JP2018010986A - Gate valve, vacuum processing apparatus and control method of vacuum processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ゲートバルブ及びこのゲートバルブを用いた真空処理装置に関するものである。 The present invention relates to a gate valve and a vacuum processing apparatus using the gate valve.
従来の真空処理装置としては、基板が処理される処理室と、処理室に隣接しており処理室との間で基板が搬入出される予備室と、処理室及び予備室の間に設けられ、それらを連通する開口部を開閉するゲートバルブとを備えたものがある。 As a conventional vacuum processing apparatus, it is provided between a processing chamber in which a substrate is processed, a spare chamber adjacent to the processing chamber and a substrate is carried in and out of the processing chamber, and the processing chamber and the preliminary chamber, Some include a gate valve that opens and closes an opening that communicates them.
この真空処理装置では、処理室と予備室との間を、搬送ロボットなどの搬送装置を用いて基板が搬入出されるように構成されている。搬送装置で基板を搬送する場合には、搬送時に基板がずれてしまうという問題が生じ得る。 This vacuum processing apparatus is configured such that a substrate is carried in and out between a processing chamber and a spare chamber using a transfer device such as a transfer robot. When the substrate is transferred by the transfer device, there may be a problem that the substrate is displaced during the transfer.
このように搬送装置上の基板の位置ずれを検出するものとして、特許文献１に示すように、処理室及び予備室の間の開口部に光学センサを設けて、当該光学センサにより、基板の位置ずれを検出するものが考えられている。この真空処理装置では、搬送装置に支持された基板の位置ずれだけでなく、その破損を検出することもできる。 As described in Patent Document 1, an optical sensor is provided in an opening between a processing chamber and a spare chamber, and the position of the substrate is detected by the optical sensor. A device that detects a shift is considered. In this vacuum processing apparatus, it is possible to detect not only the displacement of the substrate supported by the transfer apparatus but also its breakage.
ところで、特許文献１に示すものでは、搬送装置に支持された基板の位置ずれを検出できるものの、搬送装置から滑り落ちる等によって開口部に基板が取り残されてしまうことを防ぐことはできない。このとき、ゲートバルブが開口部を閉じる動作をすることによって、当該ゲートバルブの弁体が基板に接触して基板又は弁体が破損してしまうという問題がある。 By the way, although what is shown in patent document 1 can detect the position shift of the board | substrate supported by the conveying apparatus, it cannot prevent that a board | substrate is left in an opening part by sliding off from a conveying apparatus. At this time, when the gate valve closes the opening, there is a problem that the valve body of the gate valve contacts the substrate and the substrate or the valve body is damaged.
なお、基板の位置ずれを検出した時点でゲートバルブの動作を止めれば、基板又は弁体が破損することを防止できる。しかし、基板に膜形成を行う場合、光学センサの窓部にも少なからず膜が形成されるため、当該窓部の汚れが進行すると光学センサが機能しなくなる恐れがある。したがって、光学センサ自体の故障も含め、これら不測の事態に備えた対策を講じておくことが望まれる。 Note that if the operation of the gate valve is stopped at the time when the positional deviation of the substrate is detected, the substrate or the valve body can be prevented from being damaged. However, when a film is formed on a substrate, a film is formed on the window of the optical sensor, so that the contamination of the window may cause the optical sensor to fail. Therefore, it is desirable to take measures against these unexpected situations including the failure of the optical sensor itself.
また、真空処理装置における基板処理のスループットを向上するためには、ゲートバルブの開閉速度をできるだけ高速にすることが望まれているが、開口部に基板が取り残されている場合には弁体が高速で基板に接触することになり、その衝撃が大きく、基板又はゲートバルブが破損しやすくなってしまう。 Further, in order to improve the substrate processing throughput in the vacuum processing apparatus, it is desired to make the gate valve open / close speed as high as possible. However, when the substrate is left behind in the opening, the valve body is The substrate comes into contact with the substrate at a high speed, the impact is large, and the substrate or the gate valve is easily damaged.
そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、スループットの向上を図りつつ、基板が搬入出される開口部に基板が取り残された状態でゲートバルブを閉じた場合に基板又はゲートバルブの破損を防止することをその主たる課題とするものである。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems. When the gate valve is closed with the substrate left in the opening where the substrate is loaded and unloaded while improving the throughput, the substrate or the gate is provided. The main problem is to prevent damage to the valve.
すなわち本発明に係るゲートバルブは、真空処理装置における基板が搬入出される開口部を開閉するゲートバルブであって、前記開口部を開閉するための弁体と、前記開口部を閉塞する閉塞位置及び前記開口部を開放する開放位置の間で前記弁体を移動させる駆動機構とを備え、前記駆動機構は、前記開放位置から前記閉塞位置への弁体移動速度を、前記閉塞位置から前記開放位置への弁体移動速度よりも低速としていることを特徴とする。 That is, the gate valve according to the present invention is a gate valve that opens and closes an opening through which a substrate is loaded and unloaded in a vacuum processing apparatus, a valve body for opening and closing the opening, a closing position that closes the opening, and A drive mechanism that moves the valve body between an open position that opens the opening, and the drive mechanism changes a valve body moving speed from the open position to the closed position from the closed position to the open position. It is characterized by being slower than the moving speed of the valve body.
