真空装置の動作方法
【課題】ヒートマスの大きなヒータを有する大型の真空装置のヒータの昇温時間、降温時間を短縮して、メンテナンス前後の非生産時間を短縮し、生産効率を向上させることが可能な真空装置の動作方法を提供する。
【解決手段】被処理体２２を載置していない複数の搬送部１１〜１ｎを順次加熱する。主加熱部１ａ，１ｂよりも高温に加熱された各搬送部１１〜１ｎは、処理室１内に順次搬送される。搬送部１１〜１ｎが、順次、主加熱部１ａ，１ｂに熱量を順次与えるので、熱エネルギーの移動により、主加熱部１ａ，１ｂにおける加熱が促進され、主加熱部１ａ，１ｂの設定温度までの昇温時間を短縮することができる。
【解決手段】被処理体２２を載置していない複数の搬送部１１〜１ｎを順次加熱する。主加熱部１ａ，１ｂよりも高温に加熱された各搬送部１１〜１ｎは、処理室１内に順次搬送される。搬送部１１〜１ｎが、順次、主加熱部１ａ，１ｂに熱量を順次与えるので、熱エネルギーの移動により、主加熱部１ａ，１ｂにおける加熱が促進され、主加熱部１ａ，１ｂの設定温度までの昇温時間を短縮することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空装置の動作（運転）方法に係り、特にヒートマスの大きなヒータ（主加熱部）を有する大型の真空装置のヒータの昇温、降温動作を含む真空装置の動作（運転）方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセス等で用いられる化学気相成長（ＣＶＤ）装置等の真空装置において、処理室（真空チャンバ）内に設置されたヒータを４００℃〜１０００℃等の設定温度（処理温度）に昇温し、処理室内に導入された被処理体をその設定温度（処理温度に加熱して処理が行われる（例えば、特許文献１参照。）。液晶表示装置の等の大型の製品（加工物）の製造等においては、被処理体を処理温度に加熱するヒータとして、プレートヒータ等のヒートマス（熱容量）の大きい構造が採用される。しかしながら、ヒートマスの大きなプレートヒータによる加熱では、ヒータ自身のヒートマスにより、メンテナンス直後に真空装置を室温（例えば２５℃）状態から加熱する場合、ヒータが設定温度（定常温度）に昇温するまでに時間を要し、結果として製造プロセスにおける無駄な時間（非生産時間）の増大に繋がる。
【０００３】
逆に、処理を終了した後に真空装置の処理室内のメンテナンスを行う場合には、４００℃〜１０００℃等の設定温度に昇温した処理室内をメンテナンス可能な温度（室温）まで冷却する必要がある（例えば、特許文献２参照。）。しかしながら、ヒートマスの大きな大型の真空装置においては、昇温した処理室内をメンテナンス可能な温度まで冷却するには時間を要し、メンテナンスまで含めた製造プロセスにおける非生産時間の増大に繋がる。
【特許文献１】特開２００３−２５３４４６号公報
【特許文献２】特開２００１−３３５９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、ヒートマスの大きなヒータを有する大型の真空装置のヒータの昇温時間、降温時間を短縮して、メンテナンス前後の非生産時間を短縮し、生産効率を向上させることが可能な真空装置の動作方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願発明の一態様によれば、（イ）室温状態から主加熱部の昇温を開始し、主加熱部の温度よりも高温に加熱された第１の搬送部を主加熱部が配置された処理室内に搬送し、第１の搬送部の熱を主加熱部に移動した後処理室の外部に搬出し、主加熱部の昇温速度を加速するステップと、（ロ）主加熱部が設定温度に到達後、被処理体を第２の搬送部に載置するステップと、（ハ）第２の搬送部を処理室内に搬送し、被処理体を設定温度において処理するステップとを含む真空装置の動作方法が提供される。
【０００６】
本願発明の他の態様によれば、（イ）被処理体の設定温度における処理を、処理室内に配置された主加熱部で加熱して実施するステップと、（ロ）被処理体を処理室から排出するステップと、（ハ）被処理体を処理室から排出後、主加熱部よりも低温の搬送部を処理室内に搬送して、主加熱部の熱を搬送部に移動し、主加熱部の降温速度を加速するステップとを含む真空装置の動作方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ヒートマスの大きなヒータを有する大型の真空装置のヒータの昇温時間、降温時間を短縮して、メンテナンス前後の非生産時間を短縮し、生産効率を向上させることが可能な真空装置の動作方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【０００９】
又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１０】
（真空装置）
本発明の実施の形態に係る真空装置は、図１に示すように、主加熱部（ヒータ）１ａ，１ｂを有し、複数の被処理体２２を順次連続的に処理可能な処理室（真空チャンバ）１と、処理室１の手前にゲートバルブ３１を介して接続されたロードロック室２と、処理室１の出口側にゲートバルブ３２を介して接続されたアンロードロック室３と、複数の被処理体２２をそれぞれ載置し、処理室１に順次、循環的に搬送される複数の搬送部（被処理体搬送トレイ）１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，・・・，１ｎと、ロードロック室２の内部に配置された予備加熱部（ヒータ）２ａ，２ｂとを備えるインライン式の真空装置である。
【００１１】
更に、アンロードロック室３の出口側にはゲートバルブ３４を介してエレベータコンベア４が接続され、エレベータコンベア４には、ロードロック室２側に戻るリターンコンベア５がその下部に接続されている。そして、リターンコンベア５のロードロック室２側にはエレベータコンベア６が接続され、エレベータコンベア６の上部にはゲートバルブ３３を介してロードロック室２が接続されている。ロードロック室２及びアンロードロック室３は、処理室１を大気に開放しないよう、処理室１とはゲートバルブ３１，３２でそれぞれ仕切られ、エレベータコンベア６，４とはゲートバルブ３３，３４でそれぞれ仕切られている。
【００１２】
エレベータコンベア４，６のそれぞれの上部には被処理体２２を載置した搬送部１１〜１ｎを出し入れするためのゲートバルブ７，８がそれぞれ設けられている。図示を省略しているが、処理室１にはターボ分子ポンプ、クライオポンプ等の真空ポンプが接続され、ロードロック室２及びアンロードロック室３にはターボ分子ポンプやメカニカルポンプが接続されている。リターンコンベア５の一部には、ターボ分子ポンプやメカニカルポンプ等の真空ポンプが接続され、エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６を真空排気できるようにしても良く、エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６は大気圧で動作させても良い（以下においては、エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６が真空排気できるようになっている場合について説明するが、この構造に限定される必要はない。）。
【００１３】
エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６が真空排気できる場合は、ゲートバルプ３３，３４は省略可能であるが、その場合はロードロック室２及びアンロードロック室３は、エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６と同時に真空排気される。エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６を真空排気できる場合であっても、ゲートバルブ３３，３４がある方がロードロック室２、アンロードロック室３、エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６の真空排気時間が短縮できる。エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６は大気圧で動作さる場合は、ゲートバルプ３３，３４は省略できない。エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６を真空排気できる場合であっても、更に、リターンコンベア５の下部とエレベータコンベア４との間、リターンコンベア５の下部とエレベータコンベア６との間にゲートバルブがそれぞれあっても良いが、その場合はエレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６をそれぞれ真空排気するポンプが必要となるので装置構成が複雑になる。
【００１４】
本発明の実施の形態に係る真空装置としては、例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2膜）、燐ガラス（ＰＳＧ）膜、硼素ガラス（ＢＳＧ）膜、硼素燐ガラス（ＢＰＳＧ）膜、シリコン窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4膜）、ポリシリコン膜等を成膜する化学気相成長（ＣＶＤ）装置等が主加熱部（ヒータ）１ａ，１ｂによる被処理体２２の熱処理を伴う製造装置の例として、挙げられる。
【００１５】
被処理体２２としては、半導体装置や太陽電池等を製造する場合にはシリコン（Ｓｉ）等の半導体基板等が使用可能である。又、液晶表示装置を製造する場合にはガラス基板等が、光記録媒体を製造する場合にはポリカーボネイト等の樹脂基板等が被処理体２２として用いられても良い。勿論これらのガラス基板や樹脂基板の上には工程の進行に応じて種々の薄膜が形成されうる。
【００１６】
図示を省略するが、上記のＣＶＤ装置の例では、処理室１内に成膜ガスやパージガス等の種々のガスを供給するためのガス供給部等のＣＶＤを行うために必要な部材が処理室１に備えられている。又、例えば、処理室１が分子線エピタキシャル（ＭＢＥ）装置ならばクヌーセンセルが、スパッタリング装置ならば放電電極が、真空蒸着装置ならば電子ビーム（ＥＢ）装置等が備えられることは勿論である。又、処理室１には、主加熱部１ａ，１ｂ及び処理室１の温度を検出する温度センサが取り付けられている。
【００１７】
本発明の実施の形態に係る真空装置においては、主加熱部１ａ，１ｂとしては、例えばヒートマスの大きい大型のプレートヒータ等を使用する場合に好適である。予備加熱部２ａ，２ｂは、処理室１に連続的に接続されたロードロック室２内に配置されている。予備加熱部２ａ，２ｂとしては、ランプヒータ等が使用可能である。予備加熱部２ａ，２ｂは、各搬送部１１〜１ｎを処理室１に搬入する前に予備加熱する。
【００１８】
各搬送部（被処理体搬送トレイ）１１〜１ｎとしては、例えば、カーボンからなり、大きなヒートマスを有する大型の構造の場合に好適である。各搬送部（被処理体搬送トレイ）１１〜１ｎの表面は、例えば炭化珪素（ＳｉＣ）等の被膜でコーティングされていても構わない。図１では便宜上各搬送部１１〜１ｎに１つの被処理体２２がそれぞれ載置された場合が図示されているが、実際には各搬送部１１〜１ｎの被処理体２２を載置する面は例えば、１．５ｍ×１．５ｍ程度のサイズ、若しくはこれ以上の大型のサイズを有する場合が本発明の実施の形態に係る真空装置として好適である。この場合、被処理体２２として直径１５０ｍｍ程度のウェハが２５個程度、同時にそれぞれの搬送部１１〜１ｎに載置可能となる。各搬送部１１〜１ｎのそれぞれは回転ローラ等の移動機構２１により水平移動される。移動機構２１による水平移動及びエレベータコンベア４，６による上下移動により、各搬送部１１〜１ｎは、ロードロック室２、処理室１、アンロードロック室３、エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６内を循環して移動することが可能である。移動機構２１は図１では２つのローラが示されているが、３つ以上のローラを備えるようにしても構わないことは勿論である。
【００１９】
（真空装置の動作方法）
次に、本発明の実施の形態に係る真空装置の動作方法を、図２のフローチャートを参照しながら説明する（上述したように、以下においては、エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６が真空排気できるようになっている場合について説明するが、これに限定される必要はない。）。
【００２０】
（イ）まず、本発明の実施の形態に係る真空装置がステップＳ１０のメンテナンス終了直後であり、本発明の実施の形態に係る真空装置全体が室温状態にあるとする。ステップＳ１１において、主加熱部１ａ，１ｂの昇温プロセスを開始する。成膜プロセス開始前には大きなヒートマス（熱容量）を有した主加熱部１ａ，１ｂは低温（室温）状態であり、主加熱部１ａ，１ｂに入電して予定しているＣＶＤ等の処理に必要な設定温度（例えば、６００〜８００℃程度）までへの昇温プロセスを開始する。メンテナンス直後においては、図３に示すように、被処理体２２を載置していない複数の搬送部（第１の搬送部）１１〜１ｎを用意する。この各搬送部１１〜１ｎをロードロック室２内にゲートバルブ８，３１〜３４を一定のタイムシーケンスで開閉して一定時間毎に順次搬入し、予備加熱部２ａ，２ｂを用いて順次加熱する。特に主加熱部１ａ，１ｂの昇温プロセス中は、ゲートバルブ３３，３１，３２，３４は、開けたままのモードとしておいても良い。搬送部１１〜１ｎは、主加熱部１ａ，１ｂよりもヒートマス（熱容量）が小さいので、主加熱部１ａ，１ｂよりも早く高温になる。搬送部１１〜１ｎは主加熱部１ａ，１ｂの設定温度（通常のＣＶＤ等の処理に必要な設定温度）よりも高温に加熱してもよい。したがって、主加熱部１ａ，１ｂよりも高温に加熱された各搬送部１１〜１ｎは、開状態のゲートバルブ３１を介して処理室１内に順次搬送される。このとき、主加熱部１ａ，１ｂよりも高温に加熱された搬送部１１〜１ｎを順次主加熱部１ａと主加熱部１ｂの間に搬送することにより主加熱部１ａ，１ｂに熱量を順次与えるので、熱エネルギーの移動により、主加熱部１ａ，１ｂにおける加熱が促進され、結果として主加熱部１ａ，１ｂの設定温度までの昇温時間を短縮することができる。もし、１回のサイクルで主加熱部１ａ，１ｂが設定温度に達しなければ、処理室１からアンロードロック室３を介して搬出された搬送部１１〜１ｎを再度加熱して、順次、ロードロック室２を介して処理室１に再搬送するようにすれば良い。更に、処理室１から搬出された搬送部１１〜１ｎを再度加熱して、順次処理室１に再搬送するサイクルを、主加熱部１ａ，１ｂの温度が搬送部１１〜１ｎの温度に等しくなるまで繰り返すようにしても良い。このように、処理室１に搬送するサイクルを繰り返す場合は、アンロードロック室３に予備加熱部２ａ，２ｂを備えるようにしてもよい。更に、エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６に予備加熱部２ａ，２ｂを備えるようにしても良い。
【００２１】
