JP2601369Y2 - 枚葉式成膜装置における基板搬送装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、基板に多層膜を成膜す
る枚葉式成膜装置における基板搬送装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、枚葉式成膜装置における基板搬送
手段として、実開昭５９−１６５４６２号公報に開示さ
れたものがある。この基板搬送装置は、真空成膜室に、
真空手段に連通する中間室を連設し、さらに、この中間
室に、真空手段に連通する受渡室を仕切弁を介して設け
たものである。そして、前記中間室に未処理の基板を複
数枚積載したカセットと、処理済基板を複数枚収納する
空カセットとを収納し、前記中間室内の基板積載カセッ
トから基板を１枚ずつ真空成膜室に搬送する一方、処理
済の基板を他方の空カセット内に収納し、前記未処理基
板がすべて処理されて空カセットに収納されると、仕切
弁を開いて、一方のカセットに未処理の基板を供給し、
他方のカセットから処理済基板を受渡室に排出するもの
である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】前述の基板搬送装置で
は、中間室内の基板積載カセットへの基板の供給および
処理済基板の排出は真空中で行なわれるので、中間室の
真空状態が破壊されることがなく、中間室の真空排気時
間は必要でないものの、基板積載カセットへの未処理基
板の供給、処理済基板の排出中は、成膜工程を停止する
ため、それだけ生産効率が悪いという課題を有してい
た。したがって、本考案は簡単な装置で、成膜工程を停
止することなく、連続して基板に成膜することができる
枚葉式成膜装置における基板搬送装置を提供することを
目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本考案は、前記目的を達
成するために、請求項１に記載の枚葉式成膜装置におけ
る基板搬送装置は、基板装入用開口部と基板抽出用開口
部を備えた枚葉式真空成膜室の前記開口部側に連設した
真空基板脱着室と、該真空基板脱着室の両側に仕切弁に
より区画され、内部にカセット搬送手段を備えるととも
に、真空排気手段に連通可能なカセットロードロック室
およびカセットアンロードロック室とからなり、前記真
空基板脱着室のカセットロードロック室側およびカセッ
トアンロードロック室側にターンテーブルを設け、カセ
ットロードロック室側のターンテーブルに、ターンテー
ブルの回転により一方が前記カセットロードロック室の
抽出側に、他方が前記真空成膜室の基板装入用開口部に
対向する２列の第１カセット載置部を設け、かつ、カセ
ットアンロードロック室側のターンテーブルに、ターン
テーブルの回転により一方が前記カセットアンロードロ
ック室の装入側に、他方が前記真空成膜室の基板抽出用
開口部に対向する２列の第２カセット載置部を設けると
ともに、前記真空基板脱着室に、カセットロードロック
室からのカセットを前記第１カセット載置部の一方に移
載する第１カセット移動手段および第２カセット載置部
の一方のカセットをカセットアンロードロック室に移載
する第２カセット移動手段と、前記第１カセット載置部
上の他のカセットから基板を前記真空成膜室の装着位置
に装着する第１基板装着手段および処理済基板を前記第
２カセット載置部上の他のカセットに装着する第２基板
装着手段と、を設けたものである。また、請求項２に記
載の枚葉式成膜装置における基板搬送装置は、前記真空
基板脱着室が、前記真空成膜室の基板装入用開口部側と
基板抽出用開口部側とに各々設けられ、各真空基板脱着
室にそれぞれ前記ターンテーブルを１基配設し、かつ、
一方にカセットロードロック室を、他方にカセットアン
ロードロック室を設けてなるものである。

【０００５】

【実施例】つぎに、本考案の実施例を図面にしたがって
説明する。図１〜図４は、本考案の第１実施例を示し、
大略、真空成膜室１，真空基板脱着室５，ターンテーブ
ル６ａ，６ｂ，カセットロードロック室２２ａ，カセッ
トアンロードロック室２２ｂ，カセットテーブル２３
ａ，２３ｂとからなる。

【０００６】前記真空成膜室１は、真空排気装置Ｖ₁に
連通するとともに、内部に、円周上に等間隔に多数の基
板装着部を有し、駆動モータ３で回転する縦型回転パレ
ット４を備え、その基板装着部側４ａに、真空排気装置
Ｖ₂に連通する真空基板脱着室５を備えている。また、
前記真空基板脱着室５の真空成膜室１とは反対側の両端
部には、カセットロードロック室２２ａおよびカセット
テーブル２３ａと、カセットアンロードロック室２２ｂ
およびカセットテーブル２３ｂとが並行に設けてある。
そして、前記真空基板脱着室５内には、２つのターンテ
ーブル６ａ，６ｂがそれぞれ前記カセットロードロック
室２２ａとカセットアンロードロック室２２ｂに対応し
て設けてある。なお、両ターンテーブル６ａ，６ｂおよ
びその周辺機構は同一のため、カセットロードロック室
２２ａ側のターンテーブル６ａに関連するものについて
のみ説明し、他方の周辺機器等は、同一番号に「ａ」の
代わりに「ｂ」を付して具体的説明を省略する。

