CN100382238C - 真空处理装置用开闭机构及真空处理装置 - Google Patents

真空处理装置用开闭机构及真空处理装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种真空处理装置用开闭机构，包括：连杆机构，由用于闭塞第一及第二开口部的第一及第二阀体向着相反方向而配置在前端部的阀体支撑部件、和通过旋转轴可自由旋转地安装在该阀体支撑部件的后端部的基端侧部件构成；引导机构，限制所述阀体支撑部件的上下移动范围、并在所述第一及第二阀体水平移动的方向上可旋转地支撑所述阀体支撑部件；在上下方向上且在最上部在水平方向上使所述旋转轴移动的第一及第二引导部件；和使所述第一引导部件及所述第二引导部件以及所述基端侧部件上下移动的第一及第二上下移动机构。

Description

真空处理装置用开闭机构及真空处理装置
技术领域
本发明涉及在真空状态中例如进行半导体晶片等被处理物的蚀刻处理或者成膜处理等真空处理的真空处理装置以及用于开闭真空处理装置的开口部的真空处理装置用开闭机构。
背景技术
现阶段，公知有在真空状态下例如进行半导体晶片等被处理物的真空处理、例如进行蚀刻处理或者成膜处理等的真空处理装置。作为这种真空处理装置，公知有下述结构，即：在真空腔室(真空搬送腔室)内设置有搬送机构，相对该真空搬送腔室而连接有多个真空处理腔室(加工腔室)，能够提高搬送效率来进行处理。
在上述那样的真空处理装置中，由于形成为真空搬送腔室和真空处理腔室相连接的构造，因此，分别在这些真空腔室上设置有使被处理物通过的开口部，需要使这些开口部相对地配置。此外，由于需要用开闭机构来对这种开口部进行闭塞，所以，在这些开口部之间设置有真空处理装置用开闭机构(门阀)。作为这种真空处理装置用开闭机构，公知有下述构造，即：在一个旋转轴上设置有两个阀体，通过这些阀体而能够有选择地闭塞两开口部(例如，参照日本专利特开2002-9125号公报)。
在上述真空处理装置用开闭机构中，通过一个开闭机构可以有选择地闭塞两个开口部，例如，在进行一个真空腔室或者阀体维修的情况下，可以在维持另一个保持在真空状态的同时来进行维修。
然而，在这种真空处理装置用开闭机构中，需要用于上下移动阀体的驱动机构、用于将一方的阀体按压在一方的开口部的驱动机构、和将另一方的阀体按压在另一方的开口部的驱动机构，共计三个驱动机构。这样，存在在小型化方面产生界限，同时，装置的制造成本增高这样的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种真空处理装置用开闭机构以及真空处理装置，与现有技术相比，能够实现装置的小型化，同时，能够实现制造成本的降低。
本发明的真空处理装置用开闭机构的一方式，其特征在于：可气密地闭塞与在真空状态下对被处理物实施真空处理的真空处理装置内近接相对配置的第一开口部和第二开口部，其中，包括：用于闭塞上述第一开口部的第一阀体和用于闭塞上述第二开口部的第二阀体；连杆机构，由上述第一以及第二阀体朝着相反方向而配置在顶端部上的阀体支撑部件、和通过旋转轴而自由旋转地安装在该阀体支撑部件的后端部侧的基端侧部件构成；引导机构，限制上述阀体支撑部件的上下移动范围，并在上述第一以及第二阀体水平移动的方向上可旋转地支撑上述阀体支撑部件；第一引导部件，在由上述引导机构限制的上下移动范围内在上下方向上、且在最上部在水平方向上，使上述连杆机构的旋转轴移动；第二引导部件，在由上述引导机构限制的上下移动范围内在上下方向上、且在最上部在与上述第一引导部件相反一侧的水平方向上，使上述连杆机构的旋转轴移动；第一上下移动机构，使上述第一引导部件上下移动，并使上述基端侧部件上下移动；和第二上下移动机构，使上述第二引导部件上下移动，并使上述基端侧部件上下移动。
此外，本发明一方式为上述真空处理装置用开闭机构，其特征在于：上述第一上下移动机构使上述基端侧部件以上述第一引导部件的1/2速度上下移动，上述第二上下移动机构使上述基端侧部件以上述第二引导部件的1/2速度上下移动。
此外，本发明一方式为上述真空处理装置用开闭机构，其特征在于，上述第一及第二上下移动机构由如下部分构造成：相对配置的第一以及第二齿条，在这些第一以及第二齿条之间、与其啮合配置、可自由旋转地安装在上述基端侧部件的后端部的齿轮，使上述第一齿条上下移动的第一驱动机构，和使上述第二齿条上下移动的第二驱动机构。
此外，本发明的真空处理装置的一方式为在真空状态下对被处理物实施真空处理的真空处理装置，其特征在于，包括：具有第一开口部的第一真空腔室；具有与上述第一开口部相对配置的第二开口部的第二真空腔室；用于闭塞上述第一开口部的第一阀体；用于闭塞上述第二开口部的第二阀体；连杆机构，由位于上述第一开口部和上述第二开口部之间而设置的、上述第一阀体配置在上述第一开口部一侧而上述第二阀体朝着相对的第二开口部一侧配置在前端部上的阀体支撑部件，和通过旋转轴自由旋转地安装在该阀体支撑部件的后端部的基端侧部件构成；引导机构，限制上述阀体支撑部件的上下移动范围，并在上述第一以及第二阀体水平移动的方向上可旋转地支撑上述阀体支撑部件；第一引导部件，在由上述引导机构限制的上下移动范围内在上下方向上、且在最上部在水平方向上，使上述连杆机构的旋转轴移动；第二引导部件，在由上述引导机构限制的上下移动范围内在上下方向上、且在最上部在与上述第一引导部件相反一侧的水平方向上，使上述连杆机构的旋转轴移动；第一上下移动机构，使上述第一引导部件上下移动、并使上述基端侧部件上下移动；和第二上下移动机构，使上述第二引导部件上下移动、并使上述基端侧部件上下移动。
此外，本发明的一方式为上述真空处理装置，其特征在于：上述第一上下移动机构使上述基端侧部件以上述第一引导部件的1/2速度上下移动，上述第二上下移动机构使上述基端侧部件以上述第二引导部件的1/2速度上下移动。
此外，本发明的一方式为上述真空处理装置，其特征在于，上述第一及第二上下移动机构由如下部分构造成：相对配置的第一以及第二齿条，在这些第一以及第二齿条之间、与其啮合配置、可自由旋转地安装在上述基端侧部件的后端部上的齿轮，使上述第一齿条上下移动的第一驱动机构，和使上述第二齿条上下移动的第二驱动机构。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的真空处理装置的整体示意构造图。
图2是表示本发明第一实施方式的真空处理装置用开闭机构的侧面的截面构造图。
图3是表示图2的真空处理装置用开闭机构的正面的截面构造图。
图4是表示图2的真空处理装置用开闭机构的主要部分的示意构造图。
图5是用于说明图2的真空处理装置用开闭机构的动作的图。
图6是用于说明图2的真空处理装置用开闭机构的动作的图。
具体实施方式
下面，参照附图，就第一实施方式来对本发明的详细情况进行说明。图1是表示本发明第一实施方式的真空处理装置的整体示意构造图。如该图所示，在真空处理装置1的中央部分，设置有真空搬送腔室10。沿着该真空搬送腔室10的周围而配置有多个(在本实施方式中为六个)真空处理腔室(加工腔室)11～16。
在真空搬送腔室10的前侧(图中下侧)，设置有两个负载锁定室(load lock chamber)17。在这些负载锁定室17的再前侧(图中下侧)，设置有用于在大气中搬送半导体晶片W的搬送腔室18。此外，在搬送腔室18的再前侧(图中下侧)，设置有多个(在图1中为三个)配置有可收容多片半导体晶片W的盒体或者晶圆传送盒(FOUP：frontopening unified pods)的载置部19。在搬送腔室18的一侧(图中左侧)，设置有通过定位平板或者凹口来对半导体晶片W进行定位的定位机构20。
在上述真空搬送腔室10和真空处理腔室11～16之间，配置有如图2～图4所示那样构造的真空处理装置用开闭机构30。该真空处理装置用开闭机构30具有用于闭塞真空处理腔室11～16侧的开口部第一阀体31和用于闭塞真空搬送腔室10侧的开口部的第二阀体32。
上述第一阀体31和第二阀体32分别反方向相对地配置在形成为长板状的阀体支撑部件33的顶端部(图2、图3中上侧)。阀体支撑部件33的顶端侧从框体34的上部突出而配置。在阀体支撑部件33和框体34之间，设置有用于气密地闭塞其间的波纹管35。
在阀体支撑部件33的位于框体34内的中间部上，如图3所示，设置有向两侧突出的圆棒状的引导用突起36。与该引导用突起36相配合而在框体34上隔开规定间隔配置有两个具有长孔状的引导孔37的引导板38。通过引导用突起36插入到该引导板38的引导孔37内，来限制阀体支撑部件33的上下移动范围，同时，构成在第一阀体31以及第二阀体32水平移动的方向上可旋转地支撑阀体支撑部件33的引导机构39。
在上述阀体支撑部件33的后端部侧，通过旋转轴40而自由旋转地连接形成为长板状的基端侧部件41的一端，通过这些基端侧部件41和阀体支撑部件33而构成连杆机构。基端侧部件41的另一端自由旋转地连接在齿轮42的中心轴43上。齿轮42夹持于在其两侧相对配置的第一齿条44和第二齿条45之间，与它们啮合配置。
第一齿条44通过固定在框体34的内壁上的第一直线引导装置(linear guide)46以及第一滑块47、和作为驱动机构的第一气缸48，而构成为可上下移动。同样，第二齿条45通过固定在框体34的内壁上的第二直线引导装置49以及第二滑块50、和作为驱动机构的第二气缸51，而构成为可上下移动。
在上述第一齿条44上，安装有用于引导连杆机构的旋转轴40的第一引导部件52。其中，在图2中，为了使重合的其他部分的构造明确，第一引导部件52以及后述第二引导部件54用虚线来表示。
如图4所示，该第一引导部件52构成为板状，形成有用于引导上述旋转轴40的第一引导沟53。该第一引导沟53的上部在上下方向形成为直线状，下端部在水平方向形成为弯曲的形状。此外，在通过上述引导机构39限制的阀体支撑部件33的上下移动范围内，在上下方向引导旋转轴40，当阀体支撑部件33上升到最上部之后，引导旋转轴40，使其在水平方向上移动。这样，通过使旋转轴40在水平方向上移动，而使阀体支撑部件33以引导用突起36为轴旋转，使第一阀体31以及第二阀体32在水平方向上移动的构造。如图3所示，上述第一引导部件52在阀体支撑部件33的两侧共计设置有两个，以引导旋转轴40的两侧。
在第二齿条45上，安装有引导连杆机构的旋转轴40用的第二引导部件54。在该第二引导部件54上，设置有向着与上述第一引导部件52的第一引导沟53相反方向弯曲的第二引导沟55。因此，该第二引导部件54使阀体支撑部件33在与第一引导部件52相反的方向上旋转，使第一阀体31以及第二阀体32在相反方向上水平移动。如图3虚线所示，该第二引导部件54也在阀体支撑部件33的两侧共计设置有两个，以引导旋转轴40的两侧。
在上述构造的真空处理装置用开闭机构30中，例如，在图1所示的真空搬送腔室10和真空处理腔室11～16之间、在第一阀体31侧配置有真空处理腔室11～16的开口部，在第二阀体32侧配置有真空搬送腔室10的开口部。此外，由第一阀体31闭塞真空处理腔室11～16侧的开口部，由第二阀体32闭塞真空搬送腔室10侧的开口部。
在由第一阀体31闭塞真空处理腔室11～16侧的开口部的情况下，从图2表示的状态，通过气缸48而使第一齿条44上升。若第一齿条44上升，则与其啮合的齿轮42开始旋转，并以第一齿条44的1/2速度而上升1/2距离。
此时，如图5所示，连杆机构的旋转轴40首先通过第一引导部件52的第一引导沟53的直线部分，被引导成直线状，因此，阀体支撑部件33以直线状上升。此外，与第一齿条44一起，第一引导部件52也上升。
如上所述，阀体支撑部件33上升，如果上升至由引导机构39限制的阀体支撑部件33的上下移动范围的最上部，则如图6所示，通过第一引导部件52的第一引导沟53的下端侧曲折部分，使旋转轴40被引导，在水平方向上(图6中右方向)移动。于是，阀体支撑部件33以引导用突起36为轴旋转，第一阀体31在水平方向上(图6中右方向)移动，闭塞未图示的真空处理腔室11～16侧的开口部。其中，此时，第二引导部件54与第二齿条45一起位于下部不动，因此，旋转轴40处于从第二引导部件54的第二引导沟55离开的状态。因此，第二引导沟55不会妨碍旋转轴40的水平方向的移动。
如上所述，通过第一阀体31，真空处理腔室11～16侧的开口部被闭塞。此外，当打开真空处理腔室11～16侧的开口部时，收缩第一气缸48，使第一齿条44下降。因此，通过与上述动作相反的动作，在第一阀体31沿水平方向移动之后，而下降，使真空处理腔室11～16侧的开口部被打开。
在真空处理装置1中，在实施通常的真空处理时，如上所述，真空处理腔室11～16侧的开口部被第一阀体31闭塞，此外，在向真空处理腔室11～16搬入、搬出半导体晶片W时而被打开。此外，例如在进行真空处理腔室11～16的维修、例如在进行第一阀体31的维修等情况下，通过第二气缸51而使第二齿条45上升。因此，与上述第一阀体31的情况相同，通过第二阀体32，相对一侧的真空搬送腔室10侧的开口部被闭塞。
这样，通过闭塞真空搬送腔室10侧的开口部，能够在从真空搬送腔室10侧分离真空处理腔室11～16的状态下，向大气开放来进行维修。在进行维修期间，因为真空搬送腔室10没有必要向大气开放，因此，能够使用剩下的真空处理腔室11～16进行真空处理。这样，能够削减真空处理装置的停机时间，提高工作效率。
此外，作为驱动机构，仅使用两个第一气缸48和第二气缸51驱动第一阀体31、第二阀体32，就能够闭塞两个开口部，因此，比起使用三个以上的驱动机构的情况，能够实现装置的小型化，同时，能够实现制造成本的降低。此外，如上所述，第二气缸51在通常的真空处理时不使用，因此，例如，也可以设置通过手动来旋转螺栓以使第二齿条45上升的机构来代替第二气缸51。这样，可以将作为驱动机构的气缸数量做成一个，能够进一步实现装置的小型化，同时，能够实现制造成本的降低。
在上述实施方式中，关于构造通过第一齿条44、第二齿条45和齿轮42而使第一引导部件52上下移动，并使基端侧部件41以第一引导部件52的1/2速度上下移动的上下移动机构以及使第二引导部件54上下移动，并使基端侧部件41以第二引导部件54的1/2速度上下移动的上下移动机构的情况进行了说明。但是，也可以通过其他机构来构造上述那样的上下移动机构。
例如，也可以通过使用如动滑轮那样的旋转体和用于驱动该旋转体的传动带，来构造同样的上下移动机构以代替两个齿条和齿轮。即，在该情况下，通过如下部分来构造上下移动机构：可各自独立地上下移动、隔开间隔而配置的第一以及第二驱动机构，在这些第一以及第二驱动机构上分别连接一端、架设在它们之间的传动带，和夹在该传动带之间、如动滑轮那样可上下移动、可旋转地安装在基端侧部件的后端部的旋转体。即使作为这种构造，也可以实现与使用两个齿条和齿轮时同样的动作，能够起到同样的效果。此外，旋转体和传动带接触部分的面积，比齿条和齿轮啮合部分的面积大，因此，还有能够圆滑地进行驱动力的传达这样的效果。
下面，关于上述构造的本实施方式的真空处理装置1中的真空处理动作进行说明。在载置部19上载置盒体或者晶圆传送盒之后，通过设置在搬送腔室18内的未图示搬送机构，从该盒体或者晶圆传送盒中取出半导体晶片W，搬送到定位机构20，在进行了定位之后，配置在负载锁定室17内。
然后，通过设置在真空搬送腔室10内的未图示的搬送机构，将半导体晶片W从负载锁定室17搬送至各真空处理腔室11～16，实施特定处理。此外，从各真空处理腔室11～16用该搬送机构搬送处理结束的半导体晶片W，配置在负载锁定室17内。
如以上那样，配置在负载锁定室17内的处理后的半导体晶片W，其后通过搬送腔室18内的搬送机构而从负载锁定室17内被取出，装入载置于载置部19上的盒体或者晶圆传送盒内。
在进行上述那样的真空处理时，真空搬送腔室10和各真空处理腔室11～16之间的开口部，由上述真空处理装置用开闭机构30开闭。
如以上说明，根据本实施方式的真空处理装置用开闭机构及真空处理装置，与现有技术相比，能够实现装置的小型化，同时，能够实现制造成本的降低。

Claims (6)

1.一种真空处理装置用开闭机构，可气密地闭塞与在真空状态下对被处理物实施真空处理的真空处理装置内近接相对配置的第一开口部和第二开口部，其中，包括用于闭塞所述第一开口部的第一阀体和用于闭塞所述第二开口部的第二阀体，其特征在于：还包括：
连杆机构，由所述第一以及第二阀体朝着相反方向而配置在顶端部上的阀体支撑部件、和通过旋转轴而自由旋转地安装在该阀体支撑部件的后端部侧的基端侧部件构成；
引导机构，限制所述阀体支撑部件的上下移动范围，并在所述第一以及第二阀体水平移动的方向上可旋转地支撑所述阀体支撑部件；
第一引导部件，在由所述引导机构限制的上下移动范围内使所述连杆机构的旋转轴在上下方向上移动、且在该上下移动范围的最上部使所述连杆机构的旋转轴在水平方向上移动；
第二引导部件，在由所述引导机构限制的上下移动范围内使所述连杆机构的旋转轴在上下方向上移动、且在该上下移动范围的最上部使所述连杆机构的旋转轴在与所述第一引导部件相反一侧的水平方向上移动；
第一上下移动机构，使所述第一引导部件上下移动，并使所述基端侧部件上下移动；和
第二上下移动机构，使所述第二引导部件上下移动，并使所述基端侧部件上下移动。
2.如权利要求1所述的真空处理装置用开闭机构，其特征在于：
所述第一上下移动机构使所述基端侧部件以所述第一引导部件的1/2速度上下移动；
所述第二上下移动机构使所述基端侧部件以所述第二引导部件的1/2速度上下移动。
3.如权利要求2所述的真空处理装置用开闭机构，其特征在于：
所述第一以及第二上下移动机构由如下部分构造成：
相对配置的第一以及第二齿条，在这些第一以及第二齿条之间、与其啮合配置、可自由旋转地安装在所述基端侧部件的后端部的齿轮，使所述第一齿条上下移动的第一驱动机构，和使所述第二齿条上下移动的第二驱动机构。
4.一种在真空状态下对被处理物实施真空处理的真空处理装置，包括：
具有第一开口部的第一真空腔室；
具有与所述第一开口部相对配置的第二开口部的第二真空腔室；
用于闭塞所述第一开口部的第一阀体；和
用于闭塞所述第二开口部的第二阀体，其特征在于，还包括：
连杆机构，由位于所述第一开口部和所述第二开口部之间而设置的、所述第一阀体配置在所述第一开口部一侧而所述第二阀体朝着相对的第二开口部一侧配置在前端部上的阀体支撑部件，和通过旋转轴自由旋转地安装在该阀体支撑部件的后端部的基端侧部件构成；
引导机构，限制所述阀体支撑部件的上下移动范围，并在所述第一以及第二阀体水平移动的方向上可旋转地支撑所述阀体支撑部件；
第一引导部件，在由所述引导机构限制的上下移动范围内使所述连杆机构的旋转轴在上下方向上移动、且在该上下移动范围的最上部使所述连杆机构的旋转轴在水平方向上移动；
第二引导部件，在由所述引导机构限制的上下移动范围内使所述连杆机构的旋转轴在上下方向上移动、且在该上下移动范围的最上部使所述连杆机构的旋转轴在与所述第一引导部件相反一侧的水平方向上移动；
第一上下移动机构，使所述第一引导部件上下移动、并使所述基端侧部件上下移动；和
第二上下移动机构，使所述第二引导部件上下移动、并使所述基端侧部件上下移动。
5.如权利要求4所述的真空处理装置，其特征在于：
所述第一上下移动机构使所述基端侧部件以所述第一引导部件的1/2速度上下移动；
所述第二上下移动机构使所述基端侧部件以所述第二引导部件的1/2速度上下移动。
6.如权利要求5所述的真空处理装置，其特征在于：
所述第一以及第二上下移动机构由如下部分构造成：
相对配置的第一以及第二齿条，在这些第一以及第二齿条之间、与其啮合配置、可自由旋转地安装在所述基端侧部件的后端部上的齿轮，使所述第一齿条上下移动的第一驱动机构，和使所述第二齿条上下移动的第二驱动机构。
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