JP2011253842A - 蓋体保持治具 - Google Patents

Abstract

【課題】処理室の蓋体を安定して保持し、反転させることが可能な蓋体保持治具を提供する。
【解決手段】処理室８１の上部に設けられた蓋体８３を、当該蓋体８３から取り外された状態で保持する蓋体保持治具１において、保持部２は蓋体８３の周縁部を保持し、基体３１、３４、５３は、前記保持部２に保持された蓋体８３を反転させるために当該保持部２を水平な回転軸５２周りに回転自在に支持する。固定機構４は、前記保持部２に対して蓋体８３を固定する固定位置と、当該蓋体８３の固定が開放される開放位置と、の間で固定部材４４を移動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、被処理基板を処理する処理室に設けられた蓋体を保持するための治具に関する。

フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ；Flat Panel Display）に使用されるガラス基板や半導体デバイスが形成される半導体基板（半導体ウエハ）を被処理体として、エッチング処理、アッシング処理あるいは、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）などの成膜処理を行う基板処理装置は、これらの処理を実行する処理室を備えている。処理室は、真空雰囲気下などでこれらの基板に活性化された処理ガスを供給することにより、基板に対して各種の処理を実行する処理容器である。

基板へのエッチング処理を実行する処理室の一例を挙げると、処理室の内部には、基板が載置されると共に下部電極をなす載置台や、前記載置台と上下に対向するように設けられ、処理室内に塩素ガスなどのエッチングガスを供給すると共に、上部電極をなすガスシャワーヘッドなどが設けられている。そして載置台側に高周波電力を印加することなどにより、処理室内に供給されたエッチングガスをプラズマ化し、生成した活性種により基板のエッチングを実行する。

このように処理室は、基板に対する処理を実行するための種々の機器を備えており、メンテナンスの際などにはこの処理室を開放する作業が発生する。例えば図１２（ａ）には、基板を収容し、処理が実行される空間をなす処理室本体８２と、この処理室本体８２の上面に設けられた開口部を塞ぐため、処理室本体８２の上部に載置される蓋体８３とに上下に分離可能に構成された処理室８１を示している。図中、８０３は真空雰囲気下で基板が搬送される真空搬送室、Ｇは処理室８１と真空搬送室８０３との間を気密にシールし、かつ開閉可能に構成されたゲートバルブである。

メンテナンス時には、図１２（ｂ）に示すようにクレーンなどで蓋体８３を持ち上げて、蓋体８３を処理室本体８２から分離し、この蓋体８３を別の場所に搬送してからメンテナンスが行われる。処理室本体８２から分割された蓋体８３には、処理ガスを供給するためのガスシャワーヘッドなどの内部機器を備えたものがあり、取り外し時の状態から蓋体８３の上下を反転させるとこれらの内部機器をメンテナンスする際の作業性が向上する。

そこで特許文献１には、処理室の蓋体の対向する２つの側面に支軸を設け、これらの支軸に向けてレールを掛け渡し、このレール上を移動可能に構成された可動軸受け部を前記支軸まで移動させて当該支軸に嵌合させる蓋体開閉機構が記載されている。この機構によれば、可動軸受け部は蓋体を持ち上げてから後退し、処理室本体の上方位置から退避した後、前記支軸を中心にして蓋体を反転させる。しかしながら当該特許文献１には、前記可動軸受けにて蓋体を安定に保持する具体的な機器構成は開示されていない。

特開２００６−１２８７１４号公報：段落００６７〜段落００７３、図６、図７

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、処理室の蓋体を安定して保持し、反転させることが可能な蓋体保持治具を提供することにある。

本発明に係る蓋体保持治具は、被処理体である基板が処理される処理室に設けられた蓋体を、当該処理室から取り外された状態で保持する蓋体保持治具において、
前記蓋体の周縁部を保持するための保持部と、
前記保持部に保持された前記蓋体を反転させるために当該保持部を水平な回転軸周りに回転自在に支持する基体と、
前記保持部に設けられ、前記保持部に対して前記蓋体を固定する固定部材を有する固定機構と、を備え、
前記固定部材が前記蓋体を固定する固定位置と、前記蓋体の固定が開放される開放位置と、の間を移動することを特徴とする。

