JP2005240058A

JP2005240058A - 真空処理装置

Info

Publication number: JP2005240058A
Application number: JP2004047430A
Authority: JP
Inventors: Jun Kikuchi; 順菊池; Akira Takeda; 晃武田; Naoto Kusaka; 直人日下
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2004-02-24
Filing date: 2004-02-24
Publication date: 2005-09-08

Abstract

【課題】本発明は、処理物にスパッタリング，ＣＶＤ等の真空処理が連続してできる真空処理装置を提供する。
【解決手段】本発明は、被処理物が大気雰囲気中からロードロック室に供給され真空チャンバー内で真空処理を行う真空処理装置であって、該真空チャンバーの上側方向と下側方向に複数のロードロック室を形成し、さらに真空チャンバーの上側方向の各ロードロック室が大気雰囲気状態から排気・減圧させるための排気・減圧手段を有し、下側方向の各ロードロック室が真空状態から徐々に大気圧に戻すの吸気・加圧手段を有すると共に、各ロードロック室の上部と下部に開口部を有し、開口部から被処理物が自重によりロードロック室を移動するための開閉する扉が開口部に具備している真空処理装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、真空チャンバー内で被処理物にスパッタリング、ＣＶＤ等の真空処理が連続して施すことができる真空処理装置に関する。

従来の真空処理装置２００は図９に示すように真空処理を施す被処理物１０１が大気圧雰囲気から複数具備されているロードロック室１０９の回転体の外周縁に形成されている開口部１０８から供給され、回転体１０６の外周縁と回転体外周ケーシング１０３によりロードロック室１０９がシールドされ大気圧から徐々に真空になり、被処理物１０１がロードロック室１０９から真空処理室１０７に挿入され、真空処理された後、真空処理室１０７から挿入された時と逆にロードロック室１０９の外周縁に形成された開口部１０８から挿入され、再び回転体１０６の外周縁と回転体外周ケーシング１０３によりロードロック室１０９がシールドされ、徐々に真空から大気圧に戻され、ロードロック室１０９の開口部１０８より連続して真空処理された被処理物１０１が排出される装置（例えば、特許文献１参照。）が知られている。

以下に先行技術文献を示す。
特開平１１−３２３５５３号公報

図９に示すように従来の真空処理装置２００のロードロック室１０９は回転する回転体１０６の外周縁と回転しない回転体外周ケーシング１０３によりロードロック室１０９がシールドされているために、回転体１０６の外周縁と回転しない回転体外周ケーシング１０３が絶えず擦られるために定期的にシール部材１０２等の交換や、あるいはメンテナンスを頻繁に施さなければならない問題がある。また、真空処理装置２００が非常に複雑で、且つ設置スペースが大きく高価であると言う問題もある。

さらに回転する回転体１０６の外周縁と回転しない回転体外周ケーシング１０３が上記のように絶えず擦られていることにより、発塵が生じ、真空処理室１０７にコンタミ（Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ：汚染）が発生し、真空処理不良の原因となる問題点もある。

また、回転体１０６の外周縁と回転しない回転体外周ケーシング１０３が絶えず擦られていることにより駆動部の負荷が大きく、電力消費量も増加する問題もある。

本発明は上記した従来の問題点を鑑みてなされるものであり、その目的とするところは被処理物が連続的に挿入または排出されるロードロック室の移動時の擦れを防止し、且つコンタミの発生による品質不良を防止するために複数のロードロック室を設け、且つロードロック室を回転することなく固定式にし、さらにロードロック室の上部と下部に扉を設け、扉の開閉により被処理物が自重で移動することにより擦れを解消し、さらに設置スペースが小さく、簡単な構造で、安価であることを目的とした真空処理装置を提供することができる。

さらに、擦が解消されることにより、駆動負荷が減少し円滑な駆動と品質の優れた真空処理物を安定して持続生産することができる。

本発明は上記の課題を解決するためになされるもので、請求項１に係る発明は、被処理物が大気雰囲気中からロードロック室に供給され、真空チャンバー内で真空処理を行う真空処理装置であって、該真空チャンバー内の上側方向と下側方向に複数のロードロック室を形成し、上側方向の各ロードロック室は大気雰囲気状態から排気・減圧させるための排気・吸引（減圧）手段を有し、下側方向の各ロードロック室は真空状態から徐々に大気圧に戻す吸気・加圧手段を有すると共に、各ロードロック室の上部と下部に開口部を有し、開口部下部から被処理物が自重によりロードロック室を移動させるための開閉する扉が各ロードロック室の上部と下部に具備する事を特徴とする真空処理装置である。

請求項２に係る発明は請求項１記載の上側方向の各ロードロック室が排気・減圧させるための切替バルブと真空ポンプが具備していることを特徴とする。

請求項３に係る発明は請求項１記載の下側方向の各ロードロック室が真空状態から徐々に大気圧に戻す切替バルブとリークバルブが具備していることを特徴とする。

本発明により、真空チャンバー内の上側方向と下側方向に形成されている複数のロードロック室は固定式であるためにロードロック室が外壁等と擦れる事がなく、シール部材の交換やメンテナスを頻繁に施す必要もない。さらにシール部材の交換やメンテナスを頻繁に施す必要もなくなり長期間安定した状態で生産できる。

また、ロードロック室が回転することなく固定式であり、擦れる問題が解消され、さらに擦れによる発塵の発生もなく、また、さらに真空処理室のコンタミの発生がなくなり、被処理物の品質の向上が計れる。

さらに被処理物が上側方向の最下部ロードロック室の下部開口部から真空チャンバー内に入り、さらに、真空チャンバー内の下側方向の最上部ロードロック室の上部開口部に移動する搬送は被処理物の自重であるために、ロボットハンド等の搬送設備が不要となり、スペースの取らないコンパクトで簡単な構造で、且つ安価に作製できる。

本発明の真空処理装置を実施の形態に沿って以下に図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の真空処理装置１０の一実施例の側面の概略を示す概略図である。図１に示すように本発明の真空処理装置１０は中央に真空チャンバー部１を設け、その上側方向に上側ロードロック部２、下側方向に下側ロードロック部３が形成され、さらにフレーム６とベース７により上側ロードロック部２と下側ロードロック部３と真空チャンバー部１が一直線状に固定されている。

また、上側ロードロック部２の最上端部には被処理物４を供給する際に開閉する供給口扉１２が設けられている。上側ロードロック部２に被処理物４を供給する場合、上側ロードロック部２の最上端部に形成されている供給口扉１２が図には示していないが自動制御盤からの信号により開口され人手によって被処理物４を上側最上部ロードロック室に供給するか、または、図１に示すように供給搬送部９から搬送された被処理物４を自動挿入装置１１によって供給口扉１２の開口と連動させ、上側最上部ロードロック室に供給することもできる。

また、同様に真空チャンバー部１内で真空成膜された成膜加工物５（成膜加工された被処理物）は下側ロードロック部３の最下端部の排出口扉１３の開口により成膜加工物５の自重で排出搬送部８に移動し、さらに排出搬送部８から図には示していないが集積梱包包
装機等に搬送され自動集積梱包包装等を施す事もできる。

次ぎに、図２は本発明の真空処理装置１０の一実施例の平面の概略を示す概略図である。図２に示すように上側ロードロック部２の最上端部に被処理物４が供給される供給口扉１２が八カ所並列状に設けられ、被処理物４が一度に最高八カ所から供給することもできる。また、自動制御盤からの信号操作によって供給口扉１２が一カ所づつ順次に開口させることにより、人手によって被処理物４を順次上側最上部ロードロック室に供給することもできる。

次ぎに図３は本発明の真空処理装置１０の一実施例の側断面の概略を示す概略図である。図３に示すように上側ロードロック部２内と下側ロードロック部３内に各３カ所のロードロック室が形成され、さらにロードロック室の上部と下部の開口部に扉が形成されている。また、ロードロック室は必ずしも３カ所でなくても良く、１室であっても複数室であっても良い。

また、被処理物４は上側ロードロック部２の最上端部に形成されている供給口扉１２が自動制御盤からの信号により開口され開口部から被処理物４が自動挿入装置あるいは人手により供給され、上側ロードロック部２に形成されている３カ所のロードロック室を順次各ロードロック室の扉の開口により自重で移動し、真空チャンバー内に入り成膜加工が施された後、下側ロードロック部３に形成されている３カ所のロードロック室を順次各ロードロック室の扉の開口により自重で移動し、さらに排出口扉１３の開口により排出搬送部８に排出される。

次ぎに、図４は図３のＡ−Ａ´線断面の概略を示す概略図である。図４に示すように上側ロードロック部２の最上端部に設けられた供給口扉１２が開口され被処理物４が供給された後、供給口扉１２が図には示していないが自動制御盤からの信号により密封され、上側ロードロック部２内の各ロードロック室および真空チャンバー内１に被処理物４が収納されていると共に、上側ロードロック部２内の各ロードロック室が密封され、さらに各ロードロック室内が切り替えバルブと真空ポンプにより大気圧雰囲気から徐々に真空に施される。また、下側ロードロック部３内の各ロードロック室は真空状態から切り替えバルブとリークバルブにより除々に大気圧雰囲気に戻される。

また、図５は本発明の真空処理装置の他の一実施例の側断面の概略を示す概略図である。図５に示すように真空チャンバー部１の上側方向に上側ロードロック部２、下側方向に下側ロードロック部３が形成され、上側ロードロック部２と下側ロードロック部３の各内部に二つのロードロック室が形成されている。

また、図３に示すように真空チャンバー内２１に供給された被処理物４は真空チャンバー内の上部（供給方向）の扉と下部（排出方向）の扉が密封された後、被処理物４が真空成膜加工が施され、真空成膜加工が完了すると図５に示すように真空チャンバー内の下部（排出方向）の扉が開口すると同時に被処理物４を保持しているホルダーマガジンが時計方向と逆方向に駆動し、成膜加工が施された成膜加工物５が下側ロードロック部３の最上部のロードロック室に供給される。

次ぎに、図６は図３の真空チャンバー部分の一部拡大の側断面の概略を示す概略図である。図５に示すように真空チャンバー内２１で成膜加工が施された成膜加工物５が下側ロードロック部３の最上部のロードロック室１８に供給された後、下側ロードロック部３の最上部ロードロック室１８の上部（供給方向）の扉２５が密封され、さらに上側ロードロック部２の最下部のロードロック室の下部（排出方向）の扉が開口され真空チャンバー内２１のホルダーマガジンに被処理物４が自重により落下し供給されると同時に供給された
開口部の扉が密閉される。

次ぎに図７は上側ロードロック部２の一部拡大の側断面の概略を示す概略図である。図７に示すように上側ロードロック部２の最上部のロードロック室１５に被処理物４が供給され供給口扉１２が密閉されている状態を示す。また、各ロードロック室の上部（供給方向）と下部（排出方向）の扉は図には示していないが自動制御盤からの信号と扉の開閉装置によって開口あるいは密閉がおこなわれる。また、各上部と下部の扉が密封された後、ロードロック室内の圧力は切り替えバルブと真空ポンプにより大気圧雰囲気から徐々に減圧され真空状態に施される。

また、上側ロードロック部２の最上部ロードロック室１５に被処理物４が供給される際には最上部ロードロック室１５の下部（排出方向）のロードロック室１６が真空ポンプによって真空状態に施されているために最上部のロードロック室１５の下部（排出方向）の扉２２が密閉状態で最上端部の供給口扉１２が開口し、被処理物４がロードロック室１５に収納され、自動制御盤からの信号と扉の開閉装置によって最上端部の供給口扉１２が密閉され、ロードロック室１５が大気圧雰囲気から除々に減圧され真空状態で下部（排出方向）の扉２２が開口し自重により最下部のロードロック室１６に収納される。

上記、最上部のロードロック室１５の下部（排出方向）の扉２２が開口する際には、下部ロードロック室１６の下部（排出方向）の扉２３は密閉されロードロック室１６内が真空状態に維持される。

次ぎに図８は下側ロードロック部３の一部拡大の側断面の概略を示す概略図である。図８に示すように下側ロードロック部３内に形成されているロードロック室の最上部の下部（排出方向）の扉２５が密閉され、密閉されている扉２５の下部ロードロック室１８，１９が真空状態から切り替えバルブとリークバルブによって除々に大気雰囲気に戻されながらロードロック室１９の下部（排出方向）の扉の開口により自重で落下し、さらに下側ロードロック部３の最下部のロードロック室２０で完全に大気圧雰囲気に戻された後、ロードロック室２０の最下端部に具備されている排気口扉１３の開口により成膜加工が施された成膜加工物５が自重で真空処理装置内から排出される。

本発明の活用例としては、ボトルの成膜装置のほかに瓶あるいは缶またはプラスチックボトルなどの殺菌処理あるいは植毛加工など広い分野で利用できる素晴らしい発明である。

本発明の真空処理装置の一実施例の側面の概略を示す概略図である。本発明の真空処理装置の一実施例の平面の概略を示す概略図である。本発明の真空処理装置の一実施例の側断面の概略を示す概略図である。図３のＡ−Ａ′線断面の概略を示す概略図である。本発明の真空処理装置の他の一実施例の側断面の概略を示す概略図である。図３の真空チャンバー部の一部拡大の側断面の概略を示す概略図である。上側ロードロック部の一部拡大の側断面の概略を示す概略図である。下側ロードロック部の一部拡大の側断面の概略を示す概略図である。従来の真空処理装置の一例を示す概略断面図である。

符号の説明

１・・・真空チャンバー部
２・・・上側ロードロック部
３・・・下側ロードロック部
４・・・被処理物
５・・・成膜加工物
６・・・フレーム
７・・・ベース
８・・・排出搬送部
９・・・供給搬送部
１０・・・真空処理装置
１１・・・挿入装置
１２・・・供給口扉
１３・・・排出口扉
１４・・・駆動部
１５・・・ロードロック室
１６・・・ロードロック室
１７・・・ロードロック室
１８・・・ロードロック室
１９・・・ロードロック室
２０・・・ロードロック室
２１・・・・真空チャンバー内
２２・・・・扉
２３・・・・扉
２４・・・・扉
２５・・・・扉
２６・・・・扉
２７・・・・扉

Claims

被処理物が大気雰囲気中からロードロック室に供給され、真空チャンバー内で真空処理を行う真空処理装置であって、該真空チャンバー内の上側方向と下側方向に複数のロードロック室を形成し、上側方向の各ロードロック室は大気雰囲気状態から排気・減圧させるための排気・吸引（減圧）手段を有し、下側方向の各ロードロック室は真空状態から徐々に大気圧に戻す吸気・加圧手段を有すると共に、各ロードロック室の上部と下部に開口部を有し、開口部下部から被処理物が自重によりロードロック室を移動させるための開閉する扉が各ロードロック室の上部と下部に具備する事を特徴とする真空処理装置。
前記上側方向の各ロードロック室の排気・減圧させるための切替バルブと真空ポンプが具備していることを特徴とする請求項１記載の真空処理装置。
下側方向の各ロードロック室が真空状態から徐々に大気圧に戻す切替バルブとリークバルブが具備していることを特徴とする請求項１記載の真空処理装置。