JP3606979B2 - 枚葉式真空処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、枚葉式真空処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】
従来の真空処理装置には、トレイを使用して各真空処理室に基板を搬送するインライン方式や、共通搬送室の円周上に真空処理室を設けた枚葉式がある。公知のように、インライン方式は図１２にその全体を１で示すように、仕込室２、スパッタ室３、４および取出室５がゲートバルブ７ｂ、７ｃ、７ｄを介して配設されており、これら各真空処理室２、３、４、５はそれぞれ真空ポンプ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにより独立排気可能となっている。そこで、未処理の基板８がゲートバルブ７ａを介して仕込室２に仕込まれると、基板８は仕込室２内のキャリア９に搭載される。そしてゲートバルブ７ｂ、７ｃの開閉により、このキャリア９がスパッタ室３、４に順次、搬送されてそれぞれの所定のスパッタ処理が行なわれる。その後、成膜された基板８はゲートバルブ７ｄを介して取出室５へと搬送され、さらにゲートバルブ７ｅを介して外部に取り出される。なお、図に示したインライン方式の真空処理装置１は仕込室２と取出室５との間に２つのスパッタ室３、４を設けているが、実際は基板８の処理態様に従って、スパッタ室３、４の他に、例えば基板８の加熱および冷却を行う加熱室および冷却室、ＣＶＤ法による成膜室、エッチング室などの各種真空処理室が設けられることもある。
【０００３】
図１３は従来の枚葉式真空処理１４の配置平面図を示し、ほぼ円筒形状の本体１５の外周縁部には４５度間隔で仕込室１６、加熱室１７、スパッタ室１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、冷却室１９および取出室２０が配設されている。この枚葉式真空処理装置１４は成膜されるべき基板（例えばハードディスク）を１枚づつ仕込室１６へ仕込み、加熱室１７、スパッタ室１８ａ〜１８ｄおよび冷却室１９の各真空処理室で真空処理し、取出室２０から成膜済の基板を外部に取り出す装置である。これら真空処理室および本体１５は各々独立して真空排気可能となっている。
【０００４】
この枚葉式真空処理装置１４の詳細について説明すると、本体１５の内部における基板２２の搬送は公知のように図１４に示す基板搬送機構２３によって行われる。円板状の回転テーブル２４の底部には、本体１５の一部に固定される支持板２５を貫通する軸部２４ａが真空シールに挿通しており、この下端部は回転テーブル２４を所定距離だけ昇降させる昇降駆動部２６に固定されている。回転テーブル２４の軸部２４ａにはギヤ３０が一体的かつ同心的に固定されており、このギヤ３０と、支持板２５上に配設される回転駆動部２７の駆動軸３１との間にタイミングベルト２９が巻装されている。図示しない制御装置によりこの回転駆動部２７は駆動され、回転テーブル２４が所定角度づつで所定のタイミングで回転駆動（インデックシング−indexing）されるようになっている。これにより基板搬送機構２３は、枚葉式真空処理装置１４の真空処理工程に基づいて駆動されるようになっている。なお、回転テーブル２４は本体１５内部の所定の真空度に保たれた搬送空間Ｓ（図１４参照）内で上記回転駆動部２７および昇降駆動部２６により回転駆動および昇降駆動され、さらに回転テーブル２４の軸部２４ａは本体１５の底壁１５ａに対してシール部材を介して支持されており、金属ベローズ２８を伸縮させて昇降駆動される。
【０００５】
また図１４に示すように、回転テーブル２４の外周縁部には４５度間隔で８個の基板ホルダ３２がこの底板３２ａを介して配設されている。底板３２ａには図１５に示すようにシール部材３３が装着されており、また底板３２ａと回転テーブル２４との間は複数のばね３４により弾性支持されている。図示せずとも、ばね３４の下端部にはそれぞれ台座が固定されており、この台座を介して回転テーブル２４に固定されているものとする。なお、基板２２はその下端部を基板ホルダ３２の上端部に形成された円弧状の溝３２ｂもしくは爪に係合させることにより保持されるようになっている。
【０００６】
上述した基板搬送機構２３により、図１３を参照して、外部から仕込室１６を介して枚葉式真空処理装置１４に１枚づつ仕込まれた基板２２は、それぞれ基板ホルダ３２に保持される。回転テーブル２４は基板搬送機構２３の昇降駆動部２６の駆動により所定距離だけ下降し、次いで回転駆動部２７の駆動により時計方向（図中矢印）に所定角度（４５度）だけ回転し、そして昇降駆動部２６の駆動により再び所定距離だけ上昇する。この一連の駆動により、仕込室１６に位置していた基板ホルダ３２は次工程の真空処理室である加熱室１７に位置するので、これに保持される基板２２は、共に仕込室１６から加熱室１７に供給される。なお、このとき仕込室１６には次の基板ホルダ３２が供給され、これに新たな基板２２が保持されるようになっている。図中一点鎖線Ｐは基板ホルダ３２の描く軌跡を示している。
【０００７】
加熱室１７において所定時間、加熱処理された基板２２はその後、所定のタイミングで基板搬送機構２３の駆動によりスパッタ室１８ａ〜１８ｄに供給される。これは回転テーブル２４が回転駆動部２７の駆動により所定角度回転された後、昇降駆動部２６の駆動により上昇し、また回転テーブル２４上の基板２２および基板ホルダ３２は、スパッタ室１８ａ〜１８ｄの真空槽内部、すなわち真空処理室へと供給され、所定のスパッタ処理が行われる。このスパッタ処理が終了すると、基板搬送機構２３により基板２２は順次、冷却室１９において冷却された後、取出室２０から外部へと排出される。
【０００８】
しかしながら、以上のように説明した従来の真空処理装置で、例えばウルトラクリーンテクノロジ（以下、単にＵＣＴと略する）を使用した成膜や特殊なガスを流すプラズマＣＶＤを同一の装置で行うことは、以下の理由で問題がある。すなわち、図１２のインライン方式による枚葉式真空処理装置１ではキャリア９を使用するため、同じキャリア９にプラズマＣＶＤによる膜やＵＣＴによる成膜が積層され、キャリア９からの放出ガスが発生したり、膜剥離がおこる恐れがある。また図１３の枚葉式真空処理装置１４では、加熱室１７、スパッタ室１８ａ〜１８ｄ、冷却室１９の各真空処理室における真空処理の前後で、これら真空処理室すべてが共通の雰囲気となり、ＵＣＴとプラズマＣＶＤとを両立させることができない。
【０００９】
すなわち、ＵＣＴによる成膜とは、Ｈ2 Ｏ（水）分子の残留ガス分圧が１０-9Torr以下の状態での成膜（この場合はスパッタ）のことであるが、ＵＣＴとプラズマＣＶＤとを両立させる場合、ＵＣＴ成膜室とこの前処理側および後処理側の真空処理室とを相隔離する必要がある。その主な理由として、前処理側においては仕込室で粗引きが行われるが、そのガスの回り込みの防止、そして前処理として基板の加熱処理が挙げられるが、この基板からの放出ガスの持ち込みを防止しなければならず、また後処理側においては、これがプラズマＣＶＤによる保護膜成膜の場合、ＣＨ（炭化水素）系またはその他のガスを使用するが、そのガスの回り込みを防止しなければならない。特に、基板を搬送するキャリア９または基板ホルダ３２にもプラズマＣＶＤ膜が付着し、これがＵＣＴ成膜室に至るとこれからの放出ガスも考えられる。すなわち、前処理側の真空処理室または後処理側の真空処理室に起因するＵＣＴ成膜室の雰囲気の破壊を防止しなければならない。
【００１０】
【発明が解決しようとする問題点】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、種々の複合プロセスを可能にする枚葉式真空処理装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【問題点を解決するための手段】
以上の目的は、回転テーブルの外周縁部に等角度間隔に配設された複数の基板ホルダと、該各基板ホルダの直上方に配設された複数の真空処理室と、前記回転テーブルを回転駆動する第１駆動機構と、前記回転テーブルを昇降駆動する第２駆動機構とから成る枚葉式真空処理機械を複数備え、真空処理工程の順序で、第１の前記枚葉式真空処理機械は前記複数の真空処理室のうち少なくとも１つの真空処理室を仕込室とし、又更に他の少なくとも１つの真空処理室を搬送室とし、第２の前記枚葉式真空処理機械は前記複数の真空処理室のうち少なくとも１つの真空処理室を第１搬送室とし、又他の少なくとも１つの真空処理室は第２搬送室とし、同様に、第３の前記枚葉式真空処理機械は前記複数の真空処理室のうち少なくとも１つの真空処理室を第１搬送室とし、又他の少なくとも１つの真空処理室を第２搬送室とし、以下、同様に第４、第５、・・・、第ｎ番目の前記枚葉式真空処理機械を構成し、かつ該第ｎ番目の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室は取出室とし、前記第１、第２駆動機構により前記回転テーブルを所定角度ずつ回転させ、かつ前記回転テーブルを所定距離上昇させて前記各真空処理室を真空絶縁して所定の真空処理を行わせるようにし、前記第１の枚葉式真空処理機械の前記各真空処理室で第１の真空処理を行った基板を前記搬送室及び前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を介して前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室、前記各真空処理室に前記第１、第２駆動機構の駆動により順次前記基板ホルダで支持し、かつ真空絶縁して第２の真空処理を行わせ、該第２の真空処理を行った前記基板を前記第２の搬送室及び前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を介して前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室、前記各真空処理室に前記第１、第２駆動機構の駆動により順次、前記基板ホルダで支持し、かつ真空絶縁して第３の真空処理を行わせ、前記第２搬送室及び前記第４の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を介して、以下同様に、第４、第５、・・・、第ｎ番目の真空処理を行わせた後、前記取出室より外方に前記第１乃至第ｎ番目の真空処理済の前記基板を取り出すようにし、かつ前記第１の枚葉式真空処理機械の前記搬送室内と前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室との間に共通の第１隔離室を設け、該第１隔離室内部に前記第１の枚葉式真空処理機械の前記搬送室から前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室へ基板を搬送する第１搬送手段と、前記第１の枚葉式真空処理機械内と前記第２の枚葉式真空処理機械内とを相互に真空絶縁する一対の第１ロックバルブを設け、該第１ロックバルブは前記第１隔離室の壁部に形成された一対の第１開口を開閉するための第１弁板を備え、かつ前記第１隔離室と前記第１の枚葉式真空処理機械の前記搬送室、及び前記第１隔離室と前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を交互に真空絶縁可能とし、前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室と前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室との間に共通の第２隔離室を設け、該第２隔離室内部に前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室から前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室へ基板を搬送する第２搬送手段と、前記第２の枚葉式真空処理機械内と前記第３の枚葉式真空処理機械内とを相互に真空絶縁する一対の第２ロックバルブを設け、該第２ロックバルブは前記第２隔離室の壁部に形成された一対の第２開口を開閉するための第２弁板を備え、かつ前記第２隔離室と前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室、及び前記第２隔離室と前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を交互に真空絶縁可能とし、前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室と前記第４の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室との間に共通の第３隔離室を設け、該第３隔離室内部に前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室から前記第４の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室へ基板を搬送する第３搬送手段と、前記第３の枚葉式真空処理機械内と前記第４の枚葉式真空処理機械内とを相互に真空絶縁する一対の第３ロックバルブを設け、該第３ロックバルブは前記第３隔離室の壁部に形成された一対の第３開口を開閉するための第３弁板を備え、かつ前記第３隔離室と前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室、及び前記第３隔離室と前記第４の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を交互に真空絶縁可能とし、以下、同様に第４、第５、・・・、第（ｎ−１）隔離室を構成し、常に各前記枚葉式真空処理機械内を相真空絶縁するようにしたことを特徴とする枚葉式真空処理装置、によって達成される。
