JP6502572B1 - Load lock chamber and vacuum processing apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】ステージ上に設置されるトレイの在荷確認、ステージに対するトレイの位置ずれの監視や、ステージの動作異常の監視を統括的に行うことができるロードロック装置を提供する。【解決手段】ロードロック装置ＬＭは、透孔１１ａを有する隔壁１１と隔壁上面で透孔の外周縁部に当接する、筒状の蓋体１２と、隔壁の下方に配置されて、平坦な上面３ａにトレイ２の設置が可能で上下動自在なステージ３とを備え、ステージを上動させると、フランジ３１が隔壁下面で当接して、ステージ上部が透孔を通って突出して気密な内部空間２０が画成され、蓋体上面に所定波長の光を透過する窓部１３ａ〜１３ｃが設けられ、窓部の上方に、所定波長の光を照射する光源を持つ少なくとも２個の反射式の変位センサ１４ａ〜１４ｃが設けられ、第１変位センサ１４ａがトレイ上面２ａで反射した光を受光し、第２変位センサ１４ｂがステージ上面で反射した光を受光する。【選択図】図２The present invention provides a load lock device capable of integrally checking the presence of a tray installed on a stage, monitoring the positional deviation of the tray with respect to the stage, and monitoring abnormal operation of the stage. A load lock device (LM) includes: a partition (11) having a through hole (11a); a cylindrical lid (12) contacting the outer peripheral edge of the through hole on the partition upper surface; The tray 3 is provided with a stage 3 capable of installing the tray 2 and capable of moving up and down. When the stage is moved upward, the flange 31 abuts on the lower surface of the partition wall and the upper part of the stage protrudes through the through hole to form an airtight internal space 20 is defined, windows 13a to 13c for transmitting light of a predetermined wavelength are provided on the upper surface of the lid, and at least two reflection-type displacements having light sources for emitting light of a predetermined wavelength above the windows Sensors 14a to 14c are provided, the first displacement sensor 14a receives the light reflected by the tray upper surface 2a, and the second displacement sensor 14b receives the light reflected by the stage upper surface. [Selected figure] Figure 2
Description
本発明は、ロードロック装置及び真空処理装置に関し、より詳しくは、ステージ上に設置されるトレイの在荷確認、ステージに対するトレイの位置ずれの監視や、ステージの動作異常の監視を統括的に行うことができるようにしたものに関する。 The present invention relates to a load lock apparatus and a vacuum processing apparatus, and more specifically, comprehensively checks the presence of a tray installed on a stage, monitors the misalignment of the tray with respect to the stage, and monitors abnormal operation of the stage. For what you can do.
太陽電池やフラットパネルディスプレイの製造工程においては、基板に対して成膜処理、エッチング処理や熱処理といった各種の真空処理が行われる。このような真空処理を行うインライン式の真空処理装置は例えば特許文献１で知られている。この真空処理装置には、複数枚の基板がセットされたトレイを大気雰囲気中から真空雰囲気中の真空チャンバ内に搬入し、または、このトレイを真空雰囲気中の真空チャンバから大気雰囲気中に搬出するためのロードロック装置が一体に組み付けられている。即ち、真空チャンバの上壁に透孔が開設され、この透孔を覆うように真空チャンバの上壁には、筒状の蓋体が開閉自在に設けられている。透孔の下方に位置させて真空チャンバ内には、トレイを設置可能な平坦な上面を有するステージが上下動自在に設けられている。
In the process of manufacturing a solar cell or flat panel display, various vacuum processes such as film forming process, etching process and heat treatment are performed on a substrate. An in-line vacuum processing apparatus that performs such vacuum processing is known, for example, in
例えば、複数枚の基板がセットされたトレイを大気雰囲気中から真空雰囲気中の真空チャンバ内に搬入するのに際しては、蓋体の下面を透孔の外周縁部に気密保持した状態で真空チャンバ上壁の上面に当接させ、ステージを上動させ、ステージに形成したフランジを真空チャンバ上壁の下面に当接させる。これにより、ステージの上部が透孔を通って蓋体の内部空間に突出し、この蓋体内に、気密な内部空間（言い換えると、真空チャンバ内の真空雰囲気と隔絶された内部空間）が画成され、内部空間が大気雰囲気のときに蓋体を開放すれば、ステージに対するトレイの設置が可能になる。 For example, when the tray on which a plurality of substrates are set is carried from the atmosphere to the vacuum chamber in the vacuum atmosphere, the upper surface of the lid is kept airtight on the outer peripheral portion of the through hole. The top surface of the wall is brought into contact, the stage is raised, and the flange formed on the stage is brought into contact with the bottom surface of the vacuum chamber top wall. Thereby, the upper part of the stage protrudes through the through hole into the inner space of the lid, and an airtight inner space (in other words, an inner space isolated from the vacuum atmosphere in the vacuum chamber) is defined in the lid. If the lid is opened when the internal space is in the atmosphere, the tray can be installed on the stage.