【０００７】前記ターンテーブル６ａは、図３に示すよ
うに、モータ９ａで回転するもので、その上面には、カ
セット載置部を構成する２列の平行コロ列８ａが、前記
真空成膜室１の区画壁２に設けた基板装入用開口部２ａ
とカセットロードロック室２２ａの抽出部（仕切弁２６
ａ）に対向するようターンテーブル６ａの中心を挾んで
対称に並行に２組配設されている。また、前記ターンテ
ーブル６ａの前記平行コロ列８ａの中央に開口部７ａが
各々設けられ（図２〜図４）、ターンテーブル６ａが図
１の状態のとき、真空基板脱着室５の前記開口部２ａ側
の下方に設けたシリンダ１０ａにより、そのロッド上端
に設けた昇降台１１ａが開口部７ａから上方に突出可能
となっている。

【０００８】１２ａはカセット搬送手段で、モータ１５
ａにより回転するボールネジ１６ａに取り付けられ、端
部に吸着部材である電磁石１４ａを備えたカセット搬送
用アーム１３ａからなり、下記するようにカセットＣに
接触すると、励磁してカセットＣを吸着し、カセットロ
ードロック室２２ａから抽出されるカセットＣを吸引し
て、前記コロ列８ａ上を移動させるもので、所定位置に
達すると自動的に消磁するようになっている。

【０００９】１７ａはもう一方の平行コロ列上に位置す
るカセットＣ内の基板Ｗを、前記回転パレット４の基板
装着部に装着する第１基板装着手段で、モータ１８ａに
より回転するボールネジ１９ａに取り付けられ、端部に
吸着部材である電磁石２１ａを備えた基板装着用アーム
２０ａとからなり、下記するように、前記シリンダ１０
ａによりカセットＣが上昇したとき、１枚の基板Ｗを吸
着し、ボールネジ１９ａの回転により移動し、前記区画
壁２に設けた基板装着用開口部２ａを介して基板Ｗを回
転パレット４の装着部に供給するものである。

【００１０】なお、他方のカセット搬送手段１２ｂのカ
セット搬送用アーム１３ｂは、前述のアーム１３ａとは
逆に、ターンテーブル６ｂ上のカセットＣをカセットア
ンロードロック室２２ｂに押圧して抽出するものであ
り、また、第２基板装着手段１７ｂの基板装着用アーム
２０ｂは、前記区画壁２に設けた基板抽出用開口部２ｂ
から、処理済の基板Ｗを吸着し、この基板Ｗをターンテ
ーブル６ｂのコロ列８ｂ上に位置する空カセットＣ内に
収納するものである。

【００１１】前記カセットロードロック室２２ａと真空
基板脱着室５との間およびカセットロードロック室２２
ａとカセットテーブル２３ａとの間には、それぞれ仕切
弁２６ａ，２７ａが設けられ、かつ、両者には、モータ
２４ａで駆動するローラコンベア２５ａが設けてある。
また、カセットロードロック室２２ａには真空排気装置
Ｖ₃ａと大気復圧用の窒素などの不活性ガスを供給する
ガスラインＰａに連通している。なお、カセットアンロ
ードロック室２２ｂ，カセットテーブル２３ｂは、前記
カセットロードロック室２２ａ，カセットテーブル２３
ａと同一構成のため、同一番号に、「ａ」の代わりに
「ｂ」を付して説明を省略する。

【００１２】つぎに、前記構成からなる枚葉式成膜装置
における基板搬送装置の動作を説明する。まず、前記真
空成膜室１内および真空基板脱着室５内は、真空排気装
置Ｖ₁，Ｖ₂により所定圧に真空化されているものとす
る。そして、カセットテーブル２３ａ上に、複数の基板
Ｗを所定間隔を保って縦方向に起立状態に保持したカセ
ットＣを載置し、仕切弁２７ａを開放した後、モータ２
４ａを駆動してローラコンベア２５ａにより前記カセッ
トＣをカセットロードロック室２２ａに搬送する。その
後、仕切弁２７ａを閉じ、真空排気装置Ｖ₃ａにより所
定圧に真空化される。