【００１２】
また以上の目的は、回転テーブルの外周縁部に等角度間隔に配設された複数の基板ホルダと、該各基板ホルダの直上方に配設された複数の真空処理室と、前記回転テーブルを回転駆動する第１駆動機構と、前記回転テーブルを昇降駆動する第２駆動機構とから成る枚葉式真空処理機械を複数備え、真空処理工程の順序で、第１の前記枚葉式真空処理機械は前記複数の真空処理室のうち少なくとも１つの真空処理室を仕込室とし、又更に他の少なくとも１つの真空処理室を搬送室とし、第２の前記枚葉式真空処理機械は前記複数の真空処理室のうち少なくとも１つの真空処理室を第１搬送室とし、又他の少なくとも１つの真空処理室は第２搬送室とし、同様に、第３の前記枚葉式真空処理機械は前記複数の真空処理室のうち少なくとも１つの真空処理室を第１搬送室とし、又他の少なくとも１つの真空処理室を第２搬送室とし、以下、同様に第４、第５、・・・、第ｎ番目の前記枚葉式真空処理機械を構成し、かつ該第ｎ番目の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室は取出室とし、前記第１、第２駆動機構により前記回転テーブルを所定角度ずつ回転させ、かつ前記回転テーブルを所定距離上昇させて前記各真空処理室を真空絶縁して所定の真空処理を行わせるようにし、前記第１の枚葉式真空処理機械の前記各真空処理室で第１の真空処理を行った基板を前記搬送室及び前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を介して前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室、前記各真空処理室に前記第１、第２駆動機構の駆動により順次前記基板ホルダで支持し、かつ真空絶縁して第２の真空処理を行わせ、該第２の真空処理を行った前記基板を前記第２の搬送室及び前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を介して前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室、前記各真空処理室に前記第１、第２駆動機構の駆動により順次、前記基板ホルダで支持し、かつ真空絶縁して第３の真空処理を行わせ、前記第２搬送室及び前記第４の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を介して、以下同様に、第４、第５、・・・、第ｎ番目の真空処理を行わせた後、前記取出室より外方に前記第１乃至第ｎ番目の真空処理済の前記基板を取り出すようにし、かつ前記仕込室及び／又は前記取出室と前記枚葉式真空処理機械の外部に連通可能な基板供給室との間に共通の隔離室を設け、該隔離室内部に前記仕込室及び／又は前記取出室と前記基板供給室との間で前記基板を搬送する搬送手段と、前記仕込室及び／又は前記取出室内と前記基板供給室内とを相互に真空絶縁する一対のロックバルブを設け、該ロックバルブは前記隔離室の壁部に形成された一対の開口を開閉するための弁板を備え、かつ前記隔離室と前記仕込室及び／又は前記取出室、及び前記隔離室と前記基板供給室とを交互に真空絶縁可能とし、常に各前記枚葉式真空処理機械の内外とを相真空絶縁するようにしたことを特徴とする枚葉式真空処理装置、によって達成される。
【００１３】
【作用】
請求項１の発明のよれば、真空処理工程の順序で、第１の枚葉式真空処理機械の仕込室に１枚づつ仕込まれた未処理の基板は基板ホルダに保持され、第１駆動機構および第２駆動機構の駆動により回転テーブルが所定角度の回転および所定距離の昇降作用を行うことにより各真空処理室を真空絶縁し、各真空処理室において第１の真空処理が行われる。この第１の真空処理が終了すると、回転テーブルの駆動により搬送室および第２の枚葉式真空処理機械の第１搬送室を介して、基板を１枚づつ第１の枚葉式真空処理機械から第２の枚葉式真空処理機械へと搬送するのであるが、基板は第１の枚葉式真空処理機械の搬送室と第２の枚葉式真空処理機械の第１搬送室との間に設けられる第１隔離室の一対の第１開口を介して搬送される。この第１開口は第１隔離室内部に配設される一対の第１ロックバルブにより、第１の枚葉式真空処理機械内と第２の枚葉式真空処理機械内とを相互に真空絶縁可能である。第１の枚葉式真空処理機械の搬送室から第１隔離室内に基板を搬送するときはこの搬送室側の第１開口を開弁し、第１搬送手段により基板が第１隔離室内に搬送された後、再び第１開口を閉弁する。そして、第１隔離室から第２の枚葉式真空処理機械の第１搬送室に基板を搬送するときはこの第１搬送室側の第１開口を開弁し、同じく第１搬送手段により基板が第１搬送室内に搬送された後、再びこの第１開口を閉弁する。これにより、第１の枚葉式真空処理機械内と第２の枚葉式真空処理機械内とは常に相真空絶縁でき、かつ基板のみを搬送することができるので、第１および第２の枚葉式真空処理機械内部の雰囲気が相互に影響を及ぼされることはない。
【００１４】
第１隔離室を介して第２の枚葉式真空処理機械に供給された基板は、上述の回転テーブルの駆動により各真空処理室を真空絶縁し、各真空処理室で第２の真空処理が行われる。この第２の真空処理が終了すると、回転テーブルの駆動により第２の枚葉式真空処理機械の第２搬送室および第３の枚葉式真空処理機械の第１搬送室を介して、基板を１枚づつ第２の枚葉式真空処理機械から第２の枚葉式真空処理機械へと搬送するのであるが、基板は第２の枚葉式真空処理機械の第２搬送室と第３の枚葉式真空処理機械の第１搬送室との間に設けられる第２隔離室の一対の第２開口を介して搬送される。この第２隔離室は上述の第１隔離室と同様な作用を行い、第２の枚葉式真空処理機械内と第３の枚葉式真空処理機械内とを常に相真空絶縁することができ、かつ基板のみを搬送することができる。以下、同様にして基板は第３、第４、・・・、第ｎ番目の枚葉式真空処理機械において第３、第４、・・・、第ｎ番目の真空処理が行われるのであるが、各枚葉式真空処理機械の間は第３、第４、・・・、第（ｎ−１）隔離室により常に相真空絶縁される。そして、第ｎ番目の真空処理が行われた基板は第ｎ番目の枚葉式真空処理機械の取出室から１枚づつ外方へと取り出される。
【００１５】
請求項３の発明によれば、基板は装置外部の基板供給室から隔離室を介して第１の枚葉式真空処理機械の仕込室に基板が仕込まれるのであるが、基板はこの隔離室に形成される一対の開口を通って仕込室に搬送される。この開口は隔離室内部に配設される一対のロックバルブにより、基板供給室と仕込室とを相互に真空絶縁可能である。基板供給室から隔離室内に基板を搬送するときはこの基板供給室側の開口を開弁し、搬送手段により基板が隔離室内に搬送された後、再び開口を閉弁する。そして、隔離室から仕込室に基板を搬送するときはこの仕込室側の開口を開弁し、同じく搬送手段により基板が仕込室内に搬送された後、再びこの開口を閉弁する。基板は仕込室に位置する基板ホルダに保持されるのであるが、第１駆動機構および第２駆動機構の駆動により回転テーブルが所定角度の回転および所定距離の昇降作用を行うことにより各真空処理室を真空絶縁し、第１の真空処理が行われる。この第１の真空処理が終了すると、回転テーブルの駆動により搬送室および第２の枚葉式真空処理機械の第１搬送室を介して、基板を１枚づつ第１の枚葉式真空処理機械から第２の枚葉式真空処理機械へと供給する。第１搬送室を介して第２の枚葉式真空処理機械に供給された基板は、上述の回転テーブルの駆動により各真空処理室を真空絶縁し、各真空処理室において第２の真空処理が行われる。この第２の真空処理が終了すると、回転テーブルの駆動により第２搬送室および第３の枚葉式真空処理機械の第１搬送室を介して、基板は第３の枚葉式真空処理機械へと供給され、以下、同様に第３、第４、・・・、第ｎ番目の真空処理が行われる。これら第１ないし第ｎ番目の真空処理済の基板は第ｎ番目の枚葉式真空処理機械の取出室より外方へと取り出されるのであるが、上述した仕込室への基板の仕込みとは逆の手順で外部の基板供給室へと移送される。以上により、常に各枚葉式真空処理機械の内外とを相真空絶縁することができるので、装置内での基板の成膜を能率的に、かつ安定して行うことができる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施例による枚葉式真空処理装置の配置平面図を示しており、その全体は５０で示され、図２はその外観図を示している。本実施例による枚葉式真空処理装置５０はハードディスク用基板（アルミニウム合金製）の成膜を行う装置であり、第１の枚葉式真空処理機械（以下、単に第１サテライトと称する）５１、第２の枚葉式真空処理機械（以下、単に第２サテライトと称する）５２および第３の枚葉式真空処理機械（以下、単に第３サテライトと称する）５３から成る。第１サテライト５１の本体５４には仕込室５７、予備室５８ａ、５８ｂ、加熱室５９ａ、５９ｂ、第１搬送室６０、再生室６１および予備室５８ｃがそれぞれ４５度間隔で配設されている。また、第２サテライト５２の本体５５には第１搬送室６０、加熱室６２、第１スパッタ室６３ａ、６３ｂ、第２スパッタ室６３ｃ、６３ｄ、第２搬送室６５および再生室６６が同様に４５度間隔で配設されており、さらに、第３サテライト５３の本体５６には第２搬送室６５、反応室６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、取出室、予備室７０および再生室７１が同様に４５度間隔で配設されている。これらの真空処理室は各々独立して真空排気可能となっている。
【００１８】
すなわち、本実施例の枚葉式真空処理装置５０は第１サテライト５１で基板の仕込み、および前処理としての加熱処理を行い、第２サテライト５２では主に磁性層成膜処理を行い、そして第３サテライト５３では主に保護膜成膜処理を行うのであるが、特に第２サテライト５２の第１スパッタ室６３ａ、６３ｂではＣｒ（クロム）層の成膜、第２スパッタ室６４ａ、６４ｂではＣｏ（コバルト）合金の成膜を行い、これら第１、第２スパッタ室６３ａ、６３ｂ、６４ａ、６４ｂはＵＣＴ（ウルトラクリーンテクノロジ）成膜室となっている。第３サテライト５３の反応室６８ａ〜６８ｃではプラズマＣＶＤ（Ｐ−ＣＶＤ）によりＣ（カーボン）膜の成膜を行うようにしている。
【００１９】
次に各サテライト５１、５２、５３の本体５４、５５、５６の構成について説明するが、各本体５４、５５、５６はそれぞれ同様な構成を有するので、代表的に第１サテライト５１の本体５４について説明する。
【００２０】