このようなゲートバルブであれば、駆動機構が開放位置から閉塞位置への弁体移動速度を、閉塞位置から開放位置への弁体移動速度よりも低速としているので、ゲートバルブの開弁動作において、その開弁時間をできるだけ短くしてスループットの向上を図りつつ、ゲートバルブの閉弁動作において、開口部に取り残された基板に弁体が接触しても弁体が基板に与える衝撃を小さくして基板又はゲートバルブの破損を防止することができる。 In such a gate valve, the drive mechanism makes the valve body moving speed from the open position to the closed position slower than the valve body moving speed from the closed position to the open position. In order to improve throughput by shortening the valve opening time as much as possible, the impact of the valve body on the substrate is reduced even when the valve body contacts the substrate left behind in the opening in the valve closing operation of the gate valve. Thus, damage to the substrate or the gate valve can be prevented.
駆動機構の具体的な実施の態様としては、前記弁体を圧縮空気により駆動するものとすることが考えられる。
この構成において、開放位置から閉塞位置への弁体移動速度を、閉塞位置から開放位置への弁体移動速度よりも低速とする構成を簡単に実現するためには、駆動機構は、前記弁体を前記閉塞位置から前記開放位置に移動させるための高圧の圧縮空気を供給する高圧ラインと、前記弁体を前記開放位置から前記閉塞位置に移動させるための低圧の圧縮空気を供給する低圧ラインとを有することが望ましい。
この構成であれば、低圧の圧縮空気により弁体を開放位置から閉塞位置に移動させているので、開口部に取り残された基板に弁体が加える押圧力を小さくすることができ、基板又はゲートバルブの破損を一層防ぐことができる。
As a specific embodiment of the drive mechanism, it is conceivable that the valve body is driven by compressed air.
In this configuration, in order to easily realize a configuration in which the valve body moving speed from the open position to the closed position is lower than the valve body moving speed from the closed position to the open position, the drive mechanism includes the valve body A high pressure line for supplying high pressure compressed air for moving the valve body from the closed position to the open position, and a low pressure line for supplying low pressure compressed air for moving the valve body from the open position to the closed position; It is desirable to have
With this configuration, since the valve body is moved from the open position to the closed position by low-pressure compressed air, the pressing force applied by the valve body to the substrate left behind in the opening can be reduced, and the substrate or gate Damage to the valve can be further prevented.
開口部に取り残された基板に弁体が接触した状態でさらに弁体を移動させると基板を挟んだ状態で弁体は途中停止する。この状態が継続してしまうと、弁体が基板を押圧したままとなってしまい、基板又はゲートバルブが破損してしまう恐れがある。
この問題を好適に解決するためには、前記低圧ラインに流量センサが設けられており、前記駆動機構は、前記流量センサにより得られた流量値の低下を検出した場合に、前記低圧ラインによる圧縮空気の供給を停止する制御部を有することが望ましい。
さらに、前記制御部は、前記低圧ラインによる圧縮空気の供給を停止した後に、前記高圧ラインによる圧縮空気の供給を開始して前記弁体を開放位置に向かって移動させることが望ましい。弁体が基板に接触した後に自動的に開放位置に向かって移動させることによって、開口部に取り残された基板を取り除く作業をスムーズに行うことができる。
If the valve body is further moved while the valve body is in contact with the substrate left behind in the opening, the valve body stops halfway with the substrate sandwiched therebetween. If this state continues, the valve body may remain pressing the substrate, and the substrate or the gate valve may be damaged.
In order to preferably solve this problem, a flow rate sensor is provided in the low pressure line, and when the drive mechanism detects a decrease in the flow rate value obtained by the flow rate sensor, compression by the low pressure line is performed. It is desirable to have a controller that stops the supply of air.
Furthermore, it is preferable that the control unit starts supplying compressed air through the high-pressure line after the supply of compressed air through the low-pressure line is stopped, and moves the valve body toward the open position. By automatically moving the valve body toward the open position after contacting the substrate, the operation of removing the substrate left behind in the opening can be performed smoothly.
その他の手段としては、前記弁体に荷重センサが設けられており、前記駆動機構は、前記荷重センサにより得られた荷重値が所定値以上の場合に、前記低圧ラインによる圧縮空気の供給を停止する制御部を有することが望ましい。この場合も、前記制御部は、前記低圧ラインによる圧縮空気の供給を停止した後に、前記高圧ラインによる圧縮空気の供給を開始して前記弁体を開放位置に向かって移動させることが望ましい。 As another means, a load sensor is provided on the valve body, and the drive mechanism stops the supply of compressed air by the low-pressure line when the load value obtained by the load sensor is a predetermined value or more. It is desirable to have a control unit that does this. Also in this case, it is preferable that the control unit starts supplying compressed air through the high pressure line and then moves the valve body toward the open position after stopping the supply of compressed air through the low pressure line.
また、本発明にかかる真空処理装置は、基板を保持する基板ホルダが設けられており前記基板が処理される処理室と、前記処理室に隣接しており前記処理室との間で基板が搬入出される予備室と、前記処理室及び前記予備室の間に設けられ、それらを連通する開口部を開閉するゲートバルブとを備え、前記ゲートバルブは、前記開口部を開閉するための弁体と、前記開口部を閉塞する閉塞位置及び前記開口部を開放する開放位置の間で前記弁体を移動させる駆動機構とを備え、前記駆動機構は、前記開放位置から前記閉塞位置への弁体移動速度を、前記閉塞位置から前記開放位置への弁体移動速度よりも低速としていることを特徴とする。 The vacuum processing apparatus according to the present invention is provided with a substrate holder for holding a substrate, and the substrate is carried between the processing chamber in which the substrate is processed and the processing chamber adjacent to the processing chamber. And a gate valve that is provided between the processing chamber and the preliminary chamber and that opens and closes an opening that communicates them, and the gate valve includes a valve body that opens and closes the opening. A drive mechanism that moves the valve body between a closed position that closes the opening and an open position that opens the opening, and the drive mechanism moves the valve body from the open position to the closed position. The speed is lower than the moving speed of the valve body from the closed position to the open position.