ステージに対するトレイの設置が終了すると、蓋体の下面を透孔の外周縁部に気密保持した状態で真空チャンバ上壁の上面に当接するように蓋体を閉じ、内部空間内を真空ポンプによって真空排気する。内部空間内が所定圧力まで減圧されると、ステージを下動させ、これにより、トレイが大気雰囲気中から真空雰囲気中の真空チャンバ内に搬入される。そして、真空チャンバ内に設けられる移載手段によりステージからトレイ搬送手段にトレイを移載し、トレイ搬送手段によりトレイを水平方向に搬送しながら、その搬送経路に設けられた処理ユニットによって各基板に所定の真空処理が施される。一方、処理済みの基板がセットされたトレイを真空雰囲気中の真空チャンバから大気雰囲気中に搬出する場合には、上記と逆の手順に従って操作され、ステージの上部が透孔を通って蓋体の内部空間に突出した状態で気密な内部空間にベントガスを導入して大気圧に戻される。 When installation of the tray on the stage is completed, the lid is closed so as to abut the upper surface of the vacuum chamber upper wall while keeping the lower surface of the lid airtight on the outer peripheral edge of the through hole, Exhaust. When the pressure in the internal space is reduced to a predetermined pressure, the stage is lowered, whereby the tray is carried from the atmosphere to the vacuum chamber in the vacuum atmosphere. Then, the tray is transferred from the stage to the tray transfer means by the transfer means provided in the vacuum chamber, and while the tray is horizontally transferred by the tray transfer means, each substrate is transferred by the processing unit provided in the transfer path. A predetermined vacuum process is performed. On the other hand, when the tray on which the processed substrate is set is carried out from the vacuum chamber in a vacuum atmosphere to the air atmosphere, the operation is performed according to the reverse procedure to the above, A vent gas is introduced into the airtight inner space in a state of being protruded to the inner space and returned to the atmospheric pressure.
ここで、真空チャンバ内で実施される真空処理によっては、トレイ自体が然程汚染されない場合がある。このような場合、複数枚の基板がセットされたトレイごと交換するのでは、トレイに付着した水などの汚染ガスが真空チャンバ内に持ち込まれる虞がある。このことから、蓋体を開放した状態で多関節式ロボット等によりトレイ上の基板のみを交換する場合があるが、トレイ搬送手段からステージにトレイを移載したときにステージに対してトレイが位置ずれしていると、多関節ロボット等がトレイにセットされた基板の交換ができないという問題がある。また、トレイ搬送手段からステージ上面にトレイを移載する際に、ステージ上面に別のトレイが存在したのでは、トレイ同士が接触してトレイや基板を破損してしまうという問題がある。更に、ステージを上動させてステージに形成したフランジを真空チャンバ上壁の下面に当接させるときに、ステージを上下動させる機構に不具合が発生し、または、フランジのシール面に異物があることで、ステージの動作異常に起因してステージ自体が水平面に対して傾き、正しい姿勢でフランジが真空チャンバ上壁の下面に当接しない場合があり、これでは、上記操作を行うと、例えば真空チャンバ内に真空リークを発生させるといった問題が生じる。 Here, depending on the vacuum process performed in the vacuum chamber, the tray itself may not be contaminated to a great extent. In such a case, if the tray in which a plurality of substrates are set is replaced, there is a risk that a contamination gas such as water adhering to the tray may be brought into the vacuum chamber. From this, there are cases where only the substrate on the tray is replaced by the articulated robot or the like with the lid opened, but when the tray is transferred from the tray transport means to the stage, the tray is positioned with respect to the stage If it is misaligned, there is a problem that the articulated robot or the like can not exchange the substrate set in the tray. In addition, when another tray is present on the upper surface of the stage when transferring the tray from the tray conveyance means to the upper surface of the stage, there is a problem that the trays come in contact with each other to damage the tray or the substrate. Furthermore, when moving the stage up and bringing the flange formed on the stage into contact with the lower surface of the upper wall of the vacuum chamber, problems occur with the mechanism that moves the stage up and down, or foreign matter on the sealing surface of the flange In some cases, the stage itself tilts with respect to the horizontal plane due to abnormal operation of the stage, and the flange does not abut the lower surface of the upper wall of the vacuum chamber in a correct posture. There is a problem of causing a vacuum leak inside.
本発明は、以上の点に鑑み、ステージ上に設置されるトレイの在荷確認、ステージに対するトレイの位置ずれの監視や、ステージの動作異常の監視を統括的に行うことができるようにしたロードロック装置及び真空処理装置を提供することをその課題とするものである。 In view of the above-described points, the present invention is capable of comprehensively checking the presence of a tray placed on a stage, monitoring the positional deviation of the tray with respect to the stage, and monitoring abnormal operation of the stage. It is an object of the present invention to provide a lock device and a vacuum processing device.
