JP2008078325A - Vacuum equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は真空状態で基板の受渡しを行う真空装置に関する。 The present invention relates to a vacuum apparatus that delivers a substrate in a vacuum state.
図8の符号101は所謂シングルコアの真空処理装置を示している。シングルコアの真空処理装置101では、一台の搬送室111に複数台の処理室112〜117が接続されており、搬送室111内に配置された基板搬送ロボット119により、搬送室111内に基板を搬出入できるように構成されている。
図9に示したような、デュアルコアの真空処理装置120では、搬送室121、131同士を接続する受渡室130が設けられており、受渡室130を介して搬送室121、131の間を基板が搬送される。
In the dual-core
近年では、特に有効面積の拡大という観点から、位置合わせ精度は一層の正確さが求められており、例えば、直径200mmの基板では、外周から5mmの範囲が無効領域として認められており、それよりも内側の範囲を有効領域にすればよかったが、直径300mmの基板では、外周から3mmよりも内側の領域を有効領域とするように要求されている。
搬送回数が多いプロセスや、処理時の位置の許容範囲が狭いプロセスでは、仮置きの際の位置決め精度は重要である。
基板搬送ロボット119、129、139による基板搬送に誤差があった場合、搬送室111、121、131内に搬入される基板には位置ずれが生じるが、シングルコアの真空処理装置101では、誤差が積み重なったり、増幅されるということは少ないが、デュアルコアの真空処理装置120では、(1)基板の受渡回数が増える。(2)基板搬送ロボット129、139のアームの数が増えて個体差によるバラツキが発生する。(3)受け渡し位置と複数の基板搬送ロボット129、139の位置関係によって様々な方向に基板が向いてしまう。という問題がある。
Positioning accuracy at the time of temporary placement is important in a process where the number of times of conveyance is large or a process where the allowable range of positions during processing is narrow.
If there is an error in the substrate transfer by the
特に、基板の一部にノッチ(切り欠き)が形成され、このノッチを一定方向に向けて処理する必要がある場合、基板の向きは重要であり、図9に示すように、受渡室130内の仮置き箇所133が複数個ある場合、どの位置に仮置きされるかによって、一方の搬送室121から他方の搬送室131に搬送される際にノッチの向きが異なってしまい、有効領域を拡大できない一因になっている。
In particular, when a notch (notch) is formed in a part of the substrate and it is necessary to process the notch in a certain direction, the orientation of the substrate is important. As shown in FIG. When there are a plurality of
上記課題を解決するため、本発明は、真空槽と、前記真空槽の底面の大気側に上部が取り付けられた伸縮変形可能なベローズと、前記底面に形成され、開口周囲が前記ベローズの壁面で囲まれた孔と、前記ベローズの下部に設けられた支持板と、前記支持板上に鉛直に立設された昇降ピンとを有し、前記ベローズと前記支持板は気密に取り付けられ、前記真空槽内に大気が侵入しないように構成された真空装置であって、前記昇降ピンを鉛直な回転軸線を中心に回転させる回転装置と、前記昇降ピンの上部を前記真空槽内で昇降移動させる昇降装置と、前記昇降ピンを鉛直状態を維持しながら前記ベローズを横方向変形させ、前記昇降ピンを水平方向に移動させる移動装置とを有する真空装置である。
本発明は真空装置であって、前記移動装置が前記昇降ピンを移動させる方向は、前記ベローズの横方向変形が同じ方向に加わるように構成された真空装置である。
本発明は真空装置であって、前記真空槽の側壁には複数の搬出入口が形成され、各搬出入口から異なる基板搬送ロボットのハンドが挿入されるように構成された真空装置である。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a vacuum chamber, a bellows that is stretchable and deformable on the atmosphere side of the bottom surface of the vacuum chamber, and is formed on the bottom surface. An enclosed hole; a support plate provided at a lower portion of the bellows; and a lift pin vertically provided on the support plate. The bellows and the support plate are hermetically attached to the vacuum chamber. A vacuum device configured to prevent air from entering the interior, the rotating device rotating the lifting pin about a vertical rotation axis, and the lifting device moving the upper part of the lifting pin up and down in the vacuum chamber And a moving device that horizontally deforms the bellows and moves the lifting pin in a horizontal direction while maintaining the lifting pin in a vertical state.
This invention is a vacuum device, Comprising: The direction which the said moving device moves the said raising / lowering pin is a vacuum device comprised so that the horizontal direction deformation | transformation of the said bellows might apply to the same direction.
The present invention is a vacuum apparatus, wherein a plurality of carry-in / out entrances are formed in a side wall of the vacuum chamber, and a hand of a different substrate transfer robot is inserted from each carry-in / out entrance.
基板の向きを正確に合わせた状態で、搬送室間で基板を搬送することができる。基板を摺動させずに横方向に移動させることができるから、ダストを発生させずに、位置ずれを修正することができる。 The substrate can be transferred between the transfer chambers in a state in which the orientation of the substrate is accurately adjusted. Since the substrate can be moved in the lateral direction without sliding, the misalignment can be corrected without generating dust.
図1の符号1は、真空処理装置であり、第一、第二の処理部10、20と、真空装置30とを有している。
第一、第二の処理部10、20は、それぞれ搬送室11、21を有しており、各搬送室11、21には複数個の処理室12〜16、22〜26が接続されている。
The first and
本発明の真空装置30は、この真空処理装置1では受渡室として使用されており、第一、第二の処理部10、20は、受渡室30によって接続されており、第一、第二の処理部10、20のうちの一方で処理された基板は、受渡室30を通って、他方の処理部内に搬入されるように構成されている。
The
受渡室30の真空槽31の壁面には、第一、第二の搬出入口38、39が設けられており、受渡室30は、第一、第二の搬出入口38、39によって第一、第二の処理部10、20の搬送室11、21にそれぞれ接続され、搬送室11、21内に配置された基板搬送ロボット19、29のハンドが第一、第二の搬出入口38、39から受渡室30の内部へ挿入され、基板の搬出入が行なわれるようになっている。
First and second carry-in / out
搬送室11、21と受渡室30には、それぞれ真空排気系9が接続されており、基板の受け渡しが行なわれる際には、各搬送室11、21と受渡室30内は、真空雰囲気か、又は窒素ガス等やアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気に置かれている。
An
図2は、受渡室30の内部を説明するための概略図である。受渡室30は、その真空槽31の底壁上に、基板の受渡をするための、仮置部33が1又は複数個設けられている。ここでは、仮置部33が3つ設けられている。仮置部33は、表面が水平に配置された板、上端高さを等しくされた三本以上のピン、リング状の突条で構成することができる。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the inside of the
真空槽31の底壁の外部側には、円筒形のベローズ35の上端が気密に取り付けられている。
このベローズ35は、仮置部33の真下に位置しており、真空槽31底壁のベローズ35が取り付けられた部分と、仮置部33には、連通する孔36が形成されている。
An upper end of a
The
真空槽31底壁の孔36の開口の周囲はベローズ35の壁面で取り囲まれており、ベローズ35の内部と真空槽31の内部は、真空槽31底壁の孔36を介して接続されている。
ベローズ35の下端には、支持板37が取り付けられている。ベローズ35の内部には、昇降ピン40が配置されている。
The periphery of the opening of the
A
昇降ピン40は、棒状の脚部41と、基板を支持する腕部45を有している。支持板37には貫通孔が形成されており、脚部41はこの貫通孔に挿通され、下端が支持板37よりも下方まで導出されている。
The elevating
支持板37の下方位置には回転装置51が配置されており、脚部41の下端は回転装置51に取り付けられている。脚部41は鉛直に配置されており、脚部41の中心軸線は鉛直になっている。昇降ピン40は、回転装置51によって脚部41の中心軸線を中心に回転するように構成されている。この回転ではベローズ35には力は加わらない。
A
腕部45は脚部41の上端に取り付けられている。腕部45の上端は同じ水平面内に位置しており、その上に基板を配置できるように構成されている。図2は基板7が腕部45の上端に配置された状態を示しており、昇降ピン40の回転によって、腕部45上の基板7は水平面内で回転する。
The
ベローズ35の上端は、真空槽31の底壁に気密に固定されており、昇降ピン40の脚部41と支持板37の貫通孔の間も気密に構成されており、従って、ベローズ35の内部と真空槽31の内部には大気が侵入しないように構成されている。
The upper end of the
また、支持板37の貫通孔と脚部41の間には、例えば磁性流体が設けられており、ベローズ35内部に大気を侵入させずに、昇降ピン40が回転できるように構成されている。
脚部41や腕部45はベローズ35の内径よりも小さく、昇降ピン40は、ベローズ35の内部を鉛直上下方向にも、水平方向にも移動できる。
In addition, for example, a magnetic fluid is provided between the through hole of the
The
支持板37には、移動装置52と昇降装置53が接続されている。昇降装置53は、回転装置51と、支持板37と、昇降ピン40を一緒に上下移動させるように構成されており、昇降装置53によって支持板37が上下移動すると、上昇移動した場合は、腕部45の上端が仮置部33の表面よりも上方まで移動し、下降移動した場合は、腕部45の上端が仮置部33の表面よりも下方に移動するように構成されている。
A moving
移動装置52と、昇降装置53と、回転装置51は、制御装置5にそれぞれ接続されており、支持板37を移動、昇降、回転させる動作は制御装置5によって制御されている。
ベローズ35は、円筒形の中心軸線方向、即ち上下方向に伸縮変形可能に構成されており、支持板37が上方に移動する場合はベローズ35は縮み、下方に移動する場合には伸びる。
The
The
また、ベローズ35は、図3(a)に示すように、上端開口の中心軸線Xaと下端開口の中心軸線Xbが一致した状態から横方向に変形させると、図3(b)に示すように、上端開口と下端開口が平行な状態を維持しながら、中心軸線Xa、Xbを不一致の状態にできる。このとき、ベローズ35の上端は底面に取り付けられており、固定されている。
Further, as shown in FIG. 3B, when the bellows 35 is deformed laterally from a state in which the center axis Xa of the upper end opening and the center axis Xb of the lower end opening coincide with each other, as shown in FIG. The central axes Xa and Xb can be made inconsistent while maintaining the state in which the upper end opening and the lower end opening are parallel to each other. At this time, the upper end of the
移動装置52は軸54を介して支持板37に取り付けられており、移動装置52が支持板37に水平方向の押圧力を印加することでベローズ35は横方向変形し、支持板37が水平面内で移動し、その結果、昇降ピン40は、鉛直状態を維持しながら、水平方向に移動する。従って、腕部45上に基板7が水平に配置されていると、移動装置52によって基板7は水平面内を移動する。
The moving
その状態から、移動装置52が押圧前の位置方向に支持板37を牽引すると、ベローズ35の横方向変形が解消しながら、支持板37は元の位置に水平移動するように構成されている。
From this state, when the moving
この受渡室30によって基板7の位置ずれを解消する手順について説明する。
受渡室30の真空槽31の側壁の、仮置部33の両側位置には、第一、第二の搬出入口38、39がそれぞれ設けられている。
第一の搬出入口38が開けられ、搬送室11内の基板搬送ロボット19のハンド上に基板7が乗せられた状態で、第一の搬出入口38から真空槽31内に搬入される。
A procedure for eliminating the positional deviation of the
First and second carry-in / out
The first loading / unloading
ハンド上の基板7は仮置部33の鉛直上方位置で静止した後、昇降ピン40が上昇すると、昇降ピン40の上部はハンドの隙間から基板7の裏面に接触し、更に上昇すると、基板7はハンド上から昇降ピン40に移載される。移載後、ハンドが基板7と仮置部33の間から抜去されると、基板7は昇降ピン40上に乗せられる。
After the
図4(a)と図6(a)の符号Oは腕部45の上端が位置する水平面と、ベローズ35に横方向変形が無いときの、昇降ピン40の回転軸線との交点である回転中心を示している。基板7が基板搬送ロボット19のハンド上から昇降ピン40上に移載される際には、ベローズ35は横方向変形の無い状態にされており、昇降ピン40の中心軸線は、回転中心Oを通り、昇降ピン40が回転すると、昇降ピン40上に配置された基板7は、この回転中心Oを中心に回転する。
The symbol O in FIGS. 4A and 6A indicates the center of rotation that is the intersection of the horizontal plane where the upper end of the
また、符号Aは、基板7表面上の基板中心を示しており、理想位置からのずれがなかった場合は、基板中心Aは、回転中心Oの鉛直上方に位置しているが、ここでは、搬送誤差があり、位置ずれにより、基板中心Aと、回転中心Oとが一致していないものとする。
The symbol A indicates the substrate center on the surface of the
真空槽31内には、制御装置5に接続されたカメラ6が配置されており、昇降ピン40上の基板7の、理想位置からのずれ量とずれ方向がカメラ6と制御装置5で検出される。
昇降ピン40を下降させ、基板7を仮置部33上に仮置きした状態で、位置ずれを検出した後、昇降ピン40を上昇させ、仮置部33上から持ち上げてもよい。
A
The lift pins 40 may be lifted from the
いずれの場合も、基板7を昇降ピン40に乗せた状態で、昇降ピン40を回転中心Oを中心に回転させ、基板7を水平面内で回転させ、基板中心Aと回転中心Oとを結ぶ線分を、基板7の水平移動方向と平行になるようにする(図4(b)、図6(b))。
図6(b)の符号Hは、支持板37が水平移動したときに、腕部45上の基板7が水平面内で移動する水平移動方向を示している。
In any case, with the
6B indicates the horizontal movement direction in which the
ベローズ35は金属で形成されており、一般的に、金属が繰り返し変形する場合、同一方向への変形と元の状態への復帰を繰り返す場合に比べ、変形が無い状態を中心として、前後方向や左右方向等、一方向への変形及び復帰と逆方向への変形及び復帰を繰り返す場合の方が、疲労の蓄積が大きく、破壊しやすくなる。 The bellows 35 is formed of metal. Generally, when the metal is repeatedly deformed, the deformation in the same direction and the return to the original state are repeated, with the center in a state without deformation, When the deformation and return in one direction, such as the left and right direction, are repeated and the deformation and return in the opposite direction are repeated, the accumulation of fatigue is larger and it is easier to break.
本発明では、ベローズ35が繰り返し横方向変形しながら移動及び復帰する際に、ずれが増大する場合の移動方向が同じであり、従って、ベローズ35の横方向変形の方向が一方向に定められており、ベローズ35の破壊が防止されている。
In the present invention, when the
基板中心Aと回転中心Oを結ぶ線分を、基板7の水平移動方向Hと平行にするする際、基板中心Aは、回転中心Oよりも水平移動方向Hの上流側に配置し、移動装置52によって、ベローズ35を横方向変形させて支持板37を移動させると、基板中心Aは、回転中心Oの鉛直上方位置に近づく。
基板中心Aが、回転中心Oを通る鉛直線C上に位置したところで、移動を停止する(図4(c)、図6(c))。ここでは、鉛直線Cはベローズ35の上端開口の中心軸線Xaと一致している。
When the line segment connecting the substrate center A and the rotation center O is parallel to the horizontal movement direction H of the
When the substrate center A is located on the vertical line C passing through the rotation center O, the movement is stopped (FIGS. 4C and 6C). Here, the vertical line C coincides with the central axis Xa of the upper end opening of the
次いで、その状態で、昇降ピン40を鉛直に降下させると、基板7は、基板中心Aが回転中心Oの鉛直上に位置した状態で仮置部33上に配置される。図4(d)と図6(d)は基板7が仮置部33上に配置された状態を示しており、図6(d)と図6(c)に示すように、仮置部33に配置する前と後では平面的な位置関係は変わらない。
Next, when the elevating
昇降ピン40上から基板7が仮置部33に移載された後、移動装置52を動作させ、支持板37を元の位置に戻すと、ベローズ35は横方向変形のない状態に復帰する。昇降ピン40の回転軸線は、回転中心Oを通る位置に復帰する(図5(e)、図7(e))。
After the
基板7にノッチ8が形成されている場合、ノッチ8の向きも決まっており、制御装置5にはノッチ8と回転中心Oを結ぶ線分と、回転中心Oを通る基準直線Sとの角度が予め入力されており、べローズ35の横方向変形が無い状態で、昇降ピン40を上昇させ、昇降ピン40上に基板7を乗せ(図5(f))、昇降ピン40を回転させてノッチ8を設定された方向に向ける。ノッチ8と回転中心Oを結ぶ線分と、基準直線Sとの角度は、設定された角度になる(図7(f))。ここでは、設定された角度はゼロであり、ノッチ8は基準直線S上に位置する。
When the
その状態で、第二の搬出入口39を開け、基板7が搬入された搬送室11とは逆側の搬送室21内の基板搬送ロボット29のハンドを第二の搬出入口39から真空槽31内に挿入し、基板7の下方に位置させた状態で昇降ピン40を下降させると、基板7は位置ずれの無い状態で、ハンド上に移載される。
In this state, the second loading / unloading
なお、上記実施例では、基板中心Aを回転中心Oの鉛直軸線上に位置させた状態で、一旦仮置部33上に基板7を配置し、ベローズ35の横方向変形を解消していたが、基板中心Aが回転中心Oの鉛直軸線上に位置すれば、ベローズ35が横方向変形したまま、昇降ピン40を回転させ、ノッチ8を所定方向に向けることができる。
ベローズ35が横方向変形した状態で、基板7の下方に基板搬送ロボット29のハンドを静止させ、昇降ピン40を降下させて基板7を昇降ピン40上からハンド上に移載することもできる。
In the above embodiment, the
In the state where the
上記実施例では、本発明の真空装置30は受渡室であったが、真空槽31内にターゲットを配置し、スパッタリング装置として用いることもできる。また、原料ガス導入系を接続し、CVD装置としたり、プラズマ生成装置を設け、エッチング装置とすることもできる。要するに、ベローズ35を横方向変形させて昇降ピン40を水平に移動させ、基板中心Aを回転中心Oと一致させることができる真空装置が本発明に含まれる。
In the said Example, although the
1……真空処理装置 30……真空装置(受渡室) 31……真空槽 33……仮置部 35……ベローズ 40……昇降ピン 52……移動装置 38、39……搬出入口 19、29……基板搬送ロボット
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記真空槽の底面の大気側に上部が取り付けられた伸縮変形可能なベローズと、
前記底面に形成され、開口周囲が前記ベローズの壁面で囲まれた孔と、
前記ベローズの下部に設けられた支持板と、
前記支持板上に鉛直に立設された昇降ピンとを有し、
前記ベローズと前記支持板は気密に取り付けられ、前記真空槽内に大気が侵入しないように構成された真空装置であって、
前記昇降ピンを鉛直な回転軸線を中心に回転させる回転装置と、
前記昇降ピンの上部を前記真空槽内で昇降移動させる昇降装置と、
前記昇降ピンを鉛直状態を維持しながら前記ベローズを横方向変形させ、前記昇降ピンを水平方向に移動させる移動装置と、
を有する真空装置。 A vacuum chamber;
A bellows capable of stretching and deforming with an upper part attached to the atmosphere side of the bottom of the vacuum chamber,
A hole formed in the bottom surface and surrounded by the wall surface of the bellows,
A support plate provided at the bottom of the bellows;
Elevating pins erected vertically on the support plate,
The bellows and the support plate are airtightly attached, and are configured to prevent the atmosphere from entering the vacuum chamber,
A rotating device for rotating the elevating pin around a vertical rotation axis;
A lifting device that moves the upper and lower pins up and down in the vacuum chamber;
A moving device that horizontally deforms the bellows while maintaining the vertical position of the lift pins, and moves the lift pins in the horizontal direction;
Having a vacuum apparatus.
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