さらに本発明にかかる真空処理装置においてスループットを向上するための制御方法は、前記処理室に前記基板を搬入した後に前記基板を所定温度に加熱するのに要する時間をＴＨとし、前記処理室に前記基板を搬入した後に前記処理室を所定の真空度に真空引きするのに要する時間をＴＶとし、前記弁体の前記開放位置から前記閉塞位置への移動時間をＴＭとした場合に、前記移動時間ＴＭは、前記加熱時間ＴＨから前記真空引き時間ＴＶを差し引いた時間以下となるように設定されていることを特徴とする。 Control method for improving throughput in further vacuum processing apparatus according to the present invention, the time required to heat the substrate to a predetermined temperature after loading the substrate into the processing chamber and T H, the processing chamber When the time required to evacuate the processing chamber to a predetermined degree of vacuum after loading the substrate is T V and the movement time of the valve body from the open position to the closed position is T M , the movement time T M is characterized in that it is set to be equal to or less than the heating time T from said H evacuation time T V time minus.
このように構成した本発明によれば、駆動機構が開放位置から閉塞位置への弁体移動速度を、閉塞位置から開放位置への弁体移動速度よりも低速としているので、スループットの向上を図りつつ、基板が搬入出される開口部に基板が取り残された状態でゲートバルブを閉じた場合に基板又はゲートバルブの破損を防止することができる。 According to the present invention configured as described above, the drive mechanism makes the valve body moving speed from the open position to the closed position slower than the valve body moving speed from the closed position to the open position, thereby improving throughput. On the other hand, when the gate valve is closed with the substrate left in the opening where the substrate is carried in and out, the substrate or the gate valve can be prevented from being damaged.
以下に、本発明に係るゲートバルブを用いた真空処理装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of a vacuum processing apparatus using a gate valve according to the present invention will be described with reference to the drawings.
＜装置構成＞
本実施形態の真空処理装置１００は、例えば誘導結合プラズマを用いて基板Ｗに処理を施すものである。ここで、基板Ｗに施す処理は、例えば、プラズマＣＶＤ法による膜形成、エッチング、アッシング、スパッタリング等である。その他、真空処理装置１００としては、イオンビームを用いて基板Ｗに処理を施すものなどであっても良い。
<Device configuration>
The vacuum processing apparatus 100 according to the present embodiment performs processing on the substrate W using, for example, inductively coupled plasma. Here, the processing applied to the substrate W is, for example, film formation by plasma CVD, etching, ashing, sputtering, or the like. In addition, the vacuum processing apparatus 100 may be a device that performs processing on the substrate W using an ion beam.
具体的に真空処理装置１００は、図１に示すように、被処理物である基板Ｗに対して真空状態で処理する処理室２と、処理室２に隣接しており、処理室２との間で基板Ｗが搬入出される予備室３と、処理室２及び予備室３の間に設けられ、それらを連通する開口部４１Ｈを開閉するゲートバルブ４とを備えている。 Specifically, as shown in FIG. 1, the vacuum processing apparatus 100 is adjacent to the processing chamber 2 for processing the substrate W, which is an object to be processed, in a vacuum state, and the processing chamber 2. A preliminary chamber 3 in which the substrate W is carried in and out, and a gate valve 4 which is provided between the processing chamber 2 and the preliminary chamber 3 and opens and closes an opening 41H which communicates them.
処理室２は、真空状態に保持されるものであり、基板Ｗを保持する基板ホルダ５が設けられている。また、処理室２には、基板ホルダ５に保持された基板Ｗを加熱するための基板ヒータ６が設けられている。なお、処理室２は、真空チャンバ２０により構成されており、当該真空チャンバ２０には、処理室２を真空引きするための真空ポンプ（不図示）が設けられている。その他、本実施形態の処理室２には、プラズマを生成するプラズマ生成機構や、当該プラズマからのイオンによりスパッタリングされるターゲット（いずれも不図示）などが設けられている。 The processing chamber 2 is held in a vacuum state, and a substrate holder 5 that holds the substrate W is provided. The processing chamber 2 is provided with a substrate heater 6 for heating the substrate W held by the substrate holder 5. The processing chamber 2 includes a vacuum chamber 20, and a vacuum pump (not shown) for evacuating the processing chamber 2 is provided in the vacuum chamber 20. In addition, the processing chamber 2 of the present embodiment is provided with a plasma generation mechanism for generating plasma, a target (all not shown) that is sputtered by ions from the plasma, and the like.
予備室３には、搬送ロボットなどの搬送装置７が設けられている。この搬送装置７は、予備室３から処理室２に基板Ｗを搬入して基板ホルダ５に基板Ｗを載置するとともに、基板ホルダ５上の基板Ｗを処理室２から予備室３に搬出するものである。なお、搬送装置７としては、例えば基板が載置される基板トレイを搬送プーリ及びガイドプーリを用いて搬送する構成などであっても良い。なお、予備室３は、真空チャンバ３０により構成されており、当該真空チャンバ３０には、予備室３を真空引きするための真空ポンプ（不図示）が設けられている。 The preliminary chamber 3 is provided with a transfer device 7 such as a transfer robot. The transfer device 7 carries the substrate W from the preliminary chamber 3 to the processing chamber 2 and places the substrate W on the substrate holder 5, and carries the substrate W on the substrate holder 5 from the processing chamber 2 to the preliminary chamber 3. Is. In addition, as the conveying apparatus 7, the structure etc. which convey the board | substrate tray in which a board | substrate is mounted using a conveyance pulley and a guide pulley, etc. may be sufficient, for example. The preliminary chamber 3 is constituted by a vacuum chamber 30, and a vacuum pump (not shown) for evacuating the preliminary chamber 3 is provided in the vacuum chamber 30.
