JP3602372B2 - 真空処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、減圧された密閉空間内にワークを載置してプラズマ処理などの真空処理を行う真空処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
基板や電子部品などのワークの表面処理方法として、プラズマ処理などの真空処理が知られている。この真空処理を行う真空処理装置は減圧雰囲気中で処理を行うめの密閉された処理室を備えている。この処理室は一般に基部上に昇降自在に配設された蓋部材と基部との間に密閉空間を形成して構成される。そして真空処理装置は、この処理室内へワークを搬入し、処理後のワークを搬出するための搬送機構を備える必要があり、従来蓋部材の背面側に昇降機構を配置し、蓋部材の前面側にワークの搬送機構を配置した真空処理装置が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで真空処理装置では、処理室内でワークを固定する押さえ部材を処理対象のワーク種類に応じて交換したり位置調整を行うなどの段取り替え作業や、さらに処理室内面の汚染防止のためのシールド部材の交換などの定期的なメンテナンス作業が行われる。このため、真空処理装置はこのような作業時における処理室の内側へのアクセスが容易な構造となっていることが望ましい。
【0004】
しかしながら、前述の従来の真空処理装置の構成を大型のワークを処理対象とした真空処理装置にそのまま用いると、蓋部材の前面に配置されたワークの搬送機構によって蓋部材の裏側などの処理室内部へのアクセスが阻害され、段取り替えやメンテナンス時の作業性が悪く作業に長時間を要するという問題があった。このように、従来の真空処理装置はメンテナンス性の面で十分に考慮がなされたとはいえないものであった。
【0005】
そこで本発明は、メンテナンス性に優れた真空処理装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の真空処理装置は、減圧された密閉空間内にワークを載置してこのワークに対して処理を行う真空処理装置であって、基台と、この基台に設けられたワーク載置部と、前記基台に密接することにより前記ワーク載置部を包含する密閉空間を形成する蓋部材と、この蓋部材にブラケットを介して結合され、この蓋部材を前記基台に接離させる接離手段と、前記基台に立接されて前記接離手段及び前記ブラケットとともに前記蓋部材を上方から支持する支持手段を構成するフレームと、このフレームの支柱部と蓋部材との間の空間に配置され前記ワークを前記ワーク載置部へ搬入およびまたはワーク載置部から搬出する搬送手段と、前記ブラケットに前記蓋部材を水平方向の回転軸を中心に回転させてその裏側を前記搬送手段が存在しない前記基台の手前側に向ける回転ヒンジ機構とを備えた。
【0007】
請求項2記載の真空処理装置は、請求項1記載の真空処理装置であって、前記搬送手段によるワークの搬送方向からみた前記フレームの投影形状が逆L字型であるようにした。
【0008】
請求項3記載の真空処理装置は、請求項1記載の真空処理装置であって、前記搬送手段によるワークの搬送方向からみた前記フレームの投影形状が前記搬送手段によるワークの搬送経路をまたぐ門型であり、前記搬送経路をはさんで立設された前記フレームの支柱部のうちの前記搬送手段とは反対側の支柱部が、前記搬送経路に対して直交する方向に向き前記蓋部材を平面視して2分する中心線から外れた位置に立設されている。
【0009】
請求項4記載の真空処理装置は、請求項1記載の真空処理装置であって、前記真空処理装置は、プラズマエッチング装置である。
【0010】
請求項5記載の真空処理装置は、請求項1記載の真空処理装置であって、前記真空処理装置は、成膜装置である。
【0011】
本発明によれば、蓋部材を支持するフレームを上方に配置し、このフレームの支柱部と蓋部材との間の空間にワークの搬入・搬出を行う搬送手段を配置することにより、真空処理装置の手前側をアクセス自在な作業空間として確保することができ、メンテナンス性を向上させることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1のプラズマエッチング装置の正面図、図2は同プラズマエッチング装置の平面図、図3は同プラズマエッチング装置の処理室の断面図、図4,図5、図6は同プラズマエッチング装置の側面図である。
【0013】
