特開 2024-126951 基板トレイ及び膜付き基板製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024126951

(43)【公開日】2024-09-20

(54)【発明の名称】基板トレイ及び膜付き基板製造方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/50 20060101AFI20240912BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20240912BHJP

【ＦＩ】

C23C14/50 K

H01L21/68 N

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023035738

(22)【出願日】2023-03-08

(71)【出願人】

【識別番号】000000941

【氏名又は名称】株式会社カネカ

(74)【代理人】

【識別番号】100131705

【弁理士】

【氏名又は名称】新山 雄一

(74)【代理人】

【識別番号】100145713

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 竜太

(72)【発明者】

【氏名】潮田 康隆

(72)【発明者】

【氏名】川村 祐介

【テーマコード（参考）】

4K029

5F131

【Ｆターム（参考）】

4K029JA01

4K029KA01

5F131AA02

5F131AA03

5F131AA32

5F131AA33

5F131BA03

5F131BA04

5F131CA17

5F131CA32

5F131EA03

5F131EA15

(57)【要約】

【課題】基板の配置及び取り出しが容易な基板トレイを提供すること。
【解決手段】本発明の一態様にかかる基板トレイ１は、基板Ｓを水平に保持し、前記基板Ｓの裏面の外縁部の全周に亘って連続して当接する当接面３を有する基板トレイ１であって、前記当接面３の一部を構成し、前記基板Ｓを支持可能な支持面１２１を有するトレイ本体１０と、前記支持面１２１を補完して前記当接面３を完成させる補助面２１、及び前記基板Ｓが配置されない領域に露出する操作面２２を有し、前記補助面２１を前記支持面１２１と面一に配置する標準位置と前記補助面２１を前記支持面１２１よりも下方に配置する後退位置との間で移動するよう前記トレイ本体１０に配設される可動体２０と、前記可動体２０を前記標準位置に向かって付勢し、前記操作面２２の押圧により前記可動体２０を前記後退位置に向かって移動させ得る付勢部材３０と、を備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を水平に保持し、前記基板の裏面の外縁部の全周に亘って連続して当接する当接面を有する基板トレイであって、
前記当接面の一部を構成し、前記基板を支持可能な支持面を有するトレイ本体と、
前記支持面を補完して前記当接面を完成させる補助面、及び前記基板が配置されない領域に露出する操作面を有し、前記補助面を前記支持面と面一に配置する標準位置と前記補助面を前記支持面よりも下方に配置する後退位置との間で移動するよう前記トレイ本体に配設される可動体と、
前記可動体を前記標準位置に向かって付勢し、前記操作面の押圧により前記可動体を前記後退位置に向かって移動させ得る付勢部材と、
を備える、基板トレイ。

【請求項2】

前記可動体は、前記基板の対向する一対の側縁の互いに正対し合う位置にそれぞれ配設される、請求項１に記載の基板トレイ。

【請求項3】

前記トレイ本体は、ベースプレートと、前記ベースプレートの上面に取り付けられ、前記支持面と、前記可動体を前記標準位置に係止する係止部とが形成された支持部材と、を有し、
前記付勢部材は、前記可動体と前記ベースプレートの間に挟み込まれる、請求項１又は２に記載の基板トレイ。

【請求項4】

単一の前記ベースプレートに複数の前記支持部材が取り付けられ、前記支持部材はそれぞれ単一の前記基板を支持する、請求項３に記載の基板トレイ。

【請求項5】

請求項１又は２に記載の基板トレイにより前記基板を水平に保持した状態で成膜を行う工程を備える、膜付き基板製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板トレイに関する。

【背景技術】

【0002】

基板に成膜を行う製造設備及び膜付き基板製造方法において、基板を保持する基板トレイが用いられる。基板トレイは、板状又はフレーム状の部材に基板を受け容れる凹部を形成した構成とされることが多い。このような基板トレイは、成膜装置への基板の搬入及び搬出のためだけでなく、成膜プロセス中に基板を保持するためにも用いられる。

【0003】

基板トレイへの基板の配置、及び、基板トレイからの基板の取り出しは、基板の側縁部の下面を支持する爪を有する複数の指状部材（フィンガー）を、基板の側方に差し込むことによって行われる。このため、上方から指状部材を基板の側方に挿入することが可能となるよう、基板トレイの基板を受け容れる凹部を局所的に拡大した構造とすることも提案されている（例えば特許文献１参照）。

