ等の加熱ヒータ１５によって加熱される。また、ロードロック室１０には、室内を真空排気するために排気バルブ１１を介して真空ポンプ１２が接続される他、室内を大気圧に戻すためにガスを導入するリークバルブ１３が接続されている。 Here, the load lock chamber 10 can accommodate two substrate carts 2 therein, and the substrates placed on each substrate cart 2 are heated by heating heaters 15 such as lamp heaters installed above and below. Is done. In addition, a vacuum pump 12 is connected to the load lock chamber 10 via an exhaust valve 11 for evacuating the chamber, and a leak valve 13 for introducing gas to return the chamber to atmospheric pressure is connected. Yes.
成膜室２０は、内部に２つの基板カート２を収納可能とし、マッチングボックスル２８を介して高周波電力の供給を受ける放電電極２９を２つ備え、２枚の基板を成膜することができる。また、それぞれの基板カート２に載置される基板は、下方に設置されたシースヒータ等の加熱ヒータ２５によって加熱される。 The film formation chamber 20 can accommodate two substrate carts 2 therein, and includes two discharge electrodes 29 that receive supply of high-frequency power via a matching box 28, and can form two substrates. . Moreover, the board | substrate mounted in each board | substrate cart 2 is heated by the heater 25, such as a sheathed heater installed below.
また、成膜室２０には、室内を真空排気するために排気バルブ２１を介して真空ポンプ２２が接続される他、成膜用のガスを導入するためにバス導入バルブ２６およびマスコントローラ２７を介してガス供給源（図示していない）が接続され、室内を大気圧に戻すためにガスを導入するリークバルブ２３が接続されている。 In addition, a vacuum pump 22 is connected to the film forming chamber 20 through an exhaust valve 21 to evacuate the chamber, and a bus introduction valve 26 and a mass controller 27 are provided to introduce a film forming gas. A gas supply source (not shown) is connected via a leak valve 23 for introducing gas in order to return the room to atmospheric pressure.
アンロード室３０には、室内を真空排気するために排気バルブ３１を介して真空ポンプ３２が接続される他、室内を大気圧に戻すためにガスを導入するリークバルブ３３が接続されている。また、各処理室内の圧力は真空計１４、２４，３４によって測定することができる。 A vacuum pump 32 is connected to the unload chamber 30 through an exhaust valve 31 to evacuate the chamber, and a leak valve 33 for introducing gas to return the chamber to atmospheric pressure. Further, the pressure in each processing chamber can be measured by the vacuum gauges 14, 24 and 34.
成膜室２０では、加熱ヒータ２５で加熱しながらガス導入バルブ２６を介して成膜材料を構成する元素からなる一種または数種の化合物ガスを導入すると共に、マッチングボックス２８を介して高周波電源（図示していない）によって放電電極２９を駆動してグロー放電を起こさせてプラズマを発生させ基板を成膜する。 In the film forming chamber 20, one or several kinds of compound gases composed of elements constituting the film forming material are introduced through the gas introduction valve 26 while being heated by the heater 25, and a high frequency power source ( (Not shown), the discharge electrode 29 is driven to cause glow discharge to generate plasma to form a substrate.
本発明のプラズマＣＶＤ装置１が備える処理室１０，２０，３０およびカートリターンコンベア４０は、隣接する処理室間をゲート６０〜６３によって連結し、このゲート６０〜６３の開閉によって、各室内の真空状態を隣接する処理室と独立した状態を保持することができる。 The processing chambers 10, 20, and 30 and the cart return conveyor 40 included in the plasma CVD apparatus 1 of the present invention connect adjacent processing chambers by gates 60 to 63, and open and close the gates 60 to 63 to vacuum each chamber. The state can be kept independent from the adjacent processing chamber.
図２は本発明のプラズマＣＶＤ装置の他の概略構成を説明するための図である。図２に示す構成例は、成膜室２０において、放電電極２９と加熱ヒータ２５とをそれぞれ１つとする構成であり、これによって構成要素の個数を減少させることができる。 FIG. 2 is a view for explaining another schematic configuration of the plasma CVD apparatus of the present invention. The configuration example shown in FIG. 2 is a configuration in which one discharge electrode 29 and one heater 25 are provided in the film formation chamber 20, thereby reducing the number of components.
図３は、図１、図２に示す構成のプラズマＣＶＤ装置が備える各処理室において行う処理内容例を示している。 FIG. 3 shows an example of processing contents performed in each processing chamber provided in the plasma CVD apparatus having the configuration shown in FIGS.