上記課題を解決するために、複数枚の基板がセットされたトレイを大気雰囲気中から真空雰囲気中に搬入し、または、このトレイを真空雰囲気中から大気雰囲気中に搬出するための本発明のロードロック装置は、上下方向に貫通する透孔を有して水平な姿勢で設置される隔壁と隔壁上面で透孔の外周縁部に気密保持した状態で当接する、下面が開放された筒状の蓋体と、隔壁の下方に配置されて、その平坦な上面にトレイの設置が可能であると共にこの隔壁に対して上下動自在なステージと、を備え、ステージを上動させると、ステージの外周面からその水平方向に延出されたフランジが隔壁下面で透孔の外周縁部に気密保持した状態で当接して、ステージの上部が透孔を通って蓋体の内部空間に突出して気密な内部空間が画成されるようにし、蓋体上面に所定波長の光を透過する窓部が設けられ、窓部の上方に、所定波長の光を照射する光源を持つ少なくとも２個の反射式の変位センサが設けられ、その中の第１変位センサがトレイの上面で反射した光を受光し、その中の第２変位センサがステージの上面で反射した光を受光するように構成されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a load according to the present invention for carrying a tray in which a plurality of substrates are set into a vacuum atmosphere from the atmosphere, or carrying out the tray from the vacuum atmosphere into the atmosphere The lock device has a vertically penetrating through-hole and is in contact with the partition installed in a horizontal posture and the outer peripheral edge portion of the through-hole airtightly at the partition and the partition upper surface, which is cylindrical, An outer periphery of the stage is provided with a lid and a stage which is disposed below the partition wall and on which the tray can be installed on the flat upper surface and which is vertically movable with respect to the partition wall. A horizontally extending flange from the surface abuts against the outer peripheral edge of the through hole at the lower surface of the partition in an airtight manner, and the upper part of the stage protrudes through the through hole into the inner space of the lid As the inner space is defined A window portion for transmitting light of a predetermined wavelength is provided on the upper surface of the lid, and at least two reflection type displacement sensors having a light source for emitting light of a predetermined wavelength are provided above the window portion; The first displacement sensor is configured to receive light reflected by the upper surface of the tray, and the second displacement sensor therein is configured to receive light reflected by the upper surface of the stage.
本発明によれば、窓部の上方に設けた第１変位センサを、トレイ上面で反射した光を所定の受光位置で受光するように予め調整すると共に、第２変位センサを、ステージ上面で反射した光を所定の受光位置で受光するように予め調整しておく。このように調整しておけば、ステージ上にトレイが存在する場合には第１変位センサの受光位置は変化しないが、ステージ上にトレイが存在しないと、第１変位センサがステージ上面で反射した光を受光し、トレイの厚みに起因して第１変位センサの受光位置が変化する。また、ステージに対するトレイの位置ずれが発生していない場合には第２変位センサの受光位置が変化しないが、トレイの位置ずれが発生すると、第２変位センサがトレイ上面で反射した光を受光し、トレイの厚みに起因して第２変位センサの受光位置が変化する。また、ステージの動作異常によりステージが傾くと、第１及び第２の変位センサの受光位置が大きく変化する。従って、第１及び第２の変位センサの受光位置の変化量に基づいて、トレイの在荷確認、ステージに対するトレイの位置ずれの監視や、ステージの動作異常の監視を統括的に行うことができる。 According to the present invention, the first displacement sensor provided above the window is adjusted in advance to receive the light reflected on the tray upper surface at a predetermined light receiving position, and the second displacement sensor is reflected on the stage upper surface The received light is adjusted in advance to be received at a predetermined light receiving position. If adjusted in this way, the light reception position of the first displacement sensor does not change when the tray exists on the stage, but if the tray does not exist on the stage, the first displacement sensor reflected on the upper surface of the stage The light is received, and the light receiving position of the first displacement sensor changes due to the thickness of the tray. In addition, the light receiving position of the second displacement sensor does not change when the positional deviation of the tray with respect to the stage does not occur, but when the positional deviation of the tray occurs, the second displacement sensor receives the light reflected on the tray upper surface The light receiving position of the second displacement sensor changes due to the thickness of the tray. In addition, when the stage is tilted due to the abnormal operation of the stage, the light receiving positions of the first and second displacement sensors change significantly. Therefore, based on the amount of change in the light receiving position of the first and second displacement sensors, it is possible to comprehensively check the presence of the tray, monitor the positional deviation of the tray with respect to the stage, and monitor abnormal operation of the stage. .
本発明においては、前記窓部の上方に、所定波長の光を照射する光源を持つ１個の反射式の第３変位センサが更に設けられ、第３変位センサがトレイまたはステージの上面で反射した光を受光するように構成されていることが好ましい。これによれば、第３変位センサを例えばステージ上面で反射した光を所定の受光位置で受光するように予め調整しておけば、トレイの位置ずれが発生すると、第３変位センサがトレイ上面で反射した光を受光し、第３変位センサの受光位置が変化する。従って、第２及び第３の変位センサのいずれか一方の受光位置が変化したときに、トレイの位置ずれを検知できる。さらに、第１〜第３の３つの変位センサの受光位置の変化量からステージの傾きを求めることができるため、求めた傾きからステージの動作異常をより精度良く検知することもできる。 In the present invention, one reflective third displacement sensor having a light source for emitting light of a predetermined wavelength is further provided above the window, and the third displacement sensor reflects off the upper surface of the tray or the stage. Preferably, it is configured to receive light. According to this, if the third displacement sensor is adjusted in advance to receive, for example, light reflected on the upper surface of the stage at a predetermined light receiving position, the third displacement sensor may be on the upper surface of the tray when misalignment of the tray occurs. The reflected light is received, and the light receiving position of the third displacement sensor is changed. Therefore, when the light receiving position of any one of the second and third displacement sensors changes, the positional deviation of the tray can be detected. Furthermore, since the tilt of the stage can be obtained from the amount of change in the light receiving position of the first to third displacement sensors, it is possible to more accurately detect the operation abnormality of the stage from the obtained tilt.