前記ゲートバルブ４は、処理室２と予備室３とを連結して処理室２と予備室３との間に基板Ｗの通路を形成するハウジング４１と、処理室２又は予備室３の搬入出口と連通するハウジング４１の開口部４１Ｈを開閉する弁体４２と、弁体４２が開口部４１Ｈを閉塞する閉塞位置Ｐ及び弁体４２が開口部４１Ｈを開放する開放位置Ｑの間で弁体４２を移動させる駆動機構４３とを有している。 The gate valve 4 includes a housing 41 that connects the processing chamber 2 and the preliminary chamber 3 to form a passage for the substrate W between the processing chamber 2 and the preliminary chamber 3, and a loading / unloading port of the processing chamber 2 or the preliminary chamber 3. A valve body 42 that opens and closes the opening 41H of the housing 41 that communicates with the valve body 42, a closing position P where the valve body 42 closes the opening 41H, and an opening position Q where the valve body 42 opens the opening 41H. And a drive mechanism 43 for moving the.
具体的に駆動機構４３は、弁体４２を圧縮空気により駆動するものであり、ピストン４３１ａに弁体４２が接続されたエアシリンダ４３１と、当該エアシリンダ４３１に圧縮空気を供給する圧縮空気供給ライン４３２と、エアシリンダ４３１に供給される圧縮空気の流れる方向を切り替える切り替え弁４３３とを備えている。切り替え弁４３３は、例えばスプール式の四方向電磁弁であり、制御部Ｃにより制御されて、エアシリンダ４３１に設けられた２つのポートＰ１、Ｐ２において圧縮空気を供給するポートＰ１、Ｐ２を択一的に切り替えるものである。 Specifically, the drive mechanism 43 drives the valve body 42 with compressed air, and includes an air cylinder 431 in which the valve body 42 is connected to the piston 431a and a compressed air supply line that supplies the compressed air to the air cylinder 431. 432 and a switching valve 433 that switches the direction in which the compressed air supplied to the air cylinder 431 flows. The switching valve 433 is, for example, a spool-type four-way electromagnetic valve, and is controlled by the control unit C to select one of the ports P1 and P2 that supply compressed air among the two ports P1 and P2 provided in the air cylinder 431. Is to switch automatically.
本実施形態の駆動機構４３は、開放位置Ｑから閉塞位置Ｐへの弁体移動速度（閉弁速度ＶＣ）を、閉塞位置Ｐから開放位置Ｑへの弁体移動速度（開弁速度ＶＯ）よりも低速（ＶＯ＞ＶＣ）となるように構成されている。詳細には、駆動機構４３の圧縮空気供給ライン４３２は、弁体４２を閉塞位置Ｐから開放位置Ｑに移動させるための高圧の圧縮空気ＨＰを供給する高圧ライン４３２ａと、弁体４２を開放位置Ｑから閉塞位置Ｐに移動させるための低圧の圧縮空気ＬＰを供給する低圧ライン４３２ｂとを有している。 The drive mechanism 43 of the present embodiment is configured to change the valve body moving speed (valve closing speed V C ) from the open position Q to the closed position P, and the valve body moving speed (valve opening speed V O from the closed position P to the open position Q). ) (V O > V C ). Specifically, the compressed air supply line 432 of the drive mechanism 43 includes a high-pressure line 432a that supplies high-pressure compressed air HP for moving the valve body 42 from the closed position P to the open position Q, and the open position of the valve body 42. And a low-pressure line 432b for supplying low-pressure compressed air LP for moving from Q to the closing position P.
なお、高圧ライン４３２ａ及び低圧ライン４３２ｂにはそれぞれ、切り替え弁４３３に供給される圧縮空気ＨＰ、ＬＰを切り替えるための開閉弁Ｖ１、Ｖ２が設けられている。本実施形態では、高圧ライン４３２ａ及び低圧ライン４３２ｂが切り替え弁４３３に接続される前に合流して流路が一部共通とされているため、当該合流地点に三方弁を設けることによって切り替え弁４３３に供給される圧縮空気ＨＰ、ＬＰを切り替える構成としても良い。なお、これらの開閉弁Ｖ１、Ｖ２又は三方弁は、制御部Ｃにより制御される電磁弁である。 The high-pressure line 432a and the low-pressure line 432b are provided with on-off valves V1 and V2 for switching the compressed air HP and LP supplied to the switching valve 433, respectively. In the present embodiment, the high-pressure line 432a and the low-pressure line 432b merge before being connected to the switching valve 433 and the flow path is partially shared. Therefore, the switching valve 433 is provided by providing a three-way valve at the junction. It is good also as a structure which switches the compressed air HP and LP supplied to. These on-off valves V1, V2 or the three-way valve are electromagnetic valves controlled by the control unit C.