【００１３】ついで、仕切弁２６ａを開くと同時に、前
記モータ２４ａを再度駆動して、カセットＣをターンテ
ーブル６ａ上の一方のコロ列８ａ上に搬送する。また、
カセットＣが所定位置まで搬送されると、前記アーム１
３ａの電磁石１４ａと接触し、電磁石１４ａの励磁によ
りカセットＣは吸着され、これと同時にモータ１５ａが
駆動し、前記アーム１３ａは、図１において右方に移動
することにより、カセットＣを所定位置に位置させる。
その後、電磁石１４ａは消磁し、アーム１３ａのみ更に
右方に移動させ、下記するターンテーブル６ａの回転に
よるカセットＣとの接触を防止する。一方、前記カセッ
トＣの後端が仕切弁２６ａを通過すると、仕切弁２６ａ
を閉じ、前述と同様にして次のカセットＣがカセットロ
ードロック室２２ａに搬入される。

【００１４】このように、ターンテーブル６ａ上に、多
数の未処理基板Ｗを保持したカセットＣが所定位置に位
置すると、ターンテーブル６ａは１８０°回転して、図
１において下側列に至り、下記するように、カセットＣ
内の基板Ｗは１枚ずつ回転パレット４に供給されて処理
される。その間他方のローラ列８ａに前述したカセット
ロードロック室２２ａに待機する新規のカセットＣが搬
入される。

【００１５】ところで、前記のように、ターンテーブル
６ａの回転により、先のカセットＣが開口部２ａと対向
する位置に来ると、前記アーム２０ａが、図１におい
て、左方に移動し、電磁石部２１ａを右端にある基板Ｗ
の後部上方で停止する。これと同時に、前記シリンダ１
０ａが駆動して、カセットＣは昇降台１１ａにより、図
２，図３に示すように上昇する。

【００１６】ついで、アーム２０ａが、図２において右
方に移動して基板Ｗを吸着するが、これと同時に前記昇
降台１１ａが下降し、その後、アーム２０ａが右方向に
移動して基板Ｗを回転パレット４の基板装着部に装着す
る。このように、基板Ｗが装着されると、回転パレット
４は１ピッチ回転し、以下、同様にして順次基板Ｗが回
転パレット４に装着される。このようにして、カセット
Ｃ内の基板Ｗがすべて回転パレット４に供給されると、
ターンテーブル６ａは１８０°回転し、他のカセットＣ
の基板Ｗを前記同様回転パレット４に供給する。

【００１７】また、前記のようにして、空となったカセ
ットＣは、他のカセットＣから基板Ｗを取り出している
間に、前記仕切弁２６ａを介して、同じく真空化されて
いるカセットロードロック室２２ａに至り、仕切弁２６
ａの閉，カセットロードロック室２２ａ内を復圧後、仕
切弁２７ａの開により、カセットテーブル２３ａ上に供
給され、再度、基板Ｗを収納したカセットＣが、前述の
ように、カセットロードロック室２２ａ内に装入され
る。

【００１８】一方、回転パレット４の回転にもとづいて
真空成膜室１で、たとえば、スパッタ処理された基板Ｗ
は、開口部２ｂに来ると、前記アーム２０ｂが前進して
吸着し、この基板Ｗは前述とは全く逆の昇降台１１ｂの
上昇，下降およびアーム２０ｂの移動により順次開口部
２ｂと対向している位置の空カセットＣに保持され、満
杯になれば、ターンテーブル６ｂは１８０°回転して、
新たな空カセットＣに処理済基板Ｗを収納する。この
間、満杯になったカセットＣは、カセットアンロードロ
ック室２２ｂを介してカセットテーブル２３ｂ上に排出
され、処理済基板Ｗを取り出した後、再度、空カセット
Ｃはカセットアンロードロック室２２ｂを経てターンテ
ーブル６ｂ上にに供給されることになる。

【００１９】前記実施例では、ターンテーブル６ａ，６
ｂ上の前記開口部２ａ，２ｂと対向する位置にあるカセ
ットＣを、１台のシリンダ１０ａ，１０ｂで上昇，下降
するようにしたが、下降時毎にカセットＣはターンテー
ブル６ａ，６ｂに衝突して、その衝撃によりカセットＣ
および基板Ｗが損傷する危険性がある。したがって、前
記シリンダ１０ａ，１０ｂを、図４に示すように、２台
のシリンダ１０ａ₁，１０ａ₂、１０ｂ₁，１０ｂ₂で構成
し、カセットＣはターンテーブル６ａ，６ｂへの供給，
排出時のみ載置され、それ以外は、図４ｂ，図４ｃに示
すように、下部シリンダ１０ａ₁（１０ｂ₁）を駆動して
昇降台１１ａをターンテーブル６ａ（６ｂ）から若干上
昇させ、上部シリンダ１０ａ₂（１０ｂ₂）の上昇により
基板Ｗの脱着を行なうようにしてもよい。この方法によ
ると、カセットＣはターンテーブル６ａ，６ｂに基板Ｗ
の脱着に際し衝突せず、損傷する危険性もない。