上記少なくとも２個の反射式の変位センサを有するロードロック装置を備える本発明の真空処理装置は、前記隔壁が真空チャンバの上壁であると共に、この真空チャンバ内に前記ステージが設けられ、水平方向で互いに直交する方向をＸ軸方向及びＹ軸方向、ステージの下動位置を起点とし、この起点に向けてＸ軸方向一方にトレイを搬送できるトレイ搬送手段と、トレイ搬送手段で搬送されるトレイをステージ上に移載する移載手段と、トレイ搬送手段による搬送中にトレイにセットされた基板に対して真空処理を施す処理ユニットとを備え、Ｙ軸方向に位置するトレイの側面にその外方に突出する突片が設けられ、前記第１変位センサが突片で反射した光を受光するように構成されていることを特徴とする。 In the vacuum processing apparatus of the present invention comprising the load lock apparatus having the at least two reflective displacement sensors, the partition is the upper wall of the vacuum chamber, and the stage is provided in the vacuum chamber, and the horizontal direction Starting from the lower movement position of the stage with the X axis direction and the Y axis direction orthogonal to each other, the tray conveying means capable of conveying the tray in one X axis direction toward the origin, and the tray conveyed by the tray conveying means And a processing unit for performing vacuum processing on the substrate set in the tray during transfer by the tray transfer means, and the outside of the tray is located on the side of the tray located in the Y-axis direction. A projecting piece projecting in a direction is provided, and the first displacement sensor is configured to receive light reflected by the projecting piece.
ここで、移載手段としては、トレイの突片に係合する係合部を持つものが含まれる。この場合、第１変位センサが突片で反射した光を所定の受光位置で受光するように予め調整すれば、トレイがＹ軸方向に位置ずれを起こしても、第１変位センサの受光位置が変化しないが、トレイが存在しない場合や、トレイがＸ軸方向又は回転方向に位置ずれを起こした場合には、第１変位センサがステージ上面で反射した光を受光するため、突片からステージ上面までの距離に起因して第１変位センサの受光位置が変化する。また、ステージの動作異常によりステージが傾くと、各変位センサの受光位置の変化量が大きくなる。このため、第１及び第２の両変位センサの受光位置の変化量から、トレイの在荷確認、トレイのＸ軸方向又は回転方向の位置ずれの監視や、ステージの動作異常の監視を統括的に行うことができる。さらに、前記ステージ上面にストッパ部を設け、移載手段によってトレイをＸ軸方向一方に更に移動させて搬送手段からステージ上に移載するとき、トレイのＸ軸方向一方の側面がストッパ部に当接してトレイがＸ軸方向に位置決めされるように構成すれば、トレイのＸ軸方向の位置ずれは発生しない。このため、第１及び第２の２つの変位センサの受光位置の変化量から、トレイの回転方向の位置ずれを検知できる。 Here, as the transfer means, one having an engagement portion which engages with the protrusion of the tray is included. In this case, if the first displacement sensor is adjusted in advance to receive the light reflected by the projecting piece at a predetermined light receiving position, the light receiving position of the first displacement sensor is set even if the tray is displaced in the Y axis direction. Although it does not change, when the tray does not exist or when the tray is displaced in the X-axis direction or the rotational direction, the first displacement sensor receives the light reflected on the upper surface of the stage, so the projecting piece to the upper surface of the stage The light receiving position of the first displacement sensor changes due to the distance to the end. In addition, when the stage is tilted due to abnormal operation of the stage, the amount of change of the light receiving position of each displacement sensor becomes large. Therefore, from the amount of change in the light receiving position of both the first and second displacement sensors, it is possible to comprehensively check the presence of the tray, monitor positional deviation of the tray in the X axis direction or rotational direction, and monitor abnormal operation of the stage Can be done. Furthermore, when the stopper portion is provided on the upper surface of the stage and the tray is further moved in the X axis direction by the transfer means and transferred from the transport means onto the stage, one side surface of the tray in the X axis direction If the tray is in contact and positioned in the X-axis direction, positional deviation of the tray in the X-axis direction does not occur. Therefore, the positional deviation in the rotational direction of the tray can be detected from the amount of change in the light receiving positions of the first and second displacement sensors.
以下、図面を参照して、ロードロック装置が組み付けられたインライン式の真空処理装置を例に、本発明の真空処理装置の実施形態について説明する。以下においては、水平方向で互いに直交する方向をＸ軸方向及びＹ軸方向として説明する。 Hereinafter, embodiments of the vacuum processing apparatus of the present invention will be described by taking an in-line vacuum processing apparatus in which a load lock apparatus is assembled as an example with reference to the drawings. In the following, directions orthogonal to each other in the horizontal direction will be described as the X-axis direction and the Y-axis direction.
