JP2006023113A - 真空処理装置および真空処理装置の検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 真空槽の内部において冷却部材に対し冷媒を導く配管を接続する際に、両者間の接続状態を簡易かつ的確に検知可能な真空処理装置および真空処理装置の検査方法を提供する。
【解決手段】 真空処理装置１００は、真空槽１０の内部空間１０ａを所定圧力未満に減圧した後、制御装置１８によって、第１の開閉手段１５を開いて真空ゲージ１２により検知された圧力値に基づき通流ポート部４３ｉｎ、４３ｏｕｔにおける冷媒配管１３−１、１３−２と冷却部材４４との間の接続状態の正常又は異常を判定するものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、真空処理装置および真空処理装置の検査方法に関し、特に真空槽の内部において冷却部材に対し冷媒を導く配管を接続する際に、両者間の接続状態を簡易かつ的確に検知可能な真空処理装置および真空処理装置の検査方法に関する。

半導体素子、光学素子等の用途に用いる基板への膜形成には、イオンプレーティング法やスパッタリング法等の真空成膜方法が使用されている。こうした真空成膜では、例えば、蒸発源から基板にもたらされる輻射熱や基板に堆積した物質の基板への伝導熱によって基板の温度が上昇する場合があり、プラスチック基板等の熱影響に対し脆弱な基板であれば、そのことが、基板に熱ダメージを与えかねない。

このため、熱影響を受け易い基板を使用する真空処理装置には、従来から基板を保持する部材を中空にしてその中空領域に冷媒（例えば、水）を循環して基板を冷却する機能が付加され、これにより保持部材を介して冷媒との熱交換により基板が、適切に冷却するように構成されている（例えば、特許文献１）。

ところで、このような保持部材は、真空処理装置により成膜する膜の仕様変更や装置メインテナンス等の必要性に応じて、真空槽から取り外されることもある。そして、保持部材の真空槽からの取り外しの際に、保持部材の中空領域に残留する水が真空槽の内部に漏れて、これにより、真空槽の内壁に水が付着すると、その後の真空処理装置の排気速度を遅延させ、真空成膜プロセスの非効率化を招く一要因になり得る。

そこで、こうした問題に鑑みた真空処理装置が従来から提案されている（例えば、従来例としての特許文献２）。この従来例では、保持部材を真空槽から外部に取り出すにあたって、保持部材への水供給を停止した後、保持部材の中空領域に残留する水を外部に排出するためのガスがその中空領域に圧送され、これにより、上記の漏水が適切に防止されている。
実開平２−２５５６４号公報 特開平６−１６８８９２号公報

従来例に記載の真空処理装置では、確かに真空槽から外部に保持部材を取り出すにあたって、真空槽の内部への漏水が防止できるが、保持部材を再び真空槽の内部に取り付ける際の接続不具合に起因する漏水が全く想定されてなく、このため折角、保持部材を適切に真空槽から取り出せたとしても、結局のところ真空槽の内部を水で汚染してしまうという事態にも陥り兼ねない。

また、仮に保持部材と冷媒配管との間の接続の不具合が、微小隙間等の軽微なものであれば、ここでの漏水現象を検出することすら困難であり、このような不具合への迅速な対処が図られないという可能性もある。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、真空槽の内部において冷却部材に対し冷媒を導く配管を接続する際に、両者間の接続状態を簡易かつ的確に検知可能な真空処理装置および真空処理装置の検査方法を提供することにある。

本発明に係る真空処理装置は、内部空間を有する真空槽と、前記真空槽の内部空間に配置した冷媒通流用の通流ポート部と、冷媒を流す経路を有する冷却部材と、前記経路に連通してそこに冷媒を導くように前記通流ポート部において前記冷却部材に接続される冷媒配管と、前記冷媒配管の途中から分岐して所定圧力の状態にあるガス雰囲気に延びて、第１の開閉手段により開閉されるガス配管と、前記真空槽の内部空間の圧力を計測する圧力計測手段と、制御装置と、を備え、前記真空槽の内部空間が前記所定圧力未満に減圧された後、前記制御装置によって、第１の開閉手段を開いて前記圧力計測手段により検知された圧力値に基づき、前記通流ポート部における前記冷媒配管と前記冷却部材との間の接続状態の正常又は異常を判定するものである。

これにより、真空槽の内部において冷却部材に対し冷媒を導く配管を接続する際に、両者間の接続状態を簡易かつ的確に検知可能になり、冷却部材を真空槽の内部に取り付ける際の接続不具合に起因する冷媒漏れ（例えば、漏水）が解消される。

より具体的な異常検知例としては、前記第１の開閉手段の開栓前後の前記圧力値の変動量が所定量以上において、前記制御装置は、前記接続状態が異常であると判定するものである。

なおここで、前記ガス雰囲気は大気中であり、前記所定圧力が大気圧であっても良い。

前記第１の開閉手段が電磁弁であり、前記制御装置により前記第１の開閉手段の開閉動作が制御されるように構成しても良い。

これにより、制御装置が、例えば、適宜のタイマー設定により、自動的に第１の開閉手段を開いて、その前後の所定時間に亘って真空槽の内部空間の圧力をモニタするように構成することが可能であり、効率的に上記接続状態の正常又は異常を判定できる。

ここで、前記冷媒配管の途中に配置され、前記冷媒配管を開閉する第２の開閉手段を備え、前記制御装置は、前記第２の開閉手段を閉じて前記経路への冷媒の供給を停止した後、前記第１の開閉手段を開いて、ガス供給源から前記ガス配管を介して前記経路にガスを供給すると共に、前記ガス配管を介して前記経路を通過したガスを前記真空槽の外部に放出するように制御して、その後、前記冷媒配管が前記通流ポート部において前記冷却部材から離脱される。

これにより、真空処理装置により成膜する膜の仕様変更や装置メインテナンスの必要性に応じて、冷却部材が真空槽から取り外される際に、冷却部材に残留する冷媒が真空槽の内部に漏れて真空槽の内壁に冷媒が付着するという不具合を解消できる。

加えて、特別のセンサーを必要とすることなく、冷媒を大気に排出する大気側開閉手段を流用し、上記の接続状態の正常又は異常が簡易かつ確実に確認され得る。

なお、前記冷却基板に保持された膜形成用の基板を備え、前記基板への膜形成の過程において、前記冷却部材を介して前記基板が前記冷媒との熱交換により冷却されるものであっても良い。

本発明に係る真空処理装置の検査方法は、真空槽の内部空間において冷媒を流す冷却部材と冷媒を前記冷却部材に導く冷媒配管とを接続した後、前記真空槽の内部空間を密閉してその内部空間を負圧に減圧し、この状態で、前記冷媒配管の途中から分岐して、前記負圧より高い圧力状態のガス雰囲気中にまで延びるガス配管を第１の開閉手段により開き、その後、圧力計測手段により検知される前記内部空間の圧力値に基づき、前記冷媒配管と前記冷却部材との間の接続状態の正常又は異常が判定されるものである。

これにより、真空槽の内部において冷却部材に対し冷媒を導く配管を接続する際に、両者間の接続状態を簡易かつ的確に検知可能になり、冷却部材を真空槽の内部に取り付ける際の接続不具合に起因する冷媒漏れが解消される。

前記第１の開閉手段の開栓前後の前記圧力値の変動量が所定量以上において、前記接続状態を異常であると判定しても良い。

そして、前記接続状態が異常であると判定されると、前記真空槽の内部空間が大気圧に戻された後、前記冷媒配管と前記冷却部材との間の接続状態が確認されても良い。

これにより、冷却部材を真空槽の内部に取り付ける際の接続不具合に起因する冷媒漏れを、冷却部材に冷媒を供給する前に未然に防止できる。

一方、前記第１の開閉手段の開栓前後の前記圧力値の変動量が所定量未満において、前記接続状態を正常であると判定しても良い。

そして、前記接続状態が正常であると判定されると、前記冷媒配管の途中に配置され前記冷媒配管を開閉する第２の開閉手段を開くことによって前記冷媒配管を介して前記冷却部材に冷媒が供給されても良い。

本発明によれば、真空槽の内部において冷却部材に対し冷媒を導く配管を接続する際に、両者間の接続状態を簡易かつ的確に検知可能な真空処理装置および真空処理装置の検査方法が得られる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る冷媒配管系統を含む真空処理装置の構成を示すブロック図である。

真空処理装置１００は、内部空間１０ａを有してそこを減圧状態に保つ真空槽１０と、この真空槽１０の内部空間１０ａに配置され、膜形成基板（図示せず）を熱交換により冷却する冷媒（例えば、水）通流用中空領域４５（冷媒を流す経路）を有する円盤状の冷却平板１１と、真空槽１０の壁部に設置され、内部空間１０ａの圧力を計測する真空ゲージ（圧力計測手段）１２と、冷却平板１１の中空領域４５に冷媒を導くように冷却平板１１に連通して配置される第１の冷媒配管１３−１と、この冷却平板１１の中空領域４５を通過して流出する冷媒を流すように冷却平板１１に連通して配置される第２の冷媒配管１３−２と、これらの第１および第２の冷媒配管１３−１、１３−２に接続して冷媒の温度調節機能と冷媒圧送機能とを兼ね備える冷水機１９と、第２の冷媒配管１３−２の途中から分岐して延び、大気に開放される大気側ガス配管４７と、第１の冷媒配管１３−１の途中から分岐して延び、ガス（例えば、乾燥空気）を供給するガス供給源Ａに接続するガス供給源側ガス配管４６と、大気側ガス配管４７の途中に配設され大気側ガス配管４７を開閉する大気側開閉手段１５と、ガス供給源側ガス配管４６の途中に配設されガス供給源側ガス配管４６を開閉するガス供給源側開閉手段１４と、ガス供給源側ガス配管４６が第１の冷媒配管１３−１から分岐する部分と、冷水機１９との間の第１の冷媒配管１３−１の途中に配置され、第１の冷媒配管１３−１を開閉する第１の冷媒配管開閉手段１６と、大気側ガス配管４７が第２の冷媒配管１３−２から分岐する部分と、冷水機１９との間の第２の冷媒配管１３−２の途中に配置され、第２の冷媒配管１３−２を開閉する第２の冷媒配管開閉手段１７と、真空槽１０に供給する反応ガスの供給系統（図示せず）や真空処理装置１００の電気系統（図示せず）を制御する制御装置１８と、によって構成されている。

なおここでは、冷媒との熱交換により基板を冷却する部材として冷却平板１１のみが図示されているが、実際には、これは、図３に示す冷却平板１１と冷却基板ドーム４１からなる冷却部材４４である。

また、大気側開閉手段１５およびガス供給源側開閉手段１４並びに第１、第２の冷媒配管開閉手段１６、１７は、例えば電磁弁であり、制御装置１８によってこれらの開閉手段１４、１５、１６、１７の開閉動作が制御されている。

併せて制御装置１８は、後ほど説明するように、真空ゲージ１２により検知された出力値（圧力値）を受け取り、この値に基づき、通流ポート部４３ｉｎ、４３ｏｕｔ（図３参照）における第１および第２の冷媒配管１３−１、１３−２と冷却部材４４（図３参照）との間の接続状態の正常又は異常を判定する機能を有する。

次に、図面を参照して第１および第２の冷媒配管１３−１、１３−２と冷却部材４４との間の接続部の周辺構造を説明する。

なおここでは、基板に膜粒子を堆積する成膜プロセス中において、この基板を保持する基板ホルダ（図示せず）や冷却部材４４を回転して、基板に堆積する膜の均一化を図るように構成した接続構造例が例示されている。

図２は、冷媒配管と冷却部材とを接続する接続部周辺構造のうちの上半分（真空槽１０の外部に配置される部分）の断面を示す断面図である。

図３は、冷媒配管と冷却部材とを接続する接続部周辺構造のうちの下半分（真空槽１０の内部空間１０ａに配置される部分）を側面からみた側面図である。

まず、第１および第２の冷媒配管１３−１、１３−２と冷却部材４４とを接続する接続部周辺構造の上半分の構成を説明する。

接続部周辺構造の上半分は主として、図２に示すように、鍔部２３Ｓと真空槽１０の上壁との接触によって位置決めされつつ、真空槽１０の上壁に設けられた孔部に装着される円筒状の外側ケーシング２３と、この外側ケーシング２３の内部に外側ケーシング２３に対して回転可能に配置され、基板ホルダや冷却部材４４を回転する回転体として機能する円筒状の内側ケーシング２５と、これらの内側および外側ケーシング２３、２５の軸方向の上端に当接する鍔部２１Ｓを有して内側ケーシング２５の内部に挿入される円筒状の内蓋２１と、この内蓋２１の鍔部２１Ｓに密接すると共に、内側ケーシング２５（内蓋２１）の軸方向上方の開口部分を塞ぐように配置される円盤状の外蓋２０と、外側ケーシング２３の側壁内面に固定され、内側ケーシング２５を回転自在に支持する２つの環状の軸受２２、２７と、外側ケーシング２３と内側ケーシング２５との間の空間内に配置され、内側ケーシング２５の側壁外面に設けられたスプロケット３３と、スプロケット３３に巻き掛けられ、スプロケット３３を介して内側ケーシング２５を回転させるベルト３２と、このベルト３２に回転駆動力を伝達するモータ３１と、によって構成されている。

ここで、外側ケーシング２３の鍔部２３Ｓと真空槽１０の上壁との接触面における鍔部２３Ｓの表面には、環状の溝３０が形成され、ここにＯリングを配置して適宜の固定手段により両者が固定され、これによりこの接触部分が適切に真空シールされている。

同様に、内蓋２１の鍔部２１Ｓと外蓋２０との接触面における外蓋２０の表面には、環状の溝２９が形成され、ここにＯリングを配置して適宜の固定手段により両者が固定され、これによりこの接触部分が適切に真空シールされている。

また同様に、回転可能な内側ケーシング２５と内蓋２１の筒部との間に環状に回転シール２４が配置され、内側ケーシング２５と外側ケーシング２３との間に環状に回転シール２８が配置され、これにより内側ケーシング２５と内蓋２１の筒部との間および内側ケーシング２５と外側ケーシング２３との間が適切に真空シールされている。

また、外側ケーシング２３の側壁には、図１に示す第１の冷媒配管開閉手段１６に繋がる第１の冷媒配管１３−１に連通した第１の貫通孔２３ｈ−１が形成され、この第１の貫通孔２３ｈ−１と同じ高さにおける内側ケーシング２５の側壁には、第１の貫通孔２３ｈ−１に連通すると共に、図３に示す入口ポート４３ｉｎに繋がる第１の冷媒配管１３−１に連通した第２の貫通孔２５ｈ−１が形成されている。

そして、外側ケーシング２３の外部に存在する第１の冷媒配管１３−１は、これらの第１の貫通孔２３ｈ−１および第２の貫通孔２５ｈ−１を介して内側ケーシング２５の内部に延びて、更にその下流側の冷却部材４４に接続される。

なお図示は省略しているが、正確には内側ケーシング２５は外側ケーシング２３に対して回転するため、第１の冷媒配管１３−１は内側ケーシング２５および外側ケーシング２３の内外で一端切り離されており、第１の貫通孔２３ｈ−１と第２の貫通孔２５ｈ−１との連通部分の、外側ケーシング２３の側壁内面または内側ケーシングの側壁外面に環状の水通路が設けられ、これにより外側ケーシング２３の外部に存在する第１の冷媒配管１３−１を流れる冷媒が、スムーズに第１の貫通孔２３ｈ−１および第２の貫通孔２５ｈ−１を通流可能であり、第１および第２の貫通孔２３ｈ−１、２５ｈ−１を通過した冷媒が、再び内側ケーシングの内部に存在する第１の冷媒配管１３−１を通ってその下流側の冷却部材４４に送られる。

同様に、外側ケーシング２３の側壁には、図１に示す第２の冷媒配管開閉手段１７に繋がる第２の冷媒配管１３−２に連通した第３の貫通孔２３ｈ−２が形成され、この第３の貫通孔２３ｈ−２と同じ高さにおける内側ケーシング２５の側壁には、この第３の貫通孔２３ｈ−２に連通すると共に、図３に示す出口ポート４３ｏｕｔに繋がる第２の冷媒配管１３−２に連通した第４の貫通孔２５ｈ−２が形成されている。

そして、内側ケーシング２５の内部に存在する第２の冷媒配管１３−２は、これらの第３の貫通孔２３ｈ−２および第４の貫通孔２５ｈ−２を介して外側ケーシング２５の外部に延びて、更に下流側の冷水機１９（図１）に接続される。

なお図示は省略しているが、正確には内側ケーシング２５は外側ケーシング２３に対して回転するため、第２の冷媒配管１３−２は内側ケーシング２５および外側ケーシング２３の内外で一端切り離されており、第３の貫通孔２３ｈ−２と第４の貫通孔２５ｈ−２との連通部分の、外側ケーシング２３の側壁内面または内側ケーシングの側壁外面に環状の水通路が設けられており、これにより内側ケーシング２５の内部に存在する第２の冷媒配管１３−２を流れる冷媒は、スムーズに第１の貫通孔２３ｈ−１および第２の貫通孔２５ｈ−１を通流可能であり、第３および第４の貫通孔２３ｈ−２、２５ｈ−２を通過した冷媒が、再び外側ケーシング２５の外部に存在する第２の冷媒配管１３−２を通ってその下流側の冷水機１９に戻される。

また、第１の貫通孔２３ｈ−１（第２の貫通孔２５ｈ−１）と、第３の貫通孔２３ｈ−２（第４の貫通孔２５ｈ−２）とを挟むように、２つの環状の溝２６が外側ケーシング２３の側壁内面に形成され、各々の環状の溝２６に回転シールが配置されており、これにより外側ケーシング２３の側壁内面と内側ケーシング２５の側壁外面とを接触した状態で外側ケーシング２３の側壁内面に対して内側ケーシング２５の側壁外面が回転しても、両者間の接触部分の水漏れが適切に防止できるように水シールされている。

なお、図２に示すように、第１の貫通孔２３ｈ−１（第２の貫通孔２５ｈ−１）の高さ位置と第３の貫通孔２３−２（第４の貫通孔２５ｈ−２）の高さ位置を異ならせており、これにより、外側ケーシング２３の側壁内面または内側ケーシング２５の側壁外面に形成した上記の環状の水通路が互いに干渉しないように配慮されている。

次に、第１および第２の冷媒配管１３−１、１３−２と冷却部材４４とを接続する接続部周辺構造の下半分の構成を説明する。

接続部周辺構造の下半分は、図３に示すように、中空領域４５を有する円盤状の冷却平板１１と、この冷却平板１１を保持すると共に、その内側に中空領域４５に連通するように形成した冷媒経路４３を有する略おわん状の冷却基板ドーム４１と、第１および第２の冷媒配管１３−１、１３−２の端部に形成された、これらの冷媒配管１３−１、１３−２の冷却基板ドーム４１に対する着脱部材としての円盤状の冷媒配管用フランジ４０−１と、第１の冷媒配管１３−１に連通する入口ポート４３ｉｎ（冷媒の通流ポート部）および第２の冷媒配管１３−２に連通する出口ポート４３ｏｕｔ（冷媒の通流ポート部）を有して、冷却基板ドーム４１の第１および第２の冷媒配管１３−１、１３−２に対する着脱部材としての円盤状の冷却基板ドーム用フランジ４０−２と、によって構成されている。

ここで、冷媒配管用フランジ４０−１と冷却基板ドーム用フランジ４０−２との接触領域が、図３の矢印で示すように、第１および第２の冷媒配管１３−１、１３−２と冷却部材４４との着脱部分に相当する。そして、冷媒配管用フランジ４０−１と冷却基板ドーム用フランジ４０−２とが互いに接触して適宜の固定手段で固定されることにより、第１の冷媒配管１３−１が入口ポート４３ｉｎおよび冷媒経路４３を介して冷却平板１１の中空領域４５に連通する。同様に、第２の冷媒配管１３−２が出口ポート４３ｏｕｔおよび冷媒経路４３を介して冷却平板１１の中空領域４５に連通する。

また、冷媒配管用フランジ４０−１の冷却基板ドーム用フランジ４０−２に対する接触面には、入口ポート４３ｉｎと出口ポート４３ｏｕｔとをそれぞれ囲むように２つの環状溝４２が形成され、ここにＯリングが配置され、これにより冷媒配管用フランジ４０−１と冷却基板ドーム用フランジ４０−２とを接触した状態で両者間の接触部分の水漏れが適切に防止できるように水シールされている。

なお図示は省略しているが、冷却平板１１の中空領域４５は詳しくは、その平面視において、冷却平板１１の円形面と同心状に延びる複数の扇型の水通路により構成されており、これにより、冷却平板１１に基板ホルダを介して配置された多数の基板が、均一に冷却できるように構成されている。

こうして構成された真空槽１０の内部において、冷却平板１１に取り付けた基板に対してスパッタリング法やイオンプレーティング法により生成した粒子を堆積させる際に、冷水機１９から圧送した冷媒が、第１の冷媒配管１３−１を通って冷却平板１１の中空領域４５に導かれた後、この中空領域４５を流れて第２の冷媒配管１３−２を経て、再び冷水機１９に還流される。そして、冷媒が中空領域４５を流れる間に、冷却部材４４や基板ホルダを介して冷媒との熱交換により基板が冷却され、これにより蒸発源からの輻射熱や堆積膜からの伝導熱に起因する基板の温度上昇が適切に抑制される。

次に、冷却部材４４のメインテナンス作業や冷却部材４４の未使用成膜プロセス実行によって冷却部材４４を真空槽１０から取り外す際に （図３に示す着脱部分における冷却部材４４の離脱作業）、冷却部材４４の中空領域４５に残留する冷媒（以下、冷却水を例に述べる。）を事前に自動強制排出する処理の動作例について図面を参照して説明する。

図４は、制御装置１８の記憶部（図示せず）に格納されたプログラムによって実行される冷却部材４４の中空領域４５に残留する冷却水の自動強制排出処理ルーチンを示すフローチャートである。

まず、制御装置１８は、第１の冷媒配管開閉手段１６および第２の冷媒配管開閉手段１７を閉める（ステップＳ４０１）。

これにより、冷水機１９から圧送される冷却水の中空領域４５への供給が止められる。

次に、制御装置１８は、大気側開閉手段１５を開く（ステップＳ４０２）。

これにより、冷却部材４４の中空領域４５や冷媒経路４３を含めた第１および第２の冷媒配管１３−１、１３−２の一部が、外部雰囲気（大気）に連通する。

次に、制御装置１８は、ガス供給源側開閉手段１４を開く（ステップＳ４０３）。

これにより、所定圧力に保たれたガス（以下、空気を例に述べる。）を供給するガス供給源Ａにより、冷却部材４４の中空領域４５や冷媒経路４３等に空気が圧送される。

こうして、ガス供給源Ａから送出する空気が、冷却部材４４の中空領域４５に圧送して供給され（ステップＳ４０４）、これにより中空領域４５に残留する冷却水が大気中に押し出される。

その後、制御装置１８は、ガス供給源側開閉手段１４を閉めると共に（ステップＳ４０５）、大気側開閉手段１５を閉めて（ステップＳ４０６）、一連の冷却水の自動強制排出処理ルーチンを終える。

こうして、冷却部材４４の中空領域４５への水供給を停止した後、そこに残留する水を外部に排出するための空気を冷却部材４４の水経路に圧送して供給することにより、冷却部材４４を真空槽１０から外部に取り出すに際の漏水が適切に防止され得る。

次に、冷却部材４４を真空槽１０の内部に取り付ける際に（図３に示すフランジ４０−１、４０−２における冷却部材４４の接続作業）、出入口ポート４３ｉｎ、４３ｏｕｔにおける第１および第２の冷媒配管１３−１、１３−２と冷却部材４４との間の接続状態を確認する動作例について図面を参照して説明する。

図５は、制御装置１８の記憶部に格納されたプログラムによって実行される出入口ポート４３ｉｎ、４３ｏｕｔにおける第１および第２の冷媒配管１３−１、１３−２と冷却部材４４との間の接続状態の確認処理ルーチンを示すフローチャートである。

冷却部材４４を真空槽１０の内部に取り付けた後、密閉状態にある真空槽１０の内部空間１０ａが、真空装置（図示せず）により真空排気され（ステップＳ５０１）、その内部空間１０ａが、少なくとも大気側ガス配管４７に開放される外部雰囲気（閉栓状態の大気側開閉手段１５を介して）における圧力未満（ここでは、大気圧未満の負圧）まで減圧される。

次に、制御装置１８は、例えばメインポンプ（図示せず）により真空槽１０を本引きする直前に、大気側開閉手段１５を開く（ステップＳ５０２）。

この状態で、制御装置１８は、真空ゲージにより検知される圧力値を検知して、大気側開閉手段１５の開栓前後の圧力値の変動量が予め定められた量以上か否か確認する（ステップＳ５０３）。例えば、制御装置１８が、適宜のタイマー設定により、自動的に大気側開閉手段１５を開いて、その開閉前後の所定時間に亘って真空槽１０の内部空間１０ａの圧力をモニタするように構成しても良い。これにより、接続状態の確認処理ルーチンの効率化が図られる。

そして、この変動量が所定量以上であれば（ステップＳ５０２においてＹｅｓ）、制御装置１８は、第１および第２の冷媒配管１３−１、１３−２と出入口ポート４３ｉｎ、４３ｏｕｔとの間の接続状態が異常であると判定する。

例えば、第１および第２の冷媒配管１３−１、１３−２と出入口ポート４３ｉｎ、４３ｏｕｔとの間の接続状態の異常（装着不良等）に起因して、真空槽１０の内圧（負圧）と外部雰囲気圧（負圧より高い圧力状態）との差圧により外部雰囲気ガス（空気）が、第１および第２の冷媒配管１３−１、１３−２と出入口ポート４３ｉｎ、４３ｏｕｔとの間の接続部分から真空槽１０の内部に漏洩していると、上記接続状態が異常であると判定されることになる。

この場合には、内部空間１０ａの圧力が大気圧に戻され、出入口ポート４３ｉｎ、４３ｏｕｔにおいて第１および第２の冷媒配管１３−１、１３−２と冷却部材４４との間の接続状態が再確認されることになる（異常処理）。

一方、この変動量が所定量未満であれば（ステップＳ５０２においてＮｏ）、制御装置１８は、上記接続状態が正常であると判定する。

この場合には、制御装置１８は、真空処理装置１００を所定の成膜プロセスシーケンスに移行させる（正常処理）。

即ち、メインバルブ（図示せず）を開いてメインポンプにより真空槽１０の内部空間１０ａが本引きされ、かつ第１および第２の冷媒配管１３−１、１３−２を介して冷却部材４４の中空領域４５に冷却水が供給される。そして、所定の真空度に到達した時点で、例えばイオンプレーティング法により基板への成膜が実行されることになる。

なお、ステップＳ５０２において、制御装置１８が、大気側開閉手段１５を開くように制御したが、これに替えて、制御装置１８が、ガス供給源側開閉手段１４を開くように制御しても同様の効果が得られる。

要するに、第１および第２の冷媒配管１３−１、１３−２と出入口ポート４３ｉｎ、４３ｏｕｔとの間の接続異常に起因する外部のガス雰囲気から真空処理装置１００の内部空間１０ａへのガス漏れを検知できる程度の差圧を、真空処理装置１００の内部空間１０ａの圧力と、その内部空間１０ａに開閉手段を介して連通する外部のガス雰囲気の圧力との間に確保できれば良い。

以上のようにして、制御装置１８は、真空ゲージ１２により検知された圧力値に基づき、出入口ポート４３ｉｎ、４３ｏｕｔにおいて第１および第２の冷媒配管１３−１、１３−２と冷却部材４４との間の接続状態の正常又は異常を判定することができる。とりわけ、特別のセンサーを必要とすることなく、冷却水を大気に排出する大気側開閉手段１５を流用し、このような接続状態の正常又は異常が簡易かつ確実に確認され好適である。こうして、冷却部材４４を真空槽１０の内部に取り付ける際の接続不具合に起因する漏水が未然に防止される。

本発明に係る真空処理装置および真空処理装置の検査方法は、真空槽の内部において冷却部材に対し冷媒を導く配管を接続する際に、両者間の接続状態を簡易かつ的確に検知可能であり、例えば、基板を冷媒により冷却することが必要なスパッタリング真空処理装置やイオンプレーティング真空処理装置等の用途に適用できる。

本発明の実施の形態に係る冷媒配管系統を含む真空処理装置の構成を示すブロック図である。 冷媒配管と冷却部材とを接続する接続部の周辺構造のうちの上半分（真空槽の外部に配置される部分）の断面を示す断面図である。 冷媒配管と冷却部材とを接続する接続部の周辺構造のうちの下半分（真空槽の内部空間に配置される部分）を側面からみた側面図である。 冷却部材の中空領域に残留する冷却水の自動強制排出処理ルーチンを示すフローチャートである。 第１および第２の冷媒配管と冷却部材との間の接続状態の確認処理ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 真空槽
１１ 冷却平板
１２ 真空ゲージ
１３−１ 第１の冷媒配管
１３−２ 第２の冷媒配管
１４ ガス供給源側開閉手段
１５ 大気側開閉手段
１６ 第１の冷媒配管開閉手段
１７ 第２の冷媒配管開閉手段
１８ 制御装置
１９ 冷水機
２０ 外蓋
２１ 内蓋
２１Ｓ 内蓋の鍔部
２２、２７ 環状の軸受
２３ 外側ケーシング
２３Ｓ 外側ケーシングの鍔部
２３ｈ−１ 第１の貫通孔
２３ｈ−２ 第３の貫通孔
２４、２８ 回転シール
２５ 内側ケーシング
２５ｈ−１ 第２の貫通孔
２５ｈ−２ 第４の貫通孔
２６、２９、３０ 環状の溝
３１ 回転モータ
３２ ベルト
３３ スプロケット
４０−１ 冷媒配管用フランジ
４０−２ 冷却基板ドーム用フランジ
４１ 冷却基板ドーム
４２ 一対の環状溝
４３ 冷媒経路
４３ｉｎ 入口ポート（通流ポート部）
４３ｏｕｔ 出口ポート（通流ポート部）
４４ 冷却部材
４５ 中空領域
４６ ガス供給源側ガス配管
４７ 大気側ガス配管
１００ 真空処理装置

Claims (11)

1. 内部空間を有する真空槽と、
   前記真空槽の内部空間に配置した冷媒通流用の通流ポート部と、
   冷媒を流す経路を有する冷却部材と、前記経路に連通してそこに冷媒を導くように 前記通流ポート部において前記冷却部材に接続される冷媒配管と、
   前記冷媒配管の途中から分岐して所定圧力の状態にあるガス雰囲気に延びて、第１の開閉手段により開閉されるガス配管と、前記真空槽の内部空間の圧力を計測する圧力計測手段と、
   制御装置と、を備え、
   前記真空槽の内部空間が前記所定圧力未満に減圧された後、前記制御装置によって、第１の開閉手段を開いて前記圧力計測手段により検知された圧力値に基づき、前記通流ポート部における前記冷媒配管と前記冷却部材との間の接続状態の正常又は異常を判定する真空処理装置。
2. 前記第１の開閉手段の開栓前後の前記圧力値の変動量が所定量以上において、前記制御装置は、前記接続状態が異常であると判定する請求項１記載の真空処理装置。
3. 前記ガス雰囲気は大気中であり、前記所定圧力が大気圧である請求項１または２記載の真空処理装置。
4. 前記第１の開閉手段が電磁弁であり、前記制御装置により前記第１の開閉手段の開閉動作が制御される請求項１乃至３の何れかに記載の真空処理装置。
5. 前記冷媒配管の途中に配置され、前記冷媒供給を開閉する第２の開閉手段を備え、
   前記制御装置は、前記第２の開閉手段を閉じて前記経路への冷媒の供給を停止した後、前記第１の開閉手段を開いて、ガス供給源から前記ガス配管を介して前記経路にガスを供給すると共に、前記ガス配管を介して前記経路を通過したガスを前記真空槽の外部に放出するように制御して、
   その後、前記冷媒配管が前記通流ポート部において前記冷却部材から離脱される請求項１記載の真空処理装置。
6. 前記冷却部材に保持された膜形成基板を備え、前記基板への膜形成の過程において、前記冷却部材を介して前記基板が前記冷媒との熱交換により冷却される請求項１乃至５記載の真空処理装置。
7. 真空槽の内部空間において冷媒を流す冷却部材と冷媒を前記冷却部材に導く冷媒配管とを接続した後、前記真空槽の内部空間を密閉してその内部空間を負圧に減圧し、
   この状態で、前記冷媒配管の途中から分岐して、前記負圧より高い圧力状態のガス雰囲気中にまで延びるガス配管を第１の開閉手段により開き、
   その後、圧力計測手段により検知される前記内部空間の圧力値に基づき、前記冷媒配管と前記冷却部材との間の接続状態の正常又は異常が判定される真空処理装置の検査方法。
8. 前記第１の開閉手段の開栓前後の前記圧力値の変動量が所定量以上において、前記接続状態が異常であると判定される請求項７記載の真空処理装置の検査方法。
9. 前記接続状態が異常であると判定されると、前記真空槽の内部空間が大気圧に戻された後、前記冷媒配管と前記冷却部材との間の接続状態が確認される請求項８記載の真空処理装置の検査方法。
10. 前記第１の開閉手段の開栓前後の前記圧力値の変動量が所定量未満において、前記接続状態が正常であると判定される請求項７記載の真空処理装置の検査方法。
11. 前記接続状態が正常であると判定されると、前記冷媒配管の途中に配置され前記冷媒配管を開閉する第２の開閉手段を開くことによって前記冷媒配管を介して前記冷却部材に冷媒が供給される請求項１０記載の真空処理装置の検査方法。

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