ロードロック室１０では、ゲート６０を開放して基板カートを処理室内に搬入し、ゲート６０を閉じた後、処理室内を真空排気するとほぼ同時に基板加熱の処理を行う。本発明のロードロック室１０は、従来構成が備える加熱室を兼ねた構成であり、カートリターンコンベア４０から基板カートを導入すると共に、加熱ヒータ１５によって予備加熱を行い、成膜室３０での成膜処理に要する温度あるいはその近傍の温度まで上昇させておく。 In the load lock chamber 10, the gate 60 is opened and the substrate cart is carried into the processing chamber. After the gate 60 is closed, the processing chamber is evacuated and the substrate is heated almost simultaneously. The load lock chamber 10 according to the present invention also serves as a heating chamber provided in the conventional configuration. The substrate cart is introduced from the cart return conveyor 40 and is preheated by the heater 15 to form the film in the film forming chamber 30. The temperature is raised to a temperature required for the film treatment or a temperature in the vicinity thereof.
成膜室２０では、ゲート６１を開放してロードロック室１０から基板カートを搬入し、ゲート６１を閉じた後、加熱ヒータ１５によって基板を加熱すると共に、同時に高真空排気、ガス導入調圧、成膜の各処理を順に行い、成膜処理の後に真空排気処理を行って、導入されたガスを排出する。 In the film forming chamber 20, the gate 61 is opened and a substrate cart is loaded from the load lock chamber 10. After the gate 61 is closed, the substrate is heated by the heater 15, and at the same time, high vacuum evacuation, gas introduction pressure regulation, Each process of film formation is performed in order, and after the film formation process, an evacuation process is performed, and the introduced gas is discharged.
アンロード室３０では、ゲート６２を開放して基板カートを処理室内に搬入し、ゲート６２を閉じた後、大気リークの処理を行い、次に、ゲート６３を開放し、基板と共に基板カートを搬出した後、次の基板カートを成膜室２０から搬入するために処理室内を高真空排気する。 In the unload chamber 30, the gate 62 is opened and the substrate cart is carried into the processing chamber. After the gate 62 is closed, the atmospheric leak is processed, and then the gate 63 is opened and the substrate cart is unloaded together with the substrate. After that, the processing chamber is evacuated to a high vacuum in order to carry the next substrate cart from the film forming chamber 20.
アンロード室３０内への基板カートの搬入動作は、ゲート６２を開放し、開放したゲート６２を通して第１の基板カートを搬入し、搬入した基板カートを下降し、次に、開放したゲート６２を通して第２の基板カートを搬入する。 The loading operation of the substrate cart into the unload chamber 30 is performed by opening the gate 62, loading the first substrate cart through the opened gate 62, lowering the loaded substrate cart, and then through the opened gate 62. A second substrate cart is carried in.
この状態でアンロード室の処理室内に第２の基板カートを搬入した後、ゲート６２を閉じる。 In this state, after the second substrate cart is loaded into the processing chamber of the unload chamber, the gate 62 is closed.
次に、アンロード室３０外への基板カートの搬出動作は、開放したゲート６３を通して第１の基板カートを搬出し、基板カートを下降し、次に、開放したゲート６３を通して第２の基板カートを搬出する。この状態でアンロード室の処理室から第２の基板カートを搬出した後、ゲート６３を閉じる。なお、図４では、８番目の基板カート８がT8のタイミングでロードロック室１０内に搬入されるまでを示している。 Next, the substrate cart is unloaded from the unload chamber 30 by unloading the first substrate cart through the opened gate 63, lowering the substrate cart, and then passing through the opened gate 63 to the second substrate cart. Unload. In this state, after the second substrate cart is unloaded from the processing chamber of the unload chamber, the gate 63 is closed. FIG. 4 shows the time until the eighth substrate cart 8 is carried into the load lock chamber 10 at the timing T8.
図４はプラズマＣＶＤ装置の各処理室の処理タイムチャートを示している。基板カートは、各処理室でのタイミングを合わせることで処理タクトを合わせ、各処理室間で待ち時間が生じないようにしている。 FIG. 4 shows a processing time chart of each processing chamber of the plasma CVD apparatus. The substrate cart adjusts the processing tact by matching the timing in each processing chamber so that no waiting time is generated between the processing chambers.
この例では、ロードロック室１０，成膜室２０，アンロード室３０の各処理室内において、各タイミングでそれぞれの基板カートについて処理を行う。例えば、タイミングT1,T2では、ロードロック室１０内で基板カート１，２について搬入処理および加熱処理を行い、タイミングT3,T4では、ロードロック室１０内で次の基板カート３，４について搬入処理および加熱処理を行うと共に、同時に、成膜室２０内で先の基板カート１，２について成膜処理を行う。 In this example, each substrate cart is processed at each timing in each processing chamber of the load lock chamber 10, the film forming chamber 20, and the unload chamber 30. For example, at timings T 1 and T 2, carry-in processing and heating processing are performed on the substrate carts 1 and 2 in the load lock chamber 10. At timings T 3 and T 4, carry-in processing is performed on the next substrate carts 3 and 4 in the load lock chamber 10. At the same time, the film forming process is performed on the substrate carts 1 and 2 in the film forming chamber 20.