前記蓋体保持治具は以下の特徴を備えていてもよい。
（ａ）前記保持部を回転軸周りに回転させる第１の駆動部と、前記固定部材を固定位置と開放位置との間で移動させる第２の駆動部と、前記保持部に設けられ、前記蓋体が当該保持部に保持されたことを検知する検知部と、この検知部にて蓋体の保持が検知されたことを条件に、前記第２の駆動部を駆動して前記固定部材を開放位置から固定位置に移動させ、この固定部材が固定位置まで移動したことを条件に、前記第１の駆動部を駆動して前記保持部を回転させる制御部と、を備えたこと。
（ｂ）前記検知部は、前記蓋体の周縁部に沿って複数箇所に設けられていること。
（ｃ）前記複数箇所に設けられた検知部の各々に対応して複数の固定機構が設けられ、前記制御部はこれら複数の固定機構の全ての固定部材が固定位置まで移動したことを条件に、前記第１の駆動部を駆動させること。
（ｄ）前記固定機構は、前記蓋体の底面を下方側へ向けた状態で前記保持部に受け渡された場合に、当該蓋体を前記保持部に固定可能に構成されていること。
（ｅ）前記保持部は、前記蓋体の側面を保持すること。
（ｆ）前記処理室は、基板に対する真空処理を行うためのものであること。
（ｇ）前記基体には、蓋体を反転させるための上方位置と、この上方位置の下方側の下方位置との間で前記保持部を昇降させるための昇降機構が設けられていること。

本発明によれば、処理室の蓋体を周縁部にて保持する保持部に蓋体の固定機構が設けられており、この固定機構は、前記保持部に対して蓋体を固定する固定位置と、蓋体の固定が開放される開放位置との間を移動する固定部材を備えているので、保持部に蓋体を安定して保持することが可能であると共に、当該保持部への蓋体の着脱も容易となる。そして、この保持部は、前記蓋体を反転させるために水平な回転軸まわりに回転自在に支持されているので、蓋体を反転させることが可能となり、蓋体の下面側に設けられた機器をメンテナンスする際の作業性が向上する。

本実施の形態の蓋体保持治具の構成を示す斜視図である。 前記蓋体保持治具に設けられた固定機構の構成を示す斜視図である。 前記蓋体保持治具に設けられた固定機構及びその回転機構の電気的構成を示すブロック図である。 前記蓋体保持治具に設けられた固定機構の構成及び作用を示す縦断側面図である。 前記蓋体保持治具の作用を示す斜視図である。 昇降機構を備えた蓋体保持治具の例を示す斜視図である。 着脱自在なブリッジを備えた蓋体保持治具の例を示す斜視図である。 第２の実施の形態に係る蓋体保持治具の例を示す斜視図である。 前記第２の実施の形態に係る蓋体保持治具に設けられた固定機構の作用を示す縦断側面図である。 前記蓋体保持治具を利用する基板処理装置の一例を示す斜視図である。 前記基板処理装置の平面図である。 蓋体が取り外し可能に構成された処理室の模式図である。

以下、本発明の実施の形態に係る蓋体保持治具１の構成例について図１〜図４を参照しながら説明する。図１の斜視図に示すように、本例の蓋体保持治具１は、処理室８１の蓋体８３を保持する保持部である反転フレーム２と、この反転フレーム２に設けられ、当該反転フレーム２に対して蓋体８３を固定する固定機構４と、前記反転フレーム２を回転軸５２まわりに回転自在に保持する支持台３１と、この支持台３１の底部側に設けられ、前記床面上で支持台３１を支える台座板３２と、を備えている。
本例の蓋体保持治具１は、例えば一辺が２．２ｍ、他辺が２．５ｍ程度の大きさの角型のＦＰＤ基板（以下、単に基板Ｓという）を処理する処理室８１の蓋体８３を保持可能なように構成されている。蓋体８３は、例えば平面視したときの一辺が３．０ｍ、他辺が３．５ｍ程度の大きさとなっている場合について説明する。

図１に示すように反転フレーム２は、４本のフレーム材２０１、２０２を組み合わせてなる平面形状が四角形の枠体として構成されており、各フレーム材２０１、２０２は、反転フレーム２上に蓋体８３を保持したときに反転フレーム２の内周縁が蓋体８３の外周縁よりも外側に位置する程度の長さとなっている。

反転フレーム２は、互いに対向する２辺のフレーム材２０１の中央部にて、角板形状の保持部５３を介して回転軸５２に接続されている。これら２本の回転軸５２は、前記２本のフレーム材２０１と直交する方向に水平に伸び、その基端部にて反転モーター５１に接続されている。反転モーター５１は、順転方向と反転方向との２方向へ切り替えて、回転軸５２を１８０°回転させることが可能であると共に、任意の回転角度にて保持部５３の回転を停止することができる減速機付きのモーターである。これらの構成により反転フレーム２は、当該反転フレーム２上に保持された蓋体８３の上下を反転させることが可能であると共に、任意の傾斜角度まで蓋体８３を回転させて停止することもできる。