図１及び図２を参照して、ＶＭは、真空処理装置であり、真空処理装置ＶＭは、真空チャンバ１を備える。真空処理装置ＶＭには、複数枚の基板Ｓｗがセットされたトレイ２を大気雰囲気中から真空雰囲気中の真空チャンバ１内に搬入し、または、このトレイ２を真空雰囲気中の真空チャンバ１から大気雰囲気中に搬出するためのロードロック装置ＬＭが一体に組み付けられている。真空チャンバ１の上壁１１には、上下方向に貫通する透孔１１ａが開設され、この透孔１１ａを覆うように、真空チャンバ１の上壁１１には、下面が開放された筒状の蓋体１２が開閉自在（上下動自在）に設けられている。蓋体１２の下面にはＯリング１２ａが設けられており、当該下面を透孔１１ａの外周縁部に気密保持できるようになっている。透孔１１ａの下方に位置させて真空チャンバ１内には、トレイ２を設置可能な平坦な上面３ａを持つステージ３が上下動自在に設けられている。ステージ３には、ステージ３を上下動させる公知の昇降機構Ｅｖが連結されている。ステージ３の外周面には、水平方向に延出するフランジ３１が設けられており、このフランジ３１の上面には真空シール用のＯリング３２が設けられている。そして、ステージ３を上動させると、ステージ３のフランジ３１がＯリング３２を介して真空チャンバ１の下面で透孔１１ａの外周縁部に当接して蓋体１２の気密な内部空間２０が画成され、この内部空間２０にステージ３の上部が透孔１１ａを通って突出する。
Referring to FIGS. 1 and 2, VM is a vacuum processing apparatus, and vacuum processing apparatus VM includes a
蓋体１２の天板１２ｂには、所定波長の光を透過する窓部１３ａ，１３ｂ，１３ｃが設けられ、窓部１３ａ，１３ｂ，１３ｃの上方に、少なくとも２個（本実施形態では３個）の変位センサ１４ａ，１４ｂ，１４ｃが設けられている。変位センサ１４ａ，１４ｂ，１４ｃとしては、所定波長の光を照射する光源（図示省略）を持つ反射式変位センサが用いられる。このような変位センサの構造及びその受光位置の調整方法（キャリブレーション）は公知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
The
真空処理装置ＶＭは、真空チャンバ１内でＸ軸方向他方にトレイ２を搬送する第１ローラコンベヤ４１と、第１ローラコンベヤ４１の下方でＸ軸方向一方にトレイ２を搬送する第２ローラコンベヤ４２とを備え、各ローラコンベヤ４１，４２は、Ｘ軸方向に並設される複数の回転ローラ４１ａ，４２ａを有する。そして、第２両ローラコンベヤ４２がトレイ搬送手段を構成する。第１ローラコンベヤ４１と第２ローラコンベヤ４２との間には隔絶板１５が設けられ、隔絶板１５により上下２つの処理空間が相互に隔絶される。これら第１及び第２のローラコンベヤ４１，４２のＸ軸方向他方側（図中左側）には、他のステージ３０が上下動自在に設けられている。
The vacuum processing apparatus VM includes a
真空チャンバ１内には、ステージ３から第１ローラコンベヤ４１にトレイ２を移載する移載手段５１ａと、第２ローラコンベヤ４２からステージ３にトレイ２を移載する移載手段５１ｂと、第１ローラコンベヤ４１から他のステージ３０にトレイ２を移載する移載手段５２ａと、他のステージ３０から第２ローラコンベヤ４２にトレイ２を移載する移載手段５２ｂとが設けられている。これらの移載手段５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂとしては、図１に拡大して示す如く、トレイ２のＹ軸方向に位置する側面から外方に突出する突片２１に係合する係合部５０を持ち、係合部５０を突片２１に係合させた状態でＸ軸方向に移動自在なスライダーを有するものを用いることができる。
In the
第１ローラコンベヤ４１及び第２ローラコンベヤ４２によるトレイ２の搬送経路には処理ユニット６１，６２が夫々設けられ、トレイ２にセットされた各基板Ｓｗに所定の真空処理が施されるようになっている。尚、上記真空処理装置ＶＭは、マイクロコンピュータ、記憶素子やシーケンサ等を備えた公知の構造の制御手段Ｃｕを備え、この制御手段Ｃｕが、蓋体１２の作動、ベントガス導入手段の作動、真空ポンプの作動、ステージ３，３０の昇降機構Ｅｖの作動、処理ユニット６１，６２の作動等を統括制御するほか、後述の如く、変位センサ１４ａ，１４ｂ，１４ｃの受光位置の変化量から、トレイ２の在荷確認、トレイ２の位置ずれや、ステージ３の動作異常を検知する。以下、上記真空処理装置ＶＭの動作について説明する。
複数枚の基板Ｓｗがセットされたトレイ２を大気雰囲気中から真空雰囲気中の真空チャンバ１内に搬入するのに際しては、蓋体１２の下面を真空チャンバ１の上壁１１の上面に当接させた状態で、ステージ３をロードロック位置（図１中に実線で示す最上位置）に上動させる。これにより、ステージ３のフランジ３１がＯリング３２を介して真空チャンバ１の上壁１１の下面に当接し、ステージ３の上部が透孔１１ａを通って蓋体１２内に突出し、この蓋体１２内に気密な内部空間（言い換えると、真空チャンバ１内の真空雰囲気と隔絶された内部空間）２０が画成される。この内部空間２０にベントガスを導入して大気雰囲気にし、この状態で蓋体１２を開放した後、例えば多関節式の基板搬送ロボット（図示省略）を用いてステージ３上のトレイ２に対して複数枚の基板Ｓｗをセットする。基板Ｓｗのセットが完了すると、つまり、ステージ３に対するトレイ２の設置が終了すると、蓋体１２を閉じて内部空間２０を再び画成し、内部空間２０内を真空ポンプによって真空排気する。内部空間２０内が所定圧力まで減圧されると、ステージ３を下動させ、これにより、トレイ２が真空雰囲気中の真空チャンバ１内に搬入される。
The lower surface of the