【0004】

一方、例えば基板上面のみに成膜を行い、基板の裏面の全面又は外縁部には成膜しないようにしたい場合がある。このような場合、基板トレイは、基板の裏面の外縁部の全周に亘って当接し、成膜ガスが裏側に入り込まないようする必要がある。このような成膜ガスの遮断を確実にするために、基板トレイの凹部の外縁部に基板との密着性が高いマスクを配置することも提案されている（例えば特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１１－１３１２３２号公報

【特許文献2】特開２００５－５４２４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１のように、指状部材の挿入を可能にするよう基板トレイの凹部を局所的に拡大すると、この部分から成膜ガスが基板の裏面側に入り込んで意図しない部位に成膜されてしまう。しかしながら、特許文献２のように基板トレイが基板の裏面の外縁部の全周に亘って当接する構成とすると、基板トレイへの基板の配置及び基板トレイからの基板の取り出しが煩雑となり、作業性が低下する。

【0007】

このため、本発明は、基板の裏面側への成膜ガス回り込みを防止でき、且つ基板の配置及び取り出しが容易な基板トレイ及び膜付き基板製造方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発の一態様に係る基板トレイは、基板を水平に保持し、前記基板の裏面の外縁部の全周に亘って連続して当接する当接面を有する基板トレイであって、前記当接面の一部を構成し、前記基板を支持可能な支持面を有するトレイ本体と、前記支持面を補完して前記当接面を完成させる補助面、及び前記基板が配置されない領域に露出する操作面を有し、前記補助面を前記支持面と面一に配置する標準位置と前記補助面を前記支持面よりも下方に配置する後退位置との間で移動するよう前記トレイ本体に配設される可動体と、前記可動体を前記標準位置に向かって付勢し、前記操作面の押圧により前記可動体を前記後退位置に向かって移動させ得る付勢部材と、を備える。

【0009】

上述の基板トレイにおいて、前記可動体は、前記基板の対向する一対の側縁の互いに正対し合う位置にそれぞれ配設されてもよい。

【0010】

上述の基板トレイにおいて、前記トレイ本体は、ベースプレートと、前記ベースプレートの上面に取り付けられ、前記支持面と、前記可動体を前記標準位置に係止する係止部とが形成された支持部材と、を有し、前記付勢部材は、前記可動体と前記ベースプレートの間に挟み込まれてもよい。

【0011】

上述の基板トレイにおいて、単一の前記ベースプレートに複数の前記支持部材が取り付けられ、前記支持部材はそれぞれ単一の前記基板を支持してもよい。

【0012】

本発明の一態様に係る膜付き基板製造方法は、上述の基板トレイにより前記基板を水平に保持した状態で成膜を行う工程を備える。

【発明の効果】

【0013】

本発明に係る基板トレイ及び膜付き基板製造方法は、基板の裏面側への成膜ガス回り込みを防止でき、且つ基板の配置及び取り出しが容易である。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態に係る基板トレイの平面図である。

【図2】図１の基板トレイのＸ－Ｘ線断面部分拡大図である。

【図3】図１の基板トレイの通常状態を示すＹ－Ｙ線断面部分拡大図である。

【図4】図１の基板トレイの可動体を押し下げた状態を示すＹ－Ｙ線断面部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、便宜上、ハッチングや部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。また、図面における種々部材の寸法は、便宜上、見やすいように調整されている。

【0016】

図１は、本発明の一実施形態に係る基板トレイ１の平面図である。また、図２は、図１のＸ－Ｘ線断面部分拡大図であり、図３，４は、図１のＹ－Ｙ線断面部分拡大図である。基板トレイ１は、基板Ｓの搬送及び成膜を行う際に複数の基板Ｓを保持する。基板トレイ１は、基板Ｓのハンドリングを容易にすると共に、成膜時には、成膜ガスが基板Ｓの裏面側（基板トレイ１上に載置されている状態における下面側）に回り込んで裏面に意図しない膜が形成されることを防止する。また、基板トレイ１は、本発明の一実施形態に係る膜付き基板製造方法に用いられる。

【0017】

基板トレイ１は、それぞれ基板Ｓを水平に保持する複数の支持部２を備える。支持部２は、基板Ｓの裏面の外縁部の全周に亘って連続して当接する当接面３をそれぞれ有する。当接面３は、基板Ｓの裏面全体に当接してもよいが、基板Ｓの外縁部に対する密着性を向上するために、一定の幅で基板Ｓの外縁部を支持する座を提供する階段状に形成されることが好ましい。