各反転モーター５１は、二脚型の支持台３１上に配設されており、床面よりも高い位置にて回転軸５２を支持することにより、回転軸５２を回転させる際に反転フレーム２や反転フレーム２に保持された蓋体８３が床面と干渉しないようになっている。各支持台３１の下端部には、支持台３１から見て左右両側へ向けて幅方向に伸びる板状の台座板３２が設けられており、これら２本の台座板３２は、左右の両端位置にて、角材からなる連結部材３３により連結されている。この結果、台座板３２及び連結部材３３の４本の部材により四角形の平面形状をなす台座部３４が形成され、この台座部３４の上方位置に反転フレーム２が支持されることになる。

図１に示すように本例では台座部３４は反転フレーム２よりもひと回り大きく形成されており、当該台座部３４の上方に配置された反転フレーム２を安定して支持することができる。図１中、３４１は前記台座部３４を床面上に支持する支脚であり、当該支脚３４１にはネジが切ってあって、台座部３４の底面側に設けられたネジ穴から支脚３４１を突没させることにより、支脚３４１の高さ調整をして台座部３４を床面に対して水平に支持することができる。また図３にその一部を模式的に示すように、台座板３２の底面には複数個のキャスター３４２が設けられており、支脚３４１をネジ穴内に収納し、台座部３４をキャスターにて支持することにより、蓋体保持治具１の全体を容易に移動させることができるようになっている。
以上に説明した支持台３１、台座部３４、保持部５３などは、本実施の形態の基体に相当し、回転機構５は第１の駆動部に相当している。

次に、固定機構４の構成について説明する。回転軸５２をフレーム材２０１に接続する保持部５３から見て左右両側には、反転フレーム２に対して蓋体８３を固定するための固定機構４が各々１つずつ配置されている。即ち本例の反転フレーム２は、合計で４つの固定機構４を備えていることになるが、これらの固定機構４は互いに同様の構成を備えている。以下、図２、図４を参照しながらその詳細な構成について説明する。

図２、図４（ａ）に示すように固定機構４は、蓋体８３側に設けられた被固定部材８４６を挿入するための逃げ溝４１１を備えた受板４１と、受板４１の下面側に設けられた２枚の固定板４２と、前記被固定部材８４６及び２枚の固定板４２を貫通して反転フレーム２に蓋体８３を固定するロックシャフト４４と、このロックシャフト４４を駆動するシリンダー機構４５と、受板４１の上面側に設けられ、反転フレーム２上に載置される蓋体８３を予め設定された保持位置に案内するガイドシャフト４３と、受板４１への蓋体８３の近接を検知する近接センサー４６と、を備えている。

受板４１は、長辺が十数ｃｍ〜数十ｃｍ、短辺が数ｃｍ〜十数ｃｍ、厚さが数ｃｍ程度に形成された厚板材であり、その上面が反転フレーム２の上面と同じ向きになるように反転フレーム２の側面に強く固定されている。長辺を縦方向、短辺を幅方向とすると、受板４１の縦方向中央位置には蓋体８３側に設けられた被固定部材８４６を挿入するための逃げ溝４１１が設けられており、この逃げ溝４１１は上面から下面へ向けて受板４１を貫通している。
さらに受板４１には、保持部５３から見て逃げ溝４１１よりも外方側の位置に、受板４１の上面から上方側へ向かって伸びる円柱状のガイドシャフト４３が設けられている。

ここで蓋体８３側に設けられている被固定部の構成について説明しておくと、蓋体８３の側壁の外面には、蓋体８３を反転フレーム２の上方位置まで移動させたとき、各固定機構４の受板４１と上下に対向する位置にブラケット８４１が設けられている。本例のブラケット８４１は、図２に示すように底板８４２と側板８４３とからなる縦断面がＬ字状の部材であり、その左右両端部には強度補強のための補強板８４４が設けられている。ブラケット８４１は、側板８４３が蓋体８３の側壁の外面に対して強く固定されており、底板８４２の底面は蓋体８３の側壁の下端面と同じ向きを向いている。

