JP2006352010A

JP2006352010A - 真空処理装置およびその運転方法

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Publication number: JP2006352010A
Application number: JP2005179270A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Ando; 靖典安東; Masatoshi Onoda; 正敏小野田
Original assignee: Nissin Ion Equipment Co Ltd
Current assignee: Nissin Ion Equipment Co Ltd
Priority date: 2005-06-20
Filing date: 2005-06-20
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2025-06-20
Also published as: KR20060133491A; CN100397570C; TW200739670A; US20060283041A1; TWI308772B; KR100795383B1; CN1885491A; US7367139B2; JP4123249B2

Abstract

【課題】複数の真空室を有する真空処理装置の設置面積を小さくする。
【解決手段】この真空処理装置は、固定された処理室２４と、移動可能な二つの真空予備室２８ａ、２８ｂとを備えている。処理室２４にはゲートバルブ２６が、各真空予備室２８ａ、２８ｂにはゲートバルブ３０が、それぞれ設けられている。各真空予備室２８ａ、２８ｂは、予備室移動機構３４によってＹ方向に移動させられる。処理室ゲートバルブ２６の周縁部には、膨張および収縮可能であって、膨張時に、互いに接近しているゲートバルブ２６、３０間の隙間Ｇを真空シールする真空シール体５４が設けられている。更に、処理室２４とそれに接近している真空予備室２８ａ、２８ｂとの間で基板２を搬送する基板搬送機構が設けられている。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば、プラズマＣＶＤ装置、スパッタ装置等の薄膜形成装置、エッチング装置、液晶の配向膜の配向処理用の配向装置、イオン注入装置、イオンドーピング装置等のような、真空雰囲気中で基板に処理を施す真空処理装置およびその運転方法に関する。

高稼動率を目指した真空処理装置として、従来から、複数の真空室を有するいわゆるマルチチャンバ型の真空処理装置が提案されている。その一例を図８に示す。

この真空処理装置は、中心部に搬送室１０を配置し、その周囲に二つの処理室１４および二つの真空予備室１８を配置した構造をしている。この搬送室１０、処理室１４および真空予備室１８は、いずれも真空に排気されるので、真空室と総称することができる。これらの真空室１０、１４、１８は、水平面（図示例ではＸＹ平面）に配置されている。

搬送室１０は、その内部に、基板２をこの例では矢印Ａで示すＸ方向および矢印Ｂで示すＹ方向に搬送する基板搬送機構１２を有している。基板２は、例えば、矩形状をしている。この例では、当該基板２は立てた状態（図７参照）で搬送される。

処理室１４は、基板２に薄膜形成、エッチング、配向処理、イオンドーピング等の処理を施すための部屋である。各処理室１４と搬送室１０との間にはゲートバルブ１６がそれぞれ設けられている。

真空予備室１８は、搬送室１０を大気中に開放しないで、搬送室１０と大気中との間で基板の出し入れを行うための真空室であり、ロードロック室とも呼ばれる。各真空予備室１８と搬送室１０との間にはゲートバルブ２０が、各真空予備室１８と大気中との間にはゲートバルブ２２が、それぞれ設けられている。

上記のようなマルチチャンバ型の真空処理装置においては、複数の動作（例えば基板２に対する処理と基板２の搬送）を並行して行うことができる。また、例えば同じ処理を行う二つの処理室１４を設けている場合、一方の処理室１４において処理を行っている際に、他方の処理室１４においてメンテナンス等を行うことができ、装置の停止を回避することができる。これらの理由から、高い稼動率を実現することができる。

なお、特許文献１にも、上記とほぼ同様の構成の真空処理装置が記載されている。即ち、搬送室（ウェハ搬送チャンバ）の周囲に処理室（プロセスチャンバ）および真空予備室（ロードロックチャンバ）を配置した構成の真空処理装置（マルチチャンバ装置）が記載されている。

特開平７−２１１７６３号（段落０００２−０００７、図１）

近年は、基板２の大型化が進んでおり、そのために上記真空室１０、１４、１８の大型化が著しい。例えば、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用の基板２は、短辺の長さが１５００ｍｍ〜１８７０ｍｍ程度、長辺の長さが１８５０ｍｍ〜２２００ｍｍ程度にもなっており、上記真空室１０、１４、１８は、このような大型の基板２を水平に収納する場合は勿論のこと、この例のように立てて収納する場合でも、基板２の横方向の長さが非常に大きいために、非常に大型になる。その結果、上記真空処理装置の設置面積が非常に大きいという課題がある。