駆動機構４３の基本動作としては、弁体４２を閉塞位置Ｐから開放位置Ｑへ移動させる場合には、図２に示すように、制御部Ｃは、高圧ライン４３２ａの開閉弁Ｖ１を開放し、低圧ライン４３２ｂの開閉弁Ｖ２を閉止して、切り替え弁４３３に高圧の圧縮空気ＨＰが供給されるようにする。また、制御部Ｃは、切り替え弁４３３を制御して、エアシリンダ４３１のピストン４３１ａが縮み込むように高圧の圧縮空気ＨＰをエアシリンダ４３１のポートＰ１に供給する。これにより、弁体４２は、所定の開弁速度ＶＯで閉塞位置Ｐから開放位置Ｑへ移動する。 As a basic operation of the drive mechanism 43, when the valve body 42 is moved from the closed position P to the open position Q, the control unit C opens the on-off valve V1 of the high-pressure line 432a as shown in FIG. The on-off valve V2 of the low-pressure line 432b is closed so that the high-pressure compressed air HP is supplied to the switching valve 433. Further, the control unit C controls the switching valve 433 to supply high-pressure compressed air HP to the port P1 of the air cylinder 431 so that the piston 431a of the air cylinder 431 contracts. Thereby, the valve body 42 moves from the closed position P to the open position Q at a predetermined valve opening speed V O.
一方、弁体４２を開放位置Ｑから閉塞位置Ｐへ移動させる場合には、図３に示すように、制御部Ｃは、高圧ライン４３２ａの開閉弁Ｖ１を閉止し、低圧ライン４３２ｂの開閉弁Ｖ２を開放して、切り替え弁４３３に低圧の圧縮空気ＬＰが供給されるようにする。また、制御部Ｃは、切り替え弁４３３を制御して、エアシリンダ４３１のピストン４３１ａが伸び出るように低圧の圧縮空気ＬＰをエアシリンダ４３１のポートＰ２に供給する。これにより、弁体４２は、開弁速度ＶＯよりも遅い所定の閉弁速度ＶＣで開放位置Ｑから閉塞位置Ｐへ移動する。 On the other hand, when the valve body 42 is moved from the open position Q to the closed position P, as shown in FIG. 3, the control unit C closes the open / close valve V1 of the high pressure line 432a and closes the open / close valve V2 of the low pressure line 432b. And the low-pressure compressed air LP is supplied to the switching valve 433. In addition, the control unit C controls the switching valve 433 to supply low-pressure compressed air LP to the port P2 of the air cylinder 431 so that the piston 431a of the air cylinder 431 extends. Thus, the valve body 42 is moved from the open position Q to the closed position P at a slower predetermined closing speed V C than opening speed V O.
さらに、本実施形態では、低圧ライン４３２ｂ上に当該低圧ライン４３２ｂを流れる低圧の圧縮空気ＬＰの流量を検出する流量センサＦＭが設けられている。そして、制御部Ｃは、この流量センサＦＭにより得られた流量値に基づいて、ゲートバルブ４に基板Ｗが挟まれた状態（図４参照）であることを検出して、低圧ライン４３２ｂによる圧縮空気ＬＰの供給を停止する。 Furthermore, in this embodiment, the flow sensor FM which detects the flow volume of the low pressure compressed air LP which flows through the said low pressure line 432b is provided on the low pressure line 432b. Then, the control unit C detects that the substrate W is sandwiched between the gate valves 4 based on the flow rate value obtained by the flow rate sensor FM (see FIG. 4), and compresses the low pressure line 432b. Stop the supply of air LP.
ここで、制御部Ｃは、弁体４２が開放位置Ｑから閉塞位置Ｐに正常に移動することで得られる流量値の変化とは異なる流量値の変化を検出した場合に、低圧ライン４３２ｂによる圧縮空気ＬＰの供給を停止する。具体的に制御部Ｃは、図５に示すように、正常に移動した場合の流量値の低下のタイミングとは異なるタイミングで流量値の所定値以上の低下を検出した場合に、開口部４１Ｈに取り残された基板Ｗに弁体４２が接触、又はそれによって弁体４２の移動が途中停止したことを検出して、低圧ライン４３２ｂによる圧縮空気ＬＰの供給を停止する。
その他、制御部Ｃは、弁体４２が開放位置Ｑから閉塞位置Ｐに正常に移動することで流量値が所定値以下となるまでの正常移動時間よりも早い段階で流量値が前記所定値以下となった場合に、低圧ライン４３２ｂによる圧縮空気ＬＰの供給を停止するものであっても良い。
Here, when the control unit C detects a change in the flow rate value that is different from the change in the flow rate value obtained by the normal movement of the valve body 42 from the open position Q to the closed position P, the control unit C compresses the low pressure line 432b. Stop the supply of air LP. Specifically, as shown in FIG. 5, when the controller C detects a decrease in the flow rate value greater than or equal to a predetermined value at a timing different from the timing of the decrease in the flow rate value when moving normally, the controller C opens the opening 41 </ b> H. The supply of the compressed air LP through the low-pressure line 432b is stopped by detecting that the valve body 42 has contacted the remaining substrate W or that the movement of the valve body 42 has been stopped halfway.
In addition, the control unit C determines that the flow rate value is equal to or less than the predetermined value at a stage earlier than the normal movement time until the flow rate value becomes equal to or less than the predetermined value as the valve body 42 moves normally from the open position Q to the closed position P. In this case, the supply of the compressed air LP through the low pressure line 432b may be stopped.