第１サテライト５１の本体５４内部には、図１３に示した従来の枚葉式真空処理装置１４と同様に、図１４に示す基板搬送機構２３が配設されている。すなわち、回転テーブル２４の中央底部には、本体５４の一部に固定される支持板２５を貫通する軸部２４ａが真空シールに挿通しており、この下端部は回転テーブル２４を所定距離だけ昇降させるための、本発明の構成要素である第２駆動機構としての昇降駆動部２６に固定されている。回転テーブル２４の軸部２４ａにはギヤ３０が一体的かつ同心的に固定されており、このギヤ３０と、支持板２５上に配設される、本発明の構成要素でもある第１駆動機構としての回転駆動部２７の駆動軸３１との間にタイミングベルト２９が巻装されている。この回転駆動部２７の駆動により、回転テーブル２４が所定角度づつ、所定のタイミングで回転駆動されるようになっている。
【００２１】
また図１４に示すように、回転テーブル２４上の外周縁部には４５度間隔で８個の基板ホルダ３２が配設されており、これは図１５に示されるように、基板ホルダ３２の底板３２ａにはシール部材３３が装着されており、また底板３２ａと回転テーブル２４との間は複数のばね３４により弾性支持されている。図示せずとも、ばね３４の下端部にはそれぞれ台座が固定されており、この台座を介して回転テーブル２４に固定されているものとする。なお、基板２２はその下端部を基板ホルダ３２の上端部に形成された円弧状の溝３２ｂに係合させることにより保持されるようになっている。
【００２２】
第２および第３サテライト５２、５３の本体５５、５６内にも上述のような基板搬送機構２３が配設されているのであるが、回転テーブル２４は本体５４、５５、５６内の所定の真空度に保たれた搬送空間Ｓ（図１０参照）内で回転駆動部２７により回転駆動され、また昇降駆動部２６の駆動により所定距離だけ上昇駆動されたときは、それぞれの基板ホルダ３２は本体５４、５５、５６に等角度間隔で配設される各真空処理室に収容されるようになっている。このとき基板ホルダ３２の底板３２ａの装着されるシール部材３３により、各真空処理室と搬送空間Ｓとは相真空絶縁された状態となる。この状態で、それぞれの真空処理室で所定の真空処理がされるようになっている。
【００２３】
図２に示すように、第１サテライト５１の仕込室５７と第３サテライト５３の取出室６９とは一直線上に並んで配設されており、これら仕込室５７および取出室６９の下方には直線コンベヤ８０が搬送台８１の上に敷設されている。直線コンベヤ８０には所定の間隔をおいてカセット８２が載置されており、それぞれのカセット８２は１２枚の基板２２を収容することが可能となっている。直線コンベヤ８０の上流側から矢印ａの方向に移送されてくるカセット８２が仕込室５７の近傍にまで到達すると、ここで基板仕込装置７４により１枚づつ基板２２が仕込室５７へと仕込まれるようになっている。なお、仕込室５７は後述するように基板供給室７２、隔離室７３ａおよび仕込室本体７６から成り、このうち基板供給室７２へと基板２２が基板仕込装置７４により供給されるようになっている。そこで、この基板仕込装置７４の詳細について以下に説明する。
【００２４】
図３に基板仕込装置７４の要部の拡大図を示すが、基板供給室７２の直下方には、図１５に示す基板ホルダ３２と同様な構成の保持部材８５が架台８８上に配設されている。すなわち、保持部材８５の底板８５ａにはシール部材８６が装着されており、底板８５ａと架台８８との間は複数のばね８７により弾性支持されている。これもまた図示せずとも、ばね８７の下端部にはそれぞれ台座が固定されており、この台座を介して架台８８に固定されているものとする。そして保持部材８５の上端部には円弧状の溝８５ｂが形成されており、ここに基板２２の下端部を係合させることにより、基板２２を保持させるようになっている。また架台８８の下端部には、図示せずともこの保持部材８５を所定距離だけ昇降させる駆動装置が取り付けられており、保持部材８５を図３に示す下降位置から所定距離だけ上昇させたときには、上方の基板供給室７２の開口７２ａを介して底板８５ａから基板２２を含めた保持部材上部を収容させ、かつ底板８５ａに装着されるシール部材８６により基板供給室７２内と外気とを相隔離することができるようになっている。
【００２５】
保持部材８５の側部には、直線コンベヤ８０上のカセット８２から１枚づつ基板２２を保持部材８５に転送する転送部材９０が配設されており、これは図３ないし図５に示すように軸部９１と翼部９２とから成る。軸部９１は軸方向に所定距離だけ昇降することができ、また軸のまわりに所定角度だけ回動することができるようになっている。他方、翼部９２の先端中央部には一対の係合部９３、９３が配設されており、これら係合部９３、９３は図４に示すように、翼部９２から外方へ所定距離だけ突出することができ、さらにこの位置から上下方向に所定距離だけ移動させることにより、一点鎖線で示す基板２２の中心孔２２ａに係合可能となっている。
【００２６】
基板仕込装置７４は以上のように構成されるが、次に仕込室５７の詳細について説明する。
【００２７】
仕込室５７は上述したように基板供給室７２、隔離室７３ａおよび仕込室本体７６から成っており、図６に隔離室７３ａの拡大断面図を示す。基板仕込装置７４により基板供給室７２に供給された基板２２は図６に示す隔離室７３ａを通って第１サテライト５１の真空処理室の１つである仕込室本体７６に搬送されるのであるが、以下、隔離室７３ａの詳細について説明する。
【００２８】
中継部材９８は隔離室７３ａの底部中央に配設され、これは中継ブロック１０４、駆動ロッド１０５および第１駆動部としての駆動部１０６から成る。この中継部材９８の駆動部１０６はケーシング９５の底壁下面中央にシール部材１０３を介して固定されており、その駆動ロッド１０５をケーシング９５の第１貫通孔１０２に挿通させている。そして、この駆動ロッド１０５の端部には、上部に基板２２を保持するための係合溝１０４ａを形成した中継ブロック１０４が固定されており、駆動部１０６の駆動により中継ブロック１０４は所定距離だけ昇降駆動されるようになっている。中継部材９８は以上のようにして構成されるが、隔離室７３ａはこの中継部材９８を中心に図中左右対称な構成となっている。
【００２９】
隔離室７３ａの左右の側壁には搬送部材９７ａ、９７ｂおよびロックバルブ９９ａ、９９ｂが配設されている。搬送部材９７ａ、９７ｂは搬送ブロック１１１ａ、１１１ｂ、駆動ロッド１１２ａ、１１２ｂおよび第２駆動部としての駆動部１１３ａ、１１３ｂとから成る。搬送部材９７ａ、９７ｂの駆動部１１３ａ、１１３ｂはケーシング９５の両側壁外部にシール部材１０９ａ、１０９ｂを介して固定されており、その駆動ロッド１１２ａ、１１２ｂをケーシング９５の両側壁の第２貫通孔１０７ａ、１０７ｂに挿通させている。そして、この駆動ロッド１１２ａ、１１２ｂの端部には、上部に基板２２を保持するための係合溝１１４ａ、１１４ｂを形成した搬送ブロック１１１ａ、１１１ｂが固定されており、駆動部１１３ａ、１１３ｂの駆動により搬送ブロック１１１ａ、１１１ｂは、図６において一点鎖線で示すＰ（Ｐ’）の位置から隔離室７３ａ中央の二点鎖線で示すＱの位置まで水平方向に移動可能となっている。なお、この搬送部材９７ａ、９７ｂは図７に示すように、その駆動ロッド１１２ａ、１１２ｂは端部で二股に分岐しており、その各々の端部に搬送ブロック１１１ａ、１１１ｂが二分割されて固定されている。これら両ブロック間の間隔は図示するように中継部材９８の中継ブロック１０４の幅より若干大きく形成されている。
【００３０】
次に、ロックバルブ９９ａ、９９ｂの詳細について説明する。図６においてケーシング９５の底壁部および側壁部にはそれぞれ開口１０１ａ、１０１ｂおよび第３貫通孔１０８ａ、１０８ｂが形成されており、開口１０１ａ、１０１ｂには弁座形成部材１００ａ、１００ｂがシールリング１１５ａ、１１５ｂを介在して取り付けられている。これに対向して直方形状の弁体１１４ａ、１１４ｂがその外周縁部に形成した溝にエラストマー等で成るシール部材１１６ａ、１１６ｂを嵌着していて、弁座形成部材１００ａ、１００ｂと当接して図示するような弁閉状態をとることができる。第３貫通孔１０８ａ、１０８ｂを気密に固定するように第４駆動部としての駆動部１１７ａ、１１７ｂがシール部材１１０ａ、１１０ｂを介してケーシング９５の外壁に固定されており、その駆動ロッド１１８ａ、１１８ｂが第３貫通孔１０８ａ、１０８ｂに遊嵌して端部に上述した弁体１１４ａ、１１４ｂを固定している。駆動部１１７ａ、１１７ｂは弁体１１４ａ、１１４ｂを図６においてｘ方向およびｙ方向に所定距離だけ移動させることができ、弁体１１４ａ、１１４ｂをｙ方向のストローク分だけ上方に駆動して一点鎖線で示すＲの位置に移動させ、弁開状態をとらせることができるようになっている。これらｘおよびｙ方向の駆動は、図示せずとも、駆動部１１７ａ、１１７ｂ内の駆動ロッド１１８ａ、１１８ｂには永久磁石が固定されており、これと同心的にこれら永久磁石と対向するように電磁石を配設し、この電磁石の移動および電磁力の調整により行われるようになっている。これにより、弁体１１４ａ、１１４ｂをｘ方向の駆動により弁開位置および弁閉位置に移動させ、またｙ方向の駆動により弁閉位置で弁体１１４ａ、１１４ｂを弁座形成部材１００ａ、１００ｂに対して押圧させて隔離室７３ａを密閉するようにしている。
【００３１】
上述の開口１０１ａは基板供給室７２に連通しており、他方の開口１０１ｂは
仕込室本体７６に連通しているのであるが、隔離室７３ａ上部のこれら開口１０１ａ、１０１ｂに対応する位置には基板支持部材９６ａ、９６ｂが配設されている。これら基板支持部材９６ａ、９６ｂは第３駆動部としての駆動部１１９ａ、１１９ｂおよび支持部１２０ａ、１２０ｂとから成り、駆動部１１９ａ、１１９ｂの駆動により支持部１２０ａ、１２０ｂを図６の位置から開口１０１ａ、１０１ｂを介してそれぞれ基板供給室７２および仕込室本体７６内部にまで下降させることができるようになっている。またこの支持部１２０ａ、１２０ｂの端部には上下一対のアーム１２１ａ、１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｂが配設されており、これらアーム１２１ａ、１２１ｂは図８に示すように、軸方向および上下方向に移動可能で、図８Ｃに示すように基板２２の中心孔２２ａに係合することができるようになっている。
【００３２】
隔離室７３ａは以上のように構成され、主として基板支持部材９６ａ、９６ｂ、搬送部材９７ａ、９７ｂ、中継部材９８及び第１駆動部１０６、第２駆動部１１３ａ、１１３ｂ及び第３駆動部１１９ａ、１１９ｂにより本発明の搬送手段が構成される。また通常、ロックバルブ９９ａ、９９ｂは図６に示すように閉弁状態をとっており、また隔離室７３ａ内部はターボ分子ポンプ８３（図２参照）により図示しない排気口を介して所定の真空度に保たれている。
【００３３】
第１サテライト５１と第２サテライト５２との間に配設される第１搬送室６０は図１０に示すように、第１サテライト５１側の搬送室本体Ｖ、第２サテライト５２側の搬送室本体Ｗおよびこれら搬送室本体Ｖ、Ｗの間に配設される隔離室７３ｂとから成るが、この隔離室７３ｂは図６を参照して説明した仕込室５７の隔離室７３ａとまったく同一の構成となっている。すなわち、後述するように仕込室５７に仕込まれた基板２２は加熱室５９ａ、５９ｂにおいて所定の加熱処理が行われた後、この第１搬送室６０を通って基板２２が第１サテライト５１から第２サテライト５２へと供給されるのであるが、第１サテライト５１側の基板ホルダ３２に保持されて搬送室本体Ｖに収容された基板２２は、隔離室７３ｂ内部の基板支持部材９６ａ、９６ｂ、搬送部材９７ａ、９７ｂおよび中継部材９８とから成る搬送手段により第２サテライト５２側の搬送室本体Ｗ内に収容される基板ホルダ３２’に保持される。また、第２サテライト５２と第３サテライト５３との間に配設される第２搬送室６５の隔離室７３ｃも同様に構成される。
【００３４】
さらに取出室６９について説明すると、図２を参照して、取出室６９は取出室本体７７、隔離室７３ｄおよび基板供給室１２３とから成り、この基板供給室１２３の直下方に、上述した基板仕込装置７４と同様な構成の基板取出装置７５が配設されている。基板取出装置７５は転送部材１２４および保持部材１２５等からなり、これにより基板供給室１２３から外方へ取り出された基板２２を前方の直線コンベヤ８０上を流れるカセット８２内へと収容するようになっている。
【００３５】
本実施例の枚葉式真空処理装置５０は以上のように構成されるが、次にこの作用について説明する。
【００３６】