ブラケット８４１に設けられた底板８４２の底面からは板状の被固定部材８４６が下方側へ向けて伸びだしており、この被固定部材８４６は、蓋体８３を反転フレーム２上の正しい保持位置に載置したときに、受板４１側の逃げ溝４１１内へと進入することができる。被固定部材８４６には、保持部５３から見て内側から外側へと被固定部材８４６を横方向に貫通する貫通孔８４７が設けられている。本例では被固定部材８４６の側面及び貫通孔８４７の内面は充填剤が入った樹脂などで覆われており被固定部材８４６を逃げ溝４１１内に進入させるとき、また後述のロックシャフト４４を貫通孔８４７内に進入させるとき、これらの部材の摺動動作によってパーティクルを発生させにくくしている。

またブラケット８４１の底板８４２には、既述のガイドシャフト４３を貫通させるための円筒状のブッシュ８４５が設けられている。そして４つの固定機構４に設けられた各ガイドシャフト４３がブッシュ８４５内に進入するように、反転フレーム２の上面に蓋体８３を載置することにより、正しく蓋体８３の位置決めがなされ、各受板４１に設けられた逃げ溝４１１内へと被固定部材８４６を案内することができる。

そして、既述のように反転フレーム２の内周縁が蓋体８３の外周縁よりも外側に位置する大きさに形成されているので、蓋体８３は、４つのブラケット８４１を介して反転フレーム２に保持され、蓋体８３の下端面が反転フレーム２と接触しないようになっている。真空処理を行う処理室８１では、処理室本体８２と接触する蓋体８３の下端面は、処理室８１内の真空を維持するシール面となるため、本例ではブラケット８４１を介して蓋体８３の側面を保持することにより、反転フレーム２との接触などによる蓋体８３下端面の損傷を抑えている。

固定機構４の説明に戻ると、受板４１の下面側には、保持部５３から見ると、逃げ溝４１１を挟んで内側の位置及び外側の位置に、２枚の板状の固定板４２が下方側へ向けて伸び出している。各固定板４２には、保持部５３から見て内側から外側へ向けて固定板４２を横方向に貫通する貫通孔４２１が設けられている。これらの固定板４２は、蓋体８３側の被固定部材８４６を逃げ溝４１１内に進入させたとき当該被固定部材８４６の貫通孔８４７と、固定板４２側の貫通孔４２１とが連なって配置され、ロックシャフト４４を貫通させることが可能な貫通路が形成されるようになっている。

ロックシャフト４４は、反転フレーム２上の正しい保持位置に蓋体８３を載置したとき、連なって配置された既述の貫通孔４２１、８４７を貫通することにより、当該ロックシャフト４４に被固定部材８４６を係止させる本実施の形態の固定部材である。ロックシャフト４４は円柱状の部材として構成され、その基端側は連結部材４５３及びシリンダーシャフト４５２を介して、例えばエアーシリンダー４５１に接続されてシリンダー機構４５を構成している。シリンダー機構４５は本実施の形態の第２の駆動部に相当している。

このシリンダー機構４５により、ロックシャフト４４は、被固定部材８４６を係止して蓋体８３を反転フレーム２に固定する固定位置と、この固定位置から退避して反転フレーム２から蓋体８３を開放する開放位置との間を自在に移動することができる。図４（ａ）、図４（ｂ）に示した４５４はロックシャフト４４が先端位置まで伸びだしたことを検知するためのエアーシリンダー４５１の上限スイッチ、４５５はロックシャフト４４が後端位置まで後退したことを検知するための下限スイッチである。

さらに受板４１には、保持部５３から見てガイドシャフト４３のさらに外側の位置に、蓋体８３が反転フレーム２上に保持されたことを検知するための検知部である近接センサー４６が設けられている。近接センサー４６は反転フレーム２上に蓋体８３を載置したとき、底板８４２の底面によって覆われる位置に配置されている。近接センサー４６は、底板８４２が近接センサー４６に対して予め設定した高さ位置よりも近接センサー４６側に近づいたときに当該底板８４２の近接を検知する。

そして前記予め設定した高さ位置は、底板８４２の底面が受板４１の上面に接触して、蓋体８３が反転フレーム２上に保持されたときに底板８４２の近接が検知される高さ位置に設定されている。近接センサー４６の具体的な構成としては赤外線方式や静電容量方式、磁性方式などを利用することができるが特定の方式に限定されるものではない。
また固定機構４が配置されているフレーム材２０１と支持台３１との間には、反転フレーム２を回転させる際に固定機構４が支持台３１と干渉しないように、固定機構４を通過させるための隙間が設けられている（図１）。