さらに制御部Ｃは、正常に移動した場合の流量値の低下のタイミングとは異なるタイミングで流量値の所定値以上の低下を検出した場合に、低圧ライン４３２ｂの開閉弁Ｖ２を閉止して低圧ライン４３２ｂによる圧縮空気ＬＰの供給を停止するだけでなく、切り替え弁４３３を制御して、圧縮空気が供給されるエアシリンダ４３１のポートをＰ２からＰ１に切り替えると同時に、高圧ライン４３２ａの開閉弁Ｖ１を開放して高圧ライン４３２ａによる圧縮空気ＨＰの供給を開始する。これにより、弁体４２は停止位置から開放位置Ｑに移動する。つまり、この駆動機構４３は、開放位置Ｑから閉塞位置Ｐへの移動途中で弁体４２が基板Ｗを挟んだことを流量値により検出すると、弁体４２を自動的に開放位置Ｑに移動させるように構成されている。 Further, the control unit C closes the on-off valve V2 of the low-pressure line 432b and closes the low-pressure line when the control unit C detects a decrease in the flow value that is greater than or equal to a predetermined value at a timing different from the timing of the flow-value decrease when it moves normally. In addition to stopping the supply of compressed air LP by 432b, the switching valve 433 is controlled to switch the port of the air cylinder 431 to which compressed air is supplied from P2 to P1, and at the same time, the on-off valve V1 of the high-pressure line 432a is turned on. Open and supply of compressed air HP through the high-pressure line 432a is started. Thereby, the valve body 42 moves from the stop position to the open position Q. That is, the drive mechanism 43 automatically moves the valve body 42 to the open position Q when it detects from the flow rate that the valve body 42 has sandwiched the substrate W during the movement from the open position Q to the closed position P. It is configured as follows.
次に、基板Ｗを予備室３から処理室２に搬送して基板処理を行うまでの制御フローを図６を参照して説明する。なお、図６中の矢印（→）は、各工程の実行及びその時間の概略を示している。 Next, a control flow until the substrate W is transferred from the preliminary chamber 3 to the processing chamber 2 and substrate processing is performed will be described with reference to FIG. In addition, the arrow (->) in FIG. 6 has shown the outline of execution of each process, and its time.
まず、予備室３及び処理室２の間のゲートバルブ４を開けて、予備室３に設けられた搬送装置７により基板Ｗを処理室２に搬入して、処理室２内の基板ホルダ５に載置する。そして基板ホルダ５は、成膜位置に基板Ｗをセットする。その後、ゲートバルブ４を閉じるとともに、基板ヒータ６により基板Ｗの加熱を開始して、基板Ｗが所定温度になるまで加熱する。ゲートバルブ４が閉じた後に、処理室２の真空排気を開始して所定の真空度に真空引きする。また、成膜用ガスを処理室２内に導入しつつ処理室２内のガス圧を調整する。これらの処理が終了した後に基板Ｗへの成膜処理を開始する。 First, the gate valve 4 between the preparatory chamber 3 and the processing chamber 2 is opened, and the substrate W is carried into the processing chamber 2 by the transfer device 7 provided in the preparatory chamber 3, and is loaded on the substrate holder 5 in the processing chamber 2. Place. Then, the substrate holder 5 sets the substrate W at the film forming position. Thereafter, the gate valve 4 is closed, and heating of the substrate W is started by the substrate heater 6 and is heated until the substrate W reaches a predetermined temperature. After the gate valve 4 is closed, the processing chamber 2 is evacuated and evacuated to a predetermined degree of vacuum. Further, the gas pressure in the processing chamber 2 is adjusted while introducing the film forming gas into the processing chamber 2. After these processes are completed, a film forming process on the substrate W is started.
これらの工程において、処理室２に基板Ｗを搬入した後に基板Ｗを所定温度に加熱するのに要する加熱時間をＴＨとし、処理室２に基板Ｗを搬入した後に処理室２を所定の真空度に真空引き及びガス圧調整するのに要する真空引き時間をＴＶとし、弁体４２の開放位置Ｑから閉塞位置Ｐへの移動時間をＴＭとした場合に、移動時間ＴＭは、加熱時間ＴＨから真空引き時間ＴＶを差し引いた時間以下となるように設定されている。つまり、加熱時間ＴＨ≧真空引き時間ＴＶ＋移動時間ＴＭとなるように設定されている。 In these processes, the heating time required to heat the substrate W to a predetermined temperature after loading the substrate W into the processing chamber 2 and T H, a predetermined vacuum processing chamber 2 after loading the substrate W into the processing chamber 2 When the evacuation time required for evacuation and gas pressure adjustment each time is T V and the movement time from the open position Q of the valve body 42 to the closed position P is T M , the movement time T M It is set to be equal to or less than the time obtained by subtracting the evacuation time T V from time T H. That is, the heating time T H ≧ evacuation time T V + movement time T M is set.
＜本実施形態の効果＞
このように構成した本実施形態の真空処理装置１００によれば、駆動機構４３が開放位置Ｑから閉塞位置Ｐへの弁体移動速度（閉弁速度ＶＣ）を、閉塞位置から開放位置への弁体移動速度（開弁速度ＶＯ）よりも低速としているので、ゲートバルブ４の開弁動作において、その開弁時間をできるだけ短くしてスループットの向上を図りつつ、ゲートバルブ４の閉弁動作において、開口部４１Ｈに取り残された基板Ｗに弁体４２が接触しても弁体４２が基板Ｗに与える衝撃を小さくして基板Ｗ又は弁体４２の破損を防止することができる。
<Effect of this embodiment>
According to the vacuum processing apparatus 100 of the present embodiment configured as described above, the driving mechanism 43 changes the valve body moving speed (valve closing speed V C ) from the open position Q to the closed position P from the closed position to the open position. Since the valve body moving speed (the valve opening speed V O ) is lower than the valve body moving speed (the valve opening speed V O ), the valve opening operation of the gate valve 4 is shortened as much as possible to improve the throughput and the valve closing operation of the gate valve 4 is performed. In this case, even if the valve body 42 comes into contact with the substrate W left in the opening 41H, the impact of the valve body 42 on the substrate W can be reduced to prevent the substrate W or the valve body 42 from being damaged.
