JPWO2018230592A1 - 真空処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
このような真空処理装置としては、処理対象である基板を真空槽内に導入(ローディング)して基板保持器に保持させ、処理が終了した基板を基板保持器から取り外して真空槽の外へ排出(アンローディング)する。
特に、基板の両面に処理を行う装置においては、上述した課題がより深刻になるとともにスループットを向上させることが困難であるという問題がある。
本発明は、前記第1の方向転換経路と前記第2の方向転換経路とが、前記第1の搬送方向側に凸となる同等の曲線形状に形成されている真空処理装置である。
本発明は、前記第1の方向転換経路と前記第2の方向転換経路とが、それぞれ一対のガイド部材を前記基板保持器の第1の被駆動軸の直径より若干大きな隙間を設けて対向するように近接して配置することによって設けられている真空処理装置である。
本発明は、前記基板保持器の第1及び第2の被駆動部が前記第1及び第2の搬送方向に対して直交する方向に延びるように設けられ、当該第1及び第2の被駆動部の長さが異なる真空処理装置である。
本発明は、前記方向転換機構が、前記第1及び第2の搬送方向に関して前記基板保持器搬送機構の外側の位置に配置されている真空処理装置である。
本発明は、前記第1及び第2の処理領域が、真空中で成膜を行うものである真空処理装置である。
本発明は、前記基板保持器は、前記第1及び第2の搬送方向に対して直交する方向に複数の成膜対象基板を並べて保持するように構成されている真空処理装置である。
図1は、本発明に係る真空処理装置の実施の形態の全体を示す概略構成図である。
また、図2(a)(b)は、本実施の形態における基板保持器搬送機構及び方向転換機構の基本構成を示すもので、図2(a)は平面図、図2(b)は正面図である。
さらにまた、図4(a)〜(d)は、本実施の形態の搬送駆動部材に設けられる第1の駆動部の構成を示すもので、図4(a)は搬送方向下流側から見た側面図、図4(b)は正面図、図4(c)は搬送方向上流側から見た側面図、図4(d)は斜視図である。
さらにまた、図5は、本実施の形態における方向転換機構の構成を示す正面図である。
真空槽2の内部には、後述する基板保持器11を搬送経路に沿って搬送する基板保持器搬送機構3が設けられている。
ここで、基板保持器搬送機構3は、例えばスプロケット等からなり駆動機構(図示せず)から回転駆動力が伝達されて動作する同一径の円形の第1及び第2の駆動輪31、32を有し、これら第1及び第2の駆動輪31、32が、それぞれの回転軸線を平行にした状態で所定距離をおいて配置されている。
さらに、これら第1及び第2の駆動輪31、32に搬送駆動部材33が架け渡された構造体が所定の距離をおいて平行に配置され(図2(a)参照)、これら一対の搬送駆動部材33により鉛直面に対して一連の環状となる搬送経路が形成されている。
ここで、搬送折り返し部30Bの近傍には、後述する方向転換機構40が設けられている。
本実施の形態では、真空槽2内において、基板保持器搬送機構3の上部に、例えばスパッタ源4Tを有する第1の処理領域4が設けられ、基板保持器搬送機構3の下部に、例えばスパッタ源5Tを有する第2の処理領域5が設けられている。
この基板搬入搬出室2Aは、例えば上述した基板搬入搬出機構6の支持部62の上方の位置に連通口2Bを介して設けられており、例えば基板搬入搬出室2Aの上部には、開閉可能な蓋部2aが設けられている。
基板保持器支持機構18は、例えば複数のローラ等の回転可能な部材からなるもので、それぞれ搬送駆動部材33の近傍に設けられている。
図2(a)及び図3(a)に示すように、本実施の形態の基板保持器11は、例えば長尺矩形の平板状に形成され、その長手方向即ち第1及び第2の搬送方向P1、P2に対して直交する方向に例えば矩形状の複数の基板10を一列に並べてそれぞれ保持する複数の保持部14が設けられている。
ただし、処理効率を向上させる観点からは、搬送方向に対して直交する方向に複数の基板10を複数列に並べることも可能である。
本実施の形態では、第2の被駆動軸13の長さが第1の被駆動軸12の長さより長くなるようにその寸法が定められている。
本実施の形態の場合、一対の方向転換機構40は、それぞれ第1及び第2の搬送方向P1、P2に関して一対の搬送駆動部材33の外側の位置に配置されている。
本実施の形態では、第1及び第2のテーパ部36c、36dは、それぞれ第1の突部36a及び第2の突部36bの搬送方向に対して側方側の部分の両方に設けられている。
この場合、第3のテーパ部36eは、その搬送方向上流側及び下流側の縁部にアール加工が施され、その中央部分は平面状に形成されている。
ここで、第1のガイド部材41の第1の搬送方向P1の下流側の部分は、第1の搬送方向P1の下流側に向って凸となる曲面形状に形成され、また、第2のガイド部材42の第1の搬送方向P1の上流側の部分は、第1の搬送方向P1の下流側に向って凹となる曲面形状に形成されている。
さらに、本実施の形態では、第1及び第2の方向転換経路51、52の各部分の水平方向についての距離が、基板保持器11の第1及び第2の被駆動軸12、13の間の距離と同等となるようにその寸法が定められている。
また、搬送駆動部材45の上側の部分が第1の搬送方向P1に移動し、下側の部分が第2の搬送方向P2に移動するように駆動される。
第2の駆動部46は、搬送駆動部材45の外方側の部分に凹部が形成され、この凹部の縁部が基板保持器11の第2の被駆動軸13と接触して当該基板保持器11を第2の方向転換経路52に沿って支持駆動するように構成されている。
本実施の形態では、まず、図6に示すように、基板搬入搬出機構6の支持部62上のシール部材63を真空槽2の内壁に密着させて真空槽2内の雰囲気に対して基板搬入搬出室2A内の雰囲気を隔離した状態で、大気圧までベントした後、基板搬入搬出室2Aの蓋部2aを開ける。
その後、図示しない搬送ロボットを用いて処理前の基板10aを基板搬入搬出機構6の支持部62の搬送ロボット64上の基板保持器11に装着して保持させる。
この動作の際、基板保持器11が第1の搬送方向P1に対して直交する方向にずれ(図9(b)参照)、基板保持器11の搬送方向に対して直交する方向側の縁部が第1の駆動部36に接触する場合があるが、本実施の形態では、上述したように、第1の駆動部36の第1の突部36a及び第2の突部36bにそれぞれ第1及び第2のテーパ部36c、36dが設けられているから、基板保持器11の搬送方向に対して直交する方向側の縁部が第1の駆動部36の第1及び第2の突部36a、36bに当接し、これにより基板保持器11が搬送方向に対して直交する方向にアライメントされて位置ずれが補正され、その結果、基板保持器11の第1の被駆動軸12を第1の駆動部36の溝部内に円滑に配置することができる。
その後、この状態で、図9(b)に示すように、基板保持器搬送機構3の搬送駆動部材33の往路側搬送部33aを第1の搬送方向P1に移動させる。
本実施の形態では、基板保持器搬送機構3の第1の駆動部36を第1の搬送方向P1に移動させることにより、図10(a)に示すように、基板保持器搬送機構3の搬送折り返し部30Bに到達した基板保持器11を更に第1の搬送方向P1に移動させ、基板保持器11の第2の被駆動軸13を方向転換機構40の第2の方向転換経路52の進入口の位置に配置する。
そして、基板保持器搬送機構3の搬送駆動部材33を駆動して第1の駆動部36を第1の搬送方向P1に移動させるとともに、方向転換機構40の搬送駆動部材45を駆動して第2の駆動部46を第1の搬送方向P1に移動させる。この場合、第1の駆動部36と第2の駆動部46の動作が同期するように制御する。
なお、受け渡し部材47は、この過程の後に図示しない弾性部材の付勢力によって元の位置に戻る。
基板保持器11が基板保持器排出部30Cに到達した時点では、図13(a)に示すように、第1の駆動部36の第2の突部36bが、鉛直方向に向けられた状態で、その搬送方向下流側の部分36fが基板保持器11の第1の被駆動軸12に接触している。
その後、図6に示す状態に戻り、上述した動作を繰り返すことにより、複数の基板10に対してそれぞれ両面に上述した真空処理を行う。
例えば上記実施の形態においては、搬送駆動部材33のうち上側の部分を第1の搬送部である往路側搬送部33aとするとともに、搬送駆動部材33のうち下側の部分を第2の搬送部である復路側搬送部33cとするようにしたが、本発明はこれに限られず、これらの上下関係を逆にすることもできる。
さらに、基板保持器支持機構18については、ローラではなくベルトやレールを用いて構成することもできる。
この場合、第1及び第2の処理領域4、5には、異なる処理を行う処理源を設けることもできる。
2…真空槽
3…基板保持器搬送機構
4…第1の処理領域
4T…スパッタ源
5…第2の処理領域
5T…スパッタ源
6…基板搬入搬出機構
10…基板
11…基板保持器
12…第1の被駆動軸(第1の被駆動部)
13…第2の被駆動軸(第2の被駆動部)
30A…基板保持器導入部
30B…搬送折り返し部
30C…基板保持器排出部
31…第1の駆動輪
32…第2の駆動輪
33…搬送駆動部材(搬送経路)
33a…往路側搬送部(第1の搬送部)
33b…折り返し部
33c…復路側搬送部(第2の搬送部)
36…第1の駆動部
40…方向転換機構
41…第1のガイド部材
42…第2のガイド部材
43…第3のガイド部材
45…搬送駆動部材
46…第2の駆動部
51…第1の方向転換経路
52…第2の方向転換経路
Claims (7)
- 単一の真空雰囲気が形成される真空槽と、
前記真空槽内に設けられ、基板保持器に保持された基板上に所定の真空処理を行う第1及び第2の処理領域と、
鉛直面に対する投影形状が一連の環状となるように形成され、前記基板保持器を搬送する搬送経路と、
第1及び第2の被駆動部を有する複数の前記基板保持器を前記搬送経路に沿って搬送する基板保持器搬送機構とを備え、
前記搬送経路は、導入された前記基板保持器を水平にした状態で前記搬送経路に沿って第1の搬送方向に搬送する第1の搬送部と、前記基板保持器を水平にした状態で前記搬送経路に沿って前記第1の搬送方向と反対方向の第2の搬送方向に搬送して排出する第2の搬送部と、前記基板保持器を前記第1の搬送部から前記第2の搬送部に向って折り返して搬送する搬送折り返し部とを有し、前記第1の搬送部が、前記第1及び第2の処理領域のうち一方を通過し、かつ、前記第2の搬送部が、前記第1及び第2の処理領域のうち他方を通過するように構成され、
前記基板保持器搬送機構は、前記基板保持器の第1の被駆動部と接触して当該基板保持器を前記搬送経路に沿って駆動する複数の第1の駆動部を有し、
前記搬送経路の搬送折り返し部の近傍に、前記基板保持器の第2の被駆動部と接触して当該基板保持器を前記第1及び第2の搬送方向にそれぞれ駆動する複数の第2の駆動部と、前記基板保持器の第1及び第2の被駆動部を当該基板保持器を前記第1の搬送方向から前記第2の搬送方向へ方向転換するようにそれぞれ案内して搬送するための第1及び第2の方向転換経路とを有する方向転換機構が設けられ、
前記基板保持器搬送機構の第1の駆動部と前記方向転換機構の第2の駆動部とを同期して動作させ、前記基板保持器の第1及び第2の被駆動部を前記方向転換機構の第1及び第2の方向転換経路に沿ってそれぞれ案内して搬送することにより、前記基板保持器を上下関係を維持した状態で前記搬送経路の第1の搬送部から第2の搬送部に受け渡すように構成されている真空処理装置。 - 前記第1の方向転換経路と前記第2の方向転換経路とが、前記第1の搬送方向側に凸となる同等の曲線形状に形成されている請求項1記載の真空処理装置。
- 前記第1の方向転換経路と前記第2の方向転換経路とが、それぞれ一対のガイド部材を前記基板保持器の第1の被駆動軸の直径より若干大きな隙間を設けて対向するように近接して配置することによって設けられている請求項2記載の真空処理装置。
- 前記基板保持器の第1及び第2の被駆動部が前記第1及び第2の搬送方向に対して直交する方向に延びるように設けられ、当該第1及び第2の被駆動部の長さが異なる請求項1乃至3のいずれか1項記載の真空処理装置。
- 前記方向転換機構が、前記第1及び第2の搬送方向に関して前記基板保持器搬送機構の外側の位置に配置されている請求項1乃至3のいずれか1項記載の真空処理装置。
- 前記第1及び第2の処理領域が、真空中で成膜を行うものである請求項1乃至3のいずれか1項記載の真空処理装置。
- 前記基板保持器は、前記第1及び第2の搬送方向に対して直交する方向に複数の成膜対象基板を並べて保持するように構成されている請求項1乃至3のいずれか1項記載の真空処理装置。
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