（ロ）主加熱部１ａ，１ｂの温度が、予定しているＣＶＤ等の処理に必要な設定温度（プロセス温度）に達したら、ステップＳ１２において、予定しているＣＶＤ等の定常状態の処理を開始する。まず、すべてのゲートバルブ３３，３１，３２，３４を閉じ、処理室１、ロードロック室２及びアンロードロック室３を真空排気する。図４に示すように、ゲートバルブ８を開け被処理体２２を載置した搬送部（第２の搬送部）１１〜１ｎのいずれか（ここでは、仮に「搬送部１３」とする。）をエレベータコンベア６の上部に投入する。エレベータコンベア６の上部において、搬送部１３の上に被処理体２２を載置する処理をしてもよい（この場合はエレベータコンベア６の天井部にゲートバルブ８を設けた構造でも良い。）。ゲートバルブ８を閉じ、エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６を真空排気後、被処理体２２が載置された搬送部１３は、ゲートバルブ３３を介してロードロック室２内に搬入され、ロードロック室２内が真空排気される。このとき、ゲートバルブ８が開けられ、被処理体２２を載置した搬送部１２がエレベータコンベア６の上部に投入される。ロードロック室２内が所定圧力となったら、ゲートバルブ３１を開けて処理室１内に搬送部１３が搬入される。このとき、ゲートバルブ３３が開けられ、搬送部１２がロードロック室２の内部に移動する。更に、ゲートバルブ８が開けられ、被処理体２２が載置された搬送部１１がエレベータコンベア６の上部から投入される。処理室１内が所定の処理圧力まで真空排気されたら、処理室１内では被処理体２２が主加熱部１ａ，１ｂにより所定温度に保持されてＣＶＤ等の成膜プロセスが行われる。ＣＶＤ等の成膜プロセスが終了したら、成膜された被処理体２２が載置された搬送部１３は、処理室１からゲートバルブ３２を介して予め真空排気されたアンロードロック室３に搬入される。このとき、ゲートバルブ３１を介して搬送部１２が処理室１に移動し、ゲートバルブ３３を介して搬送部１１がロードロック室２に移動する。このときゲートバルブ８を介してエレベータコンベア６に位置する搬送部１ｎに被処理体２２が載置される。更に、搬送部１２の処理室１内における処理が終了したら、ゲートバルブ３４を介して搬送部１３がエレベータコンベア４に搬入され、搬送部１２がアンロードロック室３に、搬送部１１が処理室１に、搬送部１ｎがロードロック室２に搬入される。被処理体２２は、エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６が大気圧に戻された後、ゲートバルブ７を介して外部へ取り出される。このときゲートバルブ８を介してエレベータコンベア６に位置する搬送部（図示を省略しているが、ここでは、これを「搬送部１（ｎ−１）」であるとする。）に被処理体２２が載置される。空の搬送部１１〜１ｎは、エレベータコンベア４を下降し、リターンコンベア５を介してエレベータコンベア６に戻る。こうして定常状態において処理室１における複数の被処理体２２に対する連続的な成膜処理を順次繰り返し、所定のロット数の成膜処理を行う。
【００２２】
（ハ）定常状態における所定のロット数の処理が終了し、本発明の実施の形態に係る真空装置のメンテナンスの時期となったら、ステップＳ１３において、主加熱部１ａ，１ｂ及び予備加熱部２ａ，２ｂの通電を停止し、メンテナンスのための冷却プロセスを開始する。図１に示すように、ゲートバルブ３３，３１，３２，３４を開状態のモードにして、被処理体２２が載置されていない低温（例えば室温２５℃）の搬送部（第３の搬送部）１１〜１ｎを処理室１に順次搬送する。一定時間毎に主加熱部１ａ，１ｂよりも低温の各搬送部１１〜１ｎが順次処理室１へ搬入される。このとき、主加熱部１ａ，１ｂよりも低温の搬送部１１〜１ｎへ処理室１内の熱が搬送部１１〜１ｎに移動し、ヒートマスの大きな主加熱部１ａ，１ｂ及び処理室１の冷却を促進することができ、結果として処理室１内の冷却時間を短縮することができる。もし、１回のサイクルで主加熱部１ａ，１ｂ及び処理室１がメンテナンス可能な温度（例えば室温２５℃）まで降温しなければ、処理室１からアンロードロック室３を介して搬出され室温で冷却された搬送部１１〜１ｎを、順次、ロードロック室２を介して処理室１に再搬送すればよい。更に、処理室１から搬出され室温で冷却された搬送部１１〜１ｎを順次処理室１に搬送するサイクルを、主加熱部１ａ，１ｂ及び処理室１がメンテナンス可能な温度に達するまで繰り返しても良い。又、搬送部１１〜１ｎは、室温よりも更に低温に冷却しても良い。又、この冷却プロセスにおいては、ロードロック室２、処理室１及びアンロードロック室３に窒素ガス等の不活性ガスを冷却ガスとして流しながら行っても良い。
【００２３】
（ニ）ステップＳ１４において、処理室１内が所定温度（例えば室温）まで冷却されたら、処理室１のメンテナンス（クリーニング）を行う。
【００２４】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、ステップＳ１１のメンテナンス直後から定常状態における設定温度までの昇温プロセスにおいて、主加熱部１ａ，１ｂよりも高温の各搬送部１１〜１ｎによりヒートマスの大きな主加熱部１ａ，１ｂに熱量を与えることができる。このため、ヒートマスの大きな大型の装置の主加熱部１ａ，１ｂのメンテナンス直後の昇温時間を短縮でき、生産効率を向上させることが可能となる。更に、各搬送部１１〜１ｎが、被処理体２２を搬送する機能に加え、主加熱部１ａ，１ｂの昇温を補助する機能を兼ねているので、メンテナンス後の立ち上げ時に、主加熱部１ａ，１ｂを昇温させるための他の補助ヒータ等を別途設ける必要がなく、簡易な機構で昇温時間を短縮可能となる。
【００２５】
又、ステップＳ１２の定常状態における成膜プロセスにおいて、予備加熱部２ａ，２ｂにより処理中の主加熱部１ａ，１ｂの温度制御性を向上させる効果もあり、成膜プロセスを安定化することができる。
【００２６】
又、ステップＳ１３のメンテナンスのための冷却プロセスにおいて、主加熱部１ａ，１ｂよりも低温の各搬送部１１〜１ｎによりヒートマスの大きな大型の主加熱部１ａ，１ｂ熱を搬送部１１〜１ｎに移動させ、処理室１内を冷却することができる。このため、定常状態の温度装置停止から処理室１がメンテナンス可能な温度に到達するまでの時間を短縮可能となる。よって、定常状態からメンテナンス開始までの時間を短縮でき、生産効率を向上させることができる。更に、搬送部１１〜１ｎが、被処理体２２を搬送する機能に加え、処理室１の冷却を補助する機能を兼ねているので、チラーユニット等の冷却機構を別途設ける必要がなく、簡易な機構で冷却時間を短縮可能となる。更に、各搬送部１１〜１ｎを循環させることにより処理室１内に残存したパーティクルを外部へ搬出することも可能となる。
【００２７】
なお、上記の説明で用いた「第１の搬送部」、「第２の搬送部」、「第３の搬送部」は便宜上の呼び方であって、現実には第１〜第３の搬送部は同一の搬送部１１〜１ｎで構わない。ただし、昇温や冷却を促進するためには、第１及び第３の搬送部を第２の搬送部１１〜１ｎよりも大きなヒートマスを有するような構成にしても構わない。
【００２８】
（その他の実施の形態）
本発明は上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００２９】
例えば、本発明の実施の形態に係る真空装置は、図４に示すように、図１に示した予備加熱部２ａ，２ｂがない場合であっても、図２に示したステップＳ１３の冷却プロセスにおいて、被処理体２２が載置されていない主加熱部１ａ，１ｂよりも低温の各搬送部１１〜１ｎを処理室１に順次搬送することにより、処理室１内の熱が奪われ、処理室１内の冷却を促進することができる。
【００３０】
