説明

基板処理装置

【課題】 メンテナンス時には十分なスペースを確保してメンテナンス作業を容易に行えるとともに、小スペース内に設置することを可能とするスリムな基板処理装置を提供する。
【解決手段】 粗引きポンプ15、第1の処理室12A、第2の処理室12B等を搭載した第1のキャビネット10と、電源部や制御部等を搭載した第2のキャビネット20とが電源ケーブルおよび信号ケーブルを介して連結されている。第2のキャビネット20の空きスペースS内に第1のキャビネット10を収納した収納状態に設定すると基板処理装置1をスリム化することができる。また第1のキャビネット10と第2のキャビネット20とを分離させた分離状態に設定すると、十分なスペースを確保することが可能となるため第1のキャビネット10に搭載された各種機器のメンテナンス作業を容易とすることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば半導体製造工程において基板に薄膜形成などを行う基板処理装置に係わり、特にメンテナンス性に優れた基板処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の基板処理装置の一種である真空蒸着装置では、真空に排気したチャンバー(真空処理室)の中に、金属等の材料を蒸発させるための装置と金属層を付着させる基板を設置し、容器に入れた材料を高温融解して蒸発させることにより、前記基板の表面に薄膜が形成される。
【0003】
またCVD(Chemichal Vapor Deposition)装置では、真空処理室内の一方の壁面とこれに対峙する他方の壁面に一対の電極が設けられ、一方の電極に基板を設置した状態で、前記一対の電極間にプラズマを発生させてCVD処理を行うことにより、前記基板の表面に薄膜が形成される。
【0004】
前記のような真空蒸着処理では高真空中で材料を加熱蒸発させることにより、またCVD処理では気相のガス分子を分解させることにより、前記基板上に薄い金属層を堆積させて薄膜を形成するものであるが、前記薄膜は基板上だけではなく前記一対の電極や処理室内の壁面にも成膜される。このように電極や壁面に堆積した成膜は、やがて剥離し、処理中の基板上に付着して前記基板を汚染させるという問題を起こす。このため、上記のような基板処理装置では、清掃を兼ねたメンテナンスを定期的に行う必要がある。
【0005】
このような従来の基板処理装置としては、例えば下記特許文献1に示すような先行技術文献が存在する。特許文献1には、複数台の半導体製造装置(基板処理装置)に対し1個のコンソール部を共用することにより、システムの小型化等を図った技術が記載されている。
【特許文献1】特開2001−338854
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、コンソール部と基板処理装置とを分離しただけでは、メンテナンス作業を容易に行うことができるとは限らない。
【0007】
すなわち、メンテナンス作業においては、処理室の開閉作業や真空ポンプの取り外し作業を行う必要がある。このため、メンテナンス作業を容易とするには、これらの作業を行うのに必要な十分なスペース(メンテナンススペース)を確保する必要がある。そして、このような構成例としては、例えば処理室や真空ポンプなど製造に直接関わる部材を搭載するとともにこれらの上部にメンテナンススペースを設けた開放型の基板処理装置とし、且つ制御部や電源部などの付属部材をコンソール部側に設けた構成が一般的である。
【0008】
しかしながら、前記基板処理装置内にメンテナンススペースを確保すると、装置の構成が大型化しやすいという問題がある。また上記のように単にコンソール部と基板処理装置とを分離しただけの構成は、装置全体が必要とする面積が広くなるだけであり、基板処理装置をスリム化する上での抜本的な解決法とはいえない。
【0009】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、メンテナンス時には十分なスペースを確保してメンテナンス作業を容易に行えるとともに、小スペース内に設置することを可能とするスリムな基板処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、基板に対し真空状態で所定の処理を行う基板処理装置であって、