そして、ステージ３が上記ロードロック位置よりも下方の上動位置（図１中に仮想線で示す中間位置）に達すると、移載手段５１ａによりステージ３から第１ローラコンベヤ４１にトレイ２を移載し、第１ローラコンベヤ４１によりトレイ２をＸ軸方向他方（図１中の左側）に搬送しながら、その搬送経路に設けられた処理ユニット６１によって各基板Ｓｗに所定の真空処理が施される。その後、移載手段５２ａにより第１ローラコンベヤ４１から他のステージ３０にトレイ２を移載し、ステージ３０を下動し、移載手段５２ｂによりステージ３０から第２ローラコンベヤ４２にトレイ２を移載する。第２ローラコンベヤ４２によりトレイ２をＸ軸方向一方（図１中の右側）に搬送しながら、その搬送経路に設けられた処理ユニット６２によって各基板Ｓｗに所定の真空処理が施される。処理ユニット６１，６２としては、基板Ｓｗに対してスパッタリング法により成膜処理を施すためのロータリーカソードを備えるものを用いることができる。尚、処理ユニット６１，６２により施される真空処理としては、成膜処理に限らず、エッチング処理や熱処理等を例示できる。処理ユニット６１，６２は各処理に必要な公知の構成を持つため、ここでは詳細な説明を省略する。また、処理ユニット６１，６２により同一の真空処理を施してもよいし、異なる真空処理を施してもよい。
Then, when the
また、ステージ３を上記上動位置よりも下方の下動位置（図１中に仮想線で示す最下位置）に下動し、移載手段５１ｂにより第２ローラコンベヤ４２からステージ３にトレイ２を移載する。このトレイ２を真空雰囲気中の真空チャンバ１から大気中に搬出するため、ステージ３を上記ロードロック位置まで上動して内部空間２０を画成し、この内部空間２０内にベントガスを導入して大気雰囲気とする。
In addition, the
ところで、第２ローラコンベヤ４２からステージ３にトレイ２を移載したときに、ステージ３に対してトレイ２が位置ずれしていると、ステージ３のロードロック位置にてトレイ２に対する基板Ｓｗの交換ができない。また、第２ローラコンベヤ４２からステージ３にトレイ２を移載する際に、ステージ３に別のトレイ２が存在すると、トレイ２同士が接触してトレイ２や基板Ｓｗの破損を招く。更に、ステージ３の動作異常に起因してステージ３が傾くことがある。
By the way, when the
そこで、本実施形態では、窓部１３ａの上方に設けた第１変位センサ１４ａを、例えばステージ３の下動位置にて、トレイ２の上面２ａで反射した光を所定の受光位置で受光するように予め調整すると共に、窓部１３ｂの上方に設けた第２変位センサ１４ｂを、ステージ３の上面３ａで反射した光を所定の受光位置で受光するように予め調整しておく。図３を参照して、Ｐａは、第１変位センサ１４ａにより受光する光の反射位置を、Ｐｂは、第２変位センサ１４ｂにより受光する光の反射位置を示す。このように調整しておけば、ステージ３上にトレイ２が存在する場合には第１変位センサ１４ａの受光位置（第１変位センサ１４ａからトレイ２までの距離）は変化しないが（たとえ変化したとしてもその変化量が極めて小さい）、ステージ３上にトレイ２が存在しないと、第１変位センサ１４ａがステージ３の上面３ａで反射した光を受光するため、トレイ２の厚みに起因して第１変位センサ１４ａの受光位置（距離）が変化する（つまり、第１変位センサ１４ａにより受光する光の反射位置は、トレイ２の有無により受光距離が（略トレイ２の厚み分）変化する位置とする必要がある）。また、ステージ３に対するトレイ２の位置ずれが発生していない場合には第２変位センサ１４ｂの受光位置（第２変位センサ１４ｂからステージ３までの距離）が変化しないが、トレイ２の位置ずれが発生し、その位置ずれが第２変位センサ１４ｂの光の反射位置まで到達すると、第２変位センサ１４ｂがトレイ２の上面２ａで反射した光を受光し、トレイ２の厚みに起因して第２変位センサ１４ｂの受光位置（距離）が変化する。また、ステージ３の動作異常によりステージ３が傾くと、第１及び第２の変位センサ１４ａ，１４ｂの少なくとも一方の受光位置（距離）が、例えばステージ３の下動位置にて、予め調整した際に制御手段Ｃｕ内に記憶した、各上面にて反射した光に基づく当初位置（距離）よりも大きく変化する。従って、第１及び第２の変位センサ１４ａ，１４ｂの受光位置の変化量に基づいて、トレイ２の在荷確認、ステージ３に対するトレイ２の位置ずれの監視や、ステージ３の動作異常の監視を統括的に行うことができる。尚、蓋体１２の内部空間２０が真空雰囲気か大気雰囲気かによって、蓋体１２ひいては蓋体１２に設けられた（レンズとして機能する）窓部１３ａ，１３ｂ，１３ｃの位置が変わるため、各変位センサの受光位置の調整及び当初位置（距離）の制御手段Ｃｕ内への記憶は、蓋体１２の内部空間２０を真空引きした後に行うことが好ましい。尚、制御手段Ｃｕ内への当初位置（距離）の記憶は、下動位置および上動位置の双方共に記憶されることが検出精度向上、特に傾き検知（ステージ３の動作異常の監視）の面から望ましい。
Therefore, in the present embodiment, the
また、窓部１４ｃ上方の第３変位センサ１４ｃをステージ３の上面３ａで反射した光を所定の受光位置で受光するように予め調整しておけば、トレイ２の位置ずれが発生し、第３変位センサ１４ｃがトレイ２の上面２ａで反射した光を受光する位置となった場合、第３変位センサ１４ｃの受光位置（ステージ３の上面３から第３変位センサ１４ｃまでの距離）が変化する。尚、図３に示すＰｃは、第３変位センサ１４ｃにより受光する光の反射位置を示す。従って、第２及び第３の変位センサ１４ｂ，１４ｃのいずれか一方の受光位置が変化したときに、トレイ２の位置ずれを検知でき、トレイ２の位置ずれについて回転方向（Ｚ軸回転方向）の検出精度を向上させる結果を得ることができる。さらに、第１〜第３の３つの変位センサ１４ａ〜１４ｃの受光位置の変化量からステージ３の傾きを求めることができるため、求めた傾きからステージ３の動作異常をより精度良く検知することもできる。つまり、検出点を３点とし、かつ、３点のうち２点についてはトレイ２のＸ軸方向及びＺ軸回転方向の位置ずれを検出を兼ねる構成とし、また、各センサから反射面までの距離をも測定し、この測定値と当初記憶値とを比較することで、トレイ２の有無、トレイ２のＸ軸方向及びＺ軸回転方向の姿勢の検出、およびステージ３の平面度（当初記憶値からの逸脱度）の検出を同時に行うことを可能とした。
In addition, if the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、第１変位センサ１４ａが、トレイ２の上面２ａで反射した光を所定の受光位置で受光するように予め調整しているが、図４に示す如く第１変位センサ１４ａがトレイ２の突片２１で反射した光を所定の受光位置で受光するように、窓部１３ａ及び第１変位センサ１４ａの位置を含めて予め調整してもよい。これによれば、トレイ２がＹ軸方向で位置ずれを起こしたとしても、第１変位センサ１４ａの受光位置は変化しないが、トレイ２が存在しない場合や、トレイ２がＸ軸方向又は回転方向に位置ずれを起こした場合には、第１変位センサ１４ａがステージ３の上面３ａで反射した光を受光するため、突片２１からステージ３の上面３ａまでの距離に起因して第１変位センサ１４ａの受光位置が変化する。このため、第１及び第２の両変位センサ１４ａ，１４ｂの受光位置の変化量から、トレイ２の在荷確認、トレイ２のＸ軸方向又は回転方向の位置ずれの監視、ステージ３の動作異常の監視を統括的に行うことができる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the thing of the said embodiment, A various deformation | transformation is possible unless it deviates from the meaning of this invention. For example, in the above embodiment, the
さらに、図４に示すように、ステージ上面３ａにストッパ部３３を設け、トレイ２をＸ軸方向一方に移動させて第２ローラコンベア４２からステージ３上に移載するとき、トレイ２のＸ軸方向一方の側面２ｂがストッパ部３３に当接してトレイ２がＸ軸方向に位置決めされるように構成すれば、トレイ２のＸ軸方向の位置ずれは発生しない。このため、第１及び第２の２つの変位センサ１４ａ，１４ｂの受光位置の変化量から、トレイ２の回転方向の位置ずれを検知できる。
Furthermore, as shown in FIG. 4, when the
また、上記実施形態では、２つのローラコンベヤ４１，４２を備える場合を例に説明したが、１つのローラコンベヤを備えるものにも適用できる。この場合、ローラコンベヤによりトレイをＸ軸方向に往復動させながら、真空ユニットにより基板に対して真空処理が施される。尚、トレイ搬送手段としては、ローラコンベヤに限らず、例えば２つの駆動ローラにチェーンを巻き掛けたものを用いることができる。
Moreover, although the case where the two
また、上記実施形態では、第３変位センサ１４ｃを、ステージ３の上面３ａで反射した光を所定位置で受光するように調整する場合を例に説明したが、トレイ２の上面２ａで反射した光を所定位置で受光するように調整してもよい。この場合も、上記実施形態と同様に、３つの変位センサ１４ａ〜１４ｃの受光位置からステージ３の傾きを求めることができ、ステージ３の動作異常を検知できる。
In the above embodiment, the
ＬＭ…ロードロック装置、ＶＭ…真空処理装置、Ｓｗ…基板、１…真空チャンバ、１１…隔壁，真空チャンバ上壁、１１ａ…透孔、１２…蓋体、１３ａ〜１３ｃ…窓部、１４ａ…第１変位センサ、１４ｂ…第２変位センサ、１４ｃ…第３変位センサ、２…トレイ、２ａ…トレイ２の上面、２１…突片、３…ステージ、３ａ…ステージの上面、３１…フランジ、３３…ストッパ部、４２…第２ローラコンベヤ（トレイ搬送手段）、６１，６２…処理ユニット。
LM: Load lock device, VM: Vacuum processing device, Sw: Substrate, 1: Vacuum chamber, 11: Partition wall, Vacuum chamber upper wall, 11a: Through hole, 12: Lid, 13a to 13c: Window, 14a: 14th 1 displacement sensor, 14b: second displacement sensor, 14c: third displacement sensor, 2: tray, 2a: upper surface of
Claims (4)
上下方向に貫通する透孔を有して水平な姿勢で設置される隔壁と、隔壁上面で透孔の外周縁部に気密保持した状態で当接する、下面が開放された筒状の蓋体と、隔壁の下方に配置されて、その平坦な上面にトレイの設置が可能であると共にこの隔壁に対して上下動自在なステージと、を備え、ステージを上動させると、ステージの外周面からその水平方向に延出されたフランジが隔壁下面で透孔の外周縁部に気密保持した状態で当接してステージの上部が透孔を通って蓋体の内部空間に突出し、この蓋体内に気密な内部空間が画成されるようにしたものにおいて、
蓋体上面に所定波長の光を透過する窓部が設けられ、窓部の上方に、所定波長の光を照射する光源を持つ少なくとも２個の反射式の変位センサが設けられ、その中の第１変位センサがトレイの上面で反射した光を受光し、その中の第２変位センサがステージの上面で反射した光を受光するように構成されていることを特徴とするロードロック装置。 A load lock device for loading a tray having a plurality of substrates set therein into a vacuum atmosphere from the atmosphere, or unloading the tray from the vacuum atmosphere into the atmosphere,
A partition having a vertically penetrating through hole and installed in a horizontal posture, and a cylindrical lid whose lower surface is open and is in contact with the upper surface of the partition airtightly held on the outer peripheral edge of the through hole; A stage which is disposed below the partition wall and on which the tray can be installed on the flat upper surface and which is movable vertically with respect to the partition wall, and the stage is moved upwards from the outer peripheral surface of the stage A horizontally extended flange is in contact with the lower surface of the partition in a state of being airtightly held on the outer peripheral edge of the through hole, and the upper part of the stage protrudes through the through hole into the internal space of the lid and is airtight inside this lid body In the one where the inner space is defined,
A window for transmitting light of a predetermined wavelength is provided on the upper surface of the lid, and at least two reflection-type displacement sensors having a light source for emitting light of a predetermined wavelength are provided above the window, and (1) A load lock device characterized in that the displacement sensor receives light reflected on the upper surface of the tray, and the second displacement sensor in it receives light reflected on the upper surface of the stage.
水平方向で互いに直交する方向をＸ軸方向及びＹ軸方向、ステージの下動位置を起点とし、この起点に向けてＸ軸方向一方にトレイを搬送できるトレイ搬送手段と、トレイ搬送手段で搬送されるトレイをステージ上に移載する移載手段と、トレイ搬送手段による搬送中にトレイにセットされた基板に対して真空処理を施す処理ユニットとを備え、
Ｙ軸方向に位置するトレイの側面にその外方に突出する突片が設けられ、前記第１変位センサが突片で反射した光を受光するように構成されていることを特徴とする真空処理装置。 A vacuum processing apparatus comprising the load lock apparatus according to claim 1, wherein the partition is an upper wall of a vacuum chamber and the stage is provided in the vacuum chamber.
Starting from the X-axis direction and the Y-axis direction in the horizontal direction and directions orthogonal to each other as the starting point, the tray conveying means capable of conveying the tray in one X-axis direction toward this origin A transfer unit for transferring the tray on the stage, and a processing unit for performing vacuum processing on the substrate set in the tray during transfer by the tray transfer unit;
A projecting piece protruding outward is provided on a side surface of the tray positioned in the Y-axis direction, and the first displacement sensor is configured to receive light reflected by the projecting piece, and the vacuum processing is characterized. apparatus.
A stopper is provided on the upper surface of the stage, and when the tray is further moved in the X axis direction by the transfer means and transferred from the transport means onto the stage, one side of the tray in the X axis direction abuts the stopper 4. The vacuum processing apparatus according to claim 3, wherein the tray is positioned in the X-axis direction.
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