以上に説明した構成を備えた蓋体保持治具１は、図３に示すように制御部６と接続されている。制御部６は図示しないＣＰＵと記憶部とを備えたコンピュータからなり、記憶部には反転フレーム２上に蓋体８３が保持されたことを検知して、４つの固定機構４を作動させ、蓋体８３を反転フレーム２に固定してから反転フレーム２を回転させる動作や、この動作とは反対に反転させた反転フレーム２を正転させた後、固定機構４による蓋体８３の固定を開放する動作に係わる制御についてのステップ（命令）群が組まれたプログラムが記録されている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカード等の記憶媒体に格納され、そこからコンピュータにインストールされる。

さらに上述の蓋体保持治具１の動作に関し、制御部６は反転フレーム２に蓋体８３が保持されたこと（反転フレーム２上に蓋体８３が保持されたこと）が近接センサー４６で検知されたことを条件に、シリンダー機構４５を駆動してロックシャフト４４を固定位置まで移動させ、ロックシャフト４４が固定位置まで移動したことを条件に、回転機構５を駆動して反転フレーム２を回転させる制御を実行する役割を果たす。このため制御部６は、近接センサー４６やエアーシリンダー４５１、上限、下限スイッチ４５４、４５５や反転モーター５１と接続されている（図３）。

以下、図４、図５及び図１２を参照しながら本実施の形態の蓋体保持治具１の作用について説明する。処理室８１についてメンテナンスの必要が生じると、図１２に示したゲートＧを閉じ、処理室８１内の真空状態を解除し、処理室本体８２から蓋体８３を取り外す準備をする。しかる後、クレーンなどの搬送手段によって蓋体８３を処理室本体８２上から持ち上げ、蓋体保持治具１が待機している位置まで当該蓋体８３を搬送する。

このとき蓋体保持治具１は、固定機構４のガイドシャフト４３が上方側に向くように反転フレーム２の向きを調節した状態で待機しており、図１に示すように搬送手段は蓋体８３を反転フレーム２の上方位置まで進入させる。そして、反転フレーム２側の各固定機構４の上方位置に蓋体８３側の各ブラケット８４１が配置されるように蓋体８３の向きを調節した後、蓋体８３を降下させる。

この結果、図４（ａ）に示すように各ブッシュ８４５がガイドシャフト４３と上下に対向し、各被固定部材８４６が逃げ溝４１１と上下に対向した状態で蓋体８３が下降していく。そしてガイドシャフト４３がブッシュ８４５内へと進入すると、これらのガイドシャフト４３に案内されながら蓋体８３がさらに下降することにより、蓋体８３の位置決めが行われる。さらに蓋体８３を下方側へと移動させると、被固定部材８４６が逃げ溝４１１内に進入し、ブラケット８４１の底面が受板４１の上面と接触したところで蓋体８３の降下が停止し、蓋体８３は反転フレーム２上に載置された状態となる。

こうして反転フレーム２に蓋体８３が保持され、被固定部材８４６の全体が逃げ溝４１１内に進入すると、被固定部材８４６の貫通孔８４７とその両脇の固定板４２の貫通孔４２１とが連通した状態となり、これら貫通孔８４７、４２１内にロックシャフト４４を進入させ固定位置まで移動させることが可能となる。このように、ロックシャフト４４の移動が可能となったこと、即ち反転フレーム２に蓋体８３が保持されたことは、各近接センサー４６によって検知される。

近接センサー４６にて反転フレーム２への蓋体８３の保持が検知されると、各シリンダー機構４５が作動し、ロックシャフト４４を貫通孔８４７、４２１内に進入させ、固定位置まで移動させることにより蓋体８３を反転フレーム２に固定する（図４（ｂ））。このときシリンダー機構４５を作動させる条件としては、各固定機構４の近接センサー４６にて蓋体８３の保持が検知されたら、同じ固定機構４内のシリンダー機構４５を作動させるようにしてもよいし、全ての近接センサー４６にて検知が行われたことを確認してから各シリンダー機構４５を作動させるようにしてもよい。

そして各固定機構４のロックシャフト４４が固定位置に到達すると、エアーシリンダー４５１の上限スイッチ４５４が作動するので、当該固定機構４における蓋体８３の固定が確認できる。そして全てのロックシャフト４４が固定位置まで移動したことが確認されたら、回転機構５を駆動して、反転フレーム２を予め設定された傾斜角度だけ回転させて蓋体８３のメンテナンスを行う。図５（ｂ）に示す例は図５（ａ）の状態から蓋体８３を１８０°回転させた場合の例を示しており、ガスシャワーヘッド８３１が上面を向いた状態となっている。図中、８３２は処理ガスの吐出孔である。蓋体８３のメンテナンスは蓋体８３が蓋体保持治具１に受け渡された位置で行ってもよいし、キャスター３４２を利用して蓋体保持治具１を移動し、専用のメンテナンス室まで搬送してから行ってもよい。

以上に説明した蓋体保持治具１にて、反転フレーム２上に蓋体８３を載置する動作の際に、図１に示した状態から蓋体８３の向きが鉛直軸周りに９０°ずれている場合を考える。この場合には、蓋体８３側に設けられたブラケット８４１は、固定機構４が設けられていない反転フレーム２のフレーム材２０２の上方位置に位置することになる。この結果、蓋体８３を降下させても固定機構４の近接センサー４６では、ブラケット８４１の近接を検知できないので、各ロックシャフト４４が固定位置へと移動することはなく、回転機構５も駆動しない。このため蓋体８３が反転フレーム２に固定されていない状態のまま反転フレーム２の回転が開始されるといった動作は実行されない。

また、蓋体８３の鉛直軸周りのずれ量が９０°よりも小さい、あるいは９０°よりも大きい場合であっても、４つのブラケット８４１と固定機構４とが上下に正確に対向していなければ、ブラケット８４１がガイドシャフト４３と干渉して受板４１の上面に到達できなかったり、ブラケット８４１が近接センサー４６の設けられている位置からずれた位置に載置されたりする。この場合にも各ロックシャフト４４は固定位置へと移動することはなく、反転フレーム２の回転動作も開始されない。
また、４つのブラケット８４１と固定機構４とが上下に正確に対向していたとしても、蓋体８３の上下が予め反転した状態で反転フレーム２上に載置された場合には近接センサー４６は底板８４２で覆われた状態とならないので、近接センサー４６は作動せず、ロックシャフト４４の移動や反転フレーム２の回転動作は実行されない。

図６は、反転フレーム２の昇降機構３１１を備えた蓋体保持治具１ａの例を示している。この場合には、反転フレーム２に保持された蓋体８３を反転する際には、回転動作時に反転フレーム２や蓋体８３が床面と干渉しない上方位置まで反転フレーム２を上昇させる。そして反転を行う前やその後のタイミングでは反転フレーム２を下方位置まで降下させ、蓋体保持治具１ａの重心を低くしてより安定した状態で蓋体８３を保持し、またメンテナンススタッフが蓋体８３にアクセスしやすくなるようにする。
さらにまた図７に示すように、蓋体８３を反転させた際に、メンテナンススタッフが作業を行うための着脱自在なブリッジ１０を反転フレーム２に掛け渡すことができるようにしてもよい。

次に、図８、図９を参照しながら第２の実施の形態に係る蓋体保持治具１ｂについて説明する。これらの図では、既述の蓋体保持治具１と同じ構成要素には図１〜図５に示したものと同じ符号を付してある。本例の蓋体保持治具１ｂでは、反転フレーム２の内周縁が蓋体８３の下端面の外周縁よりも内側の位置まで伸びだしている。そして蓋体８３の下端面の一部が図８に示した一点鎖線の範囲内に載置される（図９（ｂ）参照）。

蓋体８３には、相対向する２つの側壁の外面に、各側壁に２箇所ずつ合計４箇所に、ロックシャフト４４を嵌入させるための嵌入孔８３０が設けられている。反転フレーム２側には、これらの嵌入孔８３０の各々に対してロックシャフト４４を嵌入させて蓋体８３を固定する固定機構４ａが設けられており、ロックシャフト４４は蓋体８３を固定する固定位置と（図９（ｂ））、この固定位置から退避して蓋体８３の固定を開放する開放位置（図９（a））との間を移動することができる。図８に示すように、固定機構４ａは蓋体８３の側壁面と直交する方向にロックシャフト４４を移動させるので、本例では固定機構４ａは回転軸５２が接続されていないフレーム材２０２に配置され、固定機構４ａが支持台３１と干渉しないようになっている。各図中２１は蓋体８３の載置位置を案内するガイド部材である。

また図９（ａ）に示すように近接センサー４６は固定機構４ａが配置されている位置の反転フレーム２内に設けられており近接センサー４６は蓋体８３の下端面が反転フレーム２の上面に載置されたことを検知する。そして蓋体８３の保持が検知されたら図９（ｂ）に示すようにロックシャフト４４を固定位置まで移動させて蓋体８３を固定し、４箇所すべての固定機構４ａの作動が確認されたら反転フレーム２を回転させ蓋体８３を反転する。

本例の蓋体保持治具１ｂにおいて、反転フレーム２上に蓋体８３を載置する際に、蓋体８３の向きが図８に示した状態から鉛直軸周りに９０°ずれていたとすると、蓋体８３の平面形状が長方形であればガイド部材２１と干渉してしまい、蓋体８３の下端が反転フレーム２の上面に到達しないので、近接センサー４６は作動しない。しかし蓋体８３が正方形に近い場合には、蓋体８３の向きが変わった状態にて図８に一点鎖線で示した範囲内に蓋体８３が載置されることも考えられる。仮にこのとき近接センサー４６が作動して、固定機構４の動作が開始されたとしても各ロックシャフト４４は嵌入孔８３０の設けられていない側壁面にて停止し、固定位置まで到達しない。このため回転機構５の回転動作は開始されない。このため反転フレーム２に蓋体８３が固定されていない状態のまま蓋体８３の反転が開始されることはない。

以上に説明した各実施の形態に係る蓋体保持治具１、１ａ、１ｂによれば以下の効果がある。処理室８１の蓋体８３を周縁部にて保持する反転フレーム２に蓋体８３の固定機構４、４ａが設けられており、この固定機構４、４ａは、反転フレーム２に対して蓋体８３を固定する固定位置と、蓋体８３の固定が開放される開放位置との間を移動するロックシャフト４４を備えているので、反転フレーム２に蓋体８３を安定して保持することが可能であると共に、当該反転フレーム２への蓋体８３の着脱も容易となる。そして、この反転フレーム２は、蓋体８３を反転させるために水平な回転軸５２まわりに回転自在に支持されているので、蓋体８３を反転させることが可能となり、蓋体８３の下面側に設けられたガスシャワーヘッド８３１などの機器をメンテナンスする際の作業性が向上する。

ここで蓋体８３を反転フレーム２に固定する固定機構は、図４や図９に示した固定機構４、４ａの構成例に限定されるものではない。例えば蓋体８３を上面側から反転フレーム２に向けて押さえつけるメカニカルチャック機構を固定機構として反転フレーム２に配置するようにしてもよい。

また蓋体保持治具１、１ａ、１ｂにおいて、反転フレーム２を回転させる第１の駆動部（回転機構５）やロックシャフト４４を移動させる第２の駆動部（シリンダー機構４５）を設けず、手動によりこれらの動作を行ってもよい。

そして、第１、第２の駆動部を設ける場合には、ロックシャフト４４の移動動作や反転フレーム２の回転動作の開始タイミングを手動で設定してもよい。例えば反転フレーム２上に蓋体８３が載置されたことを近接センサー４６にて検知したら、インターロックを解除して、制御部６に接続されたコントロールパネルを介してオペレータからのロックシャフト４４の移動動作の開始指示を受け付ける場合などが考えられる。そして反転フレーム２の回転動作にあたっても同様に、すべてのロックシャフト４４が固定位置まで移動したら、インターロックを解除し、オペレータから反転フレーム２の回転動作の開始指示を受け付けてもよい。

さらに反転フレーム２の形状は、各実施の形態中に示した四角形の枠体形状に限られるものではなく、例えば図１に示した固定機構４が設けられた２本のフレーム材２０１を、回転軸５２の延長線上に伸びる１本の連結部材で連結してもよい。また蓋体８３の平面形状が円形など、四角形以外の形状である場合には、枠体の形状をこれに合わせて形成してもよい。

また蓋体８３が反転フレーム２に保持されたことを検知する検知部の構成は、近接センサー４６を用いる例に限定されない。例えば図２に示した固定機構４に、受板４１の上面から突没可能なスイッチを突出させ、このスイッチが底板８４２の下面にて予め設定された位置まで押下されたら反転フレーム２への蓋体８３の保持を検知する構成としてもよい。

そして処理室８１で処理される基板Ｓの種類は実施の形態中に示した角型のＦＰＤ基板に限られるものではなく、例えば半導体ウエハなどの円形基板に適用してもよいことは勿論であり、処理室８１で実施される処理は真空処理の他、常圧雰囲気で行われる処理である場合も本発明の技術的範囲に含まれる。

最後に実施の形態に係る蓋体保持治具１、１ａ、１ｂ（以下、簡単のため蓋体保持治具１と記す）を利用して蓋体８３の取り外しが行われる基板処理装置８の適用例について簡単に説明する。図１０、図１１に示した基板処理装置８では、大気ローダー８０１に搬送された基板Ｓがロードロック室８０２を介して基板搬送機構８０４を備えた真空搬送室８０３内に搬入される。真空搬送室８０３は平面形状が例えば六角形となっており、その１つの側面にロードロック室８０２が接続され、他の４つの側面に処理室８１ａ〜８１ｄが接続されている。そして真空搬送室８０３の残る一側面の外側の領域には、図１１に示すように蓋体保持治具１を配置するためメンテナンス領域８０６が設けられている。本例では、１つのメンテナンス領域８０６が４つの処理室８１ａ〜８１ｄで共有されている。

メンテナンスの必要となった処理室８１ａ〜８１ｄは、ゲートバルブＧを閉じて真空搬送室８０３から切り離され、真空搬送室８０３の上部に設けられた蓋体搬送機構８０５により蓋体８３上面の把手部８５が把持されて、当該蓋体８３が処理室本体８２の上方へ持ち上げられる。そして蓋体搬送機構８０５をメンテナンス領域８０６へ向けて旋回させ、蓋体８３が反転フレーム２の上方位置に到達したら蓋体８３を降下させて蓋体保持治具１への蓋体８３の受け渡しが行われる。その後、蓋体保持治具１にて蓋体８３を固定し、反転する動作が実行される。

ここで本発明の蓋体保持治具１を利用可能な基板処理装置は図１０、図１１に示した例に限られないことは勿論であり、真空搬送室８０３に接続される処理室８１の数は１つでもよいし、４つでもよく、これ以外の数でもよい。また蓋体保持治具１が配置されるメンテナンス領域８０６についても共通の真空搬送室８０３に接続された複数の処理室８１ａ〜８１ｄ間でメンテナンス領域８０６を共有する例のほか、各処理室８１ａ〜８１ｄに専用のメンテナンス領域８０６を設けてもよい。さらには、基板処理装置８は専用の蓋体搬送機構８０５を備えていなくてもよく、工場のクレーンを使って蓋体８３の搬送を行ってもよい。

１、１ａ、１ｂ
蓋体保持治具
２ 反転フレーム
４、４ａ 固定機構
４４ ロックシャフト
４５ シリンダー機構
４６ 近接センサー
５ 回転機構
６ 制御部
８１、８１ａ〜８１ｄ
処理室
８２ 処理室本体
８３ 蓋体
８４６ 被固定部材

Claims (8)

1. 被処理体である基板が処理される処理室に設けられた蓋体を、当該処理室から取り外された状態で保持する蓋体保持治具において、
   前記蓋体の周縁部を保持するための保持部と、
   前記保持部に保持された前記蓋体を反転させるために当該保持部を水平な回転軸周りに回転自在に支持する基体と、
   前記保持部に設けられ、前記保持部に対して前記蓋体を固定する固定部材を有する固定機構と、を備え、
   前記固定部材が前記蓋体を固定する固定位置と、前記蓋体の固定が開放される開放位置と、の間を移動することを特徴とする蓋体保持治具。
2. 前記保持部を回転軸周りに回転させる第１の駆動部と、
   前記固定部材を固定位置と開放位置との間で移動させる第２の駆動部と、
   前記保持部に設けられ、前記蓋体が当該保持部に保持されたことを検知する検知部と、
   この検知部にて蓋体の保持が検知されたことを条件に、前記第２の駆動部を駆動して前記固定部材を開放位置から固定位置に移動させ、この固定部材が固定位置まで移動したことを条件に、前記第１の駆動部を駆動して前記保持部を回転させる制御部と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の蓋体保持治具。
3. 前記検知部は、前記蓋体の周縁部に沿って複数箇所に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の蓋体保持治具。
4. 前記複数箇所に設けられた検知部の各々に対応して複数の固定機構が設けられ、前記制御部はこれら複数の固定機構の全ての固定部材が固定位置まで移動したことを条件に、前記第１の駆動部を駆動させることを特徴とする請求項３に記載の蓋体保持治具。
5. 前記固定機構は、前記蓋体の底面を下方側へ向けた状態で前記保持部に受け渡された場合に、当該蓋体を前記保持部に固定可能に構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の蓋体保持治具。
6. 前記保持部は、前記蓋体の側面を保持することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の蓋体保持治具。
7. 前記処理室は、基板に対する真空処理を行うためのものであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一つに記載の蓋体保持治具。
8. 前記基体には、蓋体を反転させるための上方位置と、この上方位置の下方側の下方位置との間で前記保持部を昇降させるための昇降機構が設けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載の蓋体保持治具。
   

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