少なくとも、前記処理を行う処理室を有する処理手段、前記処理室を真空状態に設定する排気手段および前記処理室に前記基板を自動的に運ぶ搬送手段とを備えた第1のキャビネットと、
少なくも、前記複数の手段を制御する制御部、前記複数の手段及び前記制御部に対し所定の電力を供給する電源部とを備えた第2のキャビネットと、が設けられ、
少なくとも一方のキャビネットには移動手段が設けられており、前記移動手段を用いて前記一方のキャビネットを移動させることにより、前記第1のキャビネットと第2のキャビネットとが分離可能とされていることを特徴とするものである。
【0011】
例えば、前記処理が前記基板上への薄膜の成膜である。
上記において、一方のキャビネットが、他方のキャビネットの上部に重ねられた状態で組み立て可能とされているものが好ましい。
【0012】
また、前記第1のキャビネットと第2のキャビネットとの間に配線される信号用ケーブルおよび電源用ケーブルが、着脱可能なコネクタを介して接続されているものが好ましい。
【発明の効果】
【0013】
本発明の基板処理装置では、処理を直接行う側の第1のキャビネットとコンソール側の第2のキャビネットとが合体しているときには、高さ方向に重ねた状態に設定することができるため、装置全体をスリム化することができる。また両者を分離することにより、メンテナンスに必要な十分なスペースを確保することができる。
【0014】
しかも、コネクタを着脱するだけで、容易にキャビネットどうしの合体と分離とを行うことができ、メンテナンス作業を迅速に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
図1および図2は本発明の基板処理装置の実施の形態としてスパッタ装置を示す斜視図であり、図1は第1のキャビネットと第2のキャビネットとを合体させた収納状態、図2は第1のキャビネットと第2のキャビネットとを離した分離状態を示している。
【0016】
図1および図2に示すように、基板処理装置1は第1のキャビネット10と第2のキャビネット20とを有している。前記第1,第2のキャビネット10,20は、ともに棒状のパイプやアングルなどをねじ止め又は溶接などの手段により連結されたフレーム構造で形成されている。なお、図1および図2において図示Y1方向が前部、Y2方向が奥部、Z1方向が上部、Z2方向が下部、Y1およびY2方向が両側部を示している。
【0017】
前記第1のキャビネット10は、少なくとも基板に対し成膜処理を行う処理手段と、空気等を除去して前記処理室内を1気圧以下に設定する排気手段と、薄膜を形成する基板(図示せず)の搬送を行う搬送手段とが設けられている。
【0018】
前記処理手段は、搬送室11、前記搬送室11に連結された1または2以上の処理室12と、前記搬送室11に連結されたローダー13およびアンローダー14と、前記搬送室11と処理室12との間の遮断およびその開放を行うゲート用電磁弁(図示せず)やその他の電磁弁(図示せず)などから構成されている。
【0019】
本実施の形態においては、前記第1のキャビネット10の中央部に搬送室11が設けられている。前記搬送室11の図示Y2側の奥部で、且つ一方のX1側の側部に第1の処理室12Aが設けられ、他方のX2側の側部に第2の処理室12B(図示せず)が設けられている。
【0020】
図2に示すように、第1の処理室12Aの図示Z1側の上部には天蓋12aがねじ止め固定されており、この天蓋12aを開封することにより第1の処理室12A内を開放させることができるようになっている。
【0021】
前記第1の処理室12Aには、基板を設置するアノード電極部と、ターゲットを設置するためのカソード電極部とが対峙する状態で設けられている(共に図示せず)。前記第1の処理室12A内を真空に引いた状態において所定のプロセスガスを供給し、且つ前記基板側のアノード電極部とターゲット側のカソード電極部との間に所定の電圧を印加すると前記基板上に薄膜を形成することができる。
【0022】
前記第1の処理室12Aの下面側には、前記アノード電極部とカソード電極部に所定の電圧を供給するための電源用コネクタ(図示せず)が設けられている。図示しない前記電源用コネクタには電源ケーブル31が接続されており、この電源ケーブル31の他方の端部は後述する電源部に接続されている。
【0023】