また、駆動機構４３が低圧の圧縮空気により弁体４２を開放位置Ｑから閉塞位置Ｐに移動させているので、開口部４１Ｈに取り残された基板Ｗに弁体４２が加える押圧力を小さくすることができ、基板Ｗ又はゲートバルブ４の破損を一層防ぐことができる。 Further, since the drive mechanism 43 moves the valve body 42 from the open position Q to the closed position P by the low-pressure compressed air, the pressing force applied by the valve body 42 to the substrate W left behind in the opening 41H is reduced. And damage to the substrate W or the gate valve 4 can be further prevented.
さらに、駆動機構４３の制御部Ｃは、流量センサＦＭにより得られた流量値の所定値以上の低下を検出した場合に、低圧ライン４３２ｂによる圧縮空気ＬＰの供給を停止するので、基板Ｗに接触して途中停止した弁体４２が基板Ｗを押し続けることを防ぎ、基板Ｗ又はゲートバルブ４の破損を防止することができる。 Further, the control unit C of the drive mechanism 43 stops the supply of the compressed air LP through the low-pressure line 432b when it detects a decrease in the flow rate value obtained by the flow rate sensor FM over a predetermined value. Thus, it is possible to prevent the valve body 42 stopped halfway from continuing to push the substrate W and to prevent the substrate W or the gate valve 4 from being damaged.
その上、駆動機構４３の制御部Ｃは、基板Ｗに弁体４２が接触、又はそれによって弁体４２の移動が途中停止したことを検出して、低圧ライン４３２ｂによる圧縮空気ＬＰの供給を停止した後に、弁体４２を自動的に開放位置Ｑに向かって移動させているので、開口部４１Ｈに取り残された基板Ｗを取り除く作業をスムーズに行うことができる。 In addition, the control unit C of the drive mechanism 43 detects that the valve body 42 has contacted the substrate W or that the movement of the valve body 42 has been stopped halfway, and stops the supply of the compressed air LP through the low-pressure line 432b. Thereafter, the valve body 42 is automatically moved toward the opening position Q, so that the operation of removing the substrate W left behind in the opening 41H can be performed smoothly.
＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
<Other modified embodiments>
The present invention is not limited to the above embodiment.
例えば、前記実施形態では低圧ライン４３２ｂに設けた流量センサＦＭにより基板Ｗを挟んだことを検出しているが、図７に示すように、弁体４２の先端部に荷重センサＬＳを設けて、当該荷重センサＬＳにより得られた荷重値が所定値以上の場合に、低圧ライン４３２ｂによる圧縮空気ＬＰの供給を停止するように制御しても良い。なお、荷重センサＬＳとしては、ひずみゲージなどを用いたものが考えられる。なお、流量センサＦＭ及び荷重センサＬＳの両方を備えた構成としても良い。 For example, in the above embodiment, it is detected that the substrate W is sandwiched by the flow rate sensor FM provided in the low pressure line 432b, but as shown in FIG. 7, a load sensor LS is provided at the tip of the valve body 42, When the load value obtained by the load sensor LS is equal to or greater than a predetermined value, the supply of the compressed air LP through the low pressure line 432b may be stopped. As the load sensor LS, one using a strain gauge or the like can be considered. In addition, it is good also as a structure provided with both the flow sensor FM and the load sensor LS.
また、前記実施形態では、処理室２及び予備室３を有する真空処理装置１００であったが、図８に示すように、処理室２と、当該処理室２のロード側に隣接しており、処理室２に未処理基板を搬入するロード側予備室３ａと、処理室２のアンロード側に隣接しており、処理室２から処理済基板を搬出するアンロード側予備室３ｂとを備え、ロード側予備室３ａと処理室２との間にロード側ゲートバルブ４ａを介在させると共に、処理室２とアンロード側予備室３ｂとの間にアンロード側ゲートバルブ４ｂを介在させた構造であっても良い。この構成において、ロード側ゲートバルブ４ａ及びアンロード側ゲートバルブ４ｂを前記実施形態と同様に構成することが考えられる。さらに、予備室３ａ、３ｂの外部開口を開閉するゲートバルブ４ｃ、４ｄを前記実施形態と同様に構成することも考えられる。 Moreover, in the said embodiment, although it was the vacuum processing apparatus 100 which has the processing chamber 2 and the preliminary | backup chamber 3, as shown in FIG. 8, it is adjacent to the processing chamber 2 and the load side of the said processing chamber 2, A load side spare chamber 3a for carrying an untreated substrate into the processing chamber 2; and an unload side spare chamber 3b which is adjacent to the unload side of the processing chamber 2 and carries out the processed substrate from the processing chamber 2. The load side gate valve 4a is interposed between the load side auxiliary chamber 3a and the processing chamber 2, and the unload side gate valve 4b is interposed between the processing chamber 2 and the unload side auxiliary chamber 3b. May be. In this configuration, it is conceivable that the load side gate valve 4a and the unload side gate valve 4b are configured in the same manner as in the above embodiment. Furthermore, it is conceivable that the gate valves 4c and 4d for opening and closing the external openings of the preliminary chambers 3a and 3b are configured in the same manner as in the above embodiment.