又、本発明の実施の形態では１つの処理室１を示したが、処理室１の数は特に限定されない。例えば図５に示すように処理室１にゲートバルブ３５を介して処理室１ｘを連続して配置していても良い（図５では、処理室１と処理室１ｘの２室が連続しているが、３室以上連続配置されていても良い。）。複数の処理室１，１ｘ，…が連続している場合であっても、搬送部１１〜１ｎの温度が処理室１内の主加熱部１ａ，１ｂ及び処理室１ｘ内の主加熱部１ｃ，１ｄの温度よりも高温である限り、主加熱部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの加熱を促進することができる。又、複数の処理室１，１ｘ，…が連続している場合であっても、搬送部１１〜１ｎの温度が主加熱部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの温度よりも低温である限り、主加熱部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの冷却を促進することができる。図示を省略するが、処理室１ｘには処理室１と同様に真空ポンプやガス供給部等のＣＶＤを行うために必要な部材が備えられている。この場合、複数（２つ）の処理室１，１ｘ内に複数（２つ）の搬送部１１〜１ｎにより複数（２つ）の被処理体２２を同時に搬入し、複数（２つ）の被処理体２２に対して同様の成膜プロセスを一括に行っても良い。若しくは、処理室１、処理室１ｘと順に連続（積層）する異なる種類の多層膜の成膜プロセスを行っても良い。又、ロードロック室２の手前に、予備加熱部２ａ，２ｂと同様の予備加熱部やその予備加熱部を有するロードロック室を更に配置していても良い。
【００３１】
又、真空装置としては、ＣＶＤ装置の他にも、例えば、ＳｉＯ2膜を形成する熱酸化装置、イオン注入装置、不純物拡散装置、ＰＳＧ膜、ＢＳＧ膜、ＢＰＳＧ膜等をリフロー（メルト）する熱真空装置、ＣＶＤ酸化膜等のデンシファイする熱真空装置、シリサイド膜等を形成する熱真空装置等、高温に加熱するヒータ等を有する真空装置であれば、本発明は適用可能である。
【００３２】
又、予備加熱部２ａ，２ｂをロードロック室２内に設置した場合を説明したが、予備加熱部２ａ，２ｂの設置場所は特に限定されず、予備加熱部２ａ，２ｂは、各搬送部１１〜１ｎが処理室１内へ搬入される前に各搬送部１１〜１ｎを予備加熱可能な場所に設置すれば良い。又、複数の搬送部１１〜１ｎの個数は特に限定されない。
【００３３】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】被処理体が搬送部（第２の搬送部）に載置されている場合の、本発明の実施の形態に係る真空装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る真空装置の動作方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態に係る被処理体が搬送部に載置されていない場合の真空装置の一例を示す概略図である。
【図４】本発明のその他の実施の形態に係るロードロック室に予備加熱部がない場合の真空装置の一例を示す概略図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る複数の真空室がある場合の真空装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３５】
１，１ｘ…処理室
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…主加熱部（ヒータ）
２…ロードロック室
２ａ，２ｂ…予備加熱部（ヒータ）
３…アンロードロック室
４，６…エレベータコンベア
５…リターンコンベア
７，８，３１，３２，３３，３４，３５…ゲートバルブ
１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，…，１ｎ…搬送部（被処理体搬送トレイ）
２１…移動機構
２２…被処理体（基板）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空装置の動作（運転）方法に係り、特にヒートマスの大きなヒータ（主加熱部）を有する大型の真空装置のヒータの昇温、降温動作を含む真空装置の動作（運転）方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセス等で用いられる化学気相成長（ＣＶＤ）装置等の真空装置において、処理室（真空チャンバ）内に設置されたヒータを４００℃〜１０００℃等の設定温度（処理温度）に昇温し、処理室内に導入された被処理体をその設定温度（処理温度に加熱して処理が行われる（例えば、特許文献１参照。）。液晶表示装置の等の大型の製品（加工物）の製造等においては、被処理体を処理温度に加熱するヒータとして、プレートヒータ等のヒートマス（熱容量）の大きい構造が採用される。しかしながら、ヒートマスの大きなプレートヒータによる加熱では、ヒータ自身のヒートマスにより、メンテナンス直後に真空装置を室温（例えば２５℃）状態から加熱する場合、ヒータが設定温度（定常温度）に昇温するまでに時間を要し、結果として製造プロセスにおける無駄な時間（非生産時間）の増大に繋がる。
【０００３】
逆に、処理を終了した後に真空装置の処理室内のメンテナンスを行う場合には、４００℃〜１０００℃等の設定温度に昇温した処理室内をメンテナンス可能な温度（室温）まで冷却する必要がある（例えば、特許文献２参照。）。しかしながら、ヒートマスの大きな大型の真空装置においては、昇温した処理室内をメンテナンス可能な温度まで冷却するには時間を要し、メンテナンスまで含めた製造プロセスにおける非生産時間の増大に繋がる。
【特許文献１】特開２００３−２５３４４６号公報
【特許文献２】特開２００１−３３５９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、ヒートマスの大きなヒータを有する大型の真空装置のヒータの昇温時間、降温時間を短縮して、メンテナンス前後の非生産時間を短縮し、生産効率を向上させることが可能な真空装置の動作方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願発明の一態様によれば、（イ）室温状態から主加熱部の昇温を開始し、主加熱部の温度よりも高温に加熱された第１の搬送部を主加熱部が配置された処理室内に搬送し、第１の搬送部の熱を主加熱部に移動した後処理室の外部に搬出し、主加熱部の昇温速度を加速するステップと、（ロ）主加熱部が設定温度に到達後、被処理体を第２の搬送部に載置するステップと、（ハ）第２の搬送部を処理室内に搬送し、被処理体を設定温度において処理するステップとを含む真空装置の動作方法が提供される。
【０００６】
本願発明の他の態様によれば、（イ）被処理体の設定温度における処理を、処理室内に配置された主加熱部で加熱して実施するステップと、（ロ）被処理体を処理室から排出するステップと、（ハ）被処理体を処理室から排出後、主加熱部よりも低温の搬送部を処理室内に搬送して、主加熱部の熱を搬送部に移動し、主加熱部の降温速度を加速するステップとを含む真空装置の動作方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ヒートマスの大きなヒータを有する大型の真空装置のヒータの昇温時間、降温時間を短縮して、メンテナンス前後の非生産時間を短縮し、生産効率を向上させることが可能な真空装置の動作方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【０００９】
又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１０】
（真空装置）