なお、図1および図2では、一方の第1の処理室12Aのみが図示され、第2の処理室12Bは図示されていないが、前記第2の処理室12Bは前記第1の処理室12Aと同じ構造であり、前記第2の処理室12Bと後述する電源部との間には電源ケーブル32が設けられている。
【0024】
図示しないゲート用電磁弁は、前記搬送室11と第1の処理室12Aとの間および搬送室11と第2の処理室12Bとの間に設けられている。後述する制御部により前記ゲート用電磁弁が開放状態に駆動されると、前記搬送室11と第1の処理室12Aとの間および搬送室11と第2の処理室12Bとの間が連通され、ゲート用電磁弁が開放状態に駆動されると搬送室11、第1の処理室12Aおよび第2の処理室12Bがそれぞれ遮断させられるようになっている。
【0025】
また前記ローダー13は処理前の基板を収納しておくための領域であり、アンローダー14は処理後の基板を収納しておくための領域である。両者は前記搬送室11に連結されており、共に複数の基板を保管できるようになっている。
【0026】
排気手段は、ロータリーポンプなどの粗引きポンプ15とクライオポンプなどからなる高真空ポンプ16とで構成されている。前記粗引きポンプ15は前記第1のキャビネット10の下部側の位置に設けられており、前記搬送室11の下面に連結されている。また高真空ポンプ16は、前記第1のキャビネット10の上部側の位置に設けられており、前記搬送室11の上面に連結されている。
【0027】
前記粗引きポンプ15は、前記搬送室11の気圧および前記搬送室11に連通する第1の処理室12A、第2の処理室12B、ローダー13およびアンローダー14内の各気圧を1気圧の状態から下げる粗引き用として使用される。
【0028】
また高真空ポンプ16は前記各室からある程度の空気が抜けた後、さらに高真空状態に設定するために使用される。この実施の形態では、前記2段階の排気手段を用いることにより、前記搬送室11、第1の処理室12A、第2の処理室12B、ローダー13およびアンローダー14内を例えば10−5[Pa]台の気圧に設定できるようになっている。
【0029】
なお、図2に示すように、高真空ポンプ16の上部には上蓋16aがねじ止め固定されており、前記上蓋16aを取り外すことにより高真空ポンプ16内のメンテナンスができるようになっている。
【0030】
前記搬送手段は前記搬送室11の内部に設けられており、例えば図示しないロボットアームと、このロボットアームを駆動させる駆動装置などを有している。前記ロボットアームの先端には基板を保持する把持部が設けられており、前記把持部は前記第1の処理室12A、第2の処理室12B、ローダー13およびアンローダー14間を自在に移動できるようになっている。前記搬送手段は複数の動作モードを有しており、例えば第1の動作モードでは前記図示しないロボットアームが前記ローダー13内に移動し、前記把持部がローダー13内にストックされている基板を保持して前記第1の処理室12Aに移動し、前記基板を前記第1の処理室12A内の所定の位置(アノード電極部)に自動的に設置する。また第2の動作モードでは前記基板を前記第1の処理室12Aから前記第2の処理室12Bに移動させる。さらには第3の動作モードでは前記基板を前記第2の処理質12Bから前記アンローダー14内の所定の位置まで搬送するというような動作を行うことが可能とされている。
【0031】
前記第1の処理室12Aおよび前記第2の処理室12Bのそれぞれには、外部に設けられたタンク(図示せず)からプロセスガスを供給するための供給用パイプ(図示せず)が配管されている。前記第1のキャビネット10にはガスパネル17が設けられており、前記配管内を流れるガスの濃度や流量などを計測するゲージなどが設けられている。
【0032】
一方、前記第2のキャビネット20は、前記第1のキャビネット10よりも長い4本の脚部20a,20a,20a,20aを有している。前記第2のキャビネット20では、図示Z1側の上部側に各種の機器が集約されたコンソール21が設けられており、前記コンソール21の下方で且つ前記4本の脚部20a,20a,20a,20aで囲まれる領域は開放された空きスペースSとなっている。そして、図1に示すように、前記空きスペースS内に前記第1のキャビネット10を収納できるようになっている。
【0033】
前記コンソール21の図示Y1側の前面には操作パネル22が設けられている。前記コンソール21には、各種の操作スイッチや液晶表示装置などからなる表示部が設けられている。前記コンソール21の内部には各種の電源部と制御部とが設けられている。前記電源部は、前記粗引きポンプ15や高真空ポンプ16の駆動用電源、前記ゲート用電磁弁の駆動制御用の電源、濃度計や真空ゲージ用の電源、前記搬送手段を構成するロボットアームの駆動装置用の電源、さらには第1,第2の処理室12A,12Bに設けられた基板とターゲットとの間に所定の電圧を印加するための処理用の電源などが設けられている。前記ポンプや各種装置と各種電源とは電源ケーブルを介してそれぞれ連結されている。図2では、前記処理用の電源と第1,第2の処理室12A,12Bとの間が電源ケーブル31,32で接続されている。
【0034】
また制御部には、例えば前記ロボットアームを駆動するための搬送制御装置、前記濃度計や真空ゲージが計測したデータを表示するための表示部、前記データを解析し、前記濃度や真空度が所定の範囲を超えた場合には基板処理装置1全体の運転を停止させる等の制御を行う運転制御装置などが設けられている。前記濃度計や真空ゲージと各種装置とは図示しない信号ケーブルで接続されている。
【0035】
図1および図2に示すように、前記第1のキャビネット10の下部側の4隅には移動手段として機能する車輪10a,10a,10a,10aが設けられており、前記第1のキャビネット10は前記4つの車輪10a,10a,10a,10aによってY方向およびX方向に自在に移動できるようになっている。
【0036】
同様に前記第2のキャビネット20を構成する前記4本の脚部20a,20a,20a,20aの下端にも移動手段として機能する車輪20b,20b,20b,20bが設けられており、前記第2のキャビネット20もY方向およびX方向に自在に移動できるようになっている。
【0037】
そして、第1のキャビネット10と第2のキャビネット20の一方、または双方を互いに接近する方向に移動させ、前記第1のキャビネット10を前記第2のキャビネット20を構成する前記4本の脚部20a,20a,20a,20a内の前記空きスペースS内に納めると、第1のキャビネット10と第2のキャビネット20とが合体する収納状態(図1参照)に設定することができる。図1に示す収納状態では、第2のキャビネット20のコンソール21が、高さ方向において前記第1のキャビネット10の上部に重ねられた状態で組み立てられるため、基板処理装置1全体をスリム化(細身化)することができる。このため、基板処理装置1を設置するために必要な面積を少なくすることができる。
【0038】
一方、前記第1のキャビネット10と第2のキャビネット20の一方、または双方を互いに離間する方向に移動させると、図2に示すように第1のキャビネット10と第2のキャビネット20とが離れた分離状態に設定することができる。
【0039】
前記第1のキャビネット10と第2のキャビネット20との間は、コネクタを有する前記電源ケーブルや信号ケーブルを介して接続されている。よって、前記コネクタ接続を外すことにより、各種ケーブルに制約されることなく前記第1のキャビネット10と第2のキャビネット20を自由に移動させることが可能となる。
【0040】
前記分離状態では、第1のキャビネット10を前記第2のキャビネット20のコンソール部21の下部から引き出すことにより、第1のキャビネット10に搭載されている前記粗引きポンプ15、第1の処理室12A、第2の処理室12B、ローダー13およびアンローダー14などを露出させることができる。このため、メンテナンス作業に必要なスペースを十分に確保することが可能となるため、例えば前記高真空ポンプ16の上蓋16aや第1の処理室12Aおよび第2の処理室12Bの天蓋12aを取り外してその内部を清掃する作業、前記ローダー13に処理前の基板を補充する作業や前記アンローダー14内から処理後の基板を取り出す作業、前記第1の処理室12Aおよび第2の処理室12B内のカソード電極の位置の調整作業またはターゲットの交換作業など各種のメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【0041】
なお、図2に示すように前記電源ケーブルや信号ケーブルの長さ寸法を長めに設定しておくと、前記基板処理装置1を前記各ケーブルが接続されたままの状態で収納状態から分離状態に移行させることができる。したがって、各種ケーブルの着脱作業を不要とすることが可能となるため、メンテナンス作業を容易且つ迅速に行うことができるようになる。
【0042】
また上記基板処理装置1では、メンテナンスが必要な機器類を下部側となる第1のキャビネットに搭載した構成としたことから、メンテナンス作業をし易くできる。さらに操作スイッチや表示部などを有するコンソール21を上部側となる第2のキャビネット20側に設けた構成としたことから、前記表示部に表示されるデータなどを視認しやすくなり、また操作スイッチに対する操作性を向上させることができる。
【0043】
上記実施の形態では、前記第1のキャビネット10と第2のキャビネット20の双方に車輪10a、20bを設けた構成を示したが本発明は、これに限られるものではなく、前記第1のキャビネット10と第2のキャビネット20の一方にのみ車輪を設けた構成であってもよい。すなわち、前記車輪は少なくとも前記第1のキャビネット10と第2のキャビネット20のいずれか一方に設けた構成とすればよく、車輪を有する側のキャビネットを移動させることにより、前記収納状態と分離状態のいずれにも自在に設定することが可能である。
【0044】
また上記実施の形態では基板処理装置1の一例としてスパッタ装置を用いて説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、その他例えばCVD装置、プラズマMOCDV装置、真空蒸着装置、有機EL成膜装置などであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】本発明の基板処理装置の実施の形態としてスパッタ装置を示す斜視図であり、第1のキャビネットと第2のキャビネットとを合体させた収納状態、
【図2】本発明の基板処理装置の実施の形態としてスパッタ装置を示す斜視図であり、第1のキャビネットと第2のキャビネットとを離した分離状態、
【符号の説明】
【0046】
1 基板処理装置
10 第1のキャビネット
10a 車輪(移動手段)
11 搬送室
12A 第1の処理室
12B 第2の処理室
13 ローダー
14 アンローダー
15 粗引きポンプ
16 高真空ポンプ
17 ガスパネル
20 第2のキャビネット
20a 脚部
20b 車輪(移動手段)
21 コンソール
31,32 電源ケーブル

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板に対し真空状態で所定の処理を行う基板処理装置であって、
少なくとも、前記処理を行う処理室を有する処理手段、前記処理室を真空状態に設定する排気手段および前記処理室に前記基板を自動的に運ぶ搬送手段とを備えた第1のキャビネットと、
少なくも、前記複数の手段を制御する制御部、前記複数の手段及び前記制御部に対し所定の電力を供給する電源部とを備えた第2のキャビネットと、が設けられ、
少なくとも一方のキャビネットには移動手段が設けられており、前記移動手段を用いて前記一方のキャビネットを移動させることにより、前記第1のキャビネットと第2のキャビネットとが分離可能とされていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項2】
前記処理が前記基板上への薄膜の成膜である請求項1記載の基板処理装置。
【請求項3】
一方のキャビネットが、他方のキャビネットの上部に重ねられた状態で組み立て可能とされている請求項1記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記第1のキャビネットと第2のキャビネットとの間に配線される信号用ケーブルおよび電源用ケーブルが、着脱可能なコネクタを介して接続されている請求項2または3記載の基板処理装置。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2006−22375(P2006−22375A)
【公開日】平成18年1月26日(2006.1.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−201400(P2004−201400)
【出願日】平成16年7月8日(2004.7.8)
【出願人】(000010098)アルプス電気株式会社 (4,263)
【Fターム(参考)】