JPH11158630A - 真空搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スパッタ成膜用真空容器１内の真空室２の左
右側壁部１ａ，１ａに、被搬送体４０を左右端部にて支
持する複数の回転ローラ８，８，…をそれぞれ搬送方向
に沿って並んで配置し、これら回転ローラ８，８，…を
同期回転させて被搬送体４０を真空室２内に搬入出して
基板Ｗを成膜する場合、真空室２内での摺動摩耗部分を
可及的に少なくして真空室２での発塵を大幅に抑制し、
真空室２内の摩耗部品の長寿命化を図る。 【解決手段】 真空室２内の複数の回転ローラ８，８，
…の各回転軸１３を容器１の側壁部１ａを気密状に貫通
させて容器１外に突出させ、その軸端に従動側歯付プー
リ１４を固定する。この各従動側歯付プーリ１４と、駆
動モータ１８に駆動連結された真空容器１外の駆動側歯
付プーリ２１との間に歯付ベルト２２を巻き掛ける。こ
のことで、複数の回転ローラ８，８，…を同期回転させ
る同期回転駆動機構１０を真空容器１外に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空容器内の真空
室で被搬送体を搬送する真空搬送装置に関し、特に、そ
の搬送に伴う発塵を防止するための技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、工業用材料等の表面に薄膜を形
成するインライン型の成膜装置においては、その材料を
パレット等の被搬送体に支持した状態で、その被搬送体
を複数の真空容器（入口槽、加熱槽、分配槽、処理槽、
出口槽等）内の各真空室に順に搬入出させながら材料等
に対する成膜を行うようになっている。

【０００３】このように、真空容器内の真空室で被搬送
体を搬送する真空搬送に用いられる真空搬送装置とし
て、従来、実公平５―３８０５４号公報に示されるよう
に、真空室内の対向する左右側壁部に、被搬送体を左右
端部にて上載支持する複数の回転ローラをそれぞれ被搬
送体の搬送方向に沿って１列に並んで配置するととも
に、この左右各列の回転ローラ近くの真空室の側壁部に
それぞれ搬送方向に沿って延びる左右１対の駆動軸を支
持して、この各駆動軸と各列の回転ローラとをそれぞれ
傘歯車機構によって連結し、左右の駆動軸を真空容器外
からモータ等により回転駆動することで、複数の回転ロ
ーラを同期回転させて、その上に載置される被搬送体を
搬送するようにしたものが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のも
のでは、真空室内に回転ローラを同期回転させるための
駆動軸や傘歯車機構が収容されているので、真空室の容
積が大きくなって、排気性能が低下するばかりでなく、
真空室での摺動摩耗部分が多く、その摺動摩耗部分から
の発塵によって成膜に悪影響を及ぼす上に、真空室内に
ある摩耗部品の寿命が短く、その交換メンテナンスのた
めの間隔が短くなるという問題があり、さらに改良の余
地があった。

【０００５】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、上記した真空室内の複数の回転ロー
ラを同期回転させる機構を改良することにより、真空室
の容積を小さくするとともに、真空室内での摺動摩耗部
分を可及的に少なくして、真空室での発塵を大幅に抑制
し、真空室内の摩耗部品の長寿命化を図ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明では、回転ローラのみを真空室内に配置
し、その複数の回転ローラを同期回転させるための機構
は真空容器の外部に配置するようにした。

【０００７】具体的には、請求項１の発明では、真空容
器内の真空室で被搬送体を搬送するようにした真空搬送
装置を前提とする。

【０００８】そして、上記真空室の対向する左右側壁部
にそれぞれ上記被搬送体の搬送方向に沿って並んで回転
可能に軸支され、被搬送体を左右端部にて移動可能に支
持する複数の回転ローラと、真空容器の外側に設けら
れ、上記複数の回転ローラを同期して回転させる同期回
転駆動機構とを備えたことを特徴としている。

【０００９】上記の構成により、被搬送体を搬送すると
き、真空室の左右側壁部にそれぞれ被搬送体の搬送方向
に沿って並んで配置されている複数の回転ローラが同期
回転駆動機構の作動により同期して回転し、この複数の
回転ローラの同期回転により、被搬送体がその左右端部
を複数の回転ローラに支持された状態で順に搬送方向に
送られる。このことで被搬送体が真空室内を搬送され
る。

【００１０】そのとき、上記複数の回転ローラを同期回
転させる同期回転駆動機構は真空容器の外側に設けら
れ、真空室内には複数の回転ローラのみが配置されてい
るので、同期回転駆動機構の摺動摩耗部分は真空室外に
位置し、真空室内では各回転ローラと被搬送体との接触
部分のみが摺動部分となる。このため、真空室内での摺
動摩耗部分からの発塵は極めて少なくなり、その発塵に
よる成膜処理等への悪影響を防止することができる。し
かも、真空室内にある摩耗部品の寿命を延ばすことがで
き、その交換メンテナンスの間隔を長くすることができ
る。

【００１１】請求項２の発明では、上記被搬送体の左右
端部に、それぞれ被搬送体の搬送方向に沿って互いに平
行に延びかつ回転ローラ上に載置されるレールを設け
て、回転ローラの回転により該回転ローラ上をレールが
送られて被搬送体が移動するように構成する。また、上
記回転ローラ外周において上記レールが載置される上端
以外の部分、ないし上記レールの下面及び左右両側面を
覆う遮蔽カバーを設ける。

【００１２】こうすれば、上記回転ローラ外周における
上端以外の部分、ないしレールの下面及び左右両側面が
遮蔽カバーによって遮蔽されるので、例えば成膜部から
真空室内を飛来する成膜材料の蒸発成分が上記回転ロー
ラやレールに付着するのを遮蔽カバーで防止できる。こ
のため、その回転ローラやレールに付着した成膜付着物
による発塵を低減できるとともに、その清掃期間をも短
くすることができる。

【００１３】その場合、請求項３の発明では、上記回転
ローラ外周の上端以外の部分ないしレールの下面及び左
右両側面と遮蔽カバーとの間に、気体分子の侵入による
真空放電不可能な微小間隔（例えば２〜５ｍｍ）の空隙
をあける構造とする。このことで、回転ローラ外周の上
端以外の部分ないしレールの下面及び左右両側面と遮蔽
カバーとの間の空隙に上記成膜材料等が回り込んで侵入
して回転ローラやレールに付着するのを防止できる。し
かも、上記空隙に気体分子も入り込み難くなり、その気
体分子による真空放電により回転ローラやレールが成膜
されて発塵の元となる副生成物を生成しなくなり、これ
らによって真空室での発塵をさらに低減することができ
る。

【００１４】請求項４の発明では、上記同期回転駆動機
構は、回転ローラの回転軸の真空容器外側端部にそれぞ
れ取付固定された複数の従動側歯付プーリと、駆動手段
に連結された駆動側歯付プーリと、上記駆動側及び複数
の従動側歯付プーリに巻き掛けられた歯付ベルトとを備
えたものとする。こうすると、同期回転駆動機構の望ま
しい構成が容易に得られる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１、図３及び図４は本発明の実
施形態に係る真空搬送装置を示し、１は図３及び図４で
左右方向に延びる断面矩形箱状のスパッタ処理用真空容
器で、この真空容器１は例えば他の処理を行う同様の２
つの真空容器（図示せず）に接続されていて、インライ
ン型のスパッタ装置を構成しており、真空容器１の内部
には真空室２が形成されている。また、図示しないが、
真空容器１の長さ方向の一端部には、入口側ゲート弁に
より開閉されかつ隣接する一方の真空容器に連通する入
口部が、また他端部には、出口側ゲート弁により開閉さ
れかつ隣接する他方の真空容器に連通する出口部がそれ
ぞれ開口されており、これらの各ゲート弁を開いた状態
で、ワークとしてのスパッタ成膜用基板Ｗを支持した被
搬送体４０を真空室２内に搬入出し、また両ゲート弁の
閉じ状態で真空室２内を真空状態にするようにしてい
る。

【００１６】上記真空容器１内の真空室２の底壁部に
は、ターゲット４及び磁石５，５，…を有するスパッタ
成膜部６が設けられており、真空室２の真空状態でスパ
ッタ成膜部６を作動させることで、被搬送体４０に支持
されている基板Ｗに対しスパッタ成膜をするようになっ
ている。

【００１７】上記被搬送体４０はスパッタ成膜対象であ
る基板Ｗ（ワーク）を支持して真空室２を移動するもの
で、真空容器１の長さ方向に沿って長い矩形板状の部材
からなり、その左右幅中間部には開口４１が形成され、
この開口４１の部分には基板Ｗが下面成膜部をさらすよ
うに載置されている。また、被搬送体４０の左右端部下
面にはそれぞれ真空容器１の長さ方向（被搬送体４０の
搬送方向）に互いに平行に延びる左右１対のレール４
２，４２が一体に形成されている。

【００１８】上記真空容器１の対向する左右側壁部１
ａ，１ａの一方には、水平方向の軸心を有しかつ真空室
２内に臨む同径の複数の回転ローラ８，８，…が、また
他方には同様に同じ数の回転ローラ８，８，…がそれぞ
れ同じ高さ位置を被搬送体４０の搬送方向に沿って一定
間隔をあけて並んだ状態で配置され、これら左右側壁部
１ａ，１ａの回転ローラ８，８，…同士は互いに対応し
た位置に位置付けられている。そして、この左右に対応
する回転ローラ８，８同士の間隔は上記被搬送体４０の
左右のレール４２，４２の間隔と同じとされており、被
搬送体４０の左右のレール４２，４２をそれぞれ左右に
対応する回転ローラ８，８，…上に載置することで、回
転ローラ８，８，…により被搬送体４０を左右端部にて
移動可能に支持し、この状態で各回転ローラ８の同期回
転により該回転ローラ８上でレール４２を送って被搬送
体４０を移動させ、真空室２で基板Ｗを搬送するように
している。

【００１９】真空容器１の外側には、上記複数の回転ロ
ーラ８，８，…を同期して回転させる歯付ベルト伝動機
構からなる同期回転駆動機構１０が設けられている。す
なわち、上記各回転ローラ８は、真空容器１の側壁部１
ａをシール部材１１によって気密状にかつ回転可能に貫
通する水平方向の回転軸１３の内端部（真空容器１内側
の端部）に回転一体に取付固定されている。この各回転
軸１３の外端部（真空容器１外側の端部）には従動側歯
付プーリ１４が回転一体に取付固定され、これら複数の
従動側歯付プーリ１４，１４，…の径及び歯数は互いに
同じとされている。

【００２０】一方、真空容器１の長さ方向一端部の上面
には左右水平方向に延びる駆動軸１６が左右の軸受部１
７，１７によって回転可能に支持され、この駆動軸１６
の端部は真空容器１の左右側壁部１ａ，１ａよりも幅方
向外側に突出している。この駆動軸１６の一端部には駆
動手段としての正逆転可能な駆動モータ１８の出力軸が
ギヤボックス１９内のギヤ機構（図示せず）を介して駆
動連結されている。さらに、駆動軸１６の両端部にはそ
れぞれ左右の駆動側歯付プーリ２１，２１が回転一体に
取付固定され、この左右の駆動側歯付プーリ２１，２１
と、上記真空容器１の側壁部１ａ外側の左右の複数の従
動側歯付プーリ１４，１４，…との間にはそれぞれ歯付
ベルト２２，２２が巻き掛けられており、駆動モータ１
８の作動により駆動軸１６を駆動側歯付プーリ２１，２
１と共に回転させて、その駆動側歯付プーリ２１，２１
の回転により歯付ベルト２２，２２を介して左右の複数
の従動側歯付プーリ１４，１４，…を同じ方向に回転さ
せることにより、この各従動側歯付プーリ１４に回転軸
１３を介して回転一体に連結されている回転ローラ８を
他の回転ローラ８，８，…と同じ回転速度で同期して回
転させ、その上の被搬送体４０を送り移動させるように
している。尚、図中、２３〜２６は各歯付ベルト２２を
各歯付プーリ１４，２１に巻き付けるためにサーペンタ
イン状に彎曲させるガイドプーリである。

【００２１】また、図１に示すように、真空容器１の側
壁部１ａ内面には、上記回転軸１３を気密シールするシ
ール部材１１の真空室２内側部分、各回転ローラ８外周
において上記被搬送体４０下面の各レール４２が載置さ
れる上端以外の部分、ないし上記レール４２の下面及び
左右両側面を覆う金属製の遮蔽カバー２７が取り付けら
れている。この遮蔽カバー２７は、シール部材１１の真
空室２内側部分を密着して覆う断面矩形状の第１カバー
２８と、この第１カバー２８の下面に固定された断面略
Ｌ字状の第２カバー２９とに分割され、第１カバー２８
の真空室２中央側先端面と第２カバー２９との間に、上
記レール４２を収容するための溝状のレール収容部３０
と、この溝状レール収容部３０の底面に部分的に開口
し、各回転ローラ８を収容するための円柱空間からなる
ローラ収容部３１とが形成されている。

【００２２】そして、図２に拡大詳示するように、上記
遮蔽カバー２７におけるレール収容部３０とその内部に
収容されるレール４２との間、及び遮蔽カバー２７の各
ローラ収容部３１とその内部に収容される各回転ローラ
８との間、すなわち各回転ローラ８外周の上端以外の部
分ないしレール４２の下面及び左右両側面と遮蔽カバー
２７との間には、気体分子の侵入による真空放電不可能
な微小間隔ｄの空隙３３があけられている。すなわち、
この空隙３３の間隔ｄはｄ＝２〜５ｍｍの範囲に設定さ
れ、この範囲内で真空室２の真空圧に応じて適宜変更さ
れる。

【００２３】したがって、この実施形態においては、真
空容器１内の真空室２が真空状態にあるとき、その入口
側ゲート弁の開弁により真空容器１の入口が開かれて、
真空室２が隣接する一方の真空容器内に連通される。こ
の状態で、真空容器１の入口から基板Ｗを支持した被搬
送体４０が真空室２に搬入されると、この搬入に伴い、
真空室２の左右側面にそれぞれ搬送方向に沿って並んで
配置されている複数の回転ローラ８，８，…が駆動モー
タ１８の作動により同期して同じ方向に同じ速度で回転
し、この複数の回転ローラ８，８，…の回転により、被
搬送体４０がその左右端部下面のレール４２，４２をそ
れぞれ搬送方向に並んだ複数の回転ローラ８，８，…に
上載支持せしめた状態で搬送方向に送られ、このことで
被搬送体４０が基板Ｗと共に真空室２内まで搬送され
る。このとき、真空容器１の側壁部１ａ内面に遮蔽カバ
ー２７が取り付けられているので、この各遮蔽カバー２
７のレール収容部３０に上記被搬送体４０の左右端部に
固定した各レール４２が収容される。また、各遮蔽カバ
ー２７の各ローラ収容部３１には各回転ローラ８が収容
されている。

【００２４】この後、入口側ゲート弁の閉弁により真空
容器１の入口が閉じられて真空室２が密閉された後、そ
の真空室２の真空圧が所定圧になり、その真空状態でス
パッタ成膜部６が作動して、そのターゲット４から飛び
出した成膜材料成分が基板Ｗに蒸着して基板Ｗの成膜処
理が行われる。

【００２５】その際、上記のように、遮蔽カバー２７の
レール収容部３０に被搬送体４０の各レール４２が、ま
た各ローラ収容部３１に各回転ローラ８がそれぞれ収容
されているので、各レール４２の下面及び左右両側面、
各回転ローラ８外周においてレール４２が載置される上
端以外の部分がいずれも遮蔽カバー２７により覆われる
こととなる。このことで、成膜のためにスパッタ成膜部
６のターゲット４から真空室２内を飛来する成膜材料の
蒸発成分が上記各回転ローラ８や各レール４２に付着す
るのを遮蔽カバー２７によって防止することができる。
しかも、上記各回転ローラ８外周の上端以外の部分ない
しレール４２の下面及び左右両側面と遮蔽カバー２７と
の間の空隙３３は微小間隔ｄ（ｄ＝２〜５ｍｍ）である
ので、この空隙３３に成膜材料が回り込んで侵入して回
転ローラ８やレール４２に付着するのを防止することが
できる。また同時に、上記空隙３３に真空室２内の気体
分子も入り込み難くなり、その気体分子による真空放電
により回転ローラ８やレール４２が成膜されて発塵の元
となる副生成物を生成せず、これらによって真空室２で
の発塵をさらに低減することができる。その結果、回転
ローラ８やレール４２に付着した成膜付着物による発塵
を大幅に低減できるとともに、その清掃期間をも短くす
ることができる。

【００２６】このような基板Ｗの成膜処理後、出口側ゲ
ート弁の開弁により真空容器１の出口が開けられ、上記
搬入時と同様に、駆動モータ１８の作動による複数の回
転ローラ８，８，…の同期回転によって被搬送体４０が
基板Ｗを支持した状態で真空室２から搬出され、隣接す
る他方の真空容器内に供給される。

【００２７】この実施形態では、上記複数の回転ローラ
８，８，…を同期回転させる同期回転駆動機構１０、具
体的には各回転ローラ８の回転軸１３に取付固定された
複数の従動側歯付プーリ１４，１４，…、駆動モータ１
８、その駆動モータ１８に連結された駆動軸１６、その
両端に固定された駆動側歯付プーリ２１，２１、駆動側
及び複数の従動側歯付プーリ２１，１４に巻き掛けられ
た歯付ベルト２２、ガイドプーリ２３〜２６等はいずれ
も真空容器１の外側に設けられ、真空室２内には複数の
回転ローラ８，８，…のみが配置されているので、同期
回転駆動機構１０の摺動摩耗部分は真空容器１外に位置
し、真空室２内には各回転ローラ８と被搬送体４０のレ
ール４２との接触部分のみの摺動部分が形成される。こ
のため、真空室２内での摺動摩耗部分からの発塵が極め
て少なくなり、その発塵によるスパッタ成膜処理への悪
影響を防止することができる。しかも、真空室２内にあ
る摩耗部品の寿命を延長して、その交換メンテナンスの
間隔を長くすることができる。

【００２８】尚、上記実施形態では、複数の回転ローラ
８，８，…を同期回転させる同期回転駆動機構１０を歯
付ベルト伝動機構で構成しているが、歯車機構で構成す
ることもできる。

【００２９】また、上記実施形態では、スパッタ成膜部
６を真空容器１の底壁部に配置しているが、上壁部や基
板Ｗの搬送に邪魔にならない側壁部１ａに配置してもよ
い。

【００３０】また、本発明は上記実施形態の如きスパッ
タ装置以外の他の成膜装置にも適用でき、さらには真空
容器内の真空室で被搬送体を搬送する場合であれば適用
できる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明した如く、請求項１の発明によ
ると、真空容器内の真空室の対向する左右側壁部に、被
搬送体を左右端部にて支持する複数の回転ローラをそれ
ぞれ被搬送体の搬送方向に沿って並んで配置し、これら
複数の回転ローラを同期回転させる同期回転駆動機構を
真空容器の外側に設けたことにより、真空室の容積を小
さくすることができ、イニシャルガスが少なく、排気性
能を向上させ得る。しかも、真空室の容積が小さく、同
期回転駆動機構を外側に存在させたということは、真空
室に暴露している構造物の表面積が小さいということに
なり、これから放出されるガスが減少して、排気性能を
さらに向上させ得ることになる。また、真空室内での摺
動摩耗部分からの発塵を極めて少なくして、その発塵に
よる成膜処理等への悪影響の防止を図るとともに、真空
室内にある摩耗部品を高寿命化してその交換メンテナン
スの間隔の延長を図ることができる。

【００３２】請求項２の発明によると、被搬送体の左右
端部にそれぞれ回転ローラ上に載置されるレールを設け
て、回転ローラの回転によりレールが送られて被搬送体
が移動するようにするとともに、回転ローラ外周上端以
外の部分ないしレールの下面及び左右両側面を遮蔽カバ
ーで覆う構成としたことにより、例えば成膜装置からの
成膜材料が回転ローラやレールに付着するのを防止で
き、その回転ローラやレールへの成膜付着物による発塵
の低減及びその清掃期間の短縮化を図ることができる。

【００３３】請求項３の発明によると、上記回転ローラ
外周上端以外の部分ないしレールの下面及び左右両側面
と遮蔽カバーとの間に形成される空隙を、気体分子の侵
入による真空放電不可能な微小間隔としたことにより、
その回転ローラ外周上端以外の部分ないしレールの下面
及び左右両側面と遮蔽カバーとの間の空隙に成膜材料が
侵入して回転ローラやレールに付着するのを防止できる
とともに、その空隙に入り込んだ気体分子による真空放
電により回転ローラやレールに発塵の元となる副生成物
が生成されるのも防いで、真空室での発塵のより一層の
低減を図ることができる。

【００３４】請求項４の発明によると、上記同期回転駆
動機構を歯付ベルト伝動機構で構成したことにより、同
期回転駆動機構の望ましい構成が容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図３のＩ−Ｉ線拡大断面図である。

【図２】図１における遮蔽カバー周辺部の拡大断面図で
ある。

【図３】本発明の実施形態に係る真空搬送装置を示す平
面断面図である。

【図４】本発明の実施形態に係る真空搬送装置の側面図
である。

【符号の説明】

１ 真空容器 １ａ 側壁部 ２ 真空室 ６ スパッタ成膜部 ８ 回転ローラ １０ 同期回転駆動機構 １３ 回転軸 １４ 従動側歯付プーリ １８ 駆動モータ（駆動手段） ２１ 駆動側歯付プーリ ２２ 歯付ベルト ２７ 遮蔽カバー ３３ 空隙 ｄ 空隙の間隔 ４０ 被搬送体 ４２ レール Ｗ 基板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空容器内の真空室で被搬送体を搬送す
   るようにした真空搬送装置において、 上記真空室の対向する左右側壁部にそれぞれ被搬送体の
   搬送方向に沿って並んで回転可能に軸支され、上記被搬
   送体を左右端部にて移動可能に支持する複数の回転ロー
   ラと、 真空容器の外側に設けられ、上記複数の回転ローラを同
   期して回転させる同期回転駆動機構とを備えたことを特
   徴とする真空搬送装置。
2. 【請求項２】 請求項１の真空搬送装置において、 被搬送体の左右端部にはそれぞれ被搬送体の搬送方向に
   沿って互いに平行に延びかつ回転ローラ上に載置される
   レールが設けられていて、回転ローラの回転により該回
   転ローラ上をレールが送られて被搬送体が移動するよう
   に構成されており、 上記回転ローラ外周において上記レールが載置される上
   端以外の部分、ないし上記レールの下面及び左右両側面
   を覆う遮蔽カバーが設けられていることを特徴とする真
   空搬送装置。
3. 【請求項３】 請求項２の真空搬送装置において、 回転ローラ外周の上端以外の部分ないしレールの下面及
   び左右両側面と遮蔽カバーとの間に、気体分子の侵入に
   よる真空放電不可能な微小間隔の空隙があけられている
   ことを特徴とする真空搬送装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかの真空搬送装置
   において、 同期回転駆動機構は、回転ローラの回転軸の真空容器外
   側端部にそれぞれ取付固定された複数の従動側歯付プー
   リと、 駆動手段に連結された駆動側歯付プーリと、 上記駆動側及び複数の従動側歯付プーリに巻き掛けられ
   た歯付ベルトとを備えてなることを特徴とする真空搬送
   装置。