図２を参照して、仕込室５７への基板２２の仕込みについて説明する。直線コンベヤ８０により移送される未処理の基板２２を収容したカセット８２が基板仕込装置７４の近傍にまで到達すると、転送部材９０の翼部９２が図示の位置まで回動し、かつ軸部９１が軸方向に所定距離下降する。このとき、その翼部９２の係合部９３、９３が基板２２の中心孔２２ａに対向する。すると、これら係合部９３、９３が軸方向に所定距離だけ突出し、また上下方向に移動することにより係合部９３、９３が基板２２の中心孔２２ａに係合する。そして軸部９１が軸方向に所定距離だけ上昇し、翼部９２を所定角度だけ回動させ、再び軸方向に所定距離だけ下降させると、図３に示すように基板２２が保持部材８５の溝８５ｂ上に転送される。そして架台８８が所定距離だけ上昇することにより基板２２が直上方の基板供給室７２内に収容される。
【００３７】
図６を参照して、隔離室７３ａ内部において左方の搬送部材９７ａは先ずＰ位置にあり、基板２２が基板供給室７２内に収容されると、ロックバルブ９９ａはＲ位置に移動して開口１０１ａを開弁状態とする。すなわち隔離室７３ａと基板供給室７２とが相連通する。なお、このとき保持部材８５の底板８５ａに装着されるシール部材８６により基板供給室７２と装置外部とは真空絶縁されており、また隔離室７３ａ内部における右方のロックバルブ９９ｂは弁閉位置にあるので隔離室７３ｂと仕込室本体７６とは真空絶縁された状態となっている。この状態で基板支持部材９６ａの支持部１２０ａが下方へと延び、開弁状態となっている開口１００ａを通って基板供給室７２内の基板２２の中心孔２２ａに対して、支持部１２０ａのアーム１２１ａ、１２１ａが対向する。この状態を図８Ａに示す。次いで図８Ｂおよび図８Ｃに示すようにアーム１２１ａ、１２１ａが軸方向に突出することにより基板２２の中心孔２２ａを貫通し、そして上下方向に移動して基板２２の中心孔２２ａに係合する。その後、再び支持部１２０ａが上方へと移動し、図６に示す位置まで上昇し、下方の搬送部材９７ａがＰ位置から実線で示す位置に、またロックバルブがＲ位置から実線で示す弁閉状態となり、再び隔離室７３ａが基板供給室７２および仕込室本体７６の双方から隔離する。なお、ロックバルブ９９ａの開閉に伴って隔離室７３ａ内の真空度が低下しても、隔離室７３の内部はターボ分子ポンプ８３の真空排気作用により常に所定の真空度にまで回復される。
【００３８】
基板２２を支持した基板支持部材１２０ａは下方の搬送部材９７ａの搬送ブロック１１１ａに向けて下降し、搬送ブロック１１１ａの係合溝１１４ａに基板を載置する。すると支持部１２０ａのアーム１２１ａ、１２１ａが先と逆の手順で基板２２の中心孔２２ａに対する係合状態を解除する。このときの搬送部材９７ａおよび基板２２の状態を簡単にではあるが図７に示す。次いで中継部材９８の下降位置で搬送部材９７ａが図６において右方へと移動し、基板２２を保持したまま搬送ブロック１１１ａを図中二点鎖線で示すＱの位置まで搬送する。搬送ブロック１１１ａがＱの位置に停止すると、中継部材が図６に示す下降位置から上方へと移動し、中継ブロック１０４の係合溝１０４ａに基板２２の下端部を係合させ、さらに上昇することにより搬送ブロック１１１ａに代わって中継ブロック１０４が基板２２を保持する。基板２２と搬送ブロック１１１ａとの係合状態が解除されると、搬送ブロック１１１ａは駆動部１１３ａにより再び左方へと移動され、一点鎖線で示すＰ位置において次の基板を保持すべく待機する。
【００３９】
図７を参照して、基板２２を保持した中継ブロック１０４がその上昇位置を保った状態で、右方の搬送部材９７ｂが駆動を開始する。すなわち、駆動部１１３ｂの駆動により搬送ブロック１１１ｂを中継部材１０６が位置するＱ位置（図７において一点鎖線で示す位置）まで移動し、そこで停止する。そして駆動部１０６の駆動により中継ブロック１０４が下降し、基板２２を搬送ブロック１１１ｂの係合溝１１４ｂに係合させ、さらに下降することにより中継ブロック１０４に代わって搬送ブロック１１１ｂが基板２２を保持する。次いで搬送ブロック１１１ｂは基板２２を保持したまま駆動部１１３ｂの駆動により図６において実線で示す位置にまで移動して停止する。そこで搬送ブロック１１１ｂの直上方に位置する基板支持部材９６ｂの支持部１２０ｂが駆動部１１９ｂの駆動により下方に移動し、アーム１２１ｂ、１２１ｂを基板２２の中心孔２２ａに対向させ、上述した他方の基板支持部材１１９ａのアーム１２１ａ、１２１ａと同様な作用で搬送ブロック１１１ｂ上の基板２２を保持し、その後、所定距離だけ上昇する。この状態で、搬送部材９７ｂがＰ’の位置まで後退し、またロックバルブ９９ｂがＲ位置まで後退する。すなわち、ロックバルブ９９ｂは弁開位置にあり、隔離室７３ａと仕込室本体７６とが相連通する。このとき、第１サテライト５１の回転テーブル９は上昇位置にあり、回転テーブル９の外周縁部に配設された各基板ホルダ３２が仕込室本体７６を含む第１サテライト５１の各真空処理室内に収容されている。この状態で、基板２２を支持している基板支持部材９６ｂの保持部１２０ｂは下方へと延び、弁開状態となっている開口１０１ｂを介して仕込室本体７６に収容される基板ホルダ３２へと基板２２を載置する。そしてアーム１２１ｂ、１２１ｂと基板２２の中心孔２２ａとの係合状態を解除して再び図６に示す位置まで上昇し、その後、ロックバルブ９９ｂが図示する弁閉状態をとる。
【００４０】
以上のようにして、図９に示すように、基板２２は１枚づつ基板保持部材８５により基板供給室７２に供給され、隔離室７３ａ内部の搬送手段、すなわち基板支持部材９６ａから搬送部材９７ａ、中継部材９８、搬送部材９７ｂ、次いで基板支持部材９６ｂを経由して仕込室本体７６内に位置する第１サテライト５１の本体５４内の回転テーブル９の外周縁部に固定される基板ホルダ３２へと保持される。この隔離室７３ａにより、基板２２の装置外部から第１サテライト５１の基板ホルダ３２への仕込みは、常に第１サテライト５１内の雰囲気すなわち真空状態と外気とを真空絶縁した状態で行うことができる。
【００４１】
図１を参照して、仕込室５７内において、さらに詳しくは仕込室本体７６内において未処理の基板２２を保持した基板ホルダ３２は、回転テーブル９の所定距離の下降、４５度回転（図中矢印の向き）および所定距離の上昇により予備室５８ａに移送される。このとき、上述のような過程を経て仕込室本体７６において新たな未処理の基板２２が基板ホルダ３２に保持される。そして再び回転テーブル９の下降、４５度回転および上昇の一連の動作を繰り返すことにより、仕込室５７へと順次、未処理の基板２２が基板ホルダ３２に保持される。先に未処理の基板２２を保持した基板ホルダ３２が加熱室５９ｂに供給されると、これより上流側の加熱室５９ａにも未処理の基板２２を保持した基板ホルダ３２が供給された状態となるが、この時点で加熱室５９ａおよび５９ｂにおいて一斉に基板２２の所定の真空加熱処理（脱ガス処理）が行われる。なお、予備室５８ａ、５８ｂに供給された基板２２はここでは何ら真空処理はされることなく、待機しているだけである。
【００４２】
加熱室５９ａ、５９ｂにおける所定の真空加熱処理が終了すると、再び回転テーブル９の上述した一連の駆動が再開され、仕込室５７においては上述のように未処理の基板２２が順次、仕込まれる。また第１搬送室６０に至った基板ホルダ３２は図１０に示すように第１サテライト５１側のすなわち上流側の搬送室本体Ｖに収容される。ここに収容された加熱処理済の基板２２は隔離室７３ｂを介して、第２サテライト５２側のすなわち下流側の搬送室本体Ｗに収容される基板ホルダ３２’へと移送される。この第１搬送室６０の隔離室７３ｂ内に配設される搬送手段は、仕込室５７の隔離室７３ａ内に配設される搬送手段と同様な作用で第１サテライト５１側の搬送室本体Ｖから第２サテライト５２側の搬送室本体Ｗへと基板２２を搬送するので、その詳細な説明は省略する。
【００４３】
第１搬送室を介して第２サテライト５２の基板ホルダ３２’に供給された基板２２は、第１サテライト５１と同様に、回転テーブル９の一連の駆動により搬送室本体Ｗから加熱室６２に移送され、ここで再び所定の真空加熱処理（〜２８０℃）が行われる。このとき、第２サテライト５２の搬送室本体Ｗ内に位置する基板ホルダ３２’は、隔離室７３ｂを搬送されてきた次の基板２２を保持する。このようにして順次、基板２２が第２サテライト５２へと搬送される。加熱室６２において所定の加熱真空処理された基板２２は第１スパッタ室６３ａ、６３ｂにそれぞれ移送され、ここで先ずＣｒ（クロム）のＵＣＴ成膜が一斉に行われる。その後、これら成膜済の基板２２を第２スパッタ室６４ａ、６４ｂに移送し、Ｃｏ合金のＵＣＴ成膜を一斉に行う。これら第１、第２のスパッタ処理により基板２２に磁性層の成膜が行われる。この第２サテライト５２において磁性層の成膜が行われた基板２２は順次第２搬送室６５を介して第３サテライト５３の基板ホルダ３２”（図示されていない）へと供給されるのであるが、第２搬送室６５の隔離室７３ｃも仕込室５７の隔離室７３ａと同様な作用を行うことにより、基板２２を第２サテライト５２から第３サテライト５３へと搬送する。
【００４４】
第２搬送室６５を介して第３サテライト５３の基板ホルダ３２”に供給された基板２２は、上述した第１、第２サテライト５１、５２の回転テーブル９と同様に、第３サテライト５３の回転テーブル９が下降、４５度回転および上昇の一連の駆動を行い、第１搬送室６５から冷却室６７へと移送され、所定の冷却処理が行われる。この基板２２の冷却処理が終了すると再び回転テーブル９の一連の駆動が再開され、これにより順次、第２サテライト５２から第２搬送室６５を介して第３サテライト５３の基板ホルダ３２”に搬送されてきた基板２２を冷却室へと供給する。冷却済の基板２２はそれぞれ反応室６８ａ〜６８ｃに移送され、ここでプラズマＣＶＤ法によりＣ（カーボン）膜を磁性層の上から成膜する。すなわち保護膜の成膜を行う。反応室６８ａ〜６８ｃにおいて保護膜の成膜が行われた基板２２は、回転テーブル９の一連の駆動により取出室６９を介して装置外部へと取り出されるのであるが、以下、この基板２２の取出作用について説明する。
【００４５】
図２を参照して、第３サテライト５３の回転テーブル９の一連の駆動により取出室本体７７に移送されてきた成膜済の基板２２は隔離室７３ｄの上述と同様な搬送手段により基板供給室１２３に搬送されるのであるが、このとき基板供給室１２３の直下方に配設される基板取出装置７５の保持部材１２５は基板供給室１２３内に収容されている。すなわち、先に説明した基板仕込装置７４の保持部材８５が仕込室５７の基板供給室７２内に収容されたときの状態と同様に、基板供給室１２３と外気とを相真空絶縁した状態となっている。この状態で、隔離室７３ｄ内の搬送手段の作用により基板２２を保持した保持部材１２５は図２に示す下降位置をとり、転送部材１２４が上述した基板仕込装置７４の転送部材９０と同様な作用で保持部材１２５から直線コンベヤ８０上の前方のカセット８２へと基板２２を転送する。以下、この動作を繰り返すことにより、第３サテライト５３で保護膜の成膜が行われた基板２２は順次、取出室６９から１枚づつ装置外部に取り出され、直線コンベヤ８０上のカセット８２へと収容される。
【００４６】
なお、第１、第２および第３サテライト５１、５２、５３にそれぞれ配設される再生室６１、６６、７１は、各サテライト５１、５２、５３の基板ホルダ３２、３２’、３２”が基板２２の真空処理の過程で積層した付着膜の除去、すなわちスパッタクリーニング等による基板ホルダのクリーニングをする真空処理室であり、枚葉式真空処理装置５０の運転中でも上記基板ホルダのクリーニング作用を行うことができるようにしている。また付着物の除去が困難な場合は、装置全体を大気にベントすることなしに、これら再生室６１、６６、７１で基板ホルダの交換を行うことができるようになっており、装置の稼働率を向上させるようにしている。
【００４７】
本実施例による枚葉式真空処理装置５０は以上のような作用を行うのであるが、以下のような効果を奏することができる。
【００４８】
すなわち、仕込室５７および取出室６９のそれぞれに図６に示す隔離室７３ａ（７３ｄ）を設けているので、枚葉式真空処理装置５０とその外部とを常に真空絶縁することができ、能率的に、かつ基板２２への安定な薄膜作成を行うことができる。
【００４９】