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。 In addition, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
１００・・・真空処理装置
Ｗ・・・基板
２・・・処理室
３・・・予備室
４・・・ゲートバルブ
５・・・基板ホルダ
４１Ｈ・・・開口部
４２・・・弁体
Ｐ・・・閉塞位置
Ｑ・・・開放位置
４・・・駆動機構
ＶＣ・・・弁体移動速度（閉弁速度）
ＶＯ・・・弁体移動速度（開弁速度）
ＨＰ・・・高圧の圧縮空気
ＬＰ・・・低圧の圧縮空気
４３２ａ・・・高圧ライン
４３２ｂ・・・低圧ライン
ＦＭ・・・流量センサ
Ｃ・・・制御部
ＬＳ・・・荷重センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Vacuum processing apparatus W ... Substrate 2 ... Processing chamber 3 ... Preliminary chamber 4 ... Gate valve 5 ... Substrate holder 41H ... Opening 42 ... Valve body P · closed position Q ... opening position 4 ... driving mechanism V C ... valve member movement speed (valve closing speed)
V O ... Valve body moving speed (valve opening speed)
HP ... High pressure compressed air LP ... Low pressure compressed air 432a ... High pressure line 432b ... Low pressure line FM ... Flow sensor C ... Control unit LS ... Load sensor
Claims (6)
前記開口部を開閉するための弁体と、
前記開口部を閉塞する閉塞位置及び前記開口部を開放する開放位置の間で前記弁体を移動させる駆動機構とを備え、
前記駆動機構は、前記開放位置から前記閉塞位置への弁体移動速度を、前記閉塞位置から前記開放位置への弁体移動速度よりも低速としているゲートバルブ。 A gate valve that opens and closes an opening through which a substrate in a vacuum processing apparatus is carried
A valve body for opening and closing the opening;
A drive mechanism for moving the valve body between a closed position for closing the opening and an open position for opening the opening;
The drive mechanism is a gate valve in which a valve body moving speed from the open position to the closed position is lower than a valve body moving speed from the closed position to the open position.
前記弁体を前記閉塞位置から前記開放位置に移動させるための高圧の圧縮空気を供給する高圧ラインと、
前記弁体を前記開放位置から前記閉塞位置に移動させるための低圧の圧縮空気を供給する低圧ラインとを有する請求項１記載のゲートバルブ。 The drive mechanism drives the valve body with compressed air,
A high-pressure line for supplying high-pressure compressed air for moving the valve body from the closed position to the open position;
The gate valve according to claim 1, further comprising: a low-pressure line that supplies low-pressure compressed air for moving the valve body from the open position to the closed position.
前記駆動機構は、前記流量センサにより得られた流量値の低下を検出した場合に、前記低圧ラインによる圧縮空気の供給を停止する制御部を有する請求項２記載のゲートバルブ。 A flow sensor is provided in the low-pressure line,
3. The gate valve according to claim 2, wherein the drive mechanism includes a control unit that stops supply of compressed air from the low-pressure line when detecting a decrease in a flow rate value obtained by the flow rate sensor.
前記駆動機構は、前記荷重センサにより得られた荷重値が所定値以上の場合に、前記低圧ラインによる圧縮空気の供給を停止する制御部を有する請求項２又は３記載のゲートバルブ。 A load sensor is provided on the valve body;
4. The gate valve according to claim 2, wherein the drive mechanism includes a control unit that stops supply of compressed air from the low-pressure line when a load value obtained by the load sensor is equal to or greater than a predetermined value.
前記処理室に隣接しており前記処理室との間で基板が搬入出される予備室と、
前記処理室及び前記予備室の間に設けられ、それらを連通する開口部を開閉するゲートバルブとを備え、
前記ゲートバルブは、前記開口部を開閉するための弁体と、前記開口部を閉塞する閉塞位置及び前記開口部を開放する開放位置の間で前記弁体を移動させる駆動機構とを備え、
前記駆動機構は、前記開放位置から前記閉塞位置への弁体移動速度を、前記閉塞位置から前記開放位置への弁体移動速度よりも低速としている真空処理装置。 A processing chamber in which a substrate holder for holding the substrate is provided and the substrate is processed;
A spare chamber adjacent to the processing chamber and into and out of the processing chamber;
A gate valve that is provided between the processing chamber and the preliminary chamber and opens and closes an opening that communicates them;
The gate valve includes a valve body for opening and closing the opening, and a drive mechanism for moving the valve body between a closed position for closing the opening and an open position for opening the opening,
The vacuum processing apparatus, wherein the drive mechanism makes a valve body moving speed from the open position to the closed position slower than a valve body moving speed from the closed position to the open position.
前記処理室に前記基板を搬入した後に前記基板を所定温度に加熱するのに要する時間をＴＨとし、
前記処理室に前記基板を搬入した後に前記処理室を所定の真空度に真空引きするのに要する時間をＴＶとし、
前記弁体の前記開放位置から前記閉塞位置への移動時間をＴＭとした場合に、
前記移動時間ＴＭは、前記加熱時間ＴＨから前記真空引き時間ＴＶを差し引いた時間以下となるように設定されている真空処理装置の制御方法。
A control method for a vacuum processing apparatus according to claim 5,
The time required to heat the substrate to a predetermined temperature after loading the substrate into the processing chamber and T H,
The time required to evacuate the processing chamber to a predetermined degree of vacuum after loading the substrate into the processing chamber and T V,
When the movement time of the valve body from the open position to the closed position is T M ,
The movement time T M, the control method for a vacuum processing apparatus is set to be equal to or less than the time obtained by subtracting the evacuation time T V from the heating time T H.
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