また、タイミングT5,T6では、ロードロック室１０内で次の基板カート５，６について搬入処理および加熱処理を行うと共に、同時に、成膜室２０内で先の基板カート３，４について成膜処理を行い、アンロード室３０で最初に基板カート１，２の搬出処理を行う。さらに、次のタイミングT7,T8では、ロードロック室１０内で次の基板カート７，８について搬入処理および加熱処理を行うと共に、同時に、成膜室２０内で先の基板カート５，６について成膜処理を行い、アンロード室３０で最初に基板カート１，２の搬出処理を行う。 At timings T 5 and T 6, the next substrate carts 5 and 6 are loaded and heated in the load lock chamber 10, and at the same time, the previous substrate carts 3 and 4 are deposited in the deposition chamber 20. In the unload chamber 30, the substrate carts 1 and 2 are first carried out. Further, at the next timings T7 and T8, the next substrate carts 7 and 8 are loaded and heated in the load lock chamber 10, and at the same time, the previous substrate carts 5 and 6 are formed in the film forming chamber 20. The film processing is performed, and the substrate carts 1 and 2 are first carried out in the unload chamber 30.
このように、本発明のプラズマＣＶＤ装置によれば、従来の構成と同様のタイミングの処理タクトを維持したままで、排気バルブ、真空ポンプ、リークバルブ等の構成要素の個数を低減させた構成とすることができる。 As described above, according to the plasma CVD apparatus of the present invention, the number of components such as the exhaust valve, the vacuum pump, and the leak valve is reduced while maintaining the processing tact at the same timing as the conventional configuration. can do.
以下、本発明のプラズマＣＶＤ装置において、成膜室２０からアンロード室３０への複数の基板カートの搬入、およびアンロード室３０からカートリターンコンベア４０への複数の基板カートの搬出を従来構成の処理タクトを維持したままで行うには、アンロード室内で複数の基板カートの搬出入を、他方の基板カートと干渉することなく行うことが必要である。 Hereinafter, in the plasma CVD apparatus of the present invention, a plurality of substrate carts are transferred from the film formation chamber 20 to the unload chamber 30 and a plurality of substrate carts are transferred from the unload chamber 30 to the cart return conveyor 40 according to the conventional configuration. In order to carry out while maintaining the processing tact, it is necessary to carry in / out a plurality of substrate carts in the unload chamber without interfering with the other substrate cart.
以下、アンロード室の構成例および動作例について、図５〜図１４を用いて説明する。 Hereinafter, a configuration example and an operation example of the unload chamber will be described with reference to FIGS.
はじめに、アンロード室の第１の形態について、図５〜図７を用いて説明する。図５はアンロード室の第１の形態を説明するためのフローチャートであり、図６，７はアンロード室の第１の形態を説明するための動作説明図である。 First, the 1st form of an unload chamber is demonstrated using FIGS. FIG. 5 is a flowchart for explaining the first form of the unload chamber, and FIGS. 6 and 7 are operation explanatory views for explaining the first form of the unload chamber.
アンロード室３０は、基板カート２を成膜室２０から搬入する搬入口３０ａと、基板カート２を帰還路であるカートリターンコンベア４０に搬出する搬出口３０ｂと、複数の基板カートを保持するカート保持部（３５，３７）と、基板カート２を搬送するカート搬送機構（３６，３８）と、搬入口３０ａおよび搬出口３０ｂ間で昇降するカート昇降機構３９とを備える。カート昇降機構３９によって基板カート２を搬入口３０ａと搬出口３０ｂの間で移動させることによって、アンロード室３０内への複数個の基板カート２の搬入、およびアンロード室３０外への複数個の基板カート２の搬出を可能とする。 The unload chamber 30 includes a carry-in port 30a for carrying the substrate cart 2 from the film forming chamber 20, a carry-out port 30b for carrying the substrate cart 2 to the cart return conveyor 40 serving as a return path, and a cart holding a plurality of substrate carts. A holding unit (35, 37), a cart transport mechanism (36, 38) for transporting the substrate cart 2, and a cart lifting mechanism 39 that moves up and down between the carry-in port 30a and the carry-out port 30b are provided. By moving the substrate cart 2 between the carry-in port 30 a and the carry-out port 30 b by the cart elevating mechanism 39, a plurality of substrate carts 2 are loaded into the unload chamber 30 and a plurality are moved out of the unload chamber 30. The substrate cart 2 can be carried out.