まず図1、図2を参照してプラズマエッチング装置の構造について説明する。図1,図2において、真空処理装置としてのプラズマエッチング装置は、中央部に配設されたプラズマ処理部1と、プラズマ処理部1の両側に配設されたローダ部2とアンローダ部3及び搬送部4より構成される。ローダ部2は基台2a内の収納部2b上にワークである基板5を積層状態で収納し、プラズマ処理部1に供給する。プラズマ処理部1は、基板5を減圧された密閉空間内でプラズマエッチング処理する処理室11を備えている。処理室11は蓋部材10と基台1aの上部のベース部材1bとの間に形成される。
【0014】
蓋部材10の両側面には水平方向の回転軸(図示せず)を有する回転ヒンジ機構12が設けられており、回転ヒンジ機構12は門型形状のブラケット13に固定されている。回転ヒンジ機構12により、蓋部材10はブラケット13に対して回転軸廻りに回転自在となっている。ブラケット13はシリンダ14のロッド14aに結合されている。ロッド14aを突没させることにより、蓋部材10は基台1aのベース部材1bに対して接離する。したがってシリンダ14は蓋部材10の接離手段となっている。
【0015】
シリンダ14は基台1aに立設されたフレーム15の天板15bに結合されている。したがって蓋部材10はフレーム15によって上方から支持されており、フレーム15、シリンダ14、ブラケット13は蓋部材10を上方から支持する支持手段となっている。アンローダ部3は、処理室11から搬出されたプラズマエッチング処理後の基板5を積層状態で収納する。
【0016】
搬送部4は基板5を搬送する搬送手段であり、搬入ヘッド21及び搬出ヘッド22を備えている。搬入ヘッド21及び搬出ヘッド22は昇降機構21a,22aによって昇降する搬送アーム21b,22bを備えており、搬送アーム21b,22bには平板状の昇降プレート21c,22cが結合されている。昇降プレート21c,22cには複数の吸着ノズル23が装着されている。
【0017】
搬入ヘッド21をローダ部2上に位置させ、昇降機構21aを駆動して昇降プレート21cをローダ部2に積層された基板5上で昇降させることにより、最上層の基板5は吸着ノズル23に真空吸着されてピックアップされる。基板5をピックアップした搬入ヘッド21は移動テーブル20によって水平方向に移動しプラズマ処理部1まで搬送する。搬出ヘッド22は、プラズマ処理後の基板5を吸着ノズル23によってピックアップし、移動テーブル20によってアンローダ部3まで水平移動して基台3a内の収納部3b上に基板5を載置する。なお、基板の搬送手段の構成としては、搬出ヘッド22を省略し、搬入ヘッド21によってローダ部2からプラズマ処理部1への基板の搬入と、アンローダ部3への基板の搬出を行う構成でもよい。
【0018】
次に図3を参照してプラズマ処理部1の処理室11について説明する。図3において、基台1aの上部には水平な板状のベース部材1bが配設されており、ベース部材1bには開口部1cが設けられている。開口部1c内には3枚の良導体の板状部材31a,31b,31cより成る下部電極31が絶縁部材34を介して下方から装着されている。下部電極31の最上面の板状部材31aは基台1aに設けられたワーク載置部31aとなっており、ワーク載置部31a上にはプラズマエッチング対象の基板5が載置される。
【0019】
ベース部材1bの上方には蓋部材10が配設されている。シリンダ14のロッド14aを突出させて蓋部材10をベース部材1bに密接させた状態では(図1および図4参照)、蓋部材10とベース部材1bの間の空間11は、ワーク載置部31aを包含し外部に対して密閉された密閉空間である処理室11を形成する。そして、シリンダ14のロッド14aを没入させた状態では、図5に示すように蓋部材10は上昇位置にあり、この状態で搬入ヘッド21によるワーク載置部31a上への基板5の搬入、及び搬出ヘッド22によるワーク載置部31a上からの基板5の搬出が可能となっている。
【0020】
ベース部材1bには2つの通気孔32,33が設けられ、2つの通気孔32,33はそれぞれ真空排気部35及びガス供給部36に接続されている。真空排気部35を駆動することにより、処理室11内部は真空排気される。またガス供給部36を駆動することにより、処理室11内部にはアルゴンガスや酸素ガスなどのプラズマ発生用ガスが供給される。下部電極31には高周波電源37が接続されており、高周波電源37を駆動することにより、接地部38に接続された蓋部材10と下部電極31の間には高周波電圧が印加される。
