JPH04231464A - インライン式成膜装置の搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、搬送装置、特に、成膜
すべき基板がそれぞれ装着された複数個の基板カートを
インライン式成膜装置の各室に搬送するためのインライ
ン式成膜装置の搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】基板上に絶縁膜や金属膜を
形成する装置として、スパッタリング装置やプラズマＣ
ＶＤ装置等の成膜装置が用いられている。また、これら
の成膜装置において、処理能率を高めるためにインライ
ン式が採用されている。

【０００３】このインライン式成膜装置は、一般に、成
膜すべき基板が導入される入口室と、基板を加熱する加
熱室と、成膜処理を行う成膜室と、成膜された基板を冷
却して装置外部に搬出するための出口室とを有している
。各室内には、基板が装着された基板カートを搬送する
ための搬送機構が設けられている。この搬送機構により
、基板は基板カートに装着された状態で順に各室に搬送
され、加熱，成膜，及び冷却処理が連続して行われる。

【０００４】このようなインライン式成膜装置を用いて
複数の基板に成膜処理を行う際には、各基板が装着され
た複数個の基板カートを用意し、各基板カートを入口室
内に１台ずつ搬入して処理を行う。

【０００５】ところが、この場合には、基板カートの搬
入のたびごとに入口室が大気に開放されるため、各基板
カートの搬入ごとに入口室内を真空排気しなければなら
ない。この結果、入口室への導入処理に時間がかかり、
タクトタイムが長くなる。

【０００６】本発明の目的は、タクトタイムを短縮でき
、効率良く処理を行えるインライン式成膜装置の搬送装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る搬送装置は
、成膜すべき基板がそれぞれ装着された複数個の基板カ
ートをインライン式成膜装置の各室に搬送するためのイ
ンライン式成膜装置の搬送装置である。本搬送装置は、
台車と、導入装置と、搬送機構とを備えている。前記台
車は、各基板カートを収容する移動自在なものである。 前記導入装置は、成膜装置の入口室に設けられ、台車を
入口室内に導入するためのものである。前記搬送機構は
、入口室に設けられ、台車内の各基板カートを各室に順
次搬送するためのものである。

【０００８】

【作用】本発明では、成膜処理の際には、まず、成膜す
べき基板がそれぞれ装着された複数個の基板カートを台
車内に収容する。次に、成膜装置の入口室に設けられた
導入装置により、台車を入口室内に導入する。そして、
入口室に設けられた搬送機構により、台車内に収容され
た各基板カートを成膜装置の各室に順次搬送する。各室
では、それぞれ所定の処理が行われる。

【０００９】この場合には、複数の基板を入口室内に一
度に導入して処理を行うので、複数の基板について入口
室の真空排気を一度で済ますことができ、これによりタ
クトタイムを短縮でき、効率良く処理を行える。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の一実施例が採用されたインラ
イン式成膜装置を示している。

【００１１】図１において、この成膜装置は、基板が装
着された基板カートが導入される入口室（ロード室）１
と、基板加熱を行う加熱室２と、成膜処理を行う成膜室
３と、成膜された基板を冷却するための出口室（アンロ
ード室）４と、処理の終了した基板カートを装置外部に
搬出するための搬出ステーション５とから構成されてい
る。各室１〜５の間には、それぞれ仕切弁６〜９が設け
られている。なお、各室１〜４は、図示しない真空排気
系に接続されている。

【００１２】入口室１は、開閉自在な扉１０を有してい
る。入口室１内には、前後方向（図の上下方向）に延び
る１対のレール１１が配設されている。また、入口室１
の外部には、レール１１の延長線上に１対のレール１２
が配設されている。一方、複数個の基板カートが収容さ
れる台車１３の下部には、図２及び図３に示すように、
キャスター１８が設けられている。各キャスター１８は
、レール１１，１２の上部に係合しており、台車１３は
各レール１１，１２上を移動自在になっている。

【００１３】入口室１には、台車１３を入口室１内に導
入するためのサーボモータ１４が設けられている。サー
ボモータ１４の回転軸端には、ピニオン１５が装着され
ている（図３，図５参照）。一方、台車１３の側面下部
には、ピニオン１５と噛み合うラック２０が設けられて
いる。ラック２０は、図３の紙面直角方向に延びる部材
である。

【００１４】また、入口室１には、台車１３内に収容さ
れた各基板カートを加熱室２側へ搬送するためのサーボ
モータ１６が設けられている。サーボモータ１６の回転
軸端には、ピニオン１７が装着されている。サーボモー
タ１６の回転力は、ピニオン１７を介して各基板カート
下部のラック（後述）に伝達されるようになっている。

【００１５】台車１３内には、図２に示すように、所定
間隔を隔てて複数の仕切板２１が設けられている。各仕
切板２１は、台車１３内の上部及び下部にそれぞれ取り
付けられている。隣り合う各仕切板２１によって、成膜
すべき基板が装着された基板カート２２を収容するため
の複数の基板カート収容部２３が形成されている。各基
板カート収容部２３の下部には、それぞれレール２４が
設けられている。各レール２４は、図２の紙面直角方向
に延びる部材である。また、各基板カート２３内におい
てレール２４の側方には、ピニオン２５が設けられてい
る。ピニオン２５は、レール２４に回転自在に支持され
ており、また各基板カート収容部２３内にそれぞれ２個
ずつ設けられている（図３参照）。一方、基板カート２
２の下部には、回転自在なコロ２６と、図２の紙面直角
方向に延びるラック２７が設けられている。基板カート
２２が各基板カート収容部２３内に収容された状態で、
基板カート２２のコロ２６はレール２４上に載置され、
またラック２７はピニオン２５に噛み合うようになって
いる。

【００１６】入口室１には、ピニオン２５を回転駆動す
るための駆動機構３０（図５）が設けられている。

【００１７】この駆動機構３０は、入口室１の下部にお
いて鉛直方向に支持されたシリンダ３１と、シリンダ３
１の上方に配置されたアーム状部材３２とを有している
。アーム状部材３２の一端は、入口室１の下部に固定さ
れた支持部材３３に回動自在に支持されている。また、
アーム状部材３２の他端は、リンク部材３４を介して、
シリンダ３１のピストンロッド３１ａ先端に連結されて
いる。また、アーム状部材３２には、回転自在なアイド
ラギア３５が設けられている。一方、支持部材３３には
、アイドラギア３５と噛み合うピニオン１７（図１）が
回転自在に支持されている。このピニオン１７の回転中
心は、アーム状部材３２の回動中心と一致している。こ
の構成により、シリンダ３１を駆動してピストンロッド
３１ａを突出させると、アーム状部材３２が支持部材３
３の回りを上方へ旋回し、これにより、アイドラギア３
５がピニオン１７と噛み合いつつ上方へ移動する。この
結果、アイドラギア３５が台車１３下部のピニオン２５
と噛み合う。

【００１８】また、台車１３内において、各基板カート
保持部２３の後端部（図１左方）上部には、それぞれ係
止部材４０が設けられている（図４参照）。各係止部材
４０は、各基板カート収容部２３内において上下方向に
支持された各軸４１の回りを回動自在になっている。た
だし、係止部材４０は、図示しない規制部材により、図
４の実線位置から下方への移動が規制されており、実線
位置から上方へのみ回動し得る。また、軸４１に装着さ
れたコイルばね４２（図２）のばね力により、係止部材
４０は常時実線位置に配置されるよう付勢されている。 各基板カート２２は、図２の紙面手前側から挿入され、
係止部材４０の回動により各基板カート収容部２３内に
収容される。各基板カート収容部２３内において係止部
材４０と対向する奥側（図２の奥側）には、基板カート
２２の前端面と当接するストッパー４５（図５）が設け
られている。ストッパー４５は、台車１３の上部に上下
方向摺動自在に支持されたピン４６により、基板カート
２２の進行方向と直交する面内で、上下方向に回動自在
となっている。そして、このピン４６が下降することに
より、ストッパー４５が図７の上方に回動する。一方、
入口室１の上部においてピン４６と対向する位置には、
シリンダ５０（図４，図５）が設けられている。シリン
ダ５０の駆動により、そのピストンロッド５０ａがピン
４６の上端面に当接し、ピン４６を押し下げるようにな
っている。

【００１９】入口室１の下部には、台車１３を入口室１
内に位置決めするための位置決め用シリンダ５２が設け
られている。一方、台車１３の下部には、図３に示すよ
うに、台車１３の搬送方向（紙面直角方向）に延びるプ
レート５３が固定されている。プレート５３の下面には
、紙面直角方向に所定のピッチで複数の穴５４が形成さ
れている。これらの穴５４内に位置決め用シリンダ５２
のピストンロッド５２ａ先端が係止し得る。また、各穴
５４のピッチは、各基板カート保持部２３の位置に対応
している。

【００２０】入口室１の側部には、フォトセンサ５５が
設けられている。このフォトセンサ５５は、入口室１内
に台車１３が搬入されたことを検知するためのものであ
る。

【００２１】搬出ステーション５には、前後方向に延び
るレール６０が配設されている。また、搬出ステーショ
ン５には、入口室１の各サーボモータ１４，１６に対応
する各サーボモータ６１，６２及び駆動機構３０に対応
する駆動機構（図示せず）が設けられている。この搬出
ステーション５内には、空の台車１３が配置されており
、処理の終了した各基板カート２２が順次台車１３の各
基板カート保持部２３内に収容される。また、図示して
いないが、加熱室２内には基板加熱用のシースヒータが
配置されており、成膜室３には反応ガス導入のためのガ
ス導入系が接続されている。

【００２２】次に、動作について説明する。

【００２３】成膜処理の際には、まず、台車１３内に成
膜すべき基板が装着された基板カート２２をセットする
。この場合には、各基板カート２２に成膜すべき基板を
装着した状態で、台車１３の各基板カート保持部２３内
に図２の紙面上方から各基板カート２２を挿入する。 このとき、基板カート２２下部のコロ２６をレール２４
上に載置し、またラック２７をピニオン２５に噛み合わ
せるとともに、基板カート２２の前端面で係止部材４０
を押し開き、基板カート２２を基板カート保持部２３内
に挿入する。基板カート保持部２３内において、基板カ
ート２２の前端面はストッパー４５に当接して位置決め
される。また、基板カート２２が基板カート保持部２３
内に収容されると、係止部材４０がコイルばね４２のば
ね力により回動して元の位置（図４実線位置）に戻り、
基板カート２２の抜け落ちが防止される。このようにし
て、基板カート２２が基板保持部２３内にセットされる
。ここでは、台車１３内に６個の基板カート２２がセッ
トされている（図２では一部のみ図示）。

【００２４】次に、たとえば作業者が、基板カート２２
がセットされた台車１３をレール１２及び１１上を走行
させて、台車１３の一部を入口室１内に入れる。このと
き、台車１３下部のラック２０はサーボモータ１４側の
ピニオン１５に噛み合っている。また、台車１３の一部
が入口室１内に導入されたとき、フォトセンサ５５が台
車１３を検知して、サーボモータ１４が駆動を開始する
。これにより、ピニオン１５及びラック２０を介して台
車１３がレール１１上を走行し、入口室１内に導入され
る。そして、フォトセンサ５５が台車１４の後端縁１３
ａ（図２）を検出すると、この検出信号によりサーボモ
ータ１４が停止する。このとき、入口室１下部のシリン
ダ５２の上方には、台車１３下部のプレート５３が位置
している。次に、シリンダ５２を駆動してピストンロッ
ド５２ａを突出させる。すると、ピストンロッド５２ａ
先端がプレート５３に形成された最も奥側（図３の紙面
奥側）の穴５４に係合し、これにより、台車１３が入口
室１の前後方向（図１の上下方向）に位置決めされ、基
板カート搬送位置にセットされされる。次に、扉１０を
閉じ、図示しない真空排気系により入口室１内を真空排
気する。なお、このとき、加熱室２内も同様に真空排気
される。

【００２５】次に、入口室１上部のシリンダ５０を駆動
してピストンロッド５０ａを突出させる。すると、ピス
トンロッド５０ａの下方に配置された台車１３のピン４
６が押し下げられ、これにより、ストッパー４５が上方
に回動する。次に、仕切弁６を開き、入口室１下部の駆
動機構３０及びサーボモータ１６を駆動することにより
、加熱室２への基板カート２２の搬送を行う。

【００２６】すなわち、この場合には、まず、シリンダ
３１を駆動してピストンロッド３１ａを突出させる。す
ると、リンク部材３４を介してアーム状部材３２が支持
部材３３の回りを上方に回動する。これにより、アーム
状部材３２に取り付けられたアイドラギア３５がピニオ
ン１７に噛み合いつつ上方へ移動し、台車１３下部のピ
ニオン２５に噛み合う。この状態から、サーボモータ１
６を駆動してピニオン１７を回転させることにより、ア
イドラギア３５を介してピニオン２５が回転する。これ
により、ラック２３を介して基板カート２２が加熱室２
内に搬入される。加熱室２への搬入後、仕切弁５を閉じ
、所定の加熱処理を行う。加熱処理後、仕切弁７を開い
て基板カート２２を成膜室３内に搬入し、成膜室３内で
ガス導入等を行いつつ所定の成膜処理を行う。成膜処理
後、基板カート２２は出口室４に搬入され、冷却処理後
、搬出ステーション５に搬送される。搬出ステーション
５では、待機している室の台車１３内に処理の完了した
基板カート２２が収容される。

【００２７】一方、入口室１内では、加熱室２への基板
カート搬送後、次に処理すべき基板カートの搬送準備を
行う。すなわち、まず、シリンダ５２を駆動してピスト
ンロッド５２ａを後退させ、ピストンロッド５２ａ先端
と台車１３下部の穴５４との係合を解除する。また、シ
リンダ３１を駆動してピストンロッド３１ａを後退させ
、アーム状部材３２を下方へ回動させる。これにより、
アーム状部材３２に支持されたアイドラギア３５が下方
に移動して、台車１３下部のピニオン２５との噛み合い
が外れる。さらに、シリンダ５０の駆動により、ピスト
ンロッド５０ａを後退させ、ストッパ４５を元の位置に
戻す。

【００２８】次に、サーボモータ１４を駆動して台車１
３を１ステップ分移動させる。これにより、次に処理す
べき基板カート２２が収容された基板カート保持部２３
がシリンダ３１の上方に配置される。次に、シリンダ５
２を駆動してピストンロッド５２ａを突出させ、ピスト
ンロッド５２ａ先端を台車１３下部の対応する穴５４内
に係合させて、台車１３を位置決めする。これにより、
基板カート２２が基板カート搬送位置にセットされる。 次に、シリンダ３１を駆動してピストンロッド３１ａを
突出させ、アーム状部材３２を支持部材３３の上方へ回
動させる。これにより、アイドラギア３５が、基板保持
部２３内のピニオン２５に噛み合う。このようにして、
基板カート２２の搬送準備が行われる。加熱室２内で加
熱処理が終了した基板カートが成膜室３内に搬入され、
加熱室２内が空の状態になると、仕切弁６を開き、サー
ボモータ１６を駆動して、次に処理すべき基板カート２
２を加熱室２内へ搬入する。

【００２９】以下、同様にして、台車１３内に収容され
た各基板カート２２を順次基板カート搬送位置に移動さ
せて加熱室２内への搬送が行われる。一方、搬出ステー
ション５では、待機している空の台車１３内に処理の終
了した各基板カート２２が次々と搬入される。なお、こ
の場合には、入口室１内での基板カート搬送の場合と同
様に、台車１３を１ステップずつ移動させることにより
、台車１３の各基板カート保持部２３内に各基板カート
２２が搬入される。この台車１３内が満杯になると、サ
ーボモータ６１を駆動することにより、台車１３が搬出
ステーション５から搬出される。

【００３０】この場合には、台車１３内に収容された各
基板カート２２についてすべて搬送が終了するまで、入
口室１の扉１０を開放することなく作業が行われるので
、複数個の基板カートについて入口室の真空排気を一度
で済ますことができる。これにより、入口室１内へ基板
カート２２を１個ずつ導入し、その都度入口室１内を真
空排気する場合に比べ、タクトタイムが大幅に短縮し、
処理効率が向上する。

【００３１】

【発明の効果】本発明に係るインライン式成膜装置の搬
送装置によれば、入口室内に一度に複数個の基板カート
を導入して、各基板カートを成膜装置の各室に順次搬送
するので、タクトタイムを短縮でき、効率良く処理を行
える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が採用されたインライン式成
膜装置の概略構成図である。

【図２】前記実施例における台車の側面概略図である。

【図３】前記台車の正面概略図である。

【図４】前記成膜室の入口室の側面概略図である。

【図５】前記入口室の正面概略図である。

【図６】図２のＶＩ−ＶＩ断面略図である。

【図７】図３のＶＩＩ　−ＶＩＩ　断面略図である。

【符号の説明】

１　　入口室 １３　　台車 １４，１６　　サーボモータ ２２　　基板カート ３０　　駆動機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　成膜すべき基板がそれぞれ装着された
   複数個の基板カートをインライン式成膜装置の各室に搬
   送するためのインライン式成膜装置の搬送装置であって
   、前記各基板カートを収容する移動自在な台車と、前記
   成膜装置の入口室に設けられ、前記台車を前記入口室内
   に導入するための導入装置と、前記入口室に設けられ、
   前記台車内の各基板カートを前記各室に順次搬送するた
   めの搬送機構と、を備えたインライン式成膜装置の搬送
   装置。