また、真空予備室１８の大型化に伴い、その真空排気時間が長くなって、これが上記真空処理装置のスループット（単位時間当たりの処理能力）を低下させる要因になっているという課題もある。

そこでこの発明は、複数の真空室を有する真空処理装置の設置面積を小さくすることを一つの目的としている。また、当該真空処理装置のスループットを向上させることを他の目的としている。

この発明に係る真空処理装置の一つは、基板に処理を施すための固定された一つの処理室と、前記処理室に取り付けられていて、前記基板を通すことができる処理室ゲートバルブと、移動可能な複数の真空予備室と、前記各真空予備室に取り付けられていて、前記基板を通すことができる予備室ゲートバルブと、前記処理室ゲートバルブと前記予備室ゲートバルブとが互いに接近したり離れたりするように、前記各真空予備室を個別にまたは連動させて移動させる予備室移動機構と、前記処理室ゲートバルブの周縁部に設けられていて、膨張および収縮可能であり、膨張時に、互いに接近している前記処理室ゲートバルブと前記予備室ゲートバルブとの間の隙間を真空シールする真空シール手段と、前記処理室ゲートバルブと前記予備室ゲートバルブとが互いに接近した状態において、両ゲートバルブおよび前記真空シール手段を通して、前記処理室と前記真空予備室との間で前記基板を搬送する基板搬送機構と、前記各真空予備室を真空排気する真空排気手段と、前記各真空予備室をベントするベント手段とを備えていることを特徴としている。

この発明に係る真空処理装置の他のものは、基板に処理を施すための固定された複数の処理室と、前記各処理室に取り付けられていて、前記基板を通すことができる処理室ゲートバルブと、移動可能な複数の真空予備室と、前記各真空予備室に取り付けられていて、前記基板を通すことができる予備室ゲートバルブと、前記処理室ゲートバルブと前記予備室ゲートバルブとが互いに接近したり離れたりするように、前記各真空予備室を個別にまたは連動させて移動させる予備室移動機構と、前記各処理室ゲートバルブの周縁部に設けられていて、膨張および収縮可能であり、膨張時に、互いに接近している前記処理室ゲートバルブと前記予備室ゲートバルブとの間の隙間を真空シールする真空シール手段と、前記処理室ゲートバルブと前記予備室ゲートバルブとが互いに接近した状態において、両ゲートバルブおよび前記真空シール手段を通して、前記処理室と前記真空予備室との間で前記基板を搬送する基板搬送機構と、前記各真空予備室を真空排気する真空排気手段と、前記各真空予備室をベントするベント手段とを備えていることを特徴としている。

上記真空処理装置によれば、複数の真空予備室の内の所望の真空予備室を予備室移動機構によって移動させて、当該真空予備室と処理室とを、予備室ゲートバルブおよび処理室ゲートバルブを介して、かつ真空シール手段によって真空シールした状態で結合して、当該真空予備室と処理室との間で基板を基板搬送機構によって搬送することができる。従って、従来は必要だった搬送室を設ける必要がなくなる。

前記真空シール手段によって囲まれる空間を真空排気する第２の真空排気手段および当該空間をベントする第２のベント手段を更に備えていても良い。

前記各真空予備室の、前記予備室ゲートバルブが設けられた面と反対側の面に、大気中との間を仕切る大気側ゲートバルブを設けておいても良い。

前記各真空予備室は、その内部に、複数枚の基板を収納可能なものでも良い。

前記基板は、それを保持するトレイに保持されて搬送されても良い。

この発明に係る真空処理装置の運転方法の一つは、前記複数の真空予備室の内の一つと前記処理室とを、前記真空シール手段によって真空シールした状態で結合して、両室間で基板の交換を行う動作と並行して、残りの真空予備室の内の少なくとも一つにおいて、当該真空予備室のベント、当該真空予備室と大気中間での基板の交換および当該真空予備室の真空排気の各動作を行うことを特徴としている。

この発明に係る真空処理装置の運転方法の他のものは、前記複数の真空予備室の内の一つにおいて、当該真空予備室のベント、当該真空予備室と大気中間での基板の交換および当該真空予備室の真空排気の各動作を行うのと並行して、残りの真空予備室の内の少なくとも一つを用いて、前記複数の処理室の内の一つにおいて処理済の基板を当該処理室から搬出し、かつ当該基板を他の処理室へ搬入する動作を行うことを特徴としている。

請求項１、２に記載の発明によれば、複数の真空予備室の内の所望の真空予備室を移動させて、当該真空予備室と処理室とを、真空シール手段によって真空シールした状態で結合して、当該真空予備室と処理室との間で基板を搬送することができるので、従来は必要だった搬送室を設ける必要がなくなる。その結果、当該真空処理装置の設置面積を小さくすることができる。

しかも、従来は基板搬送機構を内部に有する搬送室を経由して基板を搬送する必要があり、当該基板搬送機構からパーティクル（汚染物質）が発生してそれが基板表面に付着しやすかったけれども、この発明ではそのような搬送室を経由せずに基板を搬送することができるので、基板表面に付着するパーティクルを減少させることができる。

また、各真空予備室の移動中に真空排気手段によって各真空予備室の真空排気を行うことができ、それによって時間を有効活用することができるので、当該真空排気に要する時間が真空処理装置のスループットに及ぼす影響を小さくして、当該真空処理装置のスループットを向上させることができる。

更に請求項２に記載の発明によれば、複数の処理室を備えているので、基板に対してより多様な処理を施すことができる。また、より多くの動作を並行して行うことができると共に、全処理室の動作停止を回避することが容易になるので、当該真空処理装置のより高い稼動率を実現することができる。

請求項３に記載の発明によれば、上記第２の真空排気手段および第２のベント手段を用いることによって、処理室ゲートバルブおよび予備室ゲートバルブの開閉時に両ゲートバルブに差圧が加わるのを防止することができるので、両ゲートバルブの開閉が容易になる、という更なる効果を奏する。

請求項４に記載の発明によれば、予備室ゲートバルブは真空予備室と処理室との間の基板の搬送に用い、大気側ゲートバルブは真空予備室と大気中との間の基板の搬送に用いることができるので、基板の搬送をより容易にかつより速やかに行うことができる、という更なる効果を奏する。

請求項５に記載の発明によれば、真空予備室内に複数枚の基板を収納しておくことができるので、大気中との間で基板を搬送するために真空予備室を大気開放する頻度を減らすことができ、かつ処理室との間で基板の交換をより速やかに行うことができる。従って、当該真空処理装置のスループットをより向上させることができる、という更なる効果を奏する。

請求項６に記載の発明によれば、基板はトレイに保持された状態で搬送されるので、基板の搬送が容易になる、という更なる効果を奏する。特に、薄くて大型の基板を立てた状態で搬送することが容易になる。

請求項７に記載の発明によれば、一つの真空予備室と処理室との間での基板の交換動作と、他の真空予備室と大気中との間での基板の交換等の動作とを並行して行うので、無駄な待ち時間を減らすことができ、それによって真空処理装置のスループットが向上する。

請求項８に記載の発明によれば、一つの真空予備室と大気中との間での基板の交換等の動作と、他の真空予備室を用いて複数の処理室間での基板の搬送動作とを並行して行うので、無駄な待ち時間を減らすことができ、それによって真空処理装置のスループットが向上する。

図１は、この発明に係る真空処理装置の一実施形態を示す概略平面図である。この真空処理装置は、簡単に言えば、従来の真空処理装置が有していた搬送室を設けずに、真空予備室２８ａ、２８ｂと、基板２に対して処理を行うための処理室２４とを機械的に分離独立させ、かつ真空予備室２８ａ、２８ｂを移動可能にして、各真空予備室２８ａ、２８ｂと処理室２４とを接続および切り離し可能にしたものである。

基板２は、例えば、矩形状をしている。基板２の寸法は、図７を参照して、例えば、短辺の長さＬ₁が１５００ｍｍ〜１８７０ｍｍ程度、長辺の長さＬ₂が１８５０ｍｍ〜２２００ｍｍ程度である。

この真空処理装置は、上記のような矩形の基板２を、立てた状態で取り扱う（例えば搬送する）ものである。図２に示す実施形態も同様である。

基板２は、例えば図７に示す例のようなトレイ４にクランパー６等を用いて保持しておいて、その状態で搬送しても良い。そのようにすれば、基板２の搬送が容易になる。特に、薄くて大型の基板２を立てた状態で搬送することが容易になる。但し、トレイ４を用いずに、あるいはトレイ４以外の手段を用いて、基板２を搬送しても良い。基板２を水平状態で搬送する場合は、トレイ４を用いない場合が多い。

なお、図１〜図６およびその説明では、基板２については、基板２のみの図示および搬送の説明をしているけれども、トレイ４を用いる場合は、基板２はトレイ４に保持された状態で搬送される。従って、例えば、後述するゲートバルブ２６、３０、真空シール体５４等は、基板２を保持したトレイ４を通し、基板搬送機構７２は、基板２を保持したトレイ４を搬送することになる。

図１に示す真空処理装置を詳述すると、この真空処理装置は、一つの固定された処理室２４と、複数（この実施形態では二つ）の移動可能な真空予備室２８ａ、２８ｂとを備えている。この処理室２４、真空予備室２８ａおよび２８ｂは、いずれも真空に排気されるので、真空室と総称することができる。これらの真空室２４、２８ａ、２８ｂは、Ｚ方向（垂直方向）に立てた直方体状をしている。そのようなものが水平面（図示例ではＸＹ平面）に配置されている。

処理室２４は、基板２に薄膜形成、エッチング、配向処理、イオンドーピング等の処理を施すための部屋であり、図示しない真空ポンプ（真空排気手段）によって真空排気される。この処理室２４の一つの側面には、処理室２４の内外を仕切る弁であって、基板２を通すことができる処理室ゲートバルブ２６が設けられている。後述する処理室２４ａ、２４ｂも同様である。

真空予備室２８ａ、２８ｂは、処理室２４を大気中に開放しないで、処理室２４と大気中との間で基板２の出し入れを行うための真空室であり、ロードロック室とも呼ばれる。真空予備室２８ａ、２８ｂの処理室２４側の側面には、両真空予備室２８ａ、２８ｂの内外を仕切る弁であって、基板２を通すことができる予備室ゲートバルブ３０がそれぞれ設けられている。

この実施形態では、更に、真空予備室２８ａ、２８ｂの、予備室ゲートバルブ３０が設けられた側面と反対側の側面に、大気中との間を仕切る弁であって、基板２を通すことができる大気側ゲートバルブ３２がそれぞれ設けられている。この大気側ゲートバルブ３２を設けておくと、予備室ゲートバルブ３０は処理室２４との間の基板２の搬送に用い、大気側ゲートバルブ３２は真空予備室２８ａ、２８ｂと大気中との間の基板２の搬送に用いることができるので、基板２の搬送をより容易かつより速やかに行うことができる。また、両ゲートバルブ３０、３２を閉じることにより、真空予備室２８ａ、２８ｂの真空を保持したまま、真空予備室２８ａ、２８ｂを移動させることができる。

この真空処理装置は、更に、処理室２４に設けられた処理室ゲートバルブ２６と真空予備室２８ａ、２８ｂに設けられた予備室ゲートバルブ３０とが、互いに隙間Ｇをあけて接近したり（図１中に二点鎖線で示す状態）、離れたりする（例えば図１中に実線で示す状態）ように、真空予備室２８ａ、２８ｂを矢印Ｅで示すようにＹ方向に移動させる予備室移動機構３４を備えている。

即ち、予備室移動機構３４は、真空予備室２８ａ、２８ｂを、その長手方向であるＸ方向において処理室２４と一直線上に並ぶように処理室２４に接近させたり、Ｘ方向と直交するＹ方向に処理室２４から離れるように移動させるものである。

予備室移動機構３４は、この実施形態では、両真空予備室２８ａ、２８ｂを個別に移動させるものであり、前記Ｘ方向に所定の間隔をあけて前記Ｙ方向に伸びた２本の直線状のガイドレール３６と、このガイドレール３６上に真空予備室２８ａ、２８ｂを移動可能に支持するガイド３７（図５、図６参照）と、各真空予備室２８ａ、２８ｂをそれぞれ移動させる駆動機構３８ａ、３８ｂとを備えている。

駆動機構３８ａは、可逆転式のモータ４０と、このモータ４０に接続されたボールねじ４２と、このボールねじ４２と螺合するものであって真空予備室２８ａに取り付けられたボールナット４４とを有している。モータ４０によってボールねじ４２を矢印Ｄで示すように左右に回転させることによって、真空予備室２８ａを矢印Ｅで示すようにＹ方向に往復移動させることができる。駆動機構３８ｂも上記駆動機構３８ａと同様の構造を有しており、真空予備室２８ｂを矢印Ｅで示すようにＹ方向に往復移動させることができる。各真空予備室２８ａ、２８ｂを移動させる距離は、例えば０．５ｍ〜２ｍ程度である。

但し、予備室移動機構３４は、両真空予備室２８ａ、２８ｂを互いに連動させて（換言すれば同期させて）移動させるものでも良い。または、二つの真空予備室２８ａ、２８ｂが互いに結合されていて、それらを同時に予備室移動機構３４によって移動させる構成を採用しても良い。また、予備室移動機構３４によって移動させられる一つの真空予備室が内部で２分割されて上記真空予備室２８ａ、２８ｂに相当する二つの真空予備室を形成していても良い。また、ガイドレール３６は、必ずしも直線状でなくても良い。例えば、曲線状に曲がっていても良い。

処理室ゲートバルブ２６の周縁部には、より具体的には予備室ゲートバルブ３０と対向する面の周縁部には、膨張および収縮可能であり、膨張時に、互いに上記のように接近している真空予備室２８ａまたは２８ｂの予備室ゲートバルブ３０と処理室ゲートバルブ２６との間の隙間Ｇを真空シールする真空シール手段を構成する真空シール体５４が設けられている。

この真空シール体５４周りの構造の具体例を図３に示す。真空シール体５４は、この例では、フランジ４８を介在させて、処理室ゲートバルブ２６の周縁部に取り付けられている。即ち、処理室ゲートバルブ２６の、前記隙間Ｇ側の面にフランジ４８を取り付け、このフランジ４８の前記隙間Ｇ側の面に固定部材５８によって真空シール体５４を取り付けている。真空シール体５４およびフランジ４８は、この例では四角の環状（換言すれば額縁状）をしており、その中を基板２が通る。なお、図３以外の図では、図示の簡略化のために、フランジ４８の図示を省略している。

真空シール体５４は、補強布入りゴムまたはゴム単体等で作られた中空のガスケットであり、膨張および収縮可能である。即ち、その中空部５５に圧力を供給する、例えば圧縮空気を供給すると、真空シール体５４は図３中に二点鎖線で示すように膨張して、その先端部が、前記のように接近している予備室ゲートバルブ３０に押し付けられ、上記隙間Ｇを密封（真空シール）する。また、中空部５５の圧力を負圧にする、例えば真空排気すると、真空シール体５４は図３中に実線で示すように収縮して、その先端部が予備室ゲートバルブ３０から離れて、上記隙間Ｇを形成することができる。隙間Ｇの寸法は、例えば５ｍｍ程度である。

真空シール体５４は、この例では、口金５６を有していて、当該口金５６は、フランジ４８内に設けられた孔５２に連通している。５７はＯリング等のパッキンである。この例では、圧縮空気源７０からの圧縮空気を、バルブ６８および孔５２を経由して、真空シール体５４の中空部５５に供給するようにしている。また、真空シール体５４の中空部５５を、孔５２およびバルブ６２を経由して、真空ポンプ６４によって真空排気するようにしている。

上記真空シール体５４は、例えば、日本バルカー工業株式会社製のインフラートシール（登録商標）である。

上記フランジ４８にはもう一つの孔５０が設けられており、この孔５０、バルブ６０および上記真空ポンプ６４を用いて、真空シール体５４およびフランジ４８で囲まれる空間を真空排気する真空排気手段を構成している。また、孔５０、バルブ６６および上記圧縮空気源７０を用いて、真空シール体５４およびフランジ４８で囲まれる空間に空気を供給して当該空間をベントするベント手段を構成している。この明細書において「ベント」とは、真空状態にある空間に気体（例えば空気、窒素ガス等）を導入して大気圧状態にすることを言う。

なお、上記フランジ４８を設けずに、真空シール体５４を処理室ゲートバルブ２６に取り付けても良い。その場合は、処理室ゲートバルブ２６の端部に必要に応じて上記孔５０、５２に相当するものを設ければ良い。この場合は、上記真空排気手段は、真空シール体５４によって囲まれる空間を真空排気し、上記ベント手段は当該空間をベントする。

上記真空排気手段およびベント手段を用いることによって、処理室ゲートバルブ２６および予備室ゲートバルブ３０の開閉時に、真空シール体５４およびフランジ４８によって囲まれる空間（フランジ４８を設けない場合は真空シール体５４によって囲まれる空間）の圧力を、処理室２４内および真空予備室２８ａ、２８ｂ内の圧力とほぼ等しくして、両ゲートバルブ２６、３０に差圧が加わるのを防止することができるので、両ゲートバルブ２６、３０の開閉が容易になる。

この真空処理装置は、更に、図４に示す例のように、処理室ゲートバルブ２６と予備室ゲートバルブ３０とが上記のように互いに接近した状態において、両ゲートバルブ２６、３０および上記真空シール体５４を通して、処理室２４と真空予備室２８ａ、２８ｂとの間で、矢印Ｃで示すようにＸ方向に基板２を搬送する基板搬送機構７２を備えている。

基板搬送機構７２は、例えば、処理室２４内に設けられたコロ機構７３と、真空予備室２８ａおよび２８ｂ内にそれぞれ設けられたコロ機構７４とを有している。各コロ機構７３、７４は、基板２を支持して移動させる複数のコロ７５を有しており、その内の幾つかは、例えば各室２４、２８ａ、２８ｂ内の両端に位置するコロ７５は、駆動源７６によって駆動される。

上記真空予備室２８ａ、２８ｂと処理室２４との間の基板２の交換（出し入れ）は、例えば次のようにして行われる。即ち、所望の真空予備室（例えば真空予備室２８ａ）を処理室２４の横に移動させて処理室ゲートバルブ２６と予備室ゲートバルブ３０とを互いに接近させた状態で、真空シール体５４を膨張させて隙間Ｇを閉じた状態で真空シール体５４等で囲まれる前記空間の真空排気を行う。そして、両ゲートバルブ２６、３０を開いて、処理室２４と真空予備室２８とを真空的に結合した状態で、即ち真空予備室２８ａから処理室２４までの空間の真空状態を維持したままで、処理室２４と真空予備室２８ａとの間で基板２の交換を行う。基板２の交換終了後、両ゲートバルブ２６、３０を閉じ、真空シール体５４等で囲まれる前記空間のベントを行い、真空シール体５４を収縮させて、処理室２４と真空予備室２８ａとの結合を解除する。次に、真空予備室２８ａを移動させ、他の真空予備室２８ｂを処理室２４の横に移動させ、上記と同様にして、処理室２４と真空予備室２８ｂとの間で基板２の交換を行う。

この真空処理装置によれば、二つの真空予備室２８ａ、２８ｂの内の所望の真空予備室２８ａまたは２８ｂを移動させて、当該真空予備室２８ａまたは２８ｂと処理室２４とを、真空シール体５４によって真空シールした状態で結合して、当該真空予備室２８ａまたは２８ｂと処理室２４との間で基板２を搬送することができるので、従来は必要だった搬送室を設ける必要がなくなる。その結果、この真空処理装置の設置面積を小さくすることができる。

しかも、従来は基板搬送機構を内部に有する搬送室を経由して基板を搬送する必要があり、当該基板搬送機構からパーティクル（汚染物質）が発生してそれが基板表面に付着しやすかったけれども、この真空処理装置ではそのような搬送室を経由せずに基板２を搬送することができるので、基板２の表面に付着するパーティクルを減少させることができる。

この真空処理装置は、更に、各真空予備室２８ａ、２８ｂを真空排気する真空排気手段および各真空予備室２８ａ、２８ｂをベントするベント手段を備えている。これらの手段は、各真空予備室２８ａ、２８ｂをそれぞれ個別に真空排気およびベントする手段が好ましい。その具体例を図５および図６に示す。

図５に示す例は、固定部に真空ポンプ７８を設け、それと真空予備室２８ａとの間をフレキシブルチューブ８０で接続して、上記真空排気手段を構成している。また、固定部に設けられた空気源（図示省略）と真空予備室２８ａとの間をフレキシブルチューブ８２およびベントバルブ８４で接続して、上記ベント手段を構成している。上記フレキシブルチューブ８０、８２によって、真空予備室２８ａの矢印Ｅで示すＹ方向の移動に対応することができる。真空予備室２８ｂ側についても同様である。

図６に示す例は、支持台８６等によって真空ポンプ７８を真空予備室２８ａに取り付け、それと真空予備室２８ａとの間を配管８８で接続して、上記真空排気手段を構成している。従ってこの例では、真空ポンプ７８は真空予備室２８ａと共に移動する。ベント手段については図５の例の場合と同様である。真空予備室２８ｂ側についても同様である。

上記真空排気手段を設けることによって、各真空予備室２８ａ、２８ｂの移動中に当該真空排気手段によって各真空予備室２８ａ、２８ｂの真空排気を行うことができ、それによって時間を有効活用することができるので、当該真空排気に要する時間が真空処理装置のスループットに及ぼす影響を小さくして、当該真空処理装置のスループットを向上させることができる。上記ベント手段を設けることによって、各真空予備室２８ａ、２８ｂの移動中にそれらのベントを行うこともできる。

上記実施形態を発展させて、一つの固定された処理室２４に対して、移動可能な三つ以上の真空予備室を設けても良い。その場合、予備室移動機構は、これらの真空予備室を個別にまたは連動させて移動させるものとすれば良い。

上記真空処理装置の運転方法としては、様々なものを採用することができる。その一例を図１を参照して説明すると、複数の真空予備室の内の一つ（例えば真空予備室２８ａ）と処理室２４とを、真空シール体５４によって真空シールした状態で結合して、両室２４、２８ａ間で基板２の交換を行うのと並行して、残りの真空予備室の内の一つ（例えば真空予備室２８ｂ）において、当該真空予備室２８ｂのベント、真空予備室２８ｂと大気中間での基板２の交換および真空予備室２８ｂの真空排気の各動作を行う。

この運転方法によれば、一つの真空予備室と処理室２４との間での基板２の交換動作と、他の真空予備室と大気中との間での基板２の交換等の動作とを並行して行うので、無駄な待ち時間を減らすことができ、それによって真空処理装置のスループットが向上する。

この発明に係る真空処理装置は、固定された複数の処理室を備えていても良い。図２に示す実施形態は、上記処理室２４にそれぞれ相当する二つの固定された処理室２４ａ、２４ｂを備えている。各処理室２４ａ、２４ｂには、上記処理室２４の場合と同様に、処理室ゲートバルブ２６および真空シール体５４がそれぞれ取り付けられている。各処理室２４ａ、２４ｂと真空予備室２８ａ、２８ｂとの関係は、図１等を参照して説明した上記実施形態の場合と同様である。即ち、処理室２４ａまたは２４ｂのそれぞれを、図１、図３、図４に示した処理室２４と同様に考えれば良い。

上記実施形態を発展させて、三つ以上の固定された処理室を設けても良い。

複数の処理室を備える真空処理装置は、より多様な運転方法を採用することができる。その一例を図２を参照して説明すると、複数の真空予備室の内の一つ（例えば真空予備室２８ａ）において、当該真空予備室２８ａのベント、真空予備室２８ａと大気中間での基板２の交換および真空予備室２８ａの真空排気の各動作を行うのと並行して、残りの真空予備室の内の少なくとも一つ（例えば真空予備室２８ｂ）を用いて、複数の処理室の内の一つ（例えば処理室２４ａ）において処理済の基板２を当該処理室２４ａから搬出し、かつ当該基板２を他の処理室（例えば処理室２４ｂ）へ搬入する動作を行うことができる。そして、処理室２４ｂにおいて当該基板２に更に処理を施すこともできる。

この運転方法によれば、一つの真空予備室と大気中との間での基板２の交換等の動作と、他の真空予備室を用いて複数の処理室間での基板２の搬送動作とを並行して行うので、無駄な待ち時間を減らすことができ、それによって真空処理装置のスループットが向上する。

なお、上記各真空予備室（例えば真空予備室２８ａ、２８ｂ）は、その内部に、複数枚の基板２を収納可能なものとしても良い。そのようにすると、当該真空予備室内に複数枚の基板２を収納しておくことができるので、大気中との間で基板２を搬送するために真空予備室を大気開放する頻度を減らすことができ、かつ処理室との間で基板２の交換をより速やかに行うことができる。従って、当該真空処理装置のスループットをより向上させることができる。

上記膨張および収縮可能な真空シール手段として、上記真空シール体５４の代わりに、例えば、エアシリンダ等の直線駆動源によって伸縮されるベローズの先端部に、Ｏリング等のパッキンを設けたもの等を採用しても良い。

以上においては、基板２を立てた状態で取り扱う実施形態を説明したけれども、この発明はそれに限られるものではなく、基板２を実質的に水平状態で取り扱う（例えば搬送する）ものでも良い。

この発明に係る真空処理装置の一実施形態を示す概略平面図である。この発明に係る真空処理装置の他の実施形態を示す概略平面図である。図１および図２中の真空シール体周りの構造の具体例を拡大して示す断面図である。基板搬送機構の一例を示す概略断面図である。真空予備室の真空排気手段およびベント手段の一例を示す概略側面図である。真空予備室の真空排気手段およびベント手段の他の例を示す概略側面図である。トレイに基板を保持した状態の一例を示す斜視図である。従来の真空処理装置の一例を示す概略平面図である。

符号の説明

２基板
４トレイ
２４、２４ａ、２４ｂ処理室
２６処理室ゲートバルブ
２８ａ、２８ｂ真空予備室
３０予備室ゲートバルブ
３２大気側ゲートバルブ
３４予備室移動機構
５４真空シール体
６４真空ポンプ
７０圧縮空気源
７２基板搬送機構
７８真空ポンプ
Ｇ隙間

Claims

基板に処理を施すための固定された一つの処理室と、
前記処理室に取り付けられていて、前記基板を通すことができる処理室ゲートバルブと、
移動可能な複数の真空予備室と、
前記各真空予備室に取り付けられていて、前記基板を通すことができる予備室ゲートバルブと、
前記処理室ゲートバルブと前記予備室ゲートバルブとが互いに接近したり離れたりするように、前記各真空予備室を個別にまたは連動させて移動させる予備室移動機構と、
前記処理室ゲートバルブの周縁部に設けられていて、膨張および収縮可能であり、膨張時に、互いに接近している前記処理室ゲートバルブと前記予備室ゲートバルブとの間の隙間を真空シールする真空シール手段と、
前記処理室ゲートバルブと前記予備室ゲートバルブとが互いに接近した状態において、両ゲートバルブおよび前記真空シール手段を通して、前記処理室と前記真空予備室との間で前記基板を搬送する基板搬送機構と、
前記各真空予備室を真空排気する真空排気手段と、
前記各真空予備室をベントするベント手段とを備えていることを特徴とする真空処理装置。
基板に処理を施すための固定された複数の処理室と、
前記各処理室に取り付けられていて、前記基板を通すことができる処理室ゲートバルブと、
移動可能な複数の真空予備室と、
前記各真空予備室に取り付けられていて、前記基板を通すことができる予備室ゲートバルブと、
前記処理室ゲートバルブと前記予備室ゲートバルブとが互いに接近したり離れたりするように、前記各真空予備室を個別にまたは連動させて移動させる予備室移動機構と、
前記各処理室ゲートバルブの周縁部に設けられていて、膨張および収縮可能であり、膨張時に、互いに接近している前記処理室ゲートバルブと前記予備室ゲートバルブとの間の隙間を真空シールする真空シール手段と、
前記処理室ゲートバルブと前記予備室ゲートバルブとが互いに接近した状態において、両ゲートバルブおよび前記真空シール手段を通して、前記処理室と前記真空予備室との間で前記基板を搬送する基板搬送機構と、
前記各真空予備室を真空排気する真空排気手段と、
前記各真空予備室をベントするベント手段とを備えていることを特徴とする真空処理装置。
前記真空シール手段によって囲まれる空間を真空排気する第２の真空排気手段および当該空間をベントする第２のベント手段を更に備えている請求項１または２に記載の真空処理装置。
前記各真空予備室の、前記予備室ゲートバルブが設けられた面と反対側の面に、大気中との間を仕切る大気側ゲートバルブが設けられている請求項１、２または３に記載の真空処理装置。
前記各真空予備室は、その内部に、複数枚の前記基板を収納可能なものである請求項１、２、３または４に記載の真空処理装置。
前記基板は、それを保持するトレイに保持されて搬送される請求項１、２、３、４または５に記載の真空処理装置。
請求項１に記載の真空処理装置の運転方法であって、
前記複数の真空予備室の内の一つと前記処理室とを、前記真空シール手段によって真空シールした状態で結合して、両室間で基板の交換を行う動作と並行して、残りの真空予備室の内の少なくとも一つにおいて、当該真空予備室のベント、当該真空予備室と大気中間での基板の交換および当該真空予備室の真空排気の各動作を行うことを特徴とする真空処理装置の運転方法。
請求項２に記載の真空処理装置の運転方法であって、
前記複数の真空予備室の内の一つにおいて、当該真空予備室のベント、当該真空予備室と大気中間での基板の交換および当該真空予備室の真空排気の各動作を行うのと並行して、残りの真空予備室の内の少なくとも一つを用いて、前記複数の処理室の内の一つにおいて処理済の基板を当該処理室から搬出し、かつ当該基板を他の処理室へ搬入する動作を行うことを特徴とする真空処理装置の運転方法。