第１の形態のアンロード室３０において、カート保持部は、基板カート２をアンロード室室内の上部で保持するカート上部保持部３５と、基板カート２をアンロード室３０内の下部で保持するカート下部保持部３７とを備える。 In the unload chamber 30 of the first embodiment, the cart holding unit holds the cart upper holding unit 35 that holds the substrate cart 2 in the upper part of the unloading chamber and the substrate cart 2 in the lower part of the unloading chamber 30. And a cart lower holding portion 37.
カート搬送機構は、基板カート２を搬入口３０ａからカート上部保持部３５に搬送するカート上部搬送機構３６と、基板カート２をカート下部保持部３７から搬出口３０ｂに搬送するカート下部搬送機構３８とを備える。 The cart transport mechanism includes a cart upper transport mechanism 36 that transports the substrate cart 2 from the carry-in entrance 30a to the cart upper retainer 35, and a cart lower transport mechanism 38 that transports the substrate cart 2 from the cart lower retainer 37 to the exit 30b. Is provided.
カート昇降機構３９は、カート上部保持部３５からカート下部保持部３７に基板カート２を移動させる。 The cart lifting mechanism 39 moves the substrate cart 2 from the cart upper holder 35 to the cart lower holder 37.
図５のフローチャートおよび図６，７の動作図において、はじめに、ゲート６２を開放し(図６（ａ），（ｂ）)（S1）、成膜室２０から基板カート２Ａをカート上部搬送機構３６によってカート上部保持部３５に搬入する(図６（ｃ）)（S2）。カート昇降機構３９によって、基板カート２Ａをカート上部保持部３５からカート下部保持部３７に受け渡し(図６（ｄ）)（S3）、成膜室２０から基板カート２Ｂをカート上部搬送機構３６によってカート上部保持部３５に搬入し(図６（ｅ）)（（S4）、ゲート６２を閉じる。これによって、アンロード室３０内に２つの基板カート２Ａ，２Ｂが搬入される（図６（ｆ））（S5）。 In the flow chart of FIG. 5 and the operation diagrams of FIGS. To the cart upper holder 35 (FIG. 6 (c)) (S2). The cart elevating mechanism 39 transfers the substrate cart 2A from the cart upper holding portion 35 to the cart lower holding portion 37 (FIG. 6D) (S3), and the substrate cart 2B is transferred from the film forming chamber 20 to the cart upper transfer mechanism 36. It is carried into the upper holding part 35 (FIG. 6 (e)) ((S4) and the gate 62 is closed. As a result, the two substrate carts 2A and 2B are carried into the unload chamber 30 (FIG. 6 (f)). ) (S5).
次に、アンロード室３０内にガスを導入することによって大気リークし処理室内を大気圧とした後（S6）、ゲート６３を開放する（図７（ａ））(S7)。 Next, after introducing gas into the unload chamber 30, the atmosphere leaks and the processing chamber is set to atmospheric pressure (S6), and then the gate 63 is opened (FIG. 7 (a)) (S7).
基板カート２Ａをカート下部搬送機構３８によってカート下部保持部３７からカートリターンコンベア４０に搬出し（図７（ｂ））(S8)、カート昇降機構３９によって基板カート２Ｂをカート上部保持部３５からカート下部保持部３７に受け渡し（図７（ｃ））（S9）、基板カート２Ｂをカート下部搬送機構３８によってカート下部保持部３７からカートリターンコンベア４０に搬出し（図７（ｄ），（ｅ））(S10)、ゲート６３を閉じる（図７（ｆ））(S11)。 The substrate cart 2A is unloaded from the cart lower holding portion 37 to the cart return conveyor 40 by the cart lower transfer mechanism 38 (FIG. 7B) (S8), and the substrate cart 2B is moved from the cart upper holding portion 35 to the cart by the cart lifting mechanism 39. Delivery to the lower holding portion 37 (FIG. 7C) (S9), the substrate cart 2B is carried out from the cart lower holding portion 37 to the cart return conveyor 40 by the cart lower transfer mechanism 38 (FIGS. 7D and 7E). (S10), the gate 63 is closed (FIG. 7 (f)) (S11).
次に、アンロード室の第２の形態について、図８〜図１０を用いて説明する。図８はアンロード室の第２の形態を説明するためのフローチャートであり、図９，１０はアンロード室の第１の形態を説明するための動作説明図である。 Next, a second form of the unload chamber will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a flowchart for explaining the second form of the unload chamber, and FIGS. 9 and 10 are operation explanatory views for explaining the first form of the unload chamber.
