JP2007250196A - 搬送装置及び真空プロセス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子線描画装置に用いられる搬送装置の簡略化を図る
【解決手段】搬送装置１００を水平方向へ相互に摺動可能な第１スライドテーブル５３Ａ、及び第２スライドテーブル５３Ｂを備える多段スライダ５０と、第１スライドテーブル５３Ａ、及び第２スライドテーブル５３ＢそれぞれをＸ軸方向へ駆動するレージトングアーム７０とを含んで構成する。そして、開閉ユニット６０によりレージトングアーム７０を伸長又は伸縮されることで、複数のスライドテーブル５３Ａ、５３Ｂそれぞれを一括して駆動する。これにより、複数のスライドテーブル５３Ａ、５３Ｂを個別に制御することが不要となり、搬送装置１００の駆動機構を単純化することが可能となる。
【選択図】図３

Description

本発明は、搬送装置及び真空プロセス装置に係り、更に詳しくは、被搬送体を搬送する搬送装置、及び該搬送装置を備える真空プロセス装置に関する。

近年、情報のデジタル化に伴い、記録媒体としてのディスクの大容量化に対する要求が高まっており、ＣＤ（Compact Disk）や、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの従来型ディスクに代わり、例えば波長が４００ｎｍ程度の紫外光により情報の記録及び再生が行なわれる、次世代型の光ディスクの研究開発が盛んに行なわれている。

この次世代型光ディスクの原盤（スタンパ）の製造工程では、記録層に形成されるピットが従来型の光ディスクに比べて微細であることから、例えば、極細線描画が可能な電子線描画装置などがよく用いられている。この電子線描画装置は、例えば１０^−４Ｐａ程度の高真空環境下で、レジスト材がコーティングされたシリコンウエハ等のワークに対し電子線を照射して、ワーク表面に微細パターンを描画するものである。

一般にこの種の電子線描画装置には、ワークに対して微細パターンの描画を行なう真空プロセス室と、大気圧環境下の外部からワークが搬入されるロードロック室と、真空プロセス室とロードロック室とに、例えばゲートバブルを介して接続されたトランスファ室とを備えた、３チャンバ１トランスファ構造が用いられている（例えば特許文献１、及び特許文献２参照）。そして、ロードロック室に搬入されたワークは、トランスファ室に配置された例えばフロッグレッグ型の搬送アームなどにより、真空プロセス室へ搬送されるようになっている。しかしながら、この構造を採用すると、生産性向上の観点からワークが大型化した場合に搬送アームのストロークを確保するために、トランスファ室が大型化するという不都合があった。

そこで、コンパクトで長ストロークに対応した搬送装置をロードロック室に配置することによりトランスファ室を省略した、２チャンバ１トランス構造を採用した電子線描画装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３に記載の電子線描画装置は、搬送ストローク長を確保するため、複数のスライダからなるテレスコープ型の搬送装置を用いたものであり、搬送装置の占有面積に対し搬送ストロークを大きくとることが可能となっている。

しかしながら、特許文献３に記載の搬送装置では、複数のスライダの位置を制御するために、各スライダにプーリーを配備し相互にベルト結合するなど、各スライダを連動させるために複雑な駆動機構が必要となる。

特開平１１−３３０１９９号公報 特開平９−２７０９４５０号公報 特開２００４−１６５５７９号公報

本発明は上述の事情の下になされたもので、その第１の目的は、装置の簡略化を図ることが可能な搬送装置を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、装置の小型化及び低コスト化を図ることが可能な真空プロセス装置を提供することにある。

本発明は、第１の観点からすると、被搬送体を搬送する搬送装置であって、相互に回動可能に交差させたリンクの対を、水平面内の所定方向へパンタグラフ状に複数連結させた伸縮機構と；前記伸縮機構の一端に固定され前記被搬送体を保持可能な移載スライダと、前記移載スライダに対し前記所定方向へ相対移動可能な少なくとも１つのスライダと、を有する多段スライダと；前記交差させたリンクの対の相対角度を変化させることにより、前記伸縮機構を伸縮させる駆動機構と；を備える搬送装置である。

これによれば、搬送装置は、被搬送体が保持される移載スライダを含む複数のスライダからなる多段スライダと、駆動機構により伸長又は収縮されることで、移載スライダを水平面内の所定方向へ移動する伸縮機構を備えている。したがって、多段スライダの複数のスライダをそれぞれ連動させて駆動する必要がなくなるため、駆動機構を単純化することができ、結果として装置を簡略化することが可能となる。

本発明の搬送装置では、前記スライダは重力方向に配置され、前記移載スライダは前記重力方向の一側に配置されていることとすることができる。

本発明の搬送装置では、前記伸縮機構が収縮状態にあるときに、前記伸縮機構を伸長方向に付勢する付勢手段を更に備えることとすることができる。

本発明の搬送装置では、前記スライダは、前記対をなすリンクの交点に連結されていることとすることができる。

本発明の搬送装置では、前記移載スライダは、前記被搬送体を保持する保持機構を有していることとすることができる。

本発明の搬送装置では、前記対をなす２つのリンクは中空軸を介して連結され、前記保持機構は前記中空軸の中空部を介して配線されたケーブルによって供給される電気信号により駆動されることとすることができる。

本発明は第２の観点からすると、ワークに微細パターンを描画する真空プロセス装置であって、前記ワークに対し微細パターンの描画を行なう真空プロセス室と；前記真空プロセス室にゲートバブルを介して接続されたロードロック室と；前記ロードロック室に配置され、外部から前記ロードロック室に搬入された前記ワークを前記プロセス室へ搬送する本発明の搬送装置と；を備える真空プロセス装置である。

これによれば、真空プロセス装置は、本発明の搬送装置を備えている。したがって、搬送装置の簡略化を図ることが可能となり、結果的に真空プロセス装置の製造コストやランニングコストを削減することが可能となる。

《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。図１には第１の実施形態に係る真空プロセス装置１０の概略構成が示されている。この真空プロセス装置１０は、例えば真空度が１０^−４Ｐａ程度の環境下において、レジスト材がコーティングされたシリコンウエハ等のワークＷに電子ビームを照射して、ワークＷの表面に微細パターンを描画するプロセス装置である。

図１に示されるように、この真空プロセス装置１０は、ワークＷが載置される回転テーブルユニット３０、電子ビームをワークＷに照射する照射系４０、回転テーブルユニット３０に対しワークの搬入及び搬出を行う搬送装置１００、回転テーブルユニット３０及び照射系４０を収容する第１真空チャンバ２０、第１真空チャンバ２０にゲートバルブ２２を介して接続された第２真空チャンバ２３、並びにこれらを統括的に制御する不図示の制御装置などを備えている。

前記回転テーブルユニット３０は、水平な床面に載置された定盤２１上に配置されている。この回転テーブルユニット３０は、ワークＷが載置される回転テーブル３１、回転テーブル３１を水平に支持するとともに、所定の回転数で軸３２ａを中心に回転するスピンドルモータ３２、及びスピンドルモータ３２を支持するとともにＸ軸方向に所定のストロークで駆動するスライドユニット３３を備えている。

前記照射系４０は、回転テーブルユニット３０の上方に配置されている。この照射系４０は、電子ビームを鉛直下向きに照射する電子銃４１と、電子銃４１から射出された電子ビームを、回転テーブル３１上に載置されたワークＷに照射する変調ユニット４２を備えている。変調ユニット４２は、一例として、コンデンサレンズ、アパーチャ、複数のフォーカスレンズを含んで構成され、電子銃４１から射出された電子ビームを成形するとともに、回転テーブル３１上のワークＷの表面に集光する。

第１真空チャンバ２０は、下端が定盤２１の上面に隙間なく接した状態で定盤２１上に設置されている。この第１真空チャンバ２０は、略直方体状の第１部分チャンバ２０ａと、該第１部分チャンバ２０ａの上部に形成された円筒状の第２部分チャンバ２０ｂの２部分を有し、第１部分チャンバ２０ａ内に回転テーブルユニット３０が収容され、第２部分チャンバ２０ｂ内に照射系４０が収容されている。また、第１部分チャンバ２０ａの−Ｘ側の面には長手方向をＹ軸方向とする長方形状の開口２０ｃが形成されている。

前記第２真空チャンバ２３は、第１真空チャンバ２０の−Ｘ側に接続されている。この第２真空チャンバ２３は、＋Ｘ側の面に開口２０ｃとほぼ同形状の開口２３ａが形成されている。また、第２真空チャンバ２３の上面には、ワークＷより十分に大きい開口２３ｂと、第２真空チャンバ２３の上面をＸ軸方向にスライド駆動されることにより、開口２３ｂを外部空間に対し開閉することが可能な蓋２３ｃが設けられている。

前記ゲートバルブ２２は、Ｘ軸方向に貫通する開口２２ａが形成された枠状部と、Ｚ軸方向に摺動することにより開口２２ａを閉塞及び開放することが可能なゲート２２ｂを備えている。そして、枠状部の＋Ｘ側端及び−Ｘ側端それぞれは第１真空チャンバ２０の開口２０ｃ及び第２真空チャンバ２３の開口２３ａの周りの側壁に隙間なく接続されている。これにより、ゲートバルブ２２は、ゲート２２ｂを＋Ｚ方向へ摺動して開口２２ａを閉塞することにより、第１真空チャンバ２０と定盤２１とにより形成される空間（以下、真空プロセス室１１という）、及び第２真空チャンバ２３の内部空間（以下、ロードロック室１２という）を気密状態とすることができるようになっている。また、ゲート２２ｂを−Ｚ方向へ摺動して開口２３ａを開放することにより、真空プロセス室１１とロードロック室１２とを連通することができるようになっている。以下、ゲート２２ｂを摺動して開口２２ａを開放及び閉塞することを、単にゲートバルブ２２を開放及び閉塞するという。

図２は搬送装置１００の側面図である。図２に示されるように、搬送装置１００は第２真空チャンバ２３の底壁の上面に配置された多段スライダ５０、多段スライダ５０をＸ軸方向へ駆動するレージトングアーム７０、及びレージトングアーム７０の伸長及び伸縮を行う開閉ユニット６０などを備えている。

前記多段スライダ５０は、図２及び、搬送装置１００の平面図である図３を総合するとわかるように、１対のリニアガイド５２Ａ、第１スライドテーブル５３Ａ、１対の可動子５１Ａ、１対のリニアガイド５２Ｂ、第２スライドテーブル５３Ｂ、及び１対の可動子５１Ｂなどを備えている。

１対のリニアガイド５２Ａそれぞれは、第２真空チャンバ２３の底壁の上面のＹ軸方向一側と他側の端部近傍に、長手方向をＸ軸方向として固定されている。そして、１対のリニアガイド５２Ａそれぞれには、前記可動子５１ＡがＸ軸方向に摺動可能に装着されている。

第１スライドテーブル５３Ａは、長手方向をＸ軸方向とする板状の部材からなる。この第１スライドテーブル５３Ａは、下面−Ｘ側のコーナー部分それぞれが可動子５１Ａに固定されることで水平に支持されるとともに、Ｘ軸方向に移動可能となっている。

１対のリニアガイド５２Ｂそれぞれは、第１スライドテーブル５３Ａ上面のＹ軸方向一側と他側の端部近傍に、長手方向をＸ軸方向として固定されている。そして、１対のリニアガイド５２Ｂそれぞれには、前記可動子５１ＢがＸ軸方向に摺動可能に装着されている。

第２スライドテーブル５３Ｂは、長手方向をＸ軸方向とする板状の部材からなる。この第２スライドテーブル５３Ｂは、下面−Ｘ側のコーナー部分それぞれが可動子５１Ｂに固定されることで、水平に支持されるとともにＸ軸方向に移動可能となっている。また、第２スライドテーブル５３の上面には、載置されるワークＷの位置決めを行なう３つのワークチャック５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃが、該ワークＷの外周に沿うように配置されている。

前記開閉ユニット６０は、図３に示されるように、第２真空チャンバ２３内部の−Ｘ側端部に配置された、Ｙ軸方向を長手方向とする棒状部材からなるシャフト６２と、シャフト６２に装着された１対の可動子６１Ａ，６１Ｂと、シャフト６２を回転するモータ６３を備えている。

シャフト６２は、第２真空チャンバ２３の−Ｘ側側壁に固定された１対の軸受け６５に両端部が回動可能に支持された状態で、第２真空チャンバ２３内部の−Ｘ側に、Ｙ軸方向を長手方向として配置されている。このシャフト６２の外周面には、長手方向中央部より＋Ｙ側の部分に雄螺子部６２ａが形成され、−Ｙ側の部分に雄螺子部６２ａと同ピッチで、向きが逆の雄螺子部６２ｂが形成されている。ここで、図３に示されるように、Ｘ軸に平行でシャフト６２の長手方向中央部を通る直線Ｌ１（可動中心線Ｌ１）と、Ｙ軸に平行でシャフト６２の長手方向中央部を通る直線Ｌ２とを定義する。

１対の可動子６１Ａ，６１Ｂは、Ｙ軸方向に貫通する雌螺子部が形成された略直方体状の可動部６１ａと、可動部６１ａの＋Ｘ側に固定されたＺＸ断面がＵ字状の連結部６１ｂの２部分からなる部材である。そして、可動子６１Ａ，６１Ｂそれぞれは、可動中心線Ｌ１に関し対称となる位置で、雄螺子部６２ａ，６２ｂにそれぞれ螺合している。

モータユニット６０は、第１真空チャンバ２３の−Ｙ側側壁の外面に固定され、第１真空チャンバの−Ｙ側側壁に設けられた真空隔壁用の磁性流体軸受６４を介して、シャフト６２をＹ軸に平行な軸回りに所定の方向及び回転数で回転駆動する。

上述したように、開閉ユニット６０では、シャフト６２と可動子６１Ａ，６１Ｂとにより、可動中心線Ｌに対し、可動子６１Ａ及び可動子６１Ｂとが相互に逆方向に移動する送りねじ機構が形成され、モータ６３によりシャフト６２が回転されることで、可動子６１Ａ，６１ＢはＹ軸方向に沿って相互に逆方向（近接、離間する方向）に移動するようになっている。

前記レージトングアーム７０は、複数のリンクをパンタグラフ状に組み合わせることで構成され、Ｘ軸方向に伸縮自在なアームである。このレージトングアーム７０は、該レージトングアーム７０を伸長したときの平面図である図４（Ａ）、及び図４（Ａ）のＡＡ線に沿った断面図である図４（Ｂ）を総合するとわかるように、円柱状のセンターピン８０により相互に回動可能に交差された相互に対をなすリンクバー７１に対し、センターピン８０により相互に回動可能に交差された複数対のリンクバー７２を、＋Ｘ方向へ円筒状のアウターピン８１により相互に連結することで構成されたレージトングリンクを含んで構成されている。１対のリンクバー７１の−Ｘ側端部それぞれは、可動子６１Ａ，６１Ｂの連結部６１ｂにそれぞれ回転軸８２を介して連結されている。そして、レージトングリンクの＋Ｘ側の端部に位置するリンクバー７２それぞれの端部には、アウターピン８１を介してリンクバー７３が回動可能に連結され、リンクバー７３の＋Ｘ側端部同士は相互にセンターピン８０により回動可能に連結されている。

センターピン８０及びアウターピン８１それぞれは、センターピン８０が可動中心線Ｌ１上に位置し、隣合うピン８０，８１同士の距離が等しくなるように配置されている。そして、中央にあるセンターピン８０及び最も＋Ｘ側にあるセンターピン８０は、接続部材７４Ａ，７４Ｂを介して、それぞれ第１スライドテーブル５３Ａ上面の−Ｘ側端部、及び第２スライドテーブル５３Ｂ上面の−Ｘ側端部に接続されている。

なお、本実施形態ではセンターピン８０及びアウターピン８１それぞれは、レージトングリンクの揺動駆動を円滑に行うために、リンクバー７１，７２，７３に対しニードル軸受けを介して連結され、フッ素系潤滑材が添加されている。そして、リンクバー７１の−Ｘ側端を連結する回転軸８２は、その上端と下端が可動子６１Ａ，６１Ｂの連結部６１ｂにより一例として玉軸受けを介して支持されている。

上記のように構成されたレージトングアーム７０は、開閉ユニット６０の可動子６１Ａ，６１Ｂによって、互いに交差された複数のリンクバー７１が開閉されることによりＸ軸方向へ伸長し、又は伸縮するようになっている。

次に、上述のように構成された真空プロセス装置１０の動作について説明する。前提として、図３に示されるように搬送装置１００のレージトングアーム７０は収縮した状態にあり、図５に示されるようにゲートバルブ２２が閉塞されることにより真空プロセス室１１の内部は一例として真空度が１０^−４Ｐａ程度に維持されているものとする。また、回転テーブル３１上、及び搬送装置１００の第２スライドテーブル５３Ｂ上にはワークＷが載置されていない状態であるものとする。また、レージトングアーム７０が収縮した状態にあるときの第１スライドテーブル及び第２スライドテーブルの位置を、それぞれの待機位置とする。

ワークＷが不図示の搬送系によりロードロック室１２の上方に搬送されると、不図示の制御装置は蓋２３ｃを−Ｘ方向にスライド駆動して開口２３ｂを開放する。そして、ワークＷが搬送系により搬送装置１００の第２スライドテーブル５３Ｂの上面に載置されると、蓋２３ｃを＋Ｘ方向へスライド駆動して開口２３ｂを閉塞し、ロードロック室１２を気密状態にする。なお、ワークＷは、第２スライドテーブル５３Ｂに載置される際に、ワークチャック５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃによりスライドテーブル５３Ｂに対し水平方向の位置が規定されるようになっている。

次に、制御装置は気密状態となったロードロック室１２内部を、不図示の真空ポンプを用いて、例えば真空プロセス室１１内部の真空度と同程度の真空度（１０^−４Ｐａ）になるまで真空吸引し、ゲートバルブ２２を開放する。

次に、制御装置は、開閉ユニット６０のモータ６３を駆動してシャフト６２を回転する。これにより、可動子６１Ａ，６１Ｂはそれぞれ−Ｙ方向及び＋Ｙ方向へ駆動され、レージトングアーム７０が＋Ｘ方向に伸長しはじめる。また、図４（Ｂ）に示されるようにレージトングアーム７０のセンターピン８０に接続部７４Ａ，７４Ｂをそれぞれ介して接続された第１スライドテーブル５３Ａ、及び第２スライドテーブル５３Ｂは、それぞれレージトングアーム７０の伸長に同期して＋Ｘ方向の移動を開始する。

図６（Ｂ）は、センターピン８０の位置を黒丸で示し、アウターピン８１の位置を白丸で示し、可動子６１Ａ，６１Ｂの位置を白抜き正方形で示す図である。ここで、隣り合うピン８０，８１相互間の距離をＬとし、レージトングアーム７０のストロークをＳ、可動子６１Ａ，６１Ｂが可動中心線Ｌ１からＬだけ隔てた位置からの変位をｙとする。また、説明の便宜上簡易的に可動子６１Ａ，６１Ｂと隣接するセンターピンまでの距離をＬとする。

レージトングアーム７０のストロークＳは、可動子６１Ａ，６１Ｂの変位ｙ（０＜ｙ＜Ｌ）と、隣接するピン８０，８１間の距離Ｌを用いると、次式（１）で示される。なお本実施形態では、ｋは９となる。

すなわち、レージトングアーム７０のストロークＳは、可動子６１Ａ，６１Ｂの変位ｙの２次関数の平方根に比例し、変位ｙをパラーメータとするストロークＳの変化量は図６（Ｂ）に示される曲線のようになる。式（１）はレージトングアーム７０の最もＸ側にあるセンターピン８０に接続された第２スライドテーブル５３Ｂの待機位置からの移動量と一致しているため、制御装置は、図６（Ｂ）の曲線に基づいて可動子６１Ａ，６１Ｂの変位ｙをモニタしつつ開閉ユニット６０を駆動することで、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示されるように、レージトングアーム７０を伸長し第２スライドテーブル５３Ｂに載置されたワークＷを真空プロセス室１１の所定の位置へ搬入することができるようになっている。

また、レージトングアーム７０中央のセンターピン８０に接続された第２スライドテーブル５３Ｂの待機位置からの移動量Ｓ’は次式（２）で示される。

したがって、第１スライドテーブル５３Ａと第２スライドテーブル５３Ａはとの間隔は次式（３）で示される距離Ｓ_ＡＢを維持し、各移動量Ｓ’，Ｓを時間で微分して得られる速度Ｓ’／ｄｔ、及びＳ／ｄｔでスライドアーム７０に同期して移動することになる。

ワークＷが載置された第２スライドテーブル５３Ｂが、真空プロセス室１１の所定の位置まで移動すると、制御装置は開閉ユニット６０を停止してレージトングアーム７０の伸長を停止する。そして、次に不図示の上下動型移載チャックで、第２スライドテーブル５３Ｂに載置されたワークＷを把持し、第２スライドテーブル５３ＢからワークＷをとりあげて、回転テーブルユニット３０の回転テーブル３１上にワークＷを移載する。

第２スライドテーブル５３Ｂから回転テーブル３１へのワークＷの移載が終了すると、制御装置は開閉ユニット６０を駆動してレージトングアーム７０の収縮を開始する。そして、第１スライドテーブル５３Ａ，及び第２スライドテーブル５３Ｂが待機位置まで移動すると、開閉ユニット６０の駆動を停止する。

一方、回転テーブル３１に移載されたワークＷは、ゲートバルブ２２が閉塞された後、回転テーブルユニット３０により所定の回転数で回転されるとともに所定の速度でＸ軸方向へ駆動され、同時に照射系４０から射出された電子ビームが照射される。これにより、ワークＷの表面にスパイラル状又は同心円状の微細パターンが描画される。そして、微細パターンの描画が終了したワークＷは、上述した手順と逆の手順で搬送装置１００によりロードロック室１２へ搬送され、不図示の搬送系により外部へ搬出される。

以上説明したように、本第１の実施形態に係る搬送装置１００によると、搬送装置１００は水平方向へ相互に摺動可能な第１スライドテーブル５３Ａ、及び第２スライドテーブル５３Ｂを備える多段スライダ５０と、第１スライドテーブル５３Ａ、及び第２スライドテーブル５３ＢそれぞれをＸ軸方向へ駆動するレージトングアーム７０を備えている。そして、開閉ユニット６０によりレージトングアーム７０が伸長又は伸縮されることで、複数のスライドテーブル５３Ａ、５３Ｂそれぞれは、所定の位置関係を維持した状態で一括して駆動される。したがって、複数のスライドテーブル５３Ａ、５３Ｂを個別に制御することが不要となり、搬送装置１００の駆動機構を単純化することが可能となる。

また、例えば第１スライドテーブル５３Ａ、及び第２スライドテーブル５３Ｂにプーリーを設けベルトにより連結して駆動する場合には、部品点数が増加して駆動機構が複雑になるだけではなく、可動部が増加することにより発塵量も増加するが、搬送装置１００では駆動機構が単純化されたことにより、発塵量を効果的に減少させることが可能となっている。

また、図６（Ｂ）に示されるように、レージトングアーム７０のストロークＳは、その値が大きくなるにしたがって、増加量（曲線の傾き）が小さくなっている。これは、レージトングアーム７０のストロークＳが大きくなるほどＸ軸方向の分解能が高くなることを意味している。したがって、搬送装置１００では、レージトングアーム７０を伸長してワークＷが載置された第２スライドテーブル５３Ｂを真空プロセス室１１内に進入させた際に、ワークＷを高精度に位置決めすることが可能となっている。

また、第１スライドテーブル５３Ａと第２スライドテーブル５３Ｂとの間隔は式（３）に示される距離Ｓ_ＡＢを常に維持している。したがって、レージトングアーム７０を収縮したときに第１スライドテーブル５３Ａの接続部７４Ａと第２スライドテーブル５３Ｂとが衝突することはなく、伸長したときに可動子５１Ａ，５１Ｂの移動範囲が、リニアガイド５２Ａ，５２Ｂの長さを超えることはない。

また、本第１の実施形態に係る真空プロセス装置１０は、搬送装置１００を備えている。したがって、ロードロック室１２と真空プロセス室１１との間でワークＷを搬送する搬送系を簡略化することが可能となり、結果的に装置の小型化及び低コスト化を図ることが可能となる。
《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態に係る真空プロセス装置を、図８〜１０図に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分には、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略し又は簡略するものとする。

図８は、第２の実施形態に係る真空プロセス装置のロードロック室１２に配置された搬送装置１００’のＸＺ断面を示す図である。図８に示されるように、第２の実施形態に係る真空プロセス装置は、搬送装置１００’の多段スライダ５０及びレージトングアーム７０の配置が、上述した第１の実施形態に係る搬送装置１００と比較して上下反対となっている点と、搬送装置１００’が上下動機構９０を介して第２真空チャンバ２３の内部に設置されている点と、外部からロードロック室１２へ、ワークＷの搬入を行なうローダ１１０が付加されている点で真空プロセス装置１０と相違している。

上下動機構９０は、長方形板状の第１ユニットベース９３、第１ユニットベース９３を水平に支持する４つの直動ガイド９１、第１ユニットベース９３を鉛直方向へ駆動する駆動シャフト９５、第１ユニットベース９３の上面に４本の支持柱９２を介して水平に支持された第２ユニットベース９４を含んで構成されている。

そして、搬送装置１００’の多段スライダ５０は、第１ユニットベース９４下面のＹ軸方向の一側と他側の端部に、リニアガイド５２Ａそれぞれが長手方向をＸ軸方向として固定されることで、上下動機構９０に支持されている。そして、開閉ユニット６０は、第１ユニットベース９３の上面の−Ｘ側端部に配置されている。

上述したように上下動機構９０に支持された搬送装置１００’は、駆動シャフト９５が上下動することで、垂直駆動するようになっている。

図９は、第２真空チャンバ２３の内部を＋Ｘ側から見た図である。図９に示されるように、ローダ１１０は、Ｙ軸方向に移動するローダ本体１１０ａと、ローダ本体１１０ａに４本のリンクから構成された平行リンク１１１（図１０参照）を介して連結されたテーブル１１０ｂを備えている。ローダ本体１１０ａは、第２真空チャンバ２３の−Ｙ側側面に設けられた矩形状の開口２３ｄに隙間なく嵌合する嵌合部を備え、一例として図９に仮想線で示される位置（待機位置）と実線で示される位置（搬入位置）との間を不図示の駆動機構により往復移動されるようになっている。そして、搬入位置では前記嵌合部が開口２３ｄに嵌合することにより＋Ｙ方向への移動が停止されるとともに、テーブル１１０ｂが第２スライドテーブル５３Ｂの下方にくるように設定されている。

次に、搬送装置１００’によるワークＷの搬送動作について説明する。前提としてローダ１１０は待機位置に待機しているものとし、搬送装置１００’にはワークＷがチャックされていないものとする。

ワークＷはテーブル１１０ｂ上に載置されると、ローダ１１０が＋Ｙ方向へ移動することにより、ロードロック室１２へ搬入される。そして、図１０に示されるように、不図示の駆動機構により、ローダ１１０の平行リンク１１１が実線で示される位置まで駆動されることで、ワークＷはテーブル１１０ｂにより第２スライドテーブル５３Ｂの下面に圧接される。そして、圧接されたワークＷは第２スライドテーブル５３Ｂに設けられたワークチャック５４Ａ〜５４Ｃによりチャックされる。なお、ワークチャックとしては、一例として、図１０に示されるように半径方向へ移動する３つのＬ字状部材からなる３つ爪チャックや、Ｌ字の長い部分を回転させる方式の回転式３つ爪チャックを用いることができ、また、真空吸着や静電吸着等によりワークＷをチャックすることとしてもよい。

次に、ローダ１１０の平行リンク１１１が駆動され、図１０中に仮想線で示される位置までテーブル１１０ｂが下降すると、ワークＷは搬送装置１００’により真空プロセス室１１内の回転テーブル３１の上方へ搬送される。

次に、ワークＷは上下動機構９０により搬送装置１００’が下降されることにより回転テーブル３１の直上まで下降され、ワークチャック５４Ａ〜５４Ｃによるチャックが解除されることで回転テーブル３１上に載置される。そして、ワークＷへの微細パターンの描画が終了すると、ワークＷは上述した手順と逆の手順で外部へ搬出される。

以上説明したように、本第２の実施形態に係る真空プロセス装置によると、真空プロセス室１１に搬送されたワークＷは、上下動機構９０により搬送装置１００’が下降されることで、第１の実施形態で説明した上下動型移載チャックを介することなく、回転テーブルユニット３０の回転テーブル３１上に載置される。したがって、真空プロセス室１１の内部に、搬送装置１００’から回転テーブル３１へワークＷを移載する装置が不要となり、真空プロセス装置１０を小型化することが可能となる。また、発塵源が少なくなることにより真空プロセス室１１のクリーン度を維持することが可能となる。

また、本第２の実施形態に係る真空プロセス装置では、搬送装置１００’の開閉ユニット６０が、第１ユニットベース９３上に配置されているが、モータ９３をロードロック室１２の外部に配置する場合には、一例として図１１に示されるように、シャフト６２に対し、例えば１組のギア６６とユニバーシャルジョイント６７を介してモータ６３の駆動力をシャフト６２へ伝達するようにしてもよい。開閉ユニット６０をこのような構造とすることで、シャフト６２が上下動している場合にも、モータ６３によりシャフト６２を回転することができ、ワークＷの上下方向の搬送と水平方向の搬送を並行して行なうことが可能となる。

なお、上記各実施形態に係る搬送装置１００，１００’では、レンジトングアーム７０は、センターピン８０により相互に回動可能に交差された複数のリンクバー７２（以下、クロスリンクという）を含んで構成されているが、クロスリンクの数は３つに限らず、４つ以上でもよいし、２つ以下であってもよい。

また、レージトングアーム７０のクロスリンクの数が複数ある場合などには、レージトングアーム７０を収縮させたときにＸ軸方向の遊びが大きくなる場合がある。この遊びがある程度大きくなると、例えばスライドテーブル５３Ａ，５３Ｂの待機位置に誤差が生じるため、位置決め精度が低下する場合がある。そこで、一例として、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示されるように、不図示の支持部材により固定された固定部材１２０ａと、固定部材１２０ａによりＸ軸方向へ摺動可能に支持されるとともに、バネ等の弾性体により＋Ｘ方向へ付勢された摺動部材１２０ｂとを備える与圧ユニット１２０を、シャフト６２中央部近傍に配置し、レージトングアーム７０を収縮させたときに、リンクバー７１を連結するセンターピン８０を与圧ユニット１２０の摺動部１２０ｂで＋Ｘ方向に付勢するようにしてもよい。このようにすることで、レージトングアーム７０を収縮させた場合には、スライドテーブル５３Ａ，５３Ｂは常に定位置に待機し、伸長時の位置決め精度を向上させることが可能となる。

また、上記各実施形態に係る搬送装置１００，１００’では、例えば第２スライドテーブル５３Ｂや、第１スライドテーブル５３Ａにセンサや駆動機構を配置する場合には、一例として図１３に示されるように、アウターピン８１の中空部をガイドとしてケーブル８３を配線することが可能となる。また、同様に駆動機構の駆動空気を供給するホースや、冷却水を供給するホースなどを配管してもよい。

また、上記各実施形態に係る搬送装置１００，１００’では、第１スライドテーブル５３Ａを中央のセンターピン８０に接続したがこれに限らず、レージトングアーム７０のストロークに合わせて適当なセンターピンに接続することができる。

また、上記各実施形態では、搬送装置１００，１００’が２つのスライドテーブル５３Ａ，５３Ｂを有する多段スライダ５０を備える場合について説明したがこれに限らず、例えば３つ以上のスライドテーブルを有する多段スライダを備えていてもよい。

また、上記各実施形態に係る搬送装置１００，１００’では、シャフト６２と可動子６１Ａ，６１Ｂを備える開閉ユニット６０を用いたが、これに限らず、例えばラックアンドピニオンを用いる開閉ユニットを用いてもよい。

また、上記各実施形態では、搬送装置１００，１００’が、真空環境下にある２つの領域間のワークＷの搬送に用いられる場合について説明したが、これに限らず、例えば不活性ガス等が充填された領域間の搬送等にも好適である。

以上説明したように、本発明の搬送装置は、物体の搬送に適しており、本発明の真空プロセス装置は、光リソグラフィを利用したリソグラフィ工程に適している。

本発明の第１の実施形態に係る真空プロセス装置１０の概略構成を示す図である。 搬送装置１００の側面図である。 搬送装置１００の平面図である。 図４（Ａ）はレージトングアーム７０の平面図であり、図４（Ｂ）はレージトングアーム７０の断面図である。 真空プロセス装置１０の動作を説明するための図（その１）である。 図６（Ａ）及び図６（Ｂ）はレージトングアーム７０のストロークを説明するための図である。 図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、真空プロセス装置１０の動作を説明するための図（その２、その３） 本発明の第２の実施形態に係る真空プロセス装置の搬送装置１００’の断面図である。 第２真空チャンバ２３の内部を＋Ｘ側から見た図である。 ローダ１１０の動作を説明するための図である。 開閉ユニット６０の変形例を説明するための図である。 図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は与圧ユニット１２０を示す図である。 レージトングアーム７０に配線されたケーブル８３を示す図である。

符号の説明

１０…真空プロセス装置、１１…真空プロセス室、１２…ロードロック室、３０…回転テーブルユニット、３１…回転テーブル、３２…モータ、３２ａ…鉛直軸、３３…スライドユニット、４０…照射系、２０…第１真空チャンバ、２０ａ…第１部分チャンバ、２０ｂ…第２部分チャンバ、２０ｃ…開口、２１…定盤、２２…ゲートバルブ、２２ａ…開口、２３ａ…ゲート、２３…第２真空チャンバ、２３ａ，２３ｂ…開口、２３ｃ…蓋、２３ｄ…凹部、２３ｅ…貫通孔、５０…多段スライダ、５１Ａ，５１Ｂ…可動子、５２Ａ，５２Ｂ…リニアガイド、５３Ａ…第１スライドテーブル、５３Ｂ…第２スライドテーブル、５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ…ワークチャック、６０…開閉ユニット、６２…シャフト、６２ａ，６２ｂ…雄螺子部、６１Ａ，６１Ｂ…可動子、モータ６３、６６…ギア、６７…ユニバーサルジョイント、７０…レージトングアーム、７１，７２，７３…リンク、７２Ａ…伸縮機構、７４Ａ，７４Ｂ…接続部、８０…センターピン、８１…アウターピン、回転軸、９０…上下動機構、９１…直動ガイド、９３…第１ユニットベース、９４…第２ユニットベース、９５…駆動シャフト、１００…搬送装置、１１０…ローダ、１１０ａ…ローダ本体、１１０ｂ…テーブル、１１１…平行リンク、１２０…与圧ユニット、Ｗ…ワーク。

Claims (7)

1. 被搬送体を搬送する搬送装置であって、
   相互に回動可能に交差させたリンクの対を、水平面内の所定方向へパンタグラフ状に複数連結させた伸縮機構と；
   前記伸縮機構の一端に固定され前記被搬送体を保持可能な移載スライダと、前記移載スライダに対し前記所定方向へ相対移動可能な少なくとも１つのスライダと、を有する多段スライダと；
   前記交差させたリンクの対の相対角度を変化させることにより、前記伸縮機構を伸縮させる駆動機構と；を備える搬送装置。
2. 前記スライダは重力方向に配置され、前記移載スライダは前記重力方向の一側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記伸縮機構が収縮状態にあるときに、前記伸縮機構を伸長方向に付勢する付勢手段を更に備える請求項１又は２に記載の搬送装置。
4. 前記スライダは、前記対をなすリンクの交点に連結されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の搬送装置。
5. 前記移載スライダは、前記被搬送体を保持する保持機構を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の搬送装置。
6. 前記対をなす２つのリンクは中空軸を介して連結され、前記保持機構は前記中空軸の中空部を介して配線されたケーブルによって供給される電気信号により駆動されることを特徴とする請求項５に記載の搬送装置。
7. ワークに微細パターンを描画する真空プロセス装置であって、
   前記ワークに対し微細パターンの描画を行なう真空プロセス室と；
   前記真空プロセス室にゲートバブルを介して接続されたロードロック室と；
   前記ロードロック室に配置され、外部から前記ロードロック室に搬入された前記ワークを前記プロセス室へ搬送する請求項１〜６のいずれか一項に記載の搬送装置と；を備える真空プロセス装置。

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