本発明の実施の形態に係る真空装置は、図１に示すように、主加熱部（ヒータ）１ａ，１ｂを有し、複数の被処理体２２を順次連続的に処理可能な処理室（真空チャンバ）１と、処理室１の手前にゲートバルブ３１を介して接続されたロードロック室２と、処理室１の出口側にゲートバルブ３２を介して接続されたアンロードロック室３と、複数の被処理体２２をそれぞれ載置し、処理室１に順次、循環的に搬送される複数の搬送部（被処理体搬送トレイ）１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，・・・，１ｎと、ロードロック室２の内部に配置された予備加熱部（ヒータ）２ａ，２ｂとを備えるインライン式の真空装置である。
【００１１】
更に、アンロードロック室３の出口側にはゲートバルブ３４を介してエレベータコンベア４が接続され、エレベータコンベア４には、ロードロック室２側に戻るリターンコンベア５がその下部に接続されている。そして、リターンコンベア５のロードロック室２側にはエレベータコンベア６が接続され、エレベータコンベア６の上部にはゲートバルブ３３を介してロードロック室２が接続されている。ロードロック室２及びアンロードロック室３は、処理室１を大気に開放しないよう、処理室１とはゲートバルブ３１，３２でそれぞれ仕切られ、エレベータコンベア６，４とはゲートバルブ３３，３４でそれぞれ仕切られている。
【００１２】
エレベータコンベア４，６のそれぞれの上部には被処理体２２を載置した搬送部１１〜１ｎを出し入れするためのゲートバルブ７，８がそれぞれ設けられている。図示を省略しているが、処理室１にはターボ分子ポンプ、クライオポンプ等の真空ポンプが接続され、ロードロック室２及びアンロードロック室３にはターボ分子ポンプやメカニカルポンプが接続されている。リターンコンベア５の一部には、ターボ分子ポンプやメカニカルポンプ等の真空ポンプが接続され、エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６を真空排気できるようにしても良く、エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６は大気圧で動作させても良い（以下においては、エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６が真空排気できるようになっている場合について説明するが、この構造に限定される必要はない。）。
【００１３】
エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６が真空排気できる場合は、ゲートバルプ３３，３４は省略可能であるが、その場合はロードロック室２及びアンロードロック室３は、エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６と同時に真空排気される。エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６を真空排気できる場合であっても、ゲートバルブ３３，３４がある方がロードロック室２、アンロードロック室３、エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６の真空排気時間が短縮できる。エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６は大気圧で動作さる場合は、ゲートバルプ３３，３４は省略できない。エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６を真空排気できる場合であっても、更に、リターンコンベア５の下部とエレベータコンベア４との間、リターンコンベア５の下部とエレベータコンベア６との間にゲートバルブがそれぞれあっても良いが、その場合はエレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６をそれぞれ真空排気するポンプが必要となるので装置構成が複雑になる。
【００１４】
本発明の実施の形態に係る真空装置としては、例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2膜）、燐ガラス（ＰＳＧ）膜、硼素ガラス（ＢＳＧ）膜、硼素燐ガラス（ＢＰＳＧ）膜、シリコン窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4膜）、ポリシリコン膜等を成膜する化学気相成長（ＣＶＤ）装置等が主加熱部（ヒータ）１ａ，１ｂによる被処理体２２の熱処理を伴う製造装置の例として、挙げられる。
【００１５】
被処理体２２としては、半導体装置や太陽電池等を製造する場合にはシリコン（Ｓｉ）等の半導体基板等が使用可能である。又、液晶表示装置を製造する場合にはガラス基板等が、光記録媒体を製造する場合にはポリカーボネイト等の樹脂基板等が被処理体２２として用いられても良い。勿論これらのガラス基板や樹脂基板の上には工程の進行に応じて種々の薄膜が形成されうる。
【００１６】
図示を省略するが、上記のＣＶＤ装置の例では、処理室１内に成膜ガスやパージガス等の種々のガスを供給するためのガス供給部等のＣＶＤを行うために必要な部材が処理室１に備えられている。又、例えば、処理室１が分子線エピタキシャル（ＭＢＥ）装置ならばクヌーセンセルが、スパッタリング装置ならば放電電極が、真空蒸着装置ならば電子ビーム（ＥＢ）装置等が備えられることは勿論である。又、処理室１には、主加熱部１ａ，１ｂ及び処理室１の温度を検出する温度センサが取り付けられている。
【００１７】
本発明の実施の形態に係る真空装置においては、主加熱部１ａ，１ｂとしては、例えばヒートマスの大きい大型のプレートヒータ等を使用する場合に好適である。予備加熱部２ａ，２ｂは、処理室１に連続的に接続されたロードロック室２内に配置されている。予備加熱部２ａ，２ｂとしては、ランプヒータ等が使用可能である。予備加熱部２ａ，２ｂは、各搬送部１１〜１ｎを処理室１に搬入する前に予備加熱する。
【００１８】
各搬送部（被処理体搬送トレイ）１１〜１ｎとしては、例えば、カーボンからなり、大きなヒートマスを有する大型の構造の場合に好適である。各搬送部（被処理体搬送トレイ）１１〜１ｎの表面は、例えば炭化珪素（ＳｉＣ）等の被膜でコーティングされていても構わない。図１では便宜上各搬送部１１〜１ｎに１つの被処理体２２がそれぞれ載置された場合が図示されているが、実際には各搬送部１１〜１ｎの被処理体２２を載置する面は例えば、１．５ｍ×１．５ｍ程度のサイズ、若しくはこれ以上の大型のサイズを有する場合が本発明の実施の形態に係る真空装置として好適である。この場合、被処理体２２として直径１５０ｍｍ程度のウェハが２５個程度、同時にそれぞれの搬送部１１〜１ｎに載置可能となる。各搬送部１１〜１ｎのそれぞれは回転ローラ等の移動機構２１により水平移動される。移動機構２１による水平移動及びエレベータコンベア４，６による上下移動により、各搬送部１１〜１ｎは、ロードロック室２、処理室１、アンロードロック室３、エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６内を循環して移動することが可能である。移動機構２１は図１では２つのローラが示されているが、３つ以上のローラを備えるようにしても構わないことは勿論である。
【００１９】
（真空装置の動作方法）
次に、本発明の実施の形態に係る真空装置の動作方法を、図２のフローチャートを参照しながら説明する（上述したように、以下においては、エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６が真空排気できるようになっている場合について説明するが、これに限定される必要はない。）。
【００２０】
