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公開番号2024024380
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-22
出願番号2022127169
出願日2022-08-09
発明の名称基板処理装置
出願人株式会社アルバック
代理人個人,個人
主分類C23C 14/34 20060101AFI20240215BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】衝撃発生を防止する。
【解決手段】基板処理装置は、処理室4mと、後背室4nと、マスク20と、回転支持機構10とを有する。回転支持機構10は、回転軸12と、基板保持部13とを有する。水平搬送位置から成膜起立位置に向かう基板保持部13の回転方向において、成膜起立位置における基板保持部13の重心の位置は、鉛直方向における回転軸12の直上の位置を超えない。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
基板を処理する装置であって、
前記基板に表面処理を施す処理室と、
前記処理室に隣接し、前記基板が通過する搬送口を有し、前記処理室における表面処理の際に前記基板を支持する後背室と、
前記後背室内に配置され、前記処理室に対向するように立設されたマスクと、
回転中心回りに回転可能な回転軸と、前記回転軸に取り付けられているとともに前記基板を前記後背室内で支持可能な基板保持部とを有し、前記基板を支持した前記基板保持部を水平搬送位置と成膜起立位置との間で回転させる回転支持機構と、
を備え、
前記基板の前記水平搬送位置においては、前記基板保持部は、前記搬送口を介して前記基板を水平方向に移動可能なように、前記水平方向に向くように前記基板を支持し、
前記基板の前記成膜起立位置においては、前記基板保持部は、前記基板を表面処理する際に前記マスクに前記基板が対向するように前記基板を支持し、
前記水平搬送位置から前記成膜起立位置に向かう前記基板保持部の回転方向において、前記成膜起立位置における前記基板保持部の重心の位置は、鉛直方向における前記回転軸の直上の位置を超えない、
基板処理装置。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記回転支持機構は、
前記回転軸と一体に設けられた台部と、
前記基板保持部と一体に設けられたフランジ部と、
前記フランジ部を貫通して前記台部に締結される締結部材と、
を備え、
前記台部は、前記フランジ部に当接する第１取付平面を有し、
前記フランジ部は、前記台部に当接する第２取付平面を有し、
前記第１取付平面は、前記回転軸の軸方向と、前記回転軸の外周面に対する接線方向とに沿う面であり、
前記第１取付平面と前記第２取付平面とが当接した状態で、前記第２取付平面と交差する方向に前記フランジ部を貫通する前記締結部材によって前記基板保持部が前記回転軸に締結される、
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記第１取付平面には、第１係合部が形成されており、
前記第２取付平面には、第２係合部が形成されており、
前記第１取付平面と前記第２取付平面とが当接した状態で、前記第１係合部と前記第２係合部とは互いに係合している、
請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記回転支持機構は、前記水平搬送位置から前記成膜起立位置まで前記基板保持部を回転させる回転駆動において前記基板保持部を前記成膜起立位置で停止させる非接触停止部を有する、
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記マスクは、
前記処理室と前記後背室との間の境界位置と、前記成膜起立位置にある前記基板との間に配置されている、
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記処理室は、前記マスクに対向するとともに前記基板に表面処理を行う基板処理部を有し、
前記基板処理部は、前記処理室と前記後背室との間の境界位置から前記後背室に向かって突出する、
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記基板処理部は、蒸着源を有し、
前記処理室において蒸着処理が行われる、
請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記基板処理部は、カソード電極を有し、
前記処理室においてスパッタ処理が行われる、
請求項６に記載の基板処理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置に関する。特に、本発明は、縦型（成膜起立位置）で被処理基板を処理する、蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ等の成膜処理、加熱処理等の基板に対する処理に用いられる基板処理装置に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス分野、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）分野においては、基板（被処理体）に各種の薄膜を形成する方法として、スパッタリングや蒸着が用いられている。スパッタリング装置においては、減圧雰囲気が維持されたチャンバ内にて、カソードに取り付けられたターゲットに対向するようにマスクと基板が配置され、基板に対して成膜を行う。蒸着装置においては、減圧雰囲気が維持されたチャンバ内にて、蒸着源と基板との間にマスクが配置され、基板に対して成膜を行う。