アンロード室３０は、基板カート２を成膜室２０から搬入する搬入口３０ａと、基板カート２を帰還路であるカートリターンコンベア４０に搬出する搬出口３０ｂと、複数の基板カートを保持するカート保持部（３５，３７）と、基板カート２を搬送するカート搬送機構（３６）と、搬入口３０ａおよび搬出口３０ｂ間で昇降するカート昇降機構３９とを備える。カート昇降機構３９によってカート上部保持部間で基板カートを移動して基板カートを一時的に保持させることによって、アンロード室３０内への複数個の基板カート２の搬入、およびアンロード室３０外への複数個の基板カート２の搬出を可能とする。 The unload chamber 30 includes a carry-in port 30a for carrying the substrate cart 2 from the film forming chamber 20, a carry-out port 30b for carrying the substrate cart 2 to the cart return conveyor 40 serving as a return path, and a cart holding a plurality of substrate carts. A holding unit (35, 37), a cart transport mechanism (36) for transporting the substrate cart 2, and a cart lift mechanism 39 that moves up and down between the carry-in entrance 30a and the carry-out exit 30b are provided. By moving the substrate cart between the cart upper holding portions by the cart elevating mechanism 39 and temporarily holding the substrate cart, the plurality of substrate carts 2 are carried into the unload chamber 30 and outside the unload chamber 30 A plurality of substrate carts 2 can be carried out.
第２の形態において、アンロード室３０は、カート保持部は、基板カート２をアンロード室内の上部で保持するカート上部保持部３５と、基板カート２をアンロード室内の下部で保持するカート下部保持部３６とを備える。 In the second embodiment, the unload chamber 30 includes a cart holding unit that holds the substrate cart 2 in the upper part of the unload chamber, and a cart lower part that holds the substrate cart 2 in the lower part of the unload chamber. Holding part 36.
カート搬送機構は、基板カート２を搬入口３０ａからカート上部保持部３５に搬送し、基板カート２をカート上部保持部３５から搬出口３０ｂに搬送するカート上部搬送機構３６を備える。 The cart transport mechanism includes a cart upper transport mechanism 36 that transports the substrate cart 2 from the carry-in entrance 30a to the cart upper holder 35 and transports the substrate cart 2 from the cart upper retainer 35 to the carry-out port 30b.
カート昇降機構３９は、カート上部保持部３５とカート下部保持部３７との間で基板カート２を移動させ、カート下部保持部３７に基板カート２を一時的に保持させる。 The cart lifting mechanism 39 moves the substrate cart 2 between the cart upper holder 35 and the cart lower holder 37 and causes the cart lower holder 37 to temporarily hold the substrate cart 2.
図８のフローチャートおよび図９，１０の動作図において、はじめに、ゲート６２を開放し(図９（ａ），（ｂ）)（S21）、成膜室２０から基板カート２Ａをカート上部搬送機構３６によってカート上部保持部３５に搬入する(図９（ｃ）)（S22）。カート昇降機構３９によって、基板カート２Ａをカート上部保持部３５からカート下部保持部３７に受け渡し(図９（ｄ）)（S23）、成膜室２０から基板カート２Ｂをカート上部搬送機構３６によってカート上部保持部３５に搬入し(図９（ｅ）)（S24）、ゲート６２を閉じる。これによって、アンロード室３０内に２つの基板カート２Ａ，２Ｂが搬入される（図９（ｆ））（S25）。 In the flowchart of FIG. 8 and the operation diagrams of FIGS. 9 and 10, first, the gate 62 is opened (FIGS. 9A, 9 </ b> B), and S <b> 21, and the substrate cart 2 </ b> A is transferred from the film formation chamber 20 to the cart upper transfer mechanism 36. To the cart upper holder 35 (FIG. 9C) (S22). The cart elevating mechanism 39 transfers the substrate cart 2A from the cart upper holding portion 35 to the cart lower holding portion 37 (FIG. 9D) (S23), and the substrate cart 2B is transferred from the film forming chamber 20 to the cart upper transfer mechanism 36. It carries in to the upper holding part 35 (FIG.9 (e)) (S24), and closes the gate 62. FIG. As a result, the two substrate carts 2A and 2B are carried into the unload chamber 30 (FIG. 9F) (S25).
次に、アンロード室３０内にガスを導入することによって大気リークし処理室内を大気圧とした後（S26）、ゲート６３を開放する（図１０（ａ））(S27)。 Next, after introducing gas into the unload chamber 30, the atmosphere leaks and the processing chamber is brought to atmospheric pressure (S26), and then the gate 63 is opened (FIG. 10A) (S27).
基板カート２Ａをカート上部搬送機構３６によってカート上部保持部３５からカートリターンコンベア４０に搬出し（図１０（ｂ））(S28)、カート昇降機構３９によって基板カート２Ａをカート下部保持部３７からカート上部保持部３５に受け渡し（図１０（ｃ））（S29）、基板カート２Ａをカート上部搬送機構３６によってカート上部保持部３５からカートリターンコンベア４０に搬出し（図１０（ｄ），（ｅ））(S30)、ゲート６３を閉じる（図１０（ｆ））(S11)。 The substrate cart 2A is carried out from the cart upper holding portion 35 to the cart return conveyor 40 by the cart upper transfer mechanism 36 (FIG. 10B) (S28), and the substrate cart 2A is moved from the cart lower holding portion 37 to the cart by the cart lifting mechanism 39. Transfer to the upper holding portion 35 (FIG. 10C) (S29), the substrate cart 2A is carried out from the cart upper holding portion 35 to the cart return conveyor 40 by the cart upper transfer mechanism 36 (FIGS. 10D and 10E). (S30), the gate 63 is closed (FIG. 10 (f)) (S11).
次に、アンロード室の第３の形態について、図１１〜図１３を用いて説明する。図１１はアンロード室の第３の形態を説明するためのフローチャートであり、図１２，１３はアンロード室の第３の形態を説明するための動作説明図である。 Next, the 3rd form of an unload chamber is demonstrated using FIGS. 11-13. FIG. 11 is a flowchart for explaining the third mode of the unload chamber, and FIGS. 12 and 13 are operation explanatory views for explaining the third mode of the unload chamber.
アンロード室３０は、基板カート２を成膜室２０から搬入する搬入口３０ａと、基板カート２を帰還路であるカートリターンコンベア４０に搬出する搬出口３０ｂと、複数の基板カートを保持するカート保持部（３５，３７）と、カート保持部を支持するラック７０とを基板カート２を搬送するカート搬送機構（３６，３８）と、搬入口３０ａおよび搬出口３０ｂ間で昇降するカート昇降機構３９とを備える。 The unload chamber 30 includes a carry-in port 30a for carrying the substrate cart 2 from the film forming chamber 20, a carry-out port 30b for carrying the substrate cart 2 to the cart return conveyor 40 serving as a return path, and a cart holding a plurality of substrate carts. A cart carrying mechanism (36, 38) for carrying the substrate cart 2 through the holding unit (35, 37) and the rack 70 supporting the cart holding unit, and a cart lifting / lowering mechanism 39 that moves up and down between the carry-in port 30a and the carry-out port 30b. With.
カート昇降機構３９によって、カート上部保持部とカート下部保持部とを搬入口および搬出口間で移動させることによって、アンロード室３０内への複数個の基板カート２の搬入、およびアンロード室３０外への複数個の基板カート２の搬出を可能とする。 The cart elevating mechanism 39 moves the cart upper holding portion and the cart lower holding portion between the carry-in port and the carry-out port, thereby loading the plurality of substrate carts 2 into the unload chamber 30 and unloading the chamber 30. A plurality of substrate carts 2 can be carried out to the outside.
カート保持部は、基板カート２をアンロード室内の上部で保持するカート上部保持部３５と、基板カート２をアンロード室内の下部で保持するカート下部保持部３７と、カート上部保持部３５およびカート下部保持部３７を支持するラック７０とを備える。 The cart holding unit includes a cart upper holding unit 35 that holds the substrate cart 2 in the upper part of the unload chamber, a cart lower holding unit 37 that holds the substrate cart 2 in the lower part of the unloading chamber, the cart upper holding unit 35, and the cart. And a rack 70 that supports the lower holding portion 37.
カート搬送機構３９は、基板カート２を搬入口３０ａからカート上部保持部３５に搬送し、カート上部保持部３５から搬出口３０ｂに搬送するカート上部搬送機構３６と、基板カート２を搬入口３０ａからカート下部保持部３７に搬送し、カート下部保持部３７から搬出口３０ｂに搬送するカート上部搬送機構３８とを備える。 The cart transport mechanism 39 transports the substrate cart 2 from the carry-in entrance 30a to the cart upper holding portion 35, and transports the substrate cart 2 from the cart upper hold portion 35 to the carry-out port 30b, and the substrate cart 2 from the carry-in entrance 30a. A cart upper transport mechanism 38 that transports to the cart lower holder 37 and transports from the cart lower holder 37 to the carry-out port 30b.
カート昇降機構３９は、カート上部保持部３５とカート下部保持部３７とを搬入口３０ａおよび搬出口３０ｂ間で、ラック７０と共に一体で昇降可能とする。 The cart elevating mechanism 39 allows the cart upper holder 35 and the cart lower holder 37 to be lifted and lowered together with the rack 70 between the carry-in port 30a and the carry-out port 30b.