（イ）まず、本発明の実施の形態に係る真空装置がステップＳ１０のメンテナンス終了直後であり、本発明の実施の形態に係る真空装置全体が室温状態にあるとする。ステップＳ１１において、主加熱部１ａ，１ｂの昇温プロセスを開始する。成膜プロセス開始前には大きなヒートマス（熱容量）を有した主加熱部１ａ，１ｂは低温（室温）状態であり、主加熱部１ａ，１ｂに入電して予定しているＣＶＤ等の処理に必要な設定温度（例えば、６００〜８００℃程度）までへの昇温プロセスを開始する。メンテナンス直後においては、図３に示すように、被処理体２２を載置していない複数の搬送部（第１の搬送部）１１〜１ｎを用意する。この各搬送部１１〜１ｎをロードロック室２内にゲートバルブ８，３１〜３４を一定のタイムシーケンスで開閉して一定時間毎に順次搬入し、予備加熱部２ａ，２ｂを用いて順次加熱する。特に主加熱部１ａ，１ｂの昇温プロセス中は、ゲートバルブ３３，３１，３２，３４は、開けたままのモードとしておいても良い。搬送部１１〜１ｎは、主加熱部１ａ，１ｂよりもヒートマス（熱容量）が小さいので、主加熱部１ａ，１ｂよりも早く高温になる。搬送部１１〜１ｎは主加熱部１ａ，１ｂの設定温度（通常のＣＶＤ等の処理に必要な設定温度）よりも高温に加熱してもよい。したがって、主加熱部１ａ，１ｂよりも高温に加熱された各搬送部１１〜１ｎは、開状態のゲートバルブ３１を介して処理室１内に順次搬送される。このとき、主加熱部１ａ，１ｂよりも高温に加熱された搬送部１１〜１ｎを順次主加熱部１ａと主加熱部１ｂの間に搬送することにより主加熱部１ａ，１ｂに熱量を順次与えるので、熱エネルギーの移動により、主加熱部１ａ，１ｂにおける加熱が促進され、結果として主加熱部１ａ，１ｂの設定温度までの昇温時間を短縮することができる。もし、１回のサイクルで主加熱部１ａ，１ｂが設定温度に達しなければ、処理室１からアンロードロック室３を介して搬出された搬送部１１〜１ｎを再度加熱して、順次、ロードロック室２を介して処理室１に再搬送するようにすれば良い。更に、処理室１から搬出された搬送部１１〜１ｎを再度加熱して、順次処理室１に再搬送するサイクルを、主加熱部１ａ，１ｂの温度が搬送部１１〜１ｎの温度に等しくなるまで繰り返すようにしても良い。このように、処理室１に搬送するサイクルを繰り返す場合は、アンロードロック室３に予備加熱部２ａ，２ｂを備えるようにしてもよい。更に、エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６に予備加熱部２ａ，２ｂを備えるようにしても良い。
【００２１】
（ロ）主加熱部１ａ，１ｂの温度が、予定しているＣＶＤ等の処理に必要な設定温度（プロセス温度）に達したら、ステップＳ１２において、予定しているＣＶＤ等の定常状態の処理を開始する。まず、すべてのゲートバルブ３３，３１，３２，３４を閉じ、処理室１、ロードロック室２及びアンロードロック室３を真空排気する。図４に示すように、ゲートバルブ８を開け被処理体２２を載置した搬送部（第２の搬送部）１１〜１ｎのいずれか（ここでは、仮に「搬送部１３」とする。）をエレベータコンベア６の上部に投入する。エレベータコンベア６の上部において、搬送部１３の上に被処理体２２を載置する処理をしてもよい（この場合はエレベータコンベア６の天井部にゲートバルブ８を設けた構造でも良い。）。ゲートバルブ８を閉じ、エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６を真空排気後、被処理体２２が載置された搬送部１３は、ゲートバルブ３３を介してロードロック室２内に搬入され、ロードロック室２内が真空排気される。このとき、ゲートバルブ８が開けられ、被処理体２２を載置した搬送部１２がエレベータコンベア６の上部に投入される。ロードロック室２内が所定圧力となったら、ゲートバルブ３１を開けて処理室１内に搬送部１３が搬入される。このとき、ゲートバルブ３３が開けられ、搬送部１２がロードロック室２の内部に移動する。更に、ゲートバルブ８が開けられ、被処理体２２が載置された搬送部１１がエレベータコンベア６の上部から投入される。処理室１内が所定の処理圧力まで真空排気されたら、処理室１内では被処理体２２が主加熱部１ａ，１ｂにより所定温度に保持されてＣＶＤ等の成膜プロセスが行われる。ＣＶＤ等の成膜プロセスが終了したら、成膜された被処理体２２が載置された搬送部１３は、処理室１からゲートバルブ３２を介して予め真空排気されたアンロードロック室３に搬入される。このとき、ゲートバルブ３１を介して搬送部１２が処理室１に移動し、ゲートバルブ３３を介して搬送部１１がロードロック室２に移動する。このときゲートバルブ８を介してエレベータコンベア６に位置する搬送部１ｎに被処理体２２が載置される。更に、搬送部１２の処理室１内における処理が終了したら、ゲートバルブ３４を介して搬送部１３がエレベータコンベア４に搬入され、搬送部１２がアンロードロック室３に、搬送部１１が処理室１に、搬送部１ｎがロードロック室２に搬入される。被処理体２２は、エレベータコンベア４、リターンコンベア５及びエレベータコンベア６が大気圧に戻された後、ゲートバルブ７を介して外部へ取り出される。このときゲートバルブ８を介してエレベータコンベア６に位置する搬送部（図示を省略しているが、ここでは、これを「搬送部１（ｎ−１）」であるとする。）に被処理体２２が載置される。空の搬送部１１〜１ｎは、エレベータコンベア４を下降し、リターンコンベア５を介してエレベータコンベア６に戻る。こうして定常状態において処理室１における複数の被処理体２２に対する連続的な成膜処理を順次繰り返し、所定のロット数の成膜処理を行う。
【００２２】
（ハ）定常状態における所定のロット数の処理が終了し、本発明の実施の形態に係る真空装置のメンテナンスの時期となったら、ステップＳ１３において、主加熱部１ａ，１ｂ及び予備加熱部２ａ，２ｂの通電を停止し、メンテナンスのための冷却プロセスを開始する。図１に示すように、ゲートバルブ３３，３１，３２，３４を開状態のモードにして、被処理体２２が載置されていない低温（例えば室温２５℃）の搬送部（第３の搬送部）１１〜１ｎを処理室１に順次搬送する。一定時間毎に主加熱部１ａ，１ｂよりも低温の各搬送部１１〜１ｎが順次処理室１へ搬入される。このとき、主加熱部１ａ，１ｂよりも低温の搬送部１１〜１ｎへ処理室１内の熱が搬送部１１〜１ｎに移動し、ヒートマスの大きな主加熱部１ａ，１ｂ及び処理室１の冷却を促進することができ、結果として処理室１内の冷却時間を短縮することができる。もし、１回のサイクルで主加熱部１ａ，１ｂ及び処理室１がメンテナンス可能な温度（例えば室温２５℃）まで降温しなければ、処理室１からアンロードロック室３を介して搬出され室温で冷却された搬送部１１〜１ｎを、順次、ロードロック室２を介して処理室１に再搬送すればよい。更に、処理室１から搬出され室温で冷却された搬送部１１〜１ｎを順次処理室１に搬送するサイクルを、主加熱部１ａ，１ｂ及び処理室１がメンテナンス可能な温度に達するまで繰り返しても良い。又、搬送部１１〜１ｎは、室温よりも更に低温に冷却しても良い。又、この冷却プロセスにおいては、ロードロック室２、処理室１及びアンロードロック室３に窒素ガス等の不活性ガスを冷却ガスとして流しながら行っても良い。
【００２３】
（ニ）ステップＳ１４において、処理室１内が所定温度（例えば室温）まで冷却されたら、処理室１のメンテナンス（クリーニング）を行う。
【００２４】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、ステップＳ１１のメンテナンス直後から定常状態における設定温度までの昇温プロセスにおいて、主加熱部１ａ，１ｂよりも高温の各搬送部１１〜１ｎによりヒートマスの大きな主加熱部１ａ，１ｂに熱量を与えることができる。このため、ヒートマスの大きな大型の装置の主加熱部１ａ，１ｂのメンテナンス直後の昇温時間を短縮でき、生産効率を向上させることが可能となる。更に、各搬送部１１〜１ｎが、被処理体２２を搬送する機能に加え、主加熱部１ａ，１ｂの昇温を補助する機能を兼ねているので、メンテナンス後の立ち上げ時に、主加熱部１ａ，１ｂを昇温させるための他の補助ヒータ等を別途設ける必要がなく、簡易な機構で昇温時間を短縮可能となる。
【００２５】
又、ステップＳ１２の定常状態における成膜プロセスにおいて、予備加熱部２ａ，２ｂにより処理中の主加熱部１ａ，１ｂの温度制御性を向上させる効果もあり、成膜プロセスを安定化することができる。
【００２６】
又、ステップＳ１３のメンテナンスのための冷却プロセスにおいて、主加熱部１ａ，１ｂよりも低温の各搬送部１１〜１ｎによりヒートマスの大きな大型の主加熱部１ａ，１ｂ熱を搬送部１１〜１ｎに移動させ、処理室１内を冷却することができる。このため、定常状態の温度装置停止から処理室１がメンテナンス可能な温度に到達するまでの時間を短縮可能となる。よって、定常状態からメンテナンス開始までの時間を短縮でき、生産効率を向上させることができる。更に、搬送部１１〜１ｎが、被処理体２２を搬送する機能に加え、処理室１の冷却を補助する機能を兼ねているので、チラーユニット等の冷却機構を別途設ける必要がなく、簡易な機構で冷却時間を短縮可能となる。更に、各搬送部１１〜１ｎを循環させることにより処理室１内に残存したパーティクルを外部へ搬出することも可能となる。
【００２７】
なお、上記の説明で用いた「第１の搬送部」、「第２の搬送部」、「第３の搬送部」は便宜上の呼び方であって、現実には第１〜第３の搬送部は同一の搬送部１１〜１ｎで構わない。ただし、昇温や冷却を促進するためには、第１及び第３の搬送部を第２の搬送部１１〜１ｎよりも大きなヒートマスを有するような構成にしても構わない。
【００２８】
（その他の実施の形態）
本発明は上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００２９】
例えば、本発明の実施の形態に係る真空装置は、図４に示すように、図１に示した予備加熱部２ａ，２ｂがない場合であっても、図２に示したステップＳ１３の冷却プロセスにおいて、被処理体２２が載置されていない主加熱部１ａ，１ｂよりも低温の各搬送部１１〜１ｎを処理室１に順次搬送することにより、処理室１内の熱が奪われ、処理室１内の冷却を促進することができる。
【００３０】
又、本発明の実施の形態では１つの処理室１を示したが、処理室１の数は特に限定されない。例えば図５に示すように処理室１にゲートバルブ３５を介して処理室１ｘを連続して配置していても良い（図５では、処理室１と処理室１ｘの２室が連続しているが、３室以上連続配置されていても良い。）。複数の処理室１，１ｘ，…が連続している場合であっても、搬送部１１〜１ｎの温度が処理室１内の主加熱部１ａ，１ｂ及び処理室１ｘ内の主加熱部１ｃ，１ｄの温度よりも高温である限り、主加熱部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの加熱を促進することができる。又、複数の処理室１，１ｘ，…が連続している場合であっても、搬送部１１〜１ｎの温度が主加熱部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの温度よりも低温である限り、主加熱部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの冷却を促進することができる。図示を省略するが、処理室１ｘには処理室１と同様に真空ポンプやガス供給部等のＣＶＤを行うために必要な部材が備えられている。この場合、複数（２つ）の処理室１，１ｘ内に複数（２つ）の搬送部１１〜１ｎにより複数（２つ）の被処理体２２を同時に搬入し、複数（２つ）の被処理体２２に対して同様の成膜プロセスを一括に行っても良い。若しくは、処理室１、処理室１ｘと順に連続（積層）する異なる種類の多層膜の成膜プロセスを行っても良い。又、ロードロック室２の手前に、予備加熱部２ａ，２ｂと同様の予備加熱部やその予備加熱部を有するロードロック室を更に配置していても良い。
【００３１】
又、真空装置としては、ＣＶＤ装置の他にも、例えば、ＳｉＯ2膜を形成する熱酸化装置、イオン注入装置、不純物拡散装置、ＰＳＧ膜、ＢＳＧ膜、ＢＰＳＧ膜等をリフロー（メルト）する熱真空装置、ＣＶＤ酸化膜等のデンシファイする熱真空装置、シリサイド膜等を形成する熱真空装置等、高温に加熱するヒータ等を有する真空装置であれば、本発明は適用可能である。
【００３２】
又、予備加熱部２ａ，２ｂをロードロック室２内に設置した場合を説明したが、予備加熱部２ａ，２ｂの設置場所は特に限定されず、予備加熱部２ａ，２ｂは、各搬送部１１〜１ｎが処理室１内へ搬入される前に各搬送部１１〜１ｎを予備加熱可能な場所に設置すれば良い。又、複数の搬送部１１〜１ｎの個数は特に限定されない。
【００３３】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】被処理体が搬送部（第２の搬送部）に載置されている場合の、本発明の実施の形態に係る真空装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る真空装置の動作方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態に係る被処理体が搬送部に載置されていない場合の真空装置の一例を示す概略図である。
【図４】本発明のその他の実施の形態に係るロードロック室に予備加熱部がない場合の真空装置の一例を示す概略図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る複数の真空室がある場合の真空装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３５】
１，１ｘ…処理室
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…主加熱部（ヒータ）
２…ロードロック室
２ａ，２ｂ…予備加熱部（ヒータ）
３…アンロードロック室
４，６…エレベータコンベア
５…リターンコンベア
７，８，３１，３２，３３，３４，３５…ゲートバルブ
１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，…，１ｎ…搬送部（被処理体搬送トレイ）
２１…移動機構
２２…被処理体（基板）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室温状態から主加熱部の昇温を開始し、前記主加熱部の温度よりも高温に加熱された第１の搬送部を前記主加熱部が配置された処理室内に搬送し、前記第１の搬送部の熱を前記主加熱部に移動した後、前記処理室の外部に搬出し、前記主加熱部の昇温速度を加速するステップと、
前記主加熱部が前記設定温度に到達後、被処理体を第２の搬送部に載置するステップと、
前記第２の搬送部を前記処理室内に搬送し、前記被処理体を前記設定温度において処理するステップ
とを含むことを特徴とする真空装置の動作方法。
【請求項２】
前記主加熱部の昇温を開始する前に、前記処理室のメンテナンスを行うステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の真空装置の動作方法。
【請求項３】
前記被処理体の前記設定温度における処理が終了後、前記主加熱部の降温を開始し、前記主加熱部よりも低温の第３の搬送部を前記処理室内に搬送して、前記主加熱部の熱を前記第３の搬送部に移動し、前記主加熱部の降温速度を加速するステップと、
前記主加熱部がメンテナンスのための温度に到達後、前記処理室のメンテナンスを行うステップ
とを更に含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の真空装置の動作方法。
【請求項４】
前記処理室に連続的に接続されたロードロック室の予備加熱部により前記第１の搬送部を加熱することを特徴とする請求項１又は２に記載の真空装置の動作方法。
【請求項５】
前記昇温速度を加速するステップは、複数個の前記第１の搬送部を加熱して前記処理室内に順次搬送することにより連続的になされることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の真空装置の動作方法。
【請求項６】
前記昇温速度を加速するステップは、前記処理室から搬出された複数個の前記第１の搬送部を順次再加熱し、再度前記処理室内に順次搬送することを特徴とする請求項５に記載の真空装置の動作方法。
【請求項７】
前記第１の搬送部を順次再加熱し、再度前記処理室内に順次搬送するサイクルを繰り返すことを特徴とする請求項５に記載の真空装置の動作方法。
【請求項８】
前記主加熱部の降温速度を加速するステップは、前記被処理体が載置されていず、前記主加熱部よりも低温の複数の前記第３の搬送部を前記処理室内に順次搬送することを特徴とする請求項３に記載の真空装置の動作方法。
【請求項９】
複数個の前記第３の搬送部を前記処理室から順次搬出して冷却し、再度前記処理室内に順次搬送することを特徴とする請求項８に記載の真空装置の動作方法。
【請求項１０】
前記第３の搬送部を順次冷却し、再度前記処理室内に順次搬送するサイクルを繰り返すことを特徴とする請求項９に記載の真空装置の動作方法。
【請求項１１】
被処理体の設定温度における処理を、処理室内に配置された主加熱部で加熱して実施するステップと、
前記被処理体を前記処理室から排出するステップと、
前記被処理体を前記処理室から排出後、前記主加熱部よりも低温の搬送部を前記処理室内に搬送して、前記主加熱部の熱を前記搬送部に移動し、前記主加熱部の降温速度を加速するステップ、
とを含むことを特徴とする真空装置の動作方法。
【請求項１２】
前記主加熱部の温度がメンテナンスのための温度に到達後、前記処理室のメンテナンスを行うステップを、更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の真空装置の動作方法。
【請求項１３】
前記主加熱部の降温速度を加速するステップは、前記主加熱部よりも低温の複数の前記搬送部を前記処理室内に順次搬送することを特徴とする請求項１１に記載の真空装置の動作方法。
【請求項１４】
複数個の前記搬送部を前記処理室から順次搬出して冷却し、再度前記処理室内に順次搬送することを特徴とする請求項１３に記載の真空装置の動作方法。
【請求項１５】
前記搬送部を順次冷却し、再度前記処理室内に順次搬送するサイクルを繰り返すことを特徴とする請求項１４に記載の真空装置の動作方法。
【請求項１】
室温状態から主加熱部の昇温を開始し、前記主加熱部の温度よりも高温に加熱された第１の搬送部を前記主加熱部が配置された処理室内に搬送し、前記第１の搬送部の熱を前記主加熱部に移動した後、前記処理室の外部に搬出し、前記主加熱部の昇温速度を加速するステップと、
前記主加熱部が前記設定温度に到達後、被処理体を第２の搬送部に載置するステップと、
前記第２の搬送部を前記処理室内に搬送し、前記被処理体を前記設定温度において処理するステップ
とを含むことを特徴とする真空装置の動作方法。
【請求項２】
前記主加熱部の昇温を開始する前に、前記処理室のメンテナンスを行うステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の真空装置の動作方法。
【請求項３】
前記被処理体の前記設定温度における処理が終了後、前記主加熱部の降温を開始し、前記主加熱部よりも低温の第３の搬送部を前記処理室内に搬送して、前記主加熱部の熱を前記第３の搬送部に移動し、前記主加熱部の降温速度を加速するステップと、
前記主加熱部がメンテナンスのための温度に到達後、前記処理室のメンテナンスを行うステップ
とを更に含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の真空装置の動作方法。
【請求項４】
前記処理室に連続的に接続されたロードロック室の予備加熱部により前記第１の搬送部を加熱することを特徴とする請求項１又は２に記載の真空装置の動作方法。
【請求項５】
前記昇温速度を加速するステップは、複数個の前記第１の搬送部を加熱して前記処理室内に順次搬送することにより連続的になされることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の真空装置の動作方法。
【請求項６】
前記昇温速度を加速するステップは、前記処理室から搬出された複数個の前記第１の搬送部を順次再加熱し、再度前記処理室内に順次搬送することを特徴とする請求項５に記載の真空装置の動作方法。
【請求項７】
前記第１の搬送部を順次再加熱し、再度前記処理室内に順次搬送するサイクルを繰り返すことを特徴とする請求項５に記載の真空装置の動作方法。
【請求項８】
前記主加熱部の降温速度を加速するステップは、前記被処理体が載置されていず、前記主加熱部よりも低温の複数の前記第３の搬送部を前記処理室内に順次搬送することを特徴とする請求項３に記載の真空装置の動作方法。
【請求項９】
複数個の前記第３の搬送部を前記処理室から順次搬出して冷却し、再度前記処理室内に順次搬送することを特徴とする請求項８に記載の真空装置の動作方法。
【請求項１０】
前記第３の搬送部を順次冷却し、再度前記処理室内に順次搬送するサイクルを繰り返すことを特徴とする請求項９に記載の真空装置の動作方法。
【請求項１１】
被処理体の設定温度における処理を、処理室内に配置された主加熱部で加熱して実施するステップと、
前記被処理体を前記処理室から排出するステップと、
前記被処理体を前記処理室から排出後、前記主加熱部よりも低温の搬送部を前記処理室内に搬送して、前記主加熱部の熱を前記搬送部に移動し、前記主加熱部の降温速度を加速するステップ、
とを含むことを特徴とする真空装置の動作方法。
【請求項１２】
前記主加熱部の温度がメンテナンスのための温度に到達後、前記処理室のメンテナンスを行うステップを、更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の真空装置の動作方法。
【請求項１３】
前記主加熱部の降温速度を加速するステップは、前記主加熱部よりも低温の複数の前記搬送部を前記処理室内に順次搬送することを特徴とする請求項１１に記載の真空装置の動作方法。
【請求項１４】
複数個の前記搬送部を前記処理室から順次搬出して冷却し、再度前記処理室内に順次搬送することを特徴とする請求項１３に記載の真空装置の動作方法。
【請求項１５】
前記搬送部を順次冷却し、再度前記処理室内に順次搬送するサイクルを繰り返すことを特徴とする請求項１４に記載の真空装置の動作方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２８０８３５（Ｐ２００９−２８０８３５Ａ）
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３１１１８（Ｐ２００８−１３１１１８）
【出願日】平成２０年５月１９日（２００８．５．１９）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１９日（２００８．５．１９）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
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