また、第１搬送室６０および第２搬送室６５にも同様な隔離室７３ｂ、７３ｃを設けているので、各サテライト間の雰囲気を完全に分離することができる。すなわち例えば第２および第３サテライト５２、５３について言えば、本実施例では第２サテライト５２ではＵＣＴ成膜を、他方、第３サテライト５３ではプラズマＣＶＤによる成膜をそれぞれ行うようにしたが、第３サテライト５３ではＣＨ（炭化水素）系その他の特殊なガスを使用する。しかし第２搬送室６５の隔離室７３ｃによりこれらの特殊なガスが第２サテライト５２に回り込むのを防止することができ、よって第２サテライト５２において常に安定なＵＣＴ成膜を行うことができる。
【００５０】
また隔離室７３ａ〜７３ｄでは基板２２のみを搬送するようにしているので、特に第１、第２搬送室６０、６５について言えば、上述した従来のインライン方式のスパッタ装置１の有していた問題点、すなわち同一キャリア９（基板ホルダ３２、３２’、３２”）にプラズマＣＶＤによる膜や、ＵＣＴによる成膜が積層され、キャリアからの放出ガスまたは膜剥離が発生して成膜室の雰囲気を悪化させてしまう、という問題が生じる恐れがない。
【００５１】
以上を換言すると、本実施例の枚葉式真空処理装置５０によれば、従来、行い得なかったＵＣＴ成膜とプラズマＣＶＤによる成膜とがひとつの装置で安定に行うことができる。
【００５２】
以上、本発明の実施例について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００５３】
例えば以上の実施例では、枚葉式真空処理装置５０の各サテライト５１、５２、５３の各真空処理室を図１および図２に示したように配置したが、これに限らず、各真空処理室の配置変更または真空処理室の変更も可能である。例えば、第１サテライト５１の予備室５８ａ、５８ｂを加熱室に、また加熱室５９ａ、５９ｂを基板表面改質用スパッタ室に、また第２サテライトの真空処理室を上述の実施例と同様な配置にし、かつ第３サテライト５３の反応室６８ａ〜６８ｃをＣ（カーボン）膜成膜用スパッタ室として配置しても、基板（この例ではガラス基板に好適）の成膜を実施することも勿論、本発明に適用可能である。この場合でも、勿論、上述の実施例と同様な効果を奏することができる。
【００５４】
また以上の実施例では、仕込室５７および取出室６９の双方に同一構成の隔離室７３ａ、７３ｄを設けたが、どちらか一方のみとしてもよい。
【００５５】
また以上の実施例では、隔離室内部に配設される一対のロックバルブ９９ａ、９９ｂは電磁力により駆動されるようにしたが、これに代えて、図１１に示すような構成のロックバルブ１２９としてもよい。これは、端部が斜め方向に形成された開口１３４の縁部にシール部材１３３を装着させ、これに対向するように弁板１３０を当接させるようにしたものであり、この弁板１３０を駆動ロッド１３１を介して駆動部１３２により駆動させ、隔離室Ｅ内と下方の真空処理室Ｆとの間を真空絶縁可能としたものである。
【００５６】
また以上の実施例では、一対の開口１０１ａ、１０１ｂは隔離室７３ａ（ないし７３ｄ）の底壁部に形成したが、これを側壁部に形成して、隔離室内部における基板の搬送を水平方向を主体にするようにしてもよい。
【００５７】
また以上の実施例では、サテライト（枚葉式真空処理機械）を３台として説明したが、これに限らず、第４、第５、・・・、とさらに複数のサテライトを配設して行ってもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の枚葉式真空処理装置によれば、基板の成膜を行う真空処理室の雰囲気をその前処理側および後処理側の真空処理室の雰囲気と完全に分離することができるので、ウルトラクリーンテクノロジ（ＵＣＴ）による成膜やプラズマＣＶＤによる成膜等の種々の複合プロセスをひとつの装置で両立して行うことができる。更に、請求項２によれば、確実に各枚葉式真空処理機械の真空の独立性を何ら損なうことなく、最小距離でこれら真空処理機械間の転送を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による枚葉式真空処理装置の配置平面図である。
【図２】同外観を示す斜視図である。
【図３】図２の要部を示す拡大図である。
【図４】図３の要部を示す正面図である。
【図５】同側面図である。
【図６】本発明の実施例による枚葉式真空処理装置の隔離室の拡大断面図である。
【図７】図６の作用を説明するための要部の簡略した斜視図である。
【図８】本発明の実施例における搬送手段である基板支持部材の作用を説明するための部分概略側面図で、Ａは基板との係合位置を示す図、Ｂは係合作用の途中を示す図、Ｃは係合状態を示す図である。
【図９】図６の作用を説明する概略斜視図である。
【図１０】他の隔離室の配置構成を示す拡大断面図である。
【図１１】本発明の実施例におけるロックバルブの変形例を示す拡大断面図である。
【図１２】従来例の真空処理装置を示す部分破断側面図である。
【図１３】他の従来例の真空処理装置を示す平面図である。
【図１４】図１３の内部機構を説明する斜視図である。
【図１５】図１４の要部の拡大斜視図である。
【符号の説明】
２２ 基板
２４ 回転テーブル
３２ 基板ホルダ
５０ 枚葉式真空処理装置
５１ 第１の枚葉式真空処理機械（第１サテライト）
５２ 第２の枚葉式真空処理機械（第２サテライト）
５３ 第３の枚葉式真空処理機械（第３サテライト）
５７ 仕込室
６０ 第１搬送室
６５ 第２搬送室
６９ 取出室
７２ 基板供給室
７３ａ 隔離室
７３ｂ 隔離室
７３ｃ 隔離室
７３ｄ 隔離室
７６ 仕込室本体
７７ 取出室本体
９６ａ 基板支持部材
９６ｂ 基板支持部材
９７ａ 搬送部材
９７ｂ 搬送部材
９８ 中継部材
９９ａ ロックバルブ
９９ｂ ロックバルブ
１０１ａ 開口
１０１ｂ 開口
１１１ａ、１１１ｂ 搬送ブロック
１０６ 第１駆動部
１１３ａ、１１３ｂ 第２駆動部
１１７ａ、１１７ｂ 第４駆動部
１１９ａ、１１９ｂ 第３駆動部
１２１ａ、１２１ｂ 一対のアーム
１２３ 基板供給室
１２９ ロックバルブ
１３４ 開口
【産業上の利用分野】
本発明は、枚葉式真空処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】
従来の真空処理装置には、トレイを使用して各真空処理室に基板を搬送するインライン方式や、共通搬送室の円周上に真空処理室を設けた枚葉式がある。公知のように、インライン方式は図１２にその全体を１で示すように、仕込室２、スパッタ室３、４および取出室５がゲートバルブ７ｂ、７ｃ、７ｄを介して配設されており、これら各真空処理室２、３、４、５はそれぞれ真空ポンプ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにより独立排気可能となっている。そこで、未処理の基板８がゲートバルブ７ａを介して仕込室２に仕込まれると、基板８は仕込室２内のキャリア９に搭載される。そしてゲートバルブ７ｂ、７ｃの開閉により、このキャリア９がスパッタ室３、４に順次、搬送されてそれぞれの所定のスパッタ処理が行なわれる。その後、成膜された基板８はゲートバルブ７ｄを介して取出室５へと搬送され、さらにゲートバルブ７ｅを介して外部に取り出される。なお、図に示したインライン方式の真空処理装置１は仕込室２と取出室５との間に２つのスパッタ室３、４を設けているが、実際は基板８の処理態様に従って、スパッタ室３、４の他に、例えば基板８の加熱および冷却を行う加熱室および冷却室、ＣＶＤ法による成膜室、エッチング室などの各種真空処理室が設けられることもある。
【０００３】
図１３は従来の枚葉式真空処理１４の配置平面図を示し、ほぼ円筒形状の本体１５の外周縁部には４５度間隔で仕込室１６、加熱室１７、スパッタ室１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、冷却室１９および取出室２０が配設されている。この枚葉式真空処理装置１４は成膜されるべき基板（例えばハードディスク）を１枚づつ仕込室１６へ仕込み、加熱室１７、スパッタ室１８ａ〜１８ｄおよび冷却室１９の各真空処理室で真空処理し、取出室２０から成膜済の基板を外部に取り出す装置である。これら真空処理室および本体１５は各々独立して真空排気可能となっている。
【０００４】
この枚葉式真空処理装置１４の詳細について説明すると、本体１５の内部における基板２２の搬送は公知のように図１４に示す基板搬送機構２３によって行われる。円板状の回転テーブル２４の底部には、本体１５の一部に固定される支持板２５を貫通する軸部２４ａが真空シールに挿通しており、この下端部は回転テーブル２４を所定距離だけ昇降させる昇降駆動部２６に固定されている。回転テーブル２４の軸部２４ａにはギヤ３０が一体的かつ同心的に固定されており、このギヤ３０と、支持板２５上に配設される回転駆動部２７の駆動軸３１との間にタイミングベルト２９が巻装されている。図示しない制御装置によりこの回転駆動部２７は駆動され、回転テーブル２４が所定角度づつで所定のタイミングで回転駆動（インデックシング−indexing）されるようになっている。これにより基板搬送機構２３は、枚葉式真空処理装置１４の真空処理工程に基づいて駆動されるようになっている。なお、回転テーブル２４は本体１５内部の所定の真空度に保たれた搬送空間Ｓ（図１４参照）内で上記回転駆動部２７および昇降駆動部２６により回転駆動および昇降駆動され、さらに回転テーブル２４の軸部２４ａは本体１５の底壁１５ａに対してシール部材を介して支持されており、金属ベローズ２８を伸縮させて昇降駆動される。
【０００５】
また図１４に示すように、回転テーブル２４の外周縁部には４５度間隔で８個の基板ホルダ３２がこの底板３２ａを介して配設されている。底板３２ａには図１５に示すようにシール部材３３が装着されており、また底板３２ａと回転テーブル２４との間は複数のばね３４により弾性支持されている。図示せずとも、ばね３４の下端部にはそれぞれ台座が固定されており、この台座を介して回転テーブル２４に固定されているものとする。なお、基板２２はその下端部を基板ホルダ３２の上端部に形成された円弧状の溝３２ｂもしくは爪に係合させることにより保持されるようになっている。
【０００６】
上述した基板搬送機構２３により、図１３を参照して、外部から仕込室１６を介して枚葉式真空処理装置１４に１枚づつ仕込まれた基板２２は、それぞれ基板ホルダ３２に保持される。回転テーブル２４は基板搬送機構２３の昇降駆動部２６の駆動により所定距離だけ下降し、次いで回転駆動部２７の駆動により時計方向（図中矢印）に所定角度（４５度）だけ回転し、そして昇降駆動部２６の駆動により再び所定距離だけ上昇する。この一連の駆動により、仕込室１６に位置していた基板ホルダ３２は次工程の真空処理室である加熱室１７に位置するので、これに保持される基板２２は、共に仕込室１６から加熱室１７に供給される。なお、このとき仕込室１６には次の基板ホルダ３２が供給され、これに新たな基板２２が保持されるようになっている。図中一点鎖線Ｐは基板ホルダ３２の描く軌跡を示している。
【０００７】
加熱室１７において所定時間、加熱処理された基板２２はその後、所定のタイミングで基板搬送機構２３の駆動によりスパッタ室１８ａ〜１８ｄに供給される。これは回転テーブル２４が回転駆動部２７の駆動により所定角度回転された後、昇降駆動部２６の駆動により上昇し、また回転テーブル２４上の基板２２および基板ホルダ３２は、スパッタ室１８ａ〜１８ｄの真空槽内部、すなわち真空処理室へと供給され、所定のスパッタ処理が行われる。このスパッタ処理が終了すると、基板搬送機構２３により基板２２は順次、冷却室１９において冷却された後、取出室２０から外部へと排出される。
【０００８】
しかしながら、以上のように説明した従来の真空処理装置で、例えばウルトラクリーンテクノロジ（以下、単にＵＣＴと略する）を使用した成膜や特殊なガスを流すプラズマＣＶＤを同一の装置で行うことは、以下の理由で問題がある。すなわち、図１２のインライン方式による枚葉式真空処理装置１ではキャリア９を使用するため、同じキャリア９にプラズマＣＶＤによる膜やＵＣＴによる成膜が積層され、キャリア９からの放出ガスが発生したり、膜剥離がおこる恐れがある。また図１３の枚葉式真空処理装置１４では、加熱室１７、スパッタ室１８ａ〜１８ｄ、冷却室１９の各真空処理室における真空処理の前後で、これら真空処理室すべてが共通の雰囲気となり、ＵＣＴとプラズマＣＶＤとを両立させることができない。
【０００９】