【００２０】なお、前記実施例では、基板Ｗを磁性材料
とした場合であるが、基板Ｗが非磁性材である場合に
は、基板Ｗに磁性材料からなるホルダを取り付ければよ
い。また、アーム１３ａ，１３ｂ，２０ａ，２０ｂに設
ける吸着部を機械式チャック方式とすれば、基板Ｗの材
質は問わないことは言うまでもない。また、前記実施例
では、真空基板脱着室５を共通とし、この室内に２つの
ターンテーブル６ａ，６ｂを設けるようにしたが、図５
に示すように、ターンテーブル６ａ，６ｂ毎に真空基板
脱着室５を独立して設けてもよい。

【００２１】

【考案の効果】以上の説明で明らかなように、本考案に
よれば、真空基板脱着室のターンテーブル上に２台のカ
セットが位置し、一方のカセットが空あるいは満杯とな
ると、ターンテーブルを１８０°回転して、他方のカセ
ットから真空成膜室へ基板を供給する一方、真空成膜室
からの処理済基板を他方のカセットに排出し、その間に
空あるいは満杯となったカセットを真空基板脱着室から
カセットロードロック室あるいはカセットアンロードロ
ック室を介して排出し、新たに未処理基板を保持あるい
は除去して再度前記ターンテーブル上に供給する。した
がって、１つのカセットからすべての処理材が真空成膜
室に、あるいは真空成膜室からの処理済基板でカセット
が満杯となっても、従来のように、前記基板の供給・排
出工程時に成膜工程を停止することなく、連続して処理
し得、生産性を著しく向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案にかかる基板搬送装置を備えた枚葉式
成膜装置の第１実施例の概略平面図。

【図２】 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。

【図３】 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。

【図４】 カセット昇降用シリンダの他の実施例を示す
使用状態の説明図。

【図５】 本考案の第２実施例の概略平面図。

【符号の説明】

１…真空成膜室、４…回転パレット、５…真空基板脱着
室、６ａ，６ｂ…ターンテーブル、７ａ，７ｂ…開口
部、８ａ…第１カセット載置部、８ｂ…第２カセット載
置部、９ａ，９ｂ…モータ、１０ａ，１０ｂ…昇降シリ
ンダ、１２ａ，１２ｂ…カセット搬送手段、１７ａ，１
７ｂ…第１基板装着手段、２２ａ…カセットロードロッ
ク室、２２ｂ…カセットアンロードロック室、２６ａ，
２６ｂ，２７ａ，２７ｂ…仕切弁、Ｃ…カセット、Ｗ…
基板、Ｖ₁，Ｖ₂，Ｖ₃ａ，Ｖ₃ｂ…真空排気装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C23C 14/00 - 14/58 C23C 16/00 - 16/56 H01L 21/203 - 21/205 H01L 21/22 - 21/268 H01L 21/68

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板装入用開口部と基板抽出用開口部を
   備えた枚葉式真空成膜室の前記開口部側に連設した真空
   基板脱着室と、該真空基板脱着室の両側に仕切弁により
   区画され、内部にカセット搬送手段を備えるとともに、
   真空排気手段に連通可能なカセットロードロック室およ
   びカセットアンロードロック室とからなり、 前記真空基板脱着室のカセットロードロック室側および
   カセットアンロードロック室側にターンテーブルを設
   け、カセットロードロック室側のターンテーブルに、タ
   ーンテーブルの回転により一方が前記カセットロードロ
   ック室の抽出側に、他方が前記真空成膜室の基板装入用
   開口部に対向する２列の第１カセット載置部を設け、か
   つ、カセットアンロードロック室側のターンテーブル
   に、ターンテーブルの回転により一方が前記カセットア
   ンロードロック室の装入側に、他方が前記真空成膜室の
   基板抽出用開口部に対向する２列の第２カセット載置部
   を設けるとともに、前記真空基板脱着室に、カセットロ
   ードロック室からのカセットを前記第１カセット載置部
   の一方に移載する第１カセット移動手段および第２カセ
   ット載置部の一方のカセットをカセットアンロードロッ
   ク室に移載する第２カセット移動手段と、前記第１カセ
   ット載置部上の他のカセットから基板を前記真空成膜室
   の装着位置に装着する第１基板装着手段および処理済基
   板を前記第２カセット載置部上の他のカセットに装着す
   る第２基板装着手段と、を設けてなる枚葉式成膜装置に
   おける基板搬送装置。
2. 【請求項２】 前記真空基板脱着室が、前記真空成膜室
   の基板装入用開口部側と基板抽出用開口部側とに各々設
   けられ、各真空基板脱着室にそれぞれ前記ターンテーブ
   ルを１基配設し、かつ、一方にカセットロードロック室
   を、他方にカセットアンロードロック室を設けてなる前
   記請求項１に記載の枚葉式成膜装置における基板搬送装
   置。