図１１のフローチャートおよび図１２，１３の動作図において、はじめに、ゲート６２を開放し(図１２（ａ），（ｂ）)（S41）、成膜室２０から基板カート２Ａをカート下部搬送機構３８によってカート下部保持部３７に搬入する(図１２（ｃ）)（S42）。カート昇降機構３９によって、カート上部搬送機構３６を搬入口３０ａの位置に移動し(図１２（ｄ）) (S43)、基板カート２Ｂを成膜室２０からカート上部保持部３５に搬入し(図１２（ｅ）)（S44）、ゲート６２を閉じる。これによって、アンロード室３０内に２つの基板カート２Ａ，２Ｂが搬入される（図１２（ｆ））（S45）。 In the flowchart of FIG. 11 and the operation diagrams of FIGS. 12 and 13, first, the gate 62 is opened (FIGS. 12A, 12 </ b> B) and S <b> 41, and the substrate cart 2 </ b> A is transferred from the film formation chamber 20 to the cart lower transfer mechanism 38. To the cart lower holding portion 37 (FIG. 12 (c)) (S42). The cart lifting mechanism 39 moves the cart upper transport mechanism 36 to the position of the carry-in entrance 30a (FIG. 12D) (S43), and the substrate cart 2B is carried from the film forming chamber 20 into the cart upper holding portion 35 (see FIG. 12 (e)) (S44), the gate 62 is closed. As a result, the two substrate carts 2A and 2B are carried into the unload chamber 30 (FIG. 12 (f)) (S45).
次に、アンロード室３０内にガスを導入することによって大気リークし処理室内を大気圧とした後（S46）、ゲート６３を開放する（図１３（ａ））(S47)。 Next, after introducing gas into the unload chamber 30, the atmosphere leaks and the processing chamber is set to atmospheric pressure (S46), and then the gate 63 is opened (FIG. 13 (a)) (S47).
基板カート２Ａをカート下部搬送機構３８によってカート下部保持部３７からカートリターンコンベア４０に搬出し（図１３（ｂ））(S48)、カート昇降機構３９によってカート上部搬送機構３６を搬出口３０ｂの位置に移動し（図１３（ｄ））(S49)、基板カート２Ｂをカート下部保持部３７からカートリターンコンベア４０に搬出し（図１３（ｅ））(S40)、ゲート６３を閉じる（図１３（ｆ））(S41)。 The substrate cart 2A is carried out from the cart lower holding portion 37 to the cart return conveyor 40 by the cart lower conveyance mechanism 38 (FIG. 13B) (S48), and the cart upper conveyance mechanism 36 is moved to the position of the carry-out port 30b by the cart lifting mechanism 39. (S49), the substrate cart 2B is carried out from the cart lower holding part 37 to the cart return conveyor 40 (FIG. 13E) (S40), and the gate 63 is closed (FIG. 13D). f)) (S41).
次に、アンロード室の第４の形態について、図１４を用いて説明する。第３の形態は２つの基板カートを搬出入する構成であるのに対して、第４の形態は１つあるいは２つ以上の複数の基板カートに適用可能な構成であり、第３の形態と同様の動作とすることができるため、以下ではアンロード室内の構成のみについて説明する。 Next, the 4th form of an unload chamber is demonstrated using FIG. The third mode is a configuration in which two substrate carts are carried in and out, whereas the fourth mode is a configuration applicable to one or two or more substrate carts. Since the same operation can be performed, only the configuration in the unload chamber will be described below.
第４の形態において、カート保持部は、複数の基板カートをそれぞれ保持する複数のカート保持段８１（第１の下部保持段８１ａ、第２の下部保持段８１ｂ、…、第ｎの下部保持段８１ｎ）と、複数のカート保持段８１を支持するラック７０とを備える。 In the fourth embodiment, the cart holding unit includes a plurality of cart holding stages 81 (first lower holding stage 81a, second lower holding stage 81b,..., Nth lower holding stage, each holding a plurality of substrate carts. 81n) and a rack 70 for supporting a plurality of cart holding stages 81.
カート搬送機構は、第１の搬送機構８２と第２の搬送機構８３とを備える。第１の搬送機構８２は、搬入口３０ａの位置に配置され、この搬入口３０ａから複数のカート保持段８１の中から選択した何れかのカート保持段に基板カート２を搬送する。一方、第２の搬送機構８３は、搬出口３０ｂの位置に配置され、複数のカート保持段８１の中から選択した何れかのカート保持段から搬出口３０ｂに基板カート２を搬送する。 The cart transport mechanism includes a first transport mechanism 82 and a second transport mechanism 83. The first transport mechanism 82 is disposed at the position of the carry-in entrance 30a, and carries the substrate cart 2 from the carry-in entrance 30a to any one of the cart holding stages selected from the plurality of cart holding stages 81. On the other hand, the second transport mechanism 83 is disposed at the position of the carry-out port 30b and transports the substrate cart 2 from any of the cart holding stages selected from the plurality of cart holding stages 81 to the carry-out port 30b.
カート昇降機構３９は、カート保持段８１の中から選択したカート保持段を搬入口３０ａおよび搬出口３０ｂ間で、ラック７０と共に一体で昇降する。 The cart lifting mechanism 39 lifts and lowers the cart holding stage selected from the cart holding stage 81 together with the rack 70 between the carry-in entrance 30a and the carry-out exit 30b.
このカート昇降機構３９によってラック７０を昇降することでカート保持段８１と搬入口３０ａあるいは搬出口３０ｂとの位置合わせを行い、搬入口３０ａの位置に設けられた第１の搬送機構８２によって、成膜室２０からアンロード室３０への基板カートの搬入を行い、搬入口３０ｂの位置に設けられた第２の搬送機構８３によって、アンロード室３０からカートリターンコンベア４０への基板カートの搬出を行う。 The cart holding stage 81 and the carry-in port 30a or the carry-out port 30b are aligned by raising and lowering the rack 70 by the cart raising and lowering mechanism 39, and the first transfer mechanism 82 provided at the position of the carry-in port 30a is used for the formation. The substrate cart is carried into the unload chamber 30 from the film chamber 20, and the substrate cart is unloaded from the unload chamber 30 to the cart return conveyor 40 by the second transport mechanism 83 provided at the position of the carry-in entrance 30b. Do.
本発明は、プラズマＣＶＤ装置に限らず、基板や半導体素子など成膜処理装置に適用することができる。 The present invention can be applied not only to a plasma CVD apparatus but also to a film forming apparatus such as a substrate or a semiconductor element.
１…プラズマＣＶＤ装置、２…基板カート、２Ａ…第１の基板カート、２Ｂ…第２の基板カート、１０…ロードロック室、１１…排気バルブ、１２…真空ポンプ、１３…リークバルブ、１４…真空計、１５…加熱ヒータ、２０…成膜室、２１…排気バルブ、２２…真空ポンプ、２３…リークバルブ、２４…真空計、２５…加熱ヒータ、２６…ガス導入バルブ、２７…マスコントローラ、２８…マッチングボックス、２９…放電電極、３０…アンロード室、３１…排気バルブ、３２…真空ポンプ、３３…リークバルブ、３４…真空計、３５…カート上部保持部、３６…カート上部搬送機構、３７…カート下部保持部、３８…カート下部搬送機構、３９…昇降機構、４０…カートリターンコンベア、５０，５１…基板脱着部、６０〜６３…ゲート、７０…ラック、１０１…プラズマＣＶＤ装置、１１０…排気バルブ、１０２…基板カート、１２０…真空ポンプ、１３０…リークバルブ、１４０…真空計、１５０…加熱ヒーター、１６０〜１６３…ゲート、１９１，１９２…切替バルブ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Plasma CVD apparatus, 2 ... Substrate cart, 2A ... 1st substrate cart, 2B ... 2nd substrate cart, 10 ... Load lock chamber, 11 ... Exhaust valve, 12 ... Vacuum pump, 13 ... Leak valve, 14 ... Vacuum gauge, 15 ... heater, 20 ... deposition chamber, 21 ... exhaust valve, 22 ... vacuum pump, 23 ... leak valve, 24 ... vacuum gauge, 25 ... heater, 26 ... gas introduction valve, 27 ... mass controller, 28 ... Matching box, 29 ... Discharge electrode, 30 ... Unload chamber, 31 ... Exhaust valve, 32 ... Vacuum pump, 33 ... Leak valve, 34 ... Vacuum gauge, 35 ... Cart upper holder, 36 ... Cart upper transport mechanism, 37 ... Cart lower part holding part, 38 ... Cart lower part conveying mechanism, 39 ... Lifting mechanism, 40 ... Cart return conveyor, 50, 51 ... Substrate attaching / detaching part, 60-63 ... Gate DESCRIPTION OF SYMBOLS 70 ... Rack, 101 ... Plasma CVD apparatus, 110 ... Exhaust valve, 102 ... Substrate cart, 120 ... Vacuum pump, 130 ... Leak valve, 140 ... Vacuum gauge, 150 ... Heater, 160-163 ... Gate, 191, 192 ... Switching valve.
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