すなわち、ＵＣＴによる成膜とは、Ｈ2 Ｏ（水）分子の残留ガス分圧が１０-9Torr以下の状態での成膜（この場合はスパッタ）のことであるが、ＵＣＴとプラズマＣＶＤとを両立させる場合、ＵＣＴ成膜室とこの前処理側および後処理側の真空処理室とを相隔離する必要がある。その主な理由として、前処理側においては仕込室で粗引きが行われるが、そのガスの回り込みの防止、そして前処理として基板の加熱処理が挙げられるが、この基板からの放出ガスの持ち込みを防止しなければならず、また後処理側においては、これがプラズマＣＶＤによる保護膜成膜の場合、ＣＨ（炭化水素）系またはその他のガスを使用するが、そのガスの回り込みを防止しなければならない。特に、基板を搬送するキャリア９または基板ホルダ３２にもプラズマＣＶＤ膜が付着し、これがＵＣＴ成膜室に至るとこれからの放出ガスも考えられる。すなわち、前処理側の真空処理室または後処理側の真空処理室に起因するＵＣＴ成膜室の雰囲気の破壊を防止しなければならない。
【００１０】
【発明が解決しようとする問題点】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、種々の複合プロセスを可能にする枚葉式真空処理装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【問題点を解決するための手段】
以上の目的は、回転テーブルの外周縁部に等角度間隔に配設された複数の基板ホルダと、該各基板ホルダの直上方に配設された複数の真空処理室と、前記回転テーブルを回転駆動する第１駆動機構と、前記回転テーブルを昇降駆動する第２駆動機構とから成る枚葉式真空処理機械を複数備え、真空処理工程の順序で、第１の前記枚葉式真空処理機械は前記複数の真空処理室のうち少なくとも１つの真空処理室を仕込室とし、又更に他の少なくとも１つの真空処理室を搬送室とし、第２の前記枚葉式真空処理機械は前記複数の真空処理室のうち少なくとも１つの真空処理室を第１搬送室とし、又他の少なくとも１つの真空処理室は第２搬送室とし、同様に、第３の前記枚葉式真空処理機械は前記複数の真空処理室のうち少なくとも１つの真空処理室を第１搬送室とし、又他の少なくとも１つの真空処理室を第２搬送室とし、以下、同様に第４、第５、・・・、第ｎ番目の前記枚葉式真空処理機械を構成し、かつ該第ｎ番目の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室は取出室とし、前記第１、第２駆動機構により前記回転テーブルを所定角度ずつ回転させ、かつ前記回転テーブルを所定距離上昇させて前記各真空処理室を真空絶縁して所定の真空処理を行わせるようにし、前記第１の枚葉式真空処理機械の前記各真空処理室で第１の真空処理を行った基板を前記搬送室及び前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を介して前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室、前記各真空処理室に前記第１、第２駆動機構の駆動により順次前記基板ホルダで支持し、かつ真空絶縁して第２の真空処理を行わせ、該第２の真空処理を行った前記基板を前記第２の搬送室及び前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を介して前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室、前記各真空処理室に前記第１、第２駆動機構の駆動により順次、前記基板ホルダで支持し、かつ真空絶縁して第３の真空処理を行わせ、前記第２搬送室及び前記第４の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を介して、以下同様に、第４、第５、・・・、第ｎ番目の真空処理を行わせた後、前記取出室より外方に前記第１乃至第ｎ番目の真空処理済の前記基板を取り出すようにし、かつ前記第１の枚葉式真空処理機械の前記搬送室内と前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室との間に共通の第１隔離室を設け、該第１隔離室内部に前記第１の枚葉式真空処理機械の前記搬送室から前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室へ基板を搬送する第１搬送手段と、前記第１の枚葉式真空処理機械内と前記第２の枚葉式真空処理機械内とを相互に真空絶縁する一対の第１ロックバルブを設け、該第１ロックバルブは前記第１隔離室の壁部に形成された一対の第１開口を開閉するための第１弁板を備え、かつ前記第１隔離室と前記第１の枚葉式真空処理機械の前記搬送室、及び前記第１隔離室と前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を交互に真空絶縁可能とし、前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室と前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室との間に共通の第２隔離室を設け、該第２隔離室内部に前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室から前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室へ基板を搬送する第２搬送手段と、前記第２の枚葉式真空処理機械内と前記第３の枚葉式真空処理機械内とを相互に真空絶縁する一対の第２ロックバルブを設け、該第２ロックバルブは前記第２隔離室の壁部に形成された一対の第２開口を開閉するための第２弁板を備え、かつ前記第２隔離室と前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室、及び前記第２隔離室と前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を交互に真空絶縁可能とし、前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室と前記第４の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室との間に共通の第３隔離室を設け、該第３隔離室内部に前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室から前記第４の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室へ基板を搬送する第３搬送手段と、前記第３の枚葉式真空処理機械内と前記第４の枚葉式真空処理機械内とを相互に真空絶縁する一対の第３ロックバルブを設け、該第３ロックバルブは前記第３隔離室の壁部に形成された一対の第３開口を開閉するための第３弁板を備え、かつ前記第３隔離室と前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室、及び前記第３隔離室と前記第４の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を交互に真空絶縁可能とし、以下、同様に第４、第５、・・・、第（ｎ−１）隔離室を構成し、常に各前記枚葉式真空処理機械内を相真空絶縁するようにしたことを特徴とする枚葉式真空処理装置、によって達成される。
【００１２】
また以上の目的は、回転テーブルの外周縁部に等角度間隔に配設された複数の基板ホルダと、該各基板ホルダの直上方に配設された複数の真空処理室と、前記回転テーブルを回転駆動する第１駆動機構と、前記回転テーブルを昇降駆動する第２駆動機構とから成る枚葉式真空処理機械を複数備え、真空処理工程の順序で、第１の前記枚葉式真空処理機械は前記複数の真空処理室のうち少なくとも１つの真空処理室を仕込室とし、又更に他の少なくとも１つの真空処理室を搬送室とし、第２の前記枚葉式真空処理機械は前記複数の真空処理室のうち少なくとも１つの真空処理室を第１搬送室とし、又他の少なくとも１つの真空処理室は第２搬送室とし、同様に、第３の前記枚葉式真空処理機械は前記複数の真空処理室のうち少なくとも１つの真空処理室を第１搬送室とし、又他の少なくとも１つの真空処理室を第２搬送室とし、以下、同様に第４、第５、・・・、第ｎ番目の前記枚葉式真空処理機械を構成し、かつ該第ｎ番目の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室は取出室とし、前記第１、第２駆動機構により前記回転テーブルを所定角度ずつ回転させ、かつ前記回転テーブルを所定距離上昇させて前記各真空処理室を真空絶縁して所定の真空処理を行わせるようにし、前記第１の枚葉式真空処理機械の前記各真空処理室で第１の真空処理を行った基板を前記搬送室及び前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を介して前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室、前記各真空処理室に前記第１、第２駆動機構の駆動により順次前記基板ホルダで支持し、かつ真空絶縁して第２の真空処理を行わせ、該第２の真空処理を行った前記基板を前記第２の搬送室及び前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を介して前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室、前記各真空処理室に前記第１、第２駆動機構の駆動により順次、前記基板ホルダで支持し、かつ真空絶縁して第３の真空処理を行わせ、前記第２搬送室及び前記第４の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を介して、以下同様に、第４、第５、・・・、第ｎ番目の真空処理を行わせた後、前記取出室より外方に前記第１乃至第ｎ番目の真空処理済の前記基板を取り出すようにし、かつ前記仕込室及び／又は前記取出室と前記枚葉式真空処理機械の外部に連通可能な基板供給室との間に共通の隔離室を設け、該隔離室内部に前記仕込室及び／又は前記取出室と前記基板供給室との間で前記基板を搬送する搬送手段と、前記仕込室及び／又は前記取出室内と前記基板供給室内とを相互に真空絶縁する一対のロックバルブを設け、該ロックバルブは前記隔離室の壁部に形成された一対の開口を開閉するための弁板を備え、かつ前記隔離室と前記仕込室及び／又は前記取出室、及び前記隔離室と前記基板供給室とを交互に真空絶縁可能とし、常に各前記枚葉式真空処理機械の内外とを相真空絶縁するようにしたことを特徴とする枚葉式真空処理装置、によって達成される。
【００１３】
【作用】
請求項１の発明のよれば、真空処理工程の順序で、第１の枚葉式真空処理機械の仕込室に１枚づつ仕込まれた未処理の基板は基板ホルダに保持され、第１駆動機構および第２駆動機構の駆動により回転テーブルが所定角度の回転および所定距離の昇降作用を行うことにより各真空処理室を真空絶縁し、各真空処理室において第１の真空処理が行われる。この第１の真空処理が終了すると、回転テーブルの駆動により搬送室および第２の枚葉式真空処理機械の第１搬送室を介して、基板を１枚づつ第１の枚葉式真空処理機械から第２の枚葉式真空処理機械へと搬送するのであるが、基板は第１の枚葉式真空処理機械の搬送室と第２の枚葉式真空処理機械の第１搬送室との間に設けられる第１隔離室の一対の第１開口を介して搬送される。この第１開口は第１隔離室内部に配設される一対の第１ロックバルブにより、第１の枚葉式真空処理機械内と第２の枚葉式真空処理機械内とを相互に真空絶縁可能である。第１の枚葉式真空処理機械の搬送室から第１隔離室内に基板を搬送するときはこの搬送室側の第１開口を開弁し、第１搬送手段により基板が第１隔離室内に搬送された後、再び第１開口を閉弁する。そして、第１隔離室から第２の枚葉式真空処理機械の第１搬送室に基板を搬送するときはこの第１搬送室側の第１開口を開弁し、同じく第１搬送手段により基板が第１搬送室内に搬送された後、再びこの第１開口を閉弁する。これにより、第１の枚葉式真空処理機械内と第２の枚葉式真空処理機械内とは常に相真空絶縁でき、かつ基板のみを搬送することができるので、第１および第２の枚葉式真空処理機械内部の雰囲気が相互に影響を及ぼされることはない。
【００１４】
第１隔離室を介して第２の枚葉式真空処理機械に供給された基板は、上述の回転テーブルの駆動により各真空処理室を真空絶縁し、各真空処理室で第２の真空処理が行われる。この第２の真空処理が終了すると、回転テーブルの駆動により第２の枚葉式真空処理機械の第２搬送室および第３の枚葉式真空処理機械の第１搬送室を介して、基板を１枚づつ第２の枚葉式真空処理機械から第２の枚葉式真空処理機械へと搬送するのであるが、基板は第２の枚葉式真空処理機械の第２搬送室と第３の枚葉式真空処理機械の第１搬送室との間に設けられる第２隔離室の一対の第２開口を介して搬送される。この第２隔離室は上述の第１隔離室と同様な作用を行い、第２の枚葉式真空処理機械内と第３の枚葉式真空処理機械内とを常に相真空絶縁することができ、かつ基板のみを搬送することができる。以下、同様にして基板は第３、第４、・・・、第ｎ番目の枚葉式真空処理機械において第３、第４、・・・、第ｎ番目の真空処理が行われるのであるが、各枚葉式真空処理機械の間は第３、第４、・・・、第（ｎ−１）隔離室により常に相真空絶縁される。そして、第ｎ番目の真空処理が行われた基板は第ｎ番目の枚葉式真空処理機械の取出室から１枚づつ外方へと取り出される。
【００１５】
請求項３の発明によれば、基板は装置外部の基板供給室から隔離室を介して第１の枚葉式真空処理機械の仕込室に基板が仕込まれるのであるが、基板はこの隔離室に形成される一対の開口を通って仕込室に搬送される。この開口は隔離室内部に配設される一対のロックバルブにより、基板供給室と仕込室とを相互に真空絶縁可能である。基板供給室から隔離室内に基板を搬送するときはこの基板供給室側の開口を開弁し、搬送手段により基板が隔離室内に搬送された後、再び開口を閉弁する。そして、隔離室から仕込室に基板を搬送するときはこの仕込室側の開口を開弁し、同じく搬送手段により基板が仕込室内に搬送された後、再びこの開口を閉弁する。基板は仕込室に位置する基板ホルダに保持されるのであるが、第１駆動機構および第２駆動機構の駆動により回転テーブルが所定角度の回転および所定距離の昇降作用を行うことにより各真空処理室を真空絶縁し、第１の真空処理が行われる。この第１の真空処理が終了すると、回転テーブルの駆動により搬送室および第２の枚葉式真空処理機械の第１搬送室を介して、基板を１枚づつ第１の枚葉式真空処理機械から第２の枚葉式真空処理機械へと供給する。第１搬送室を介して第２の枚葉式真空処理機械に供給された基板は、上述の回転テーブルの駆動により各真空処理室を真空絶縁し、各真空処理室において第２の真空処理が行われる。この第２の真空処理が終了すると、回転テーブルの駆動により第２搬送室および第３の枚葉式真空処理機械の第１搬送室を介して、基板は第３の枚葉式真空処理機械へと供給され、以下、同様に第３、第４、・・・、第ｎ番目の真空処理が行われる。これら第１ないし第ｎ番目の真空処理済の基板は第ｎ番目の枚葉式真空処理機械の取出室より外方へと取り出されるのであるが、上述した仕込室への基板の仕込みとは逆の手順で外部の基板供給室へと移送される。以上により、常に各枚葉式真空処理機械の内外とを相真空絶縁することができるので、装置内での基板の成膜を能率的に、かつ安定して行うことができる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施例による枚葉式真空処理装置の配置平面図を示しており、その全体は５０で示され、図２はその外観図を示している。本実施例による枚葉式真空処理装置５０はハードディスク用基板（アルミニウム合金製）の成膜を行う装置であり、第１の枚葉式真空処理機械（以下、単に第１サテライトと称する）５１、第２の枚葉式真空処理機械（以下、単に第２サテライトと称する）５２および第３の枚葉式真空処理機械（以下、単に第３サテライトと称する）５３から成る。第１サテライト５１の本体５４には仕込室５７、予備室５８ａ、５８ｂ、加熱室５９ａ、５９ｂ、第１搬送室６０、再生室６１および予備室５８ｃがそれぞれ４５度間隔で配設されている。また、第２サテライト５２の本体５５には第１搬送室６０、加熱室６２、第１スパッタ室６３ａ、６３ｂ、第２スパッタ室６３ｃ、６３ｄ、第２搬送室６５および再生室６６が同様に４５度間隔で配設されており、さらに、第３サテライト５３の本体５６には第２搬送室６５、反応室６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、取出室、予備室７０および再生室７１が同様に４５度間隔で配設されている。これらの真空処理室は各々独立して真空排気可能となっている。
【００１８】
すなわち、本実施例の枚葉式真空処理装置５０は第１サテライト５１で基板の仕込み、および前処理としての加熱処理を行い、第２サテライト５２では主に磁性層成膜処理を行い、そして第３サテライト５３では主に保護膜成膜処理を行うのであるが、特に第２サテライト５２の第１スパッタ室６３ａ、６３ｂではＣｒ（クロム）層の成膜、第２スパッタ室６４ａ、６４ｂではＣｏ（コバルト）合金の成膜を行い、これら第１、第２スパッタ室６３ａ、６３ｂ、６４ａ、６４ｂはＵＣＴ（ウルトラクリーンテクノロジ）成膜室となっている。第３サテライト５３の反応室６８ａ〜６８ｃではプラズマＣＶＤ（Ｐ−ＣＶＤ）によりＣ（カーボン）膜の成膜を行うようにしている。
【００１９】
次に各サテライト５１、５２、５３の本体５４、５５、５６の構成について説明するが、各本体５４、５５、５６はそれぞれ同様な構成を有するので、代表的に第１サテライト５１の本体５４について説明する。
【００２０】
第１サテライト５１の本体５４内部には、図１３に示した従来の枚葉式真空処理装置１４と同様に、図１４に示す基板搬送機構２３が配設されている。すなわち、回転テーブル２４の中央底部には、本体５４の一部に固定される支持板２５を貫通する軸部２４ａが真空シールに挿通しており、この下端部は回転テーブル２４を所定距離だけ昇降させるための、本発明の構成要素である第２駆動機構としての昇降駆動部２６に固定されている。回転テーブル２４の軸部２４ａにはギヤ３０が一体的かつ同心的に固定されており、このギヤ３０と、支持板２５上に配設される、本発明の構成要素でもある第１駆動機構としての回転駆動部２７の駆動軸３１との間にタイミングベルト２９が巻装されている。この回転駆動部２７の駆動により、回転テーブル２４が所定角度づつ、所定のタイミングで回転駆動されるようになっている。
【００２１】
また図１４に示すように、回転テーブル２４上の外周縁部には４５度間隔で８個の基板ホルダ３２が配設されており、これは図１５に示されるように、基板ホルダ３２の底板３２ａにはシール部材３３が装着されており、また底板３２ａと回転テーブル２４との間は複数のばね３４により弾性支持されている。図示せずとも、ばね３４の下端部にはそれぞれ台座が固定されており、この台座を介して回転テーブル２４に固定されているものとする。なお、基板２２はその下端部を基板ホルダ３２の上端部に形成された円弧状の溝３２ｂに係合させることにより保持されるようになっている。
【００２２】
第２および第３サテライト５２、５３の本体５５、５６内にも上述のような基板搬送機構２３が配設されているのであるが、回転テーブル２４は本体５４、５５、５６内の所定の真空度に保たれた搬送空間Ｓ（図１０参照）内で回転駆動部２７により回転駆動され、また昇降駆動部２６の駆動により所定距離だけ上昇駆動されたときは、それぞれの基板ホルダ３２は本体５４、５５、５６に等角度間隔で配設される各真空処理室に収容されるようになっている。このとき基板ホルダ３２の底板３２ａの装着されるシール部材３３により、各真空処理室と搬送空間Ｓとは相真空絶縁された状態となる。この状態で、それぞれの真空処理室で所定の真空処理がされるようになっている。
【００２３】
図２に示すように、第１サテライト５１の仕込室５７と第３サテライト５３の取出室６９とは一直線上に並んで配設されており、これら仕込室５７および取出室６９の下方には直線コンベヤ８０が搬送台８１の上に敷設されている。直線コンベヤ８０には所定の間隔をおいてカセット８２が載置されており、それぞれのカセット８２は１２枚の基板２２を収容することが可能となっている。直線コンベヤ８０の上流側から矢印ａの方向に移送されてくるカセット８２が仕込室５７の近傍にまで到達すると、ここで基板仕込装置７４により１枚づつ基板２２が仕込室５７へと仕込まれるようになっている。なお、仕込室５７は後述するように基板供給室７２、隔離室７３ａおよび仕込室本体７６から成り、このうち基板供給室７２へと基板２２が基板仕込装置７４により供給されるようになっている。そこで、この基板仕込装置７４の詳細について以下に説明する。
【００２４】
図３に基板仕込装置７４の要部の拡大図を示すが、基板供給室７２の直下方には、図１５に示す基板ホルダ３２と同様な構成の保持部材８５が架台８８上に配設されている。すなわち、保持部材８５の底板８５ａにはシール部材８６が装着されており、底板８５ａと架台８８との間は複数のばね８７により弾性支持されている。これもまた図示せずとも、ばね８７の下端部にはそれぞれ台座が固定されており、この台座を介して架台８８に固定されているものとする。そして保持部材８５の上端部には円弧状の溝８５ｂが形成されており、ここに基板２２の下端部を係合させることにより、基板２２を保持させるようになっている。また架台８８の下端部には、図示せずともこの保持部材８５を所定距離だけ昇降させる駆動装置が取り付けられており、保持部材８５を図３に示す下降位置から所定距離だけ上昇させたときには、上方の基板供給室７２の開口７２ａを介して底板８５ａから基板２２を含めた保持部材上部を収容させ、かつ底板８５ａに装着されるシール部材８６により基板供給室７２内と外気とを相隔離することができるようになっている。
【００２５】
保持部材８５の側部には、直線コンベヤ８０上のカセット８２から１枚づつ基板２２を保持部材８５に転送する転送部材９０が配設されており、これは図３ないし図５に示すように軸部９１と翼部９２とから成る。軸部９１は軸方向に所定距離だけ昇降することができ、また軸のまわりに所定角度だけ回動することができるようになっている。他方、翼部９２の先端中央部には一対の係合部９３、９３が配設されており、これら係合部９３、９３は図４に示すように、翼部９２から外方へ所定距離だけ突出することができ、さらにこの位置から上下方向に所定距離だけ移動させることにより、一点鎖線で示す基板２２の中心孔２２ａに係合可能となっている。
【００２６】
基板仕込装置７４は以上のように構成されるが、次に仕込室５７の詳細について説明する。
【００２７】
仕込室５７は上述したように基板供給室７２、隔離室７３ａおよび仕込室本体７６から成っており、図６に隔離室７３ａの拡大断面図を示す。基板仕込装置７４により基板供給室７２に供給された基板２２は図６に示す隔離室７３ａを通って第１サテライト５１の真空処理室の１つである仕込室本体７６に搬送されるのであるが、以下、隔離室７３ａの詳細について説明する。
【００２８】
中継部材９８は隔離室７３ａの底部中央に配設され、これは中継ブロック１０４、駆動ロッド１０５および第１駆動部としての駆動部１０６から成る。この中継部材９８の駆動部１０６はケーシング９５の底壁下面中央にシール部材１０３を介して固定されており、その駆動ロッド１０５をケーシング９５の第１貫通孔１０２に挿通させている。そして、この駆動ロッド１０５の端部には、上部に基板２２を保持するための係合溝１０４ａを形成した中継ブロック１０４が固定されており、駆動部１０６の駆動により中継ブロック１０４は所定距離だけ昇降駆動されるようになっている。中継部材９８は以上のようにして構成されるが、隔離室７３ａはこの中継部材９８を中心に図中左右対称な構成となっている。
【００２９】
隔離室７３ａの左右の側壁には搬送部材９７ａ、９７ｂおよびロックバルブ９９ａ、９９ｂが配設されている。搬送部材９７ａ、９７ｂは搬送ブロック１１１ａ、１１１ｂ、駆動ロッド１１２ａ、１１２ｂおよび第２駆動部としての駆動部１１３ａ、１１３ｂとから成る。搬送部材９７ａ、９７ｂの駆動部１１３ａ、１１３ｂはケーシング９５の両側壁外部にシール部材１０９ａ、１０９ｂを介して固定されており、その駆動ロッド１１２ａ、１１２ｂをケーシング９５の両側壁の第２貫通孔１０７ａ、１０７ｂに挿通させている。そして、この駆動ロッド１１２ａ、１１２ｂの端部には、上部に基板２２を保持するための係合溝１１４ａ、１１４ｂを形成した搬送ブロック１１１ａ、１１１ｂが固定されており、駆動部１１３ａ、１１３ｂの駆動により搬送ブロック１１１ａ、１１１ｂは、図６において一点鎖線で示すＰ（Ｐ’）の位置から隔離室７３ａ中央の二点鎖線で示すＱの位置まで水平方向に移動可能となっている。なお、この搬送部材９７ａ、９７ｂは図７に示すように、その駆動ロッド１１２ａ、１１２ｂは端部で二股に分岐しており、その各々の端部に搬送ブロック１１１ａ、１１１ｂが二分割されて固定されている。これら両ブロック間の間隔は図示するように中継部材９８の中継ブロック１０４の幅より若干大きく形成されている。
【００３０】
次に、ロックバルブ９９ａ、９９ｂの詳細について説明する。図６においてケーシング９５の底壁部および側壁部にはそれぞれ開口１０１ａ、１０１ｂおよび第３貫通孔１０８ａ、１０８ｂが形成されており、開口１０１ａ、１０１ｂには弁座形成部材１００ａ、１００ｂがシールリング１１５ａ、１１５ｂを介在して取り付けられている。これに対向して直方形状の弁体１１４ａ、１１４ｂがその外周縁部に形成した溝にエラストマー等で成るシール部材１１６ａ、１１６ｂを嵌着していて、弁座形成部材１００ａ、１００ｂと当接して図示するような弁閉状態をとることができる。第３貫通孔１０８ａ、１０８ｂを気密に固定するように第４駆動部としての駆動部１１７ａ、１１７ｂがシール部材１１０ａ、１１０ｂを介してケーシング９５の外壁に固定されており、その駆動ロッド１１８ａ、１１８ｂが第３貫通孔１０８ａ、１０８ｂに遊嵌して端部に上述した弁体１１４ａ、１１４ｂを固定している。駆動部１１７ａ、１１７ｂは弁体１１４ａ、１１４ｂを図６においてｘ方向およびｙ方向に所定距離だけ移動させることができ、弁体１１４ａ、１１４ｂをｙ方向のストローク分だけ上方に駆動して一点鎖線で示すＲの位置に移動させ、弁開状態をとらせることができるようになっている。これらｘおよびｙ方向の駆動は、図示せずとも、駆動部１１７ａ、１１７ｂ内の駆動ロッド１１８ａ、１１８ｂには永久磁石が固定されており、これと同心的にこれら永久磁石と対向するように電磁石を配設し、この電磁石の移動および電磁力の調整により行われるようになっている。これにより、弁体１１４ａ、１１４ｂをｘ方向の駆動により弁開位置および弁閉位置に移動させ、またｙ方向の駆動により弁閉位置で弁体１１４ａ、１１４ｂを弁座形成部材１００ａ、１００ｂに対して押圧させて隔離室７３ａを密閉するようにしている。
【００３１】
上述の開口１０１ａは基板供給室７２に連通しており、他方の開口１０１ｂは
仕込室本体７６に連通しているのであるが、隔離室７３ａ上部のこれら開口１０１ａ、１０１ｂに対応する位置には基板支持部材９６ａ、９６ｂが配設されている。これら基板支持部材９６ａ、９６ｂは第３駆動部としての駆動部１１９ａ、１１９ｂおよび支持部１２０ａ、１２０ｂとから成り、駆動部１１９ａ、１１９ｂの駆動により支持部１２０ａ、１２０ｂを図６の位置から開口１０１ａ、１０１ｂを介してそれぞれ基板供給室７２および仕込室本体７６内部にまで下降させることができるようになっている。またこの支持部１２０ａ、１２０ｂの端部には上下一対のアーム１２１ａ、１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｂが配設されており、これらアーム１２１ａ、１２１ｂは図８に示すように、軸方向および上下方向に移動可能で、図８Ｃに示すように基板２２の中心孔２２ａに係合することができるようになっている。
【００３２】
隔離室７３ａは以上のように構成され、主として基板支持部材９６ａ、９６ｂ、搬送部材９７ａ、９７ｂ、中継部材９８及び第１駆動部１０６、第２駆動部１１３ａ、１１３ｂ及び第３駆動部１１９ａ、１１９ｂにより本発明の搬送手段が構成される。また通常、ロックバルブ９９ａ、９９ｂは図６に示すように閉弁状態をとっており、また隔離室７３ａ内部はターボ分子ポンプ８３（図２参照）により図示しない排気口を介して所定の真空度に保たれている。
【００３３】
第１サテライト５１と第２サテライト５２との間に配設される第１搬送室６０は図１０に示すように、第１サテライト５１側の搬送室本体Ｖ、第２サテライト５２側の搬送室本体Ｗおよびこれら搬送室本体Ｖ、Ｗの間に配設される隔離室７３ｂとから成るが、この隔離室７３ｂは図６を参照して説明した仕込室５７の隔離室７３ａとまったく同一の構成となっている。すなわち、後述するように仕込室５７に仕込まれた基板２２は加熱室５９ａ、５９ｂにおいて所定の加熱処理が行われた後、この第１搬送室６０を通って基板２２が第１サテライト５１から第２サテライト５２へと供給されるのであるが、第１サテライト５１側の基板ホルダ３２に保持されて搬送室本体Ｖに収容された基板２２は、隔離室７３ｂ内部の基板支持部材９６ａ、９６ｂ、搬送部材９７ａ、９７ｂおよび中継部材９８とから成る搬送手段により第２サテライト５２側の搬送室本体Ｗ内に収容される基板ホルダ３２’に保持される。また、第２サテライト５２と第３サテライト５３との間に配設される第２搬送室６５の隔離室７３ｃも同様に構成される。
【００３４】
さらに取出室６９について説明すると、図２を参照して、取出室６９は取出室本体７７、隔離室７３ｄおよび基板供給室１２３とから成り、この基板供給室１２３の直下方に、上述した基板仕込装置７４と同様な構成の基板取出装置７５が配設されている。基板取出装置７５は転送部材１２４および保持部材１２５等からなり、これにより基板供給室１２３から外方へ取り出された基板２２を前方の直線コンベヤ８０上を流れるカセット８２内へと収容するようになっている。
【００３５】
本実施例の枚葉式真空処理装置５０は以上のように構成されるが、次にこの作用について説明する。
【００３６】
図２を参照して、仕込室５７への基板２２の仕込みについて説明する。直線コンベヤ８０により移送される未処理の基板２２を収容したカセット８２が基板仕込装置７４の近傍にまで到達すると、転送部材９０の翼部９２が図示の位置まで回動し、かつ軸部９１が軸方向に所定距離下降する。このとき、その翼部９２の係合部９３、９３が基板２２の中心孔２２ａに対向する。すると、これら係合部９３、９３が軸方向に所定距離だけ突出し、また上下方向に移動することにより係合部９３、９３が基板２２の中心孔２２ａに係合する。そして軸部９１が軸方向に所定距離だけ上昇し、翼部９２を所定角度だけ回動させ、再び軸方向に所定距離だけ下降させると、図３に示すように基板２２が保持部材８５の溝８５ｂ上に転送される。そして架台８８が所定距離だけ上昇することにより基板２２が直上方の基板供給室７２内に収容される。
【００３７】
図６を参照して、隔離室７３ａ内部において左方の搬送部材９７ａは先ずＰ位置にあり、基板２２が基板供給室７２内に収容されると、ロックバルブ９９ａはＲ位置に移動して開口１０１ａを開弁状態とする。すなわち隔離室７３ａと基板供給室７２とが相連通する。なお、このとき保持部材８５の底板８５ａに装着されるシール部材８６により基板供給室７２と装置外部とは真空絶縁されており、また隔離室７３ａ内部における右方のロックバルブ９９ｂは弁閉位置にあるので隔離室７３ｂと仕込室本体７６とは真空絶縁された状態となっている。この状態で基板支持部材９６ａの支持部１２０ａが下方へと延び、開弁状態となっている開口１００ａを通って基板供給室７２内の基板２２の中心孔２２ａに対して、支持部１２０ａのアーム１２１ａ、１２１ａが対向する。この状態を図８Ａに示す。次いで図８Ｂおよび図８Ｃに示すようにアーム１２１ａ、１２１ａが軸方向に突出することにより基板２２の中心孔２２ａを貫通し、そして上下方向に移動して基板２２の中心孔２２ａに係合する。その後、再び支持部１２０ａが上方へと移動し、図６に示す位置まで上昇し、下方の搬送部材９７ａがＰ位置から実線で示す位置に、またロックバルブがＲ位置から実線で示す弁閉状態となり、再び隔離室７３ａが基板供給室７２および仕込室本体７６の双方から隔離する。なお、ロックバルブ９９ａの開閉に伴って隔離室７３ａ内の真空度が低下しても、隔離室７３の内部はターボ分子ポンプ８３の真空排気作用により常に所定の真空度にまで回復される。
【００３８】
基板２２を支持した基板支持部材１２０ａは下方の搬送部材９７ａの搬送ブロック１１１ａに向けて下降し、搬送ブロック１１１ａの係合溝１１４ａに基板を載置する。すると支持部１２０ａのアーム１２１ａ、１２１ａが先と逆の手順で基板２２の中心孔２２ａに対する係合状態を解除する。このときの搬送部材９７ａおよび基板２２の状態を簡単にではあるが図７に示す。次いで中継部材９８の下降位置で搬送部材９７ａが図６において右方へと移動し、基板２２を保持したまま搬送ブロック１１１ａを図中二点鎖線で示すＱの位置まで搬送する。搬送ブロック１１１ａがＱの位置に停止すると、中継部材が図６に示す下降位置から上方へと移動し、中継ブロック１０４の係合溝１０４ａに基板２２の下端部を係合させ、さらに上昇することにより搬送ブロック１１１ａに代わって中継ブロック１０４が基板２２を保持する。基板２２と搬送ブロック１１１ａとの係合状態が解除されると、搬送ブロック１１１ａは駆動部１１３ａにより再び左方へと移動され、一点鎖線で示すＰ位置において次の基板を保持すべく待機する。
【００３９】
図７を参照して、基板２２を保持した中継ブロック１０４がその上昇位置を保った状態で、右方の搬送部材９７ｂが駆動を開始する。すなわち、駆動部１１３ｂの駆動により搬送ブロック１１１ｂを中継部材１０６が位置するＱ位置（図７において一点鎖線で示す位置）まで移動し、そこで停止する。そして駆動部１０６の駆動により中継ブロック１０４が下降し、基板２２を搬送ブロック１１１ｂの係合溝１１４ｂに係合させ、さらに下降することにより中継ブロック１０４に代わって搬送ブロック１１１ｂが基板２２を保持する。次いで搬送ブロック１１１ｂは基板２２を保持したまま駆動部１１３ｂの駆動により図６において実線で示す位置にまで移動して停止する。そこで搬送ブロック１１１ｂの直上方に位置する基板支持部材９６ｂの支持部１２０ｂが駆動部１１９ｂの駆動により下方に移動し、アーム１２１ｂ、１２１ｂを基板２２の中心孔２２ａに対向させ、上述した他方の基板支持部材１１９ａのアーム１２１ａ、１２１ａと同様な作用で搬送ブロック１１１ｂ上の基板２２を保持し、その後、所定距離だけ上昇する。この状態で、搬送部材９７ｂがＰ’の位置まで後退し、またロックバルブ９９ｂがＲ位置まで後退する。すなわち、ロックバルブ９９ｂは弁開位置にあり、隔離室７３ａと仕込室本体７６とが相連通する。このとき、第１サテライト５１の回転テーブル９は上昇位置にあり、回転テーブル９の外周縁部に配設された各基板ホルダ３２が仕込室本体７６を含む第１サテライト５１の各真空処理室内に収容されている。この状態で、基板２２を支持している基板支持部材９６ｂの保持部１２０ｂは下方へと延び、弁開状態となっている開口１０１ｂを介して仕込室本体７６に収容される基板ホルダ３２へと基板２２を載置する。そしてアーム１２１ｂ、１２１ｂと基板２２の中心孔２２ａとの係合状態を解除して再び図６に示す位置まで上昇し、その後、ロックバルブ９９ｂが図示する弁閉状態をとる。
【００４０】
以上のようにして、図９に示すように、基板２２は１枚づつ基板保持部材８５により基板供給室７２に供給され、隔離室７３ａ内部の搬送手段、すなわち基板支持部材９６ａから搬送部材９７ａ、中継部材９８、搬送部材９７ｂ、次いで基板支持部材９６ｂを経由して仕込室本体７６内に位置する第１サテライト５１の本体５４内の回転テーブル９の外周縁部に固定される基板ホルダ３２へと保持される。この隔離室７３ａにより、基板２２の装置外部から第１サテライト５１の基板ホルダ３２への仕込みは、常に第１サテライト５１内の雰囲気すなわち真空状態と外気とを真空絶縁した状態で行うことができる。
【００４１】
図１を参照して、仕込室５７内において、さらに詳しくは仕込室本体７６内において未処理の基板２２を保持した基板ホルダ３２は、回転テーブル９の所定距離の下降、４５度回転（図中矢印の向き）および所定距離の上昇により予備室５８ａに移送される。このとき、上述のような過程を経て仕込室本体７６において新たな未処理の基板２２が基板ホルダ３２に保持される。そして再び回転テーブル９の下降、４５度回転および上昇の一連の動作を繰り返すことにより、仕込室５７へと順次、未処理の基板２２が基板ホルダ３２に保持される。先に未処理の基板２２を保持した基板ホルダ３２が加熱室５９ｂに供給されると、これより上流側の加熱室５９ａにも未処理の基板２２を保持した基板ホルダ３２が供給された状態となるが、この時点で加熱室５９ａおよび５９ｂにおいて一斉に基板２２の所定の真空加熱処理（脱ガス処理）が行われる。なお、予備室５８ａ、５８ｂに供給された基板２２はここでは何ら真空処理はