JP2010149949A - 搬送機構、真空装置および成膜装置ならびに処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】真空チャンバ内で基板等を搬送する際に、搬送機構によるパーティクルの発生を防止する。
【解決手段】真空チャンバ2内に移動可能に配置され、被搬送物(基板20)を支持、搬送する支持体5と、チャンバ外から支持体5に磁力を介して運動伝達する磁気運動伝達機構を備える。真空雰囲気のチャンバ内においてローラや歯車などの回転体を用いず、磁気運動伝達することができ、搬送時のパーティクルを極力少なくする効果がある。さらに、チャンバ外への無駄な設置面積を必要としない。また、磁気運動伝達機構と回転機構を併用することにより、基板の受渡し、搬送時に任意の角度を設定でき、装置設計時の自由度が大きくなる。
【選択図】図1
【解決手段】真空チャンバ2内に移動可能に配置され、被搬送物(基板20)を支持、搬送する支持体5と、チャンバ外から支持体5に磁力を介して運動伝達する磁気運動伝達機構を備える。真空雰囲気のチャンバ内においてローラや歯車などの回転体を用いず、磁気運動伝達することができ、搬送時のパーティクルを極力少なくする効果がある。さらに、チャンバ外への無駄な設置面積を必要としない。また、磁気運動伝達機構と回転機構を併用することにより、基板の受渡し、搬送時に任意の角度を設定でき、装置設計時の自由度が大きくなる。
【選択図】図1
Description
この発明は、真空チャンバ内で被搬送物を支持、搬送する搬送機器、該搬送機器を備える真空装置、該真空装置を備える成膜装置および処理装置に関する。
真空中にて基板を搬送する方法として、特許文献1に示される成膜装置、特許文献2に示される搬送装置、特許文献3に示される導電膜形成装置等で提案されているものがある。
図10に特許文献1で提案されている搬送系を示す。図において、100は基板140を搬送するキャリアである。このキャリア100は、図示しない駆動用モーターからの駆動力が歯車110からキャリア100に接続された溝成形部120に伝達され、回転ロール130で支持されつつ搬送される。
特許文献2で提案されている搬送装置は、基板を載せた被搬送体の左右端部にレールを設け、そのレールを回転ローラ上に載置し、回転ローラの回転力によりレールが送られ、被搬送体は移動する。
特許文献3で提案されている装置は、搬送ローラ上に基板ホルダーに支持された基板を載せ、該搬送ローラの回転力により搬送させる。
図10に特許文献1で提案されている搬送系を示す。図において、100は基板140を搬送するキャリアである。このキャリア100は、図示しない駆動用モーターからの駆動力が歯車110からキャリア100に接続された溝成形部120に伝達され、回転ロール130で支持されつつ搬送される。
特許文献2で提案されている搬送装置は、基板を載せた被搬送体の左右端部にレールを設け、そのレールを回転ローラ上に載置し、回転ローラの回転力によりレールが送られ、被搬送体は移動する。
特許文献3で提案されている装置は、搬送ローラ上に基板ホルダーに支持された基板を載せ、該搬送ローラの回転力により搬送させる。
また、実験機レベルにおける搬送の方法として、磁気運動伝達機構を有する導入機にて基板を搬送する方法がある。
該直進導入機を図11を用いて説明する。
図11は、直進導入機201の断面図である。真空チャンバ200に取り付けられた直進導入機201は、導入棒202を収納する筒状の収納部203の外周に直線移動可能に取り付けられた大気側磁性体204と前記導入棒202に取り付けられた真空側磁性体205とによって磁気カップリングを構成する。この磁気カップリングにより真空チャンバ200中の前記導入棒202を前進、後退運動させる。前記導入棒202は軸受け206のみの支持であり、他の搬送方法よりも接触面積を小さくでき、パーティクルの発生を抑えた搬送方法を実現できるというものである。
特開2007−126703号公報
特開平11−158630号公報
特開平5−239641号公報
該直進導入機を図11を用いて説明する。
図11は、直進導入機201の断面図である。真空チャンバ200に取り付けられた直進導入機201は、導入棒202を収納する筒状の収納部203の外周に直線移動可能に取り付けられた大気側磁性体204と前記導入棒202に取り付けられた真空側磁性体205とによって磁気カップリングを構成する。この磁気カップリングにより真空チャンバ200中の前記導入棒202を前進、後退運動させる。前記導入棒202は軸受け206のみの支持であり、他の搬送方法よりも接触面積を小さくでき、パーティクルの発生を抑えた搬送方法を実現できるというものである。
しかしながら、前記した各特許文献に示された従来の真空中での搬送方法は、以上のように構成されているので、基板を載せる基板ホルダーなどの枠体は常にローラ、歯車などと接触する必要があり、レールとローラ、または歯車と基板ホルダー側の溝との接触などにより、パーティクルが発生するなどの問題がある。
また、磁気運動伝達機構を有する導入機の場合、比較的接触面積が小さくなるため、パーティクルの発生を抑えられるが、真空中を搬送するためのストロークと同程度のストロークを大気側へ備える必要があり、さらに搬送ストロークが長くなると、導入機の先端が垂れるなどの問題がある。
また、磁気運動伝達機構を有する導入機の場合、比較的接触面積が小さくなるため、パーティクルの発生を抑えられるが、真空中を搬送するためのストロークと同程度のストロークを大気側へ備える必要があり、さらに搬送ストロークが長くなると、導入機の先端が垂れるなどの問題がある。
この発明は上記のような従来のものの課題を解決するためになされたもので、大気側のストローク分の設置面積を無くし、真空中での搬送ストロークの制約も少なく、かつ、基板の搬送時におけるパーティクルの発生を極力抑えた機構をもつ搬送機構、真空装置および成膜装置ならびに処理装置を提供することを目的としている。
すなわち、本発明の搬送機構のうち、第1の本発明は、真空雰囲気のチャンバ内にて被搬送物を搬送する搬送機構において、前記チャンバ内に移動可能に配置され、前記被搬送物を支持、搬送する支持体と、前記チャンバ外から前記支持体に磁力を介して運動伝達する磁気運動伝達機構とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、チャンバ外からチャンバ内の支持体に磁力を介して運動を伝達して支持体をチャンバ内で移動させることができ、被搬送物の支持、搬送をパーティクルの発生を招くことなく行うことができ、また、チャンバ外に搬送ストロークのためのスペースを要することもない。
第2の本発明の搬送機構は、前記第1の本発明において、前記支持体は、前記チャンバ内に配置した少なくとも一本の支持体軸に線運動可能に設置されていることを特徴とする。
第2の本発明によれば、支持体を支持体軸に沿って線運動させることができる。支持体軸を直線状に配置すれば支持体を直線運動させることができる。
第3の本発明の搬送機構は、前記第2の本発明において、前記支持体軸は、前記チャンバ内空間と大気側とを仕切る壁部で構成されていることを特徴とする。
第3の本発明によれば、支持体軸を真空空間と大気とを仕切る壁部で構成することにより、大気側から磁気を介して、支持体軸に設置された支持体に容易に運動伝達を行うことができる。
第4の本発明の搬送機構は、前記第2または第3の本発明において、前記磁気運動伝達機構は、前記支持体に設けられた真空側磁性体と、前記支持体軸外に配置された大気側磁性体とを有しており、前記大気側磁性体を前記チャンバ外に設けた運動機構にて線運動をさせることにより、磁力を介して前記支持体を線運動させることを特徴とする。
第4の本発明によれば、支持体軸外部に配置した大気側磁性体で、支持体に設けられた真空側磁性体に磁力を作用させつつ、大気側磁性体を支持体軸に沿って運動させることで、支持体を支持体軸に沿って運動させることができる。なお、支持体は、一部に真空側磁性を有していればよく、また、支持体全体が真空側磁性体で構成されているものであってもよい。
第5の本発明の搬送機構は、前記第2または第3の本発明において、前記支持体軸は筒状の形状を有しており、前記磁気運動伝達機構は、前記支持体に設けられた真空側磁性体と、該支持体軸穴内に軸方向に沿って移動可能に配置された大気側磁性体とを有しており、前記大気側磁性体を前記チャンバ外に設けた運動機構にて線運動をさせることにより、磁力を介して前記支持体を線運動させることを特徴とする。
第5の本発明によれば、筒状の支持体軸内に安定して大気側磁性体を配置することができる。
第6の本発明の搬送機構は、前記第5の本発明において、前記支持体軸は、前記チャンバの側壁間に架設されて軸穴が該側壁外に開口していることを特徴とする。
第6の本発明によれば、チャンバに架設された支持体軸で支持体を支持し、かつ支持体軸内の大気側にある大気側磁性体で前記支持体を磁力を介して運動させることができる。
第7の本発明の搬送機構は、前記第5または第6の本発明において、前記支持体は、前記支持体軸に移動可能に外挿される筒状のホルダーを有することを特徴とする。
第7の本発明によれば、筒状のホルダーによって支持体を支持体軸に安定して設置することができる。なお、ホルダーは、全周に亘るものでなくても良く、筒の一部をなす形状を有するものであってもよい。
第8の本発明の搬送機構は、前記第1〜第7の本発明において、前記支持体を回転させる回転機構を備えており、前記支持体は、前記チャンバへ搬送された前記被搬送物を前記チャンバ内で支持して所定の角度に回転して、該角度を維持して線運動可能であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の搬送機構。
第8の本発明によれば、支持体を回転機構により回転させることができ、これにより被搬送物を傾斜して支持したり、傾斜したまま搬送することが可能になる。
第9の本発明の搬送機構は、前記第8の本発明において、前記回転機構による回転は、前記磁気運動伝達機構により前記チャンバ外から支持体に伝達されるものであることを特徴とする。
第9の本発明によれば、支持体の回転動作によるパーティクルの発生を回避することができる。
第10の本発明の搬送機構は、前記第7の本発明において、前記支持体軸は回転筒形状を有し、該支持体軸に前記ホルダーが回転可能に外挿され、前記大気側磁性体が該支持体軸内に線運動および回転運動可能に収納されており、該大気側磁性体を、前記チャンバ外に設けた運動機構または回転機構によって線運動または回転運動させることにより、磁力を介して前記支持体を線運動または回転運動させることを特徴とする。
第10の本発明によれば、磁気運動伝達機構によって、支持体を回転筒形状の支持体軸の外周形状に沿って円滑に回転させることができる。
第11の本発明の搬送機構は、前記第1〜第10の本発明のいずれかにおいて、前記支持体は、線運動可動域の一部で、前記被搬送物を支持する支持部が前記チャンバ外に突出可能な形状を有することを特徴とする。
第11の本発明によれば、必要に応じて、支持体の一部をチャンバ外に移動させてチャンバ外で被搬送物の移送などを行うことができる。
第12の本発明の搬送機構は、前記第1〜第11の本発明のいずれかにおいて、前記被搬送物が基板であることを特徴とする。
第12の本発明によれば、基板を被搬送物として支持、搬送することができる。
第13の真空装置は、前記第12の本発明の搬送機構を備え、真空中にて前記基板を搬送させることを特徴する。
第13の本発明によれば、基板を真空装置の真空雰囲気中でパーティクルを発生させることなく搬送することができる。
第14の本発明の成膜装置は、前記第13の本発明の真空装置を備え、前記基板を搬送させながら基板上に薄膜を形成することを特徴とする。
第15の本発明によれば、パーティクルを発生させることなく基板を搬送しつつ、該基板上に薄膜を形成することができる。
第15の本発明の処理装置は、前記第13の本発明の真空装置を備え、前記基板を搬送させながら基板に薄膜形成以外の処理を行うことを特徴とする。
第15の本発明によれば、種々の処理を行う真空装置内で、パーティクルを発生させることなく基板を搬送することができる。該処理としては、例えば、アニール装置、エッチング装置、検査装置などを挙げることができるが、本発明としては特定の処理に限定されるものではない。
以上説明したように本発明では、真空チャンバ内に移動可能に配置され、被搬送物を支持、搬送する支持体と、前記チャンバ外から前記支持体に磁力を介して運動伝達する磁気運動伝達機構とを備えるので、真空雰囲気のチャンバ内においてローラや歯車などの回転体を用いず、磁気運動伝達することができ、搬送時のパーティクルを極力少なくする効果がある。さらに、一般的な磁気運動伝達機構を有する直進導入機と異なる構成を採用することにより、チャンバ外への無駄な設置面積を必要としない。また、磁気運動伝達機構と回転機構を併用することにより、基板の受渡し、搬送時に任意の角度を設定でき、装置設計時の自由度が大きくなる。これにより、パーティクル発生量が問題となる真空装置等にも本発明の搬送装置を採用することができる。
(実施形態1)
以下に、本発明の一実施形態を図1、2に基づいて説明する。
真空装置1は、真空チャンバ2を有しており、該真空チャンバ2に搬送機構を備えている。
すなわち、真空チャンバ2の両側壁間に、回転体形状である円筒形の支持体軸3が架設されており、該支持体軸3の軸穴は、両側壁を貫通して大気開口している。なお、図中4は、支持体軸3の端部と真空チャンバ2の側壁間をシールして真空チャンバ内の真空雰囲気を保つシール部である。
以下に、本発明の一実施形態を図1、2に基づいて説明する。
真空装置1は、真空チャンバ2を有しており、該真空チャンバ2に搬送機構を備えている。
すなわち、真空チャンバ2の両側壁間に、回転体形状である円筒形の支持体軸3が架設されており、該支持体軸3の軸穴は、両側壁を貫通して大気開口している。なお、図中4は、支持体軸3の端部と真空チャンバ2の側壁間をシールして真空チャンバ内の真空雰囲気を保つシール部である。
前記支持体軸3には、支持体5に備える筒形状のホルダー7が直線運動可能に外挿されており、該ホルダー7に被搬送物である基板を支持する支持部6が垂下された状態で連結されて支持体5が構成されている。なお、ホルダー7の内径を支持体軸3の外径よりも僅かに大きくすれば、磁力によってホルダー7を非接触で支持することも可能である。
ホルダー7は、軸方向内側の部分に筒状の真空側磁性体8が組み込まれて構成されている。該真空側磁性体8の材料は特に限定されるものではなく、種々の強磁性体を用いることができ、また電磁石により構成することもできる。
ホルダー7は、軸方向内側の部分に筒状の真空側磁性体8が組み込まれて構成されている。該真空側磁性体8の材料は特に限定されるものではなく、種々の強磁性体を用いることができ、また電磁石により構成することもできる。
また、支持体軸3の軸穴内には、スライド可能に円柱状の大気側磁性体9が収容されている。該大気側磁性体9の材料も特に限定されるものではなく、種々の強磁性体で構成することができ、また、電磁石により構成することもできる。この大気側磁性体9と前記真空側磁性体8とによって磁気カップリングが構成される。
該大気側磁性体9は、図示しない運動機構により軸穴に沿って直線運動可能であり、この形態では、ベルト10を介して運動力が伝えられて前後進するように構成されている。
なお、前記大気側磁性体9の直進運動には、前記ベルト10もしくはそれに類似するものを使用せず、空圧による動力など、直進運動を実現させる機構であれば制限はない。
該大気側磁性体9は、図示しない運動機構により軸穴に沿って直線運動可能であり、この形態では、ベルト10を介して運動力が伝えられて前後進するように構成されている。
なお、前記大気側磁性体9の直進運動には、前記ベルト10もしくはそれに類似するものを使用せず、空圧による動力など、直進運動を実現させる機構であれば制限はない。
次に、上記搬送機構の動作を説明する。
図示しない運動機構によって駆動されるベルト10を介して、前記大気側磁性体9を支持体軸3の軸穴に沿って直進運動させる。この大気側磁性体9の運動に伴って大気側磁性体9と磁気カップリングを構成する真空側磁性体8が連動して前記ホルダー7の直進運動を実施する。支持体5の支持部6に、基板20または基板20をセットした図示しない基板ホルダを載せることで基板20の搬送を実現する。このとき、前記ホルダー7と前記支持体軸3は、非接触または、接触面積が非常に少ない状態で直進運動を実施するため、前記基板20の搬送をパーティクルの少ない状態で実施できる。さらに、前記した導入棒のような片持支持ではなく、支持体軸による両端支持となるため、ストロークの制限がなくなり、安定的な搬送が実現できる。
図示しない運動機構によって駆動されるベルト10を介して、前記大気側磁性体9を支持体軸3の軸穴に沿って直進運動させる。この大気側磁性体9の運動に伴って大気側磁性体9と磁気カップリングを構成する真空側磁性体8が連動して前記ホルダー7の直進運動を実施する。支持体5の支持部6に、基板20または基板20をセットした図示しない基板ホルダを載せることで基板20の搬送を実現する。このとき、前記ホルダー7と前記支持体軸3は、非接触または、接触面積が非常に少ない状態で直進運動を実施するため、前記基板20の搬送をパーティクルの少ない状態で実施できる。さらに、前記した導入棒のような片持支持ではなく、支持体軸による両端支持となるため、ストロークの制限がなくなり、安定的な搬送が実現できる。
なお、上記形態では、一本の支持体軸による搬送であるが、支持体軸が一本に限定されるものではなく、複数の支持体軸による搬送も可能である。さらに、磁性体を組み込まない支持体軸を採用し、搬送の安定性を確保することもできる。
(実施形態2)
次に、他の実施形態を図3に基づいて説明する。なお、前記実施形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。
上記実施形態では、支持部6をホルダー7に対し、垂下した状態で連結しており、この支持部6で基板20を支持、搬送している。
該支持部6は、図3に示すように、ホルダー7に対して横方向に位置するように連結し、支持部6の支持面を略水平にして基板20を支持、搬送することができる。また、この他に、支持部6が傾斜した状態でホルダー7に連結されて、直線運動するものであってもよい。
次に、他の実施形態を図3に基づいて説明する。なお、前記実施形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。
上記実施形態では、支持部6をホルダー7に対し、垂下した状態で連結しており、この支持部6で基板20を支持、搬送している。
該支持部6は、図3に示すように、ホルダー7に対して横方向に位置するように連結し、支持部6の支持面を略水平にして基板20を支持、搬送することができる。また、この他に、支持部6が傾斜した状態でホルダー7に連結されて、直線運動するものであってもよい。
(実施形態3)
さらに、他の実施形態を図4に基づいて説明する。なお、前記実施形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。
この実施形態では、前記ホルダー7は、筒状の支持体軸3に直線運動および回転可能に外挿したものとし、大気側磁性体9を支持体軸3の軸穴内に、直線運動および回転可能に収容しておく。
図示しない回転機構によって大気側磁性体9を回転させると、これに連動して真空側磁性体、すなわちホルダー7が回転する。この回転量を調整することで、基板20を支持部6によって所望の角度で支持することができる。すなわち、上記大気側磁性体9、支持体軸3、真空側磁性体7は、支持体3の回転において、磁気運動伝達機構を構成している。
この形態では、支持体5を直線運動させ、停止した後、支持体5を所定角度に回転させ、適宜の処理を行うものであってもよく、また、支持体5を所定角度に回転させて維持した状態で、さらに支持体5を直線運動させるものであってもよい。
なお、上記各実施形態では、支持体軸を両側壁に架設する際に、図では側壁の幅方向中央付近に設置した状態で記載しているが、架設位置が特に限定されるものではなく、側壁に沿って配置したものであってもよい。
さらに、他の実施形態を図4に基づいて説明する。なお、前記実施形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。
この実施形態では、前記ホルダー7は、筒状の支持体軸3に直線運動および回転可能に外挿したものとし、大気側磁性体9を支持体軸3の軸穴内に、直線運動および回転可能に収容しておく。
図示しない回転機構によって大気側磁性体9を回転させると、これに連動して真空側磁性体、すなわちホルダー7が回転する。この回転量を調整することで、基板20を支持部6によって所望の角度で支持することができる。すなわち、上記大気側磁性体9、支持体軸3、真空側磁性体7は、支持体3の回転において、磁気運動伝達機構を構成している。
この形態では、支持体5を直線運動させ、停止した後、支持体5を所定角度に回転させ、適宜の処理を行うものであってもよく、また、支持体5を所定角度に回転させて維持した状態で、さらに支持体5を直線運動させるものであってもよい。
なお、上記各実施形態では、支持体軸を両側壁に架設する際に、図では側壁の幅方向中央付近に設置した状態で記載しているが、架設位置が特に限定されるものではなく、側壁に沿って配置したものであってもよい。
(実施形態4)
上記各実施形態では、真空チャンバの側壁間に支持体軸を架設したものについて説明を行ったが、図5に示すように、支持体軸13を真空チャンバ12の一つの側壁に沿って配置して円筒状の支持体軸13の側壁が大気開放されているものであってもよい。この形態では、支持体軸13の軸穴内に柱状の大気側磁性体19が直線運動可能に収容され、支持体軸13の外周側に、支持体15の筒状のホルダー17が直線運動可能に外挿される。ホルダー17には、支持部16が連結されて支持体15が構成される。
上記各実施形態では、真空チャンバの側壁間に支持体軸を架設したものについて説明を行ったが、図5に示すように、支持体軸13を真空チャンバ12の一つの側壁に沿って配置して円筒状の支持体軸13の側壁が大気開放されているものであってもよい。この形態では、支持体軸13の軸穴内に柱状の大気側磁性体19が直線運動可能に収容され、支持体軸13の外周側に、支持体15の筒状のホルダー17が直線運動可能に外挿される。ホルダー17には、支持部16が連結されて支持体15が構成される。
この形態においても、大気側磁性体19を図示しない運動機構で移動させると、ホルダー17が連動して、支持部16に載せた基板を搬送することができる。また、ホルダー17を支持体軸13に対し回転可能にすることで、支持部16を回転させて基板を支持することができ、回転を維持したままで直線運動を行うことも可能になる。
なお、支持体軸13は、真空チャンバ12の側壁全幅に亘り、軸穴が側壁を貫通するものであってもよく、また、側壁幅の一部に亘り、軸穴が塞がれたものであってもよい。
なお、支持体軸13は、真空チャンバ12の側壁全幅に亘り、軸穴が側壁を貫通するものであってもよく、また、側壁幅の一部に亘り、軸穴が塞がれたものであってもよい。
(実施形態5)
次に、上記搬送機構を備える成膜装置を図6、7に基づいて説明する。なお、前記実施形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。
成膜装置であるインライン式スパッタ装置では、真空チャンバ30を備えており、該真空チャンバ30には前記実施形態1〜3と同様の搬送機構が備えられている。該搬送機構の構成は前記実施形態1〜3と同様であるので、同一の符号を付してその説明をする。
次に、上記搬送機構を備える成膜装置を図6、7に基づいて説明する。なお、前記実施形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。
成膜装置であるインライン式スパッタ装置では、真空チャンバ30を備えており、該真空チャンバ30には前記実施形態1〜3と同様の搬送機構が備えられている。該搬送機構の構成は前記実施形態1〜3と同様であるので、同一の符号を付してその説明をする。
前記真空チャンバ30は内部を真空状態に保てるよう気密性を有する空間を備えており、排気機構として図示しない真空排気ポンプ(ロータリー、ターボ分子ポンプ、クライオポンプ等)を有している。またガスの導入が可能な図示しないガス導入ラインを備えており、Arガスの導入が可能である。また成膜処理に際し、O2、N2等の反応性ガスの導入も可能な構造となっている。またガス圧力のコントロール用に圧力調整器を備えるか、ガス導入量を変化させて調整を行うことができる。
また、スパッタ装置では、真空チャンバ30の他に搬入チャンバ31、図示しないプラズマ源を備え、搬送チャンバ31には、水平とした基板20を搬送チャンバ31から前記真空チャンバ30内に搬送して、任意の角度に前記基板20を回転させることができるロボットアーム32を備えている。
すなわち、前記基板20は前記真空チャンバ30とバルブによって仕切られている前記搬送チャンバ31から前記真空チャンバ30に搬送される。このとき、前記基板20は搬送用のトレイに載せて搬送することもできる。
また、スパッタ装置では、真空チャンバ30の他に搬入チャンバ31、図示しないプラズマ源を備え、搬送チャンバ31には、水平とした基板20を搬送チャンバ31から前記真空チャンバ30内に搬送して、任意の角度に前記基板20を回転させることができるロボットアーム32を備えている。
すなわち、前記基板20は前記真空チャンバ30とバルブによって仕切られている前記搬送チャンバ31から前記真空チャンバ30に搬送される。このとき、前記基板20は搬送用のトレイに載せて搬送することもできる。
前記基板20は、前記ロボットアーム32によって前記真空チャンバ30に搬送され、支持体5の支持部6に載せられる。該支持部6は、真空側磁性体8を組み込んだ前記ホルダー7に連結され、支持体軸3を介して、大気側磁性体9と磁気カップリングを形成している。
このとき、前記支持部6は、図7(a)のように図示しない回転機構で大気側磁性体9を回転させることで、これと連動するホルダー7とともに、水平位置まで回転されている。前記支持体5は、前記基板20を保持した後、回転機構により、図7(b)に示すように任意の角度まで回転する。
任意の角度は、前記支持体5の形状および前記回転機構により、前記基板20を水平、垂直、反転まで設定できる。本実施例のようなスパッタ装置の場合、前記基板20を垂直もしくは垂直に近い角度、あるいは反転させることにより、パーティクル対策の一つを実現できる。
このとき、前記支持部6は、図7(a)のように図示しない回転機構で大気側磁性体9を回転させることで、これと連動するホルダー7とともに、水平位置まで回転されている。前記支持体5は、前記基板20を保持した後、回転機構により、図7(b)に示すように任意の角度まで回転する。
任意の角度は、前記支持体5の形状および前記回転機構により、前記基板20を水平、垂直、反転まで設定できる。本実施例のようなスパッタ装置の場合、前記基板20を垂直もしくは垂直に近い角度、あるいは反転させることにより、パーティクル対策の一つを実現できる。
また、前記大気側磁性体9は、ベルト10もしくはそれに類似するものと連結され、図示しない運動機構により直進運動を実施する。前記大気側磁性体9の直進運動により、前記ホルダー7が連動して直進運動を実施し、前記基板20の搬送を実現する。このとき、前記ホルダー7と前記支持体軸3は、非接触または、接触面積が非常に少ない状態で直進運動を実施するため、前記基板20の搬送におけるパーティクルの発生を極力抑えることができる。さらに、一般的な磁気運動伝達機構と異なる構成であるため、前記真空チャンバ外での不要な設置面積が不要となり、フットプリントの低減ができる。
また、前記磁気運動伝達機構を複数もしくは大型化することにより、基板サイズ、搬送ストロークに制約が小さくなり、大型基板にも適用できる。
また、前記磁気運動伝達機構を複数もしくは大型化することにより、基板サイズ、搬送ストロークに制約が小さくなり、大型基板にも適用できる。
なお、この実施形態では、支持体を直線運動させる磁気運動伝達機構を利用して、チャンバ外部の回転力を支持体に伝達するものとして説明したが、上記の機構とは別に運動伝達機構を設けたり、回転機構のみをチャンバ内に設置することも可能である。
なお、この実施形態では、前記真空チャンバ30は、図示しないプラズマ源を備えたインライン式スパッタ装置に係るものとしたが、本発明は、真空内での搬送を必要とする他の用途(CVD装置スパッタ以外のPVD装置、エッチング装置など)にも適用できる。
(実施形態6)
次に、他の実施形態の成膜装置を図8、9に基づいて説明する。なお、前記実施形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。
前記搬送機構を備える真空チャンバ40は、基板20を任意の角度に固定し、前記真空チャンバ40内を搬送させる構成を有している。
前記真空チャンバ40は、前記実施形態と同様に、内部を真空状態に保てるよう気密性を有する空間を備えており、排気機構として図示しない真空排気ポンプ(ロータリー、ターボ分子ポンプ、クライオポンプ等)を有している。
またガスの導入が可能な図示しないガス導入ラインを備えており、Arガスの導入が可能である。また成膜処理に際し、O2、N2等の反応性ガスの導入も可能な構造となっている。またガス圧力のコントロール用に圧力調整器を備えるか、ガス導入量を変化させて調整を行うことができる。
前記基板20は、前記真空チャンバ40とバルブによって仕切られているロードロックチャンバ41から前記真空チャンバ40に搬送される。このとき、前記基板20は搬送用のトレイに載って搬送されることもできる。
次に、他の実施形態の成膜装置を図8、9に基づいて説明する。なお、前記実施形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。
前記搬送機構を備える真空チャンバ40は、基板20を任意の角度に固定し、前記真空チャンバ40内を搬送させる構成を有している。
前記真空チャンバ40は、前記実施形態と同様に、内部を真空状態に保てるよう気密性を有する空間を備えており、排気機構として図示しない真空排気ポンプ(ロータリー、ターボ分子ポンプ、クライオポンプ等)を有している。
またガスの導入が可能な図示しないガス導入ラインを備えており、Arガスの導入が可能である。また成膜処理に際し、O2、N2等の反応性ガスの導入も可能な構造となっている。またガス圧力のコントロール用に圧力調整器を備えるか、ガス導入量を変化させて調整を行うことができる。
前記基板20は、前記真空チャンバ40とバルブによって仕切られているロードロックチャンバ41から前記真空チャンバ40に搬送される。このとき、前記基板20は搬送用のトレイに載って搬送されることもできる。
支持体25は、前記各実施形態1〜3と同様に筒状のホルダー7によって支持体軸3に直線運動および回転可能に取り付けられており、ホルダー7には、大気側磁性体8と磁気カップリングを構成する真空側磁性体8が組み込まれている。ホルダー7には、軸方向に沿ってロードロックチャンバ41側に伸長するエクステンションバー27が連結されており、該エクステンションバー27の先端側に支持部26が取り付けられている。これにより、支持体25の可動域内で、支持部26を真空チャンバ40外に位置させることが可能になる。
前記基板20は、前記ロードロックチャンバ41内にて図示しない基板ホルダーに任意の角度でセットされている。図示しない前記基板ホルダーへの前記基板20のセット方法は、手動、自動を問わない。
図9は、前記基板20を前記真空チャンバ40へ移動させるために、前記大気側磁性体9を図示しない運動機構でベルト10を介して前記ロードロックチャンバ41側へ移動させ、磁気カップリングによってホルダー7を連動させて支持体25の支持部26をロードロックチャンバ41側へ導入した状態である。
図9は、前記基板20を前記真空チャンバ40へ移動させるために、前記大気側磁性体9を図示しない運動機構でベルト10を介して前記ロードロックチャンバ41側へ移動させ、磁気カップリングによってホルダー7を連動させて支持体25の支持部26をロードロックチャンバ41側へ導入した状態である。
前記基板20は前記ロードロックチャンバ41内にて前記支持部26に保持される。その後再び、第8図のように前記大気側磁性体9を図示しない運動機構で前記ロードロックチャンバ41側から後進させて、磁気カップリングによってホルダー7を連動させて支持体25の支持部26を前記真空チャンバ40内に戻すことで基板20の搬送が実施される。
このとき、前記支持部26は、前記実施形態で説明したように、図示しない回転機構で大気側磁性体9を回転させることで、これと連動するホルダー7とともに、水平位置まで回転される。前記支持体25は、前記基板20を保持した後、前記回転機構により、任意の角度まで回転する。
任意の角度は、本実施例のようなスパッタ装置の場合、前記基板20を垂直もしくは垂直に近い角度に設定する方が、パーティクル対策としては望ましいが、垂直にもしくは垂直に近い角度に限定されるものではない。
このとき、前記支持部26は、前記実施形態で説明したように、図示しない回転機構で大気側磁性体9を回転させることで、これと連動するホルダー7とともに、水平位置まで回転される。前記支持体25は、前記基板20を保持した後、前記回転機構により、任意の角度まで回転する。
任意の角度は、本実施例のようなスパッタ装置の場合、前記基板20を垂直もしくは垂直に近い角度に設定する方が、パーティクル対策としては望ましいが、垂直にもしくは垂直に近い角度に限定されるものではない。
上記基板搬送においても、前記ホルダー7と前記支持体軸3は、非接触または、接触面積が非常に少ない状態で直進運動を実施するため、前記基板20の搬送におけるパーティクルの発生を極力抑えることができる。さらに、一般的な磁気運動伝達機構と異なる構成であるため、前記真空チャンバ外での不要な設置面積が不要となり、フットプリントの低減ができる。
また、前記磁気運動伝達機構を複数もしくは大型化することにより、基板サイズ、搬送ストロークに制約が小さくなり、大型基板にも適用できる。
以上、本発明について上記各実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は、上記実施形態の内容に限定されるものではなく、当然に本発明を逸脱しない限りは適宜の変更が可能である。
また、前記磁気運動伝達機構を複数もしくは大型化することにより、基板サイズ、搬送ストロークに制約が小さくなり、大型基板にも適用できる。
以上、本発明について上記各実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は、上記実施形態の内容に限定されるものではなく、当然に本発明を逸脱しない限りは適宜の変更が可能である。
1 真空装置
2 真空チャンバ
3 支持体軸
5 支持体
6 支持部
7 ホルダー
8 真空側磁性体
9 大気側磁性体
10 ベルト
15 支持体
16 支持部
25 支持体
26 支持部
20 基板
30 真空チャンバ
31 搬送チャンバ
32 ロボットアーム
40 真空チャンバ
41 ロードロックチャンバ
2 真空チャンバ
3 支持体軸
5 支持体
6 支持部
7 ホルダー
8 真空側磁性体
9 大気側磁性体
10 ベルト
15 支持体
16 支持部
25 支持体
26 支持部
20 基板
30 真空チャンバ
31 搬送チャンバ
32 ロボットアーム
40 真空チャンバ
41 ロードロックチャンバ
Claims (15)
- 真空雰囲気のチャンバ内にて被搬送物を搬送する搬送機構において、
前記チャンバ内に移動可能に配置され、前記被搬送物を支持、搬送する支持体と、前記チャンバ外から前記支持体に磁力を介して運動伝達する磁気運動伝達機構とを備えることを特徴とする搬送機構。 - 前記支持体は、前記チャンバ内に配置した少なくとも一本の支持体軸に線運動可能に設置されていることを特徴とする請求項1記載の搬送機構。
- 前記支持体軸は、前記チャンバ内空間と大気側とを仕切る壁部で構成されていることを特徴とする請求項2記載の搬送機構。
- 前記磁気運動伝達機構は、前記支持体に設けられた真空側磁性体と、前記支持体軸外に配置された大気側磁性体とを有しており、前記大気側磁性体を前記チャンバ外に設けた運動機構にて線運動をさせることにより、磁力を介して前記支持体を線運動させることを特徴とする請求項2または3に記載の搬送機構。
- 前記支持体軸は筒状の形状を有しており、前記磁気運動伝達機構は、前記支持体に設けられた真空側磁性体と、該支持体軸穴内に軸方向に沿って移動可能に配置された大気側磁性体とを有しており、前記大気側磁性体を前記チャンバ外に設けた運動機構にて線運動をさせることにより、磁力を介して前記支持体を線運動させることを特徴とする請求項2または3に記載の搬送機構。
- 前記支持体軸は、前記チャンバの側壁間に架設されて軸穴が該側壁外に開口していることを特徴とする請求項5記載の搬送機構。
- 前記支持体は、前記支持体軸に移動可能に外挿される筒状のホルダーを有することを特徴とする請求項5または6に記載の搬送機構。
- 前記支持体を回転させる回転機構を備えており、前記支持体は、前記チャンバへ搬送された前記被搬送物を前記チャンバ内で支持して所定の角度に回転して、該角度を維持して線運動可能であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の搬送機構。
- 前記回転機構による回転は、前記磁気運動伝達機構により前記チャンバ外から支持体に伝達されるものであることを特徴とする請求項8記載の搬送機構。
- 前記支持体軸は回転筒形状を有し、該支持体軸に前記ホルダーが回転可能に外挿され、前記大気側磁性体が該支持体軸内に線運動および回転運動可能に収納されており、該大気側磁性体を、前記チャンバ外に設けた運動機構または回転機構によって線運動または回転運動させることにより、磁力を介して前記支持体を線運動または回転運動させることを特徴とする請求項7記載の搬送機構。
- 前記支持体は、線運動可動域の一部で、前記被搬送物を支持する支持部が前記チャンバ外に突出可能な形状を有することを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の搬送機構。
- 前記被搬送物が基板であることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の搬送機構。
- 請求項12記載の搬送機構を備え、真空中にて前記基板を搬送させることを特徴する真空装置。
- 請求項13記載の真空装置を備え、前記基板を搬送させながら基板上に薄膜を形成することを特徴とする成膜装置。
- 請求項13記載の真空装置を備え、前記基板を搬送させながら基板に薄膜形成以外の処理を行うことを特徴とする処理装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008327217A JP2010149949A (ja) | 2008-12-24 | 2008-12-24 | 搬送機構、真空装置および成膜装置ならびに処理装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011199140A (ja) * | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Tokyo Electron Ltd | 駆動装置及び接合装置 |
CN114318286A (zh) * | 2022-01-27 | 2022-04-12 | 北京青禾晶元半导体科技有限责任公司 | 一种复合基板的制备装置及复合基板的制备方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH0489717A (ja) * | 1990-07-31 | 1992-03-23 | Ntn Corp | 特殊環境下で用いられる搬送装置 |
JP2000058616A (ja) * | 1998-08-07 | 2000-02-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 基板搬送方法及び装置 |
-
2008
- 2008-12-24 JP JP2008327217A patent/JP2010149949A/ja active Pending
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