【0021】
図4、図5に示すように、搬入ヘッド21および搬出ヘッド22による基板5の搬送方向からみたフレーム15の投影形状は、支柱部15aが基台1aの一方側のみに設けられ上部に水平な天板15bを有する逆L字型となっている。そして搬入ヘッド21、搬出ヘッド22を移動させる移動テーブル20は、支柱部15aの前方に配設されている。すなわち、基板5を処理室11内のワーク載置部31aへ搬入およびまたはワーク載置部31aから搬出する搬送手段は、フレーム15の支柱部15aと蓋部材10の間の空間に配置されている。これにより、基台1aの手前側、すなわち作業者側には蓋部材10の接離機構や基板5の搬送機構などの機構部が配置されていないフリーな空間が確保されている。
【0022】
図6に示すように、蓋部材10の両側面に設けられた回転ヒンジ機構12を中心に、蓋部材10を水平軸廻りに回転させることができる。そして蓋部材10が水平方向に対して90度回転し直立した状態では蓋部材10の裏側を基台1aの手前側の作業者側に向けることが出来るようになっている。この作業者側の空間は、前述のようにフレーム15の支柱部15aや基板の搬送機構などが存在しないフリーな空間となっており、作業者と作業対象の蓋部材10の裏側との間には作業を妨げる障害物が存在しない。
【0023】
このプラズマエッチング装置は上記のように構成されており、次に動作について説明する。まず蓋部材10が上昇した状態で、搬入ヘッド21によりローダ部2から基板5をピックアップし、プラズマ処理部1のワーク載置部31a上に載置する。次いで蓋部材10を下降させて処理室11を閉じる。この後真空排気部35を駆動することにより、処理室11内部を真空排気し、次いでガス供給部36を駆動して処理室11内部にアルゴンガスや酸素ガスなどのプラズマ発生用ガスを供給する。この状態で、高周波電源37を駆動することにより、蓋部材10と下部電極31の間には高周波電圧が印加され、処理室11内にはプラズマが発生する。そしてこのプラズマの作用により基板5の表面のエッチング処理が行われる。
【0024】
このエッチング処理を反復して行うことにより、処理室11の内部はエッチングにより除去された物質などの付着により汚染されるため、処理室11内部のシールド部材の交換や清掃などのメンテナンス作業が定期的に行われる。また、基板の種類によっては処理中の基板をワーク載置部に対して固定する必要があるため、蓋部材10の裏側には押し付け部材が設けられる。このような基板を対象とする場合には、基板品種の切り替えの度に処理室内部の段取り替え作業を行う必要がある。この段取り替えやメンテナンス作業において、作業者と作業対象の蓋部材10の裏側との間には作業を妨げる障害物が存在せずアクセス自在な作業空間が確保されているため、これらの作業を容易に効率よく行うことができ、メンテナンス性に優れたプラズマエッチング装置が実現されている。
【0025】
(実施の形態2)
図7は本発明の実施の形態2のプラズマエッチング装置の平面図、図8は同プラズマエッチング装置の側面図である。本実施の形態2は、蓋部材を支持するフレームの形状を門型形状の支柱部によって構成するようにしたものである。図7、図8において、プラズマ処理部1’の蓋部材10、処理室11、ローダ部2、アンローダ部3、および搬入ヘッド21、搬出ヘッド22は、実施の形態1に示す例と同様である。
【0026】
図7、図8において、基台1a上には手前側(図7において下側)に支柱部40A、背面側(図7において上側)に支柱部40Bが、搬入ヘッド21および搬出ヘッド22による基板5の搬送経路(図7に示す矢印参照)をまたぐ形でそれぞれ2本づつ立設されている。これらの4本の支柱部40A,40Bは上部を天板41によって水平に連結されて門型のフレームを形成している。
【0027】
天板41の中央部には、実施の形態1と同様のシリンダ14が下向きに配設されている。シリンダ14のロッド14aには実施の形態1と同様のブラケット13が結合されている。ブラケット13は回転ヒンジ機構12を介して蓋部材10を支持している。すなわち蓋部材10は門型のフレームによって上方から支持されている。このように蓋部材10を支持するフレームを門型形状とすることにより、フレームの剛性が増大し蓋部材10に負荷される荷重によるフレームの撓みや変形を減少させることができる。
【0028】