【０００３】
従来、特許文献１に開示されているように、水平搬送位置と成膜起立位置との間で、基板を支持しながら回転させる回転支持機構が知られている。回転支持機構は、基板を保持する基板保持部と、基板保持部を回転させる回転軸とを有する。このような回転支持機構を備える基板処理装置においては、基板保持部は、チャンバの内部に水平搬送された基板を支持し、回転軸は、基板保持部を回転させ、基板保持部は垂直状態となる。これにより、基板は、略垂直に立てた状態となる。成膜時においては、基板保持部とともに基板を垂直に立てた状態で、基板に対して縦型成膜を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１０－１６５５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
水平搬送位置から成膜起立位置まで基板の位置を変えることで基板を略垂直に立てる回転動作においては、基板保持部によって支持されている基板の重心及び基板保持部の重心が移動する。この重心移動に伴って、基板の位置や、回転支持機構を構成する部品（以下、構成部品と称する）の間の相対的な位置が変動する場合がある。近年、基板の大型化に伴って、基板を回転させる回転支持機構の重量が増大しており、上記のような重心移動による部品の位置の変動が無視できなくなってきた。
【０００６】
特に、回転支持機構の駆動に伴って構成部品の位置が変動すると、構成部品の間に衝撃が発生し、この衝撃が発生することに起因してパーティクルが発生する恐れがある。
さらに、基板が大型化しているために、回転支持機構の駆動に伴って構成部品の位置が変動すると、回転軸から離れた位置では変動量が大きくなる。このため、基板のアライメント精度が低下し、成膜源と基板との間の距離が変化して、基板に形成される膜の厚さが所望の厚さにならないという問題があった。また、回転駆動により構成部品の位置が変動することでアライメント精度が低下した場合、構成部品が互いに接触してしまい、必要な電位を維持することができないという問題があった。このため、成膜条件を要求される状態に維持できない恐れがあった。
【０００７】
このように、水平搬送位置と成膜起立位置との間で基板を回転させる動作に起因して、構成部品の間での変位や衝撃が発生し、これにより、ＦＰＤ製造における歩留まりが低下する可能性があるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、以下の目的を達成する。
１．水平搬送位置から成膜起立位置まで基板の位置を変えることで基板を略垂直に立てる回転動作において回転支持機構を構成する構成部品における衝撃の発生を抑制する。
２．基板の回転に起因して、成膜条件が変動すること抑制する。
３．パーティクルの発生を抑制する。
４．作業性の向上を図る。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、回転支持機構による回転駆動の際における構成部品の間での変位や衝撃が発生する原因を鋭意検討した結果、回転支持機構の重心移動に起因して、そのような構成部品の間での変位や衝撃が発生する可能性があることに着目した。
具体的に、基板保持部が水平搬送位置にある場合、基板保持部の重心は、回転軸から見た略水平方向に延びる線上に位置している。回転軸の回転が始まると、基板を支持した基板保持部は、水平搬送位置から起き上がるように回転し始め、成膜起立位置に徐々に近づく。基板保持部の重心の位置も、回転軸の回転に伴って移動する。基板保持部が成膜起立位置に到達する前に、基板を支持した基板保持部の重心の位置は、回転軸から鉛直方向に延びる線（以下、鉛直方向線と称する）上の位置を通過する。言い換えると、回転軸の回転に伴って、基板を支持した基板保持部の重心の位置は、鉛直方向線を跨ぐように移動する。基板保持部が成膜起立位置に到達すると、基板保持部の回転は停止する。このとき、成膜起立位置における基板保持部の重心の位置は、回転軸をから見て、水平搬送位置における基板保持部の重心とは反対側に位置する。
【００１０】
このような回転支持機構における駆動では、回転軸の回転に伴って、基板を支持した基板保持部の重心の位置は、回転軸から鉛直方向に延びる線を跨いで水平方向へ移動する。したがって、回転軸が延在する方向に回転支持機構を見た場合、回転軸に発生するモーメントの方向は、基板を支持した基板保持部の重心の移動に伴って、時計回り方向から反時計回り方向に転換する。もしくは、回転軸が延在する上記方向とは反対方向に回転支持機構を見た場合、回転軸に発生するモーメントの方向は、基板を支持した基板保持部の重心の移動に伴って、反時計回り方向から時計回り方向に転換する。
（【００１１】以降は省略されています）

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