【0018】

基板トレイ１は、単一のトレイ本体１０と、トレイ本体１０に昇降可能に配設される複数の可動体２０と、可動体２０を上向きに付勢する複数の付勢部材３０と、を備える。可動体２０は、それぞれの支持部２に１つ以上設けられる。また、それぞれの可動体２０に対して、１つ以上の付勢部材３０が設けられる。

【0019】

トレイ本体１０は、ベースプレート１１と、ベースプレート１１の上面に取り付けられ、それぞれ支持部２を構成する複数の支持部材１２と、を有する構成とされ得る。この場合、付勢部材３０は、可動体２０とベースプレート１１の間に挟み込まれ、可動体２０は、支持部材１２によって上方への移動を制限されるよう配設され得る。つまり、トレイ本体１０をベースプレート１１と支持部材１２によって構成することにより、可動体２０及び付勢部材３０を容易に取り付けられる。

【0020】

ベースプレート１１は、基板トレイ１の全体の強度を担保する構造部材である。ベースプレート１１は、例えばステンレス鋼板、アルミニウム板等の金属板から形成することができる。

【0021】

支持部材１２は、支持部２を主として構成する。つまり、支持部材１２は、支持部２を構成する加工が施されたベースプレート１１に比して複雑な形状を有する部材である。複数の支持部材１２が、それぞれ単一の支持部２を構成するよう比較的小さい部材として形成されることにより、支持部２の加工精度担保することが容易になる。支持部材１２は、金属から形成されてもよく、樹脂から形成されてもよい。

【0022】

単一の支持部２を複数の支持部材１２よって構成してもよいが、それぞれの支持部２を単一の支持部材１２によって構成することで、当接面３の精度を向上して基板Ｓに対する密着性を向上できる。つまり、単一のベースプレート１１に、それぞれ単一の基板Ｓを支持する複数の支持部材１２が取り付けられることが好ましい。もちろん、単一のベースプレート１１に、それぞれ複数の基板Ｓを支持する１又は複数の支持部材１２が取り付けられてもよい。

【0023】

支持部材１２は、当接面３の一部を構成し、基板Ｓを支持可能な支持面１２１を有する。また、支持部材１２は、可動体２０を最も上昇した位置である標準位置に係止する係止部１２２と、可動体２０を案内する案内構造１２３と、を有してもよい。

【0024】

支持面１２１は、可動体２０がなくても基板Ｓを支持可能に形成される。また、支持面１２１は、当接面３の過半を構成することが好ましく、当接面３の８０％以上を構成することがより好ましく、当接面３の９０％以上を構成することが特に好ましい。当接面３における支持面１２１の構成比率を大きくすることにより、当接面３と基板Ｓとの密着性を向上し、基板Ｓの裏面側への成膜ガスの回り込みを確実に抑制できる。また、支持面１２１は、基板Ｓとの密着性を向上するよう、支持部材１２の本体と異なる材料で形成されてもよい。

【0025】

支持部材１２に係止部１２２を設けることにより、可動体２０を正確な位置に配置することができるので、基板Ｓと可動体２０と隙間をなくして基板Ｓの裏面側への成膜ガスの回り込みを抑制できる。また、支持部材１２に案内構造１２３を設けることによって、基板Ｓと可動体２０と隙間をなくして基板Ｓの裏面側への成膜ガスの回り込みを抑制できる。図示する実施形態において、案内構造１２３は案内溝であり、係止部１２２は案内溝の上端を閉止する天壁である。もちろん、案内構造１２３は、図示する形態に限定されず、例えばレール、シャフト等、任意の構成とされ得る。

【0026】

可動体２０は、可動範囲の上端である標準位置（図３参照）と、標準位置よりも下方の後退位置（図４参照）との間で可動に配設される。可動体２０は、標準位置から下降することによって、基板トレイ１に基板Ｓを配置する際及び基板トレイ１から基板Ｓを取り出す際に基板Ｓの側縁を把持する部材（例として図４に二点鎖線で図示する指状部材Ｆ）を基板Ｓの側方に挿入し得る空間を形成する。このため、可動体２０は、基板Ｓの対向する一対の側縁の互いに正対し合う位置にそれぞれ配設されることが好ましい。

【0027】

可動体２０は、支持面１２１を補完して当接面３を完成させる補助面２１と、基板Ｓが配置されない領域に露出する操作面２２と、を有する。また、可動体２０は、案内構造１２３等に案内される摺動部２３を有してもよく、付勢部材３０と係合する係合構造２４を有してもよい。

【0028】

補助面２１は、可動体２０が標準位置に位置するときに支持面１２１と面一になるよう形成される。換言すると、可動体２０は、補助面２１を支持面１２１と面一に配置する標準位置と補助面２１を支持面１２１よりも下方に配置する後退位置との間で移動するよう配設される。

【0029】

補助面２１は、可動体２０が標準位置に位置するときに、支持面１２１を補完して当接面３を完成させるが、支持面１２１との間に実質的に成膜ガスの流路とならない程度の微小な隙間を形成してもよい。これにより、可動体２０のスムーズな昇降が可能となる。基板Ｓの端縁に垂直な方向の補助面２１の幅は、基板Ｓと密着して成膜ガスの進入を防止できればよく、支持面１２１の幅と同一でなくてもよい。また、支持部材１２も、可動体２０の本体と異なる材料で形成されてもよい。

【0030】

操作面２２は、平面視で基板Ｓが配置される領域の外側でトレイ本体１０に覆われることなく露出する。可動体２０は、摺動部２３を押下することによって、付勢部材３０の付勢力に抗して、後退位置に向かって移動させられ得る。このため、操作面２２は、付勢部材３０の直上に設けられることが好ましい。また、操作面２２は、図４に示すように、基板Ｓの側縁を把持する指状部材Ｆ等によって押下できるような十分な大きさを有することが好ましい。また、操作面２２は、指状部材Ｆ等が操作面２２を押し下げた状態で基板Ｓを保持するために水平方向に移動、つまり操作面２２上で摺動できるよう、平滑な平面とされることが好ましい。

【0031】

摺動部２３は、案内構造１２３等の可動体２０を案内するガイドに沿って摺動する部分である。本実施形態の摺動部２３は、溝状の案内構造１２３に嵌合する突起である。また、本実施形態の摺動部２３は、係止部１２２によって係止され、可動体２０を標準位置に制止させる機能も果たす。もちろん、摺動部２３の形態は、案内構造１２３等の構成に応じて適宜選択され得る。

【0032】

係合構造２４は、付勢部材３０の脱離を防止する。ベースプレート１１に付勢部材３０を保持する構造を設けたり、付勢部材３０をベースプレート１１又は支持部材１２に接着することも可能であるが、可動体２０に係合構造２４を設けることにより、比較的容易に付勢部材３０の脱離を防止できる。図示する実施形態において、係合構造２４は付勢部材３０の端部が嵌合する凹部である。

【0033】

付勢部材３０は、可動体２０を標準位置に向かって付勢し、操作面２２の押圧により可動体２０を後退位置に向かって移動させ得る。付勢部材３０は、弾性力により可動体２０を付勢する構成とすることができ、図示する実施形態ではつる巻きばねが企図されている。付勢部材３０の付勢力は、可動体２０を標準位置まで確実に押し上げられることができればよく、可動体２０を容易に押下できるよう大き過ぎないことが好ましい。

【0034】

以上の基板トレイ１は、標準位置と後退位置との間で可動に配設され、標準位置においてトレイ本体１０の支持面１２１を補完して基板Ｓの外縁部の全周に亘って連続して当接する当接面３を完成させる補助面２１を有し、後退位置において基板Ｓの配置及び取り出しを行う部材を挿入可能な空間を形成する可動体２０を備える。このため、基板トレイ１は、成膜ガスの裏面側への回り込みを防止でき、且つ基板Ｓの配置及び取り出しが容易である。

【0035】

以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態に係る膜付き基板製造方法は、基板トレイ１により基板Ｓを水平に保持した状態で成膜を行う工程を備える。この膜付き基板製造方法によれば、基板Ｓの外縁部の全周に亘って連続して当接する当接面３により基板Ｓの裏側への成膜ガスの回り込みを防止し、表面に選択的に成膜を行うことができる。また、基板トレイ１を用いる基板製造方法は、可動体２０を押し下げることで容易に基板Ｓを配置及び取り出しできるので、製造効率に優れる。

【0036】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の変更及び変形が可能である。例として、トレイ本体は、単一の部材に支持面を含む支持部の構造、並びに可動体及び付勢部材を取り付ける構造を形成したものであってもよい。

【符号の説明】

【0037】

１ 基板トレイ
２ 支持部
３ 当接面
１０ トレイ本体
１１ ベースプレート
１２ 支持部材
１２１ 支持面
１２２ 係止部
１２３ 案内構造
２０ 可動体
２１ 補助面
２２ 操作面
２３ 摺動部
２４ 係合構造
３０ 付勢部材
Ｓ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】