そして搬入ヘッド21、搬出ヘッド22を移動させる移動テーブル20は、支柱部40Bの前方に配設されている。すなわち、基板5を処理室11内のワーク載置部31aへ搬入およびまたはワーク載置部31aから搬出する搬出手段は、支柱部40Bと蓋部材10の間の空間に配置されている。ここで基板5の搬送経路をはさんで立設された支柱部40A,40Bのうち、移動テーブル20とは反対側の支柱部40Aは、搬送経路に対して直交する方向に向き蓋部材10を平面視して2分する中心線CLからはずれた蓋部材10の外側の位置に配置されている。
【0029】
このため図7に示すように、基台1aの手前側の支柱部40Aの間隔Wは、蓋部材10の幅寸法Bに対して十分な広さとなっている。したがって実施の形態1において図6に示す場合と同様に、回転ヒンジ機構12を中心に蓋部材10を90度回転させた状態において、蓋部材10の手前側には支柱部40Aや基板5の搬送機構などの障害物が存在せず、蓋部材10の裏側のメンテナンス作業を行う際にアクセス自在な作業空間が確保された配置となっている。これにより、実施の形態1と同様に、本実施の形態2に示す構成においても段取り替えやメンテナンスなどの作業を容易に効率よく行うことができ、メンテナンス性に優れた真空処理装置が実現されている。
【0030】
なお、本実施の形態1および2では、真空処理装置としてプラズマエッチング装置を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば基板や電子部品などの処理対象物を同様の蓋部材と基台によって形成される密閉空間の処理室内に置き、処理対象面に被覆物質の粒子を付着させることによって被膜を形成する成膜装置であってもよい。
【0031】
【発明の効果】
本発明によれば、蓋部材を回転ヒンジ機構により回転させることにより、真空処理装置の手前側(作業者側)には蓋部材や搬送手段が存在しないフリーな空間、すなわち作業者がアクセス自在な作業空間が確保でき、したがって作業を容易にしてメンテナンス性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1のプラズマエッチング装置の正面図
【図2】本発明の実施の形態1のプラズマエッチング装置の平面図
【図3】本発明の実施の形態1のプラズマエッチング装置の処理室の断面図
【図4】本発明の実施の形態1のプラズマエッチング装置の側面図
【図5】本発明の実施の形態1のプラズマエッチング装置の側面図
【図6】本発明の実施の形態1のプラズマエッチング装置の側面図
【図7】本発明の実施の形態2のプラズマエッチング装置の平面図
【図8】本発明の実施の形態2のプラズマエッチング装置の側面図
【符号の説明】
1 プラズマ処理部
1a 基台
2 ローダ部
3 アンローダ部
5 基板
10 蓋部材
11 処理室
14 シリンダ
15 フレーム
15a 支柱部
20 移動テーブル
21 搬入ヘッド
22 搬出ヘッド
Claims (5)
- 減圧された密閉空間内にワークを載置してこのワークに対して処理を行う真空処理装置であって、基台と、この基台に設けられたワーク載置部と、前記基台に密接することにより前記ワーク載置部を包含する密閉空間を形成する蓋部材と、この蓋部材にブラケットを介して結合され、この蓋部材を前記基台に接離させる接離手段と、前記基台に立接されて前記接離手段及び前記ブラケットとともに前記蓋部材を上方から支持する支持手段を構成するフレームと、このフレームの支柱部と蓋部材との間の空間に配置され前記ワークを前記ワーク載置部へ搬入およびまたはワーク載置部から搬出する搬送手段と、前記ブラケットに前記蓋部材を水平方向の回転軸を中心に回転させてその裏側を前記搬送手段が存在しない前記基台の手前側に向ける回転ヒンジ機構とを備えたことを特徴とする真空処理装置。
- 前記搬送手段によるワークの搬送方向からみた前記フレームの投影形状が逆L字型であることを特徴とする請求項1記載の真空処理装置。
- 前記搬送手段によるワークの搬送方向からみた前記フレームの投影形状が前記搬送手段によるワークの搬送経路をまたぐ門型であり、前記搬送経路をはさんで立設された前記フレームの支柱部のうちの前記搬送手段とは反対側の支柱部が、前記搬送経路に対して直交する方向に向き前記蓋部材を平面視して2分する中心線から外れた位置に立設されていることを特徴とする請求項1記載の真空処理装置。
- 前記真空処理装置は、プラズマエッチング装置であることを特徴とする請求項1記載の真空処理装置。
- 前記真空処理装置は、成膜装置であることを特徴とする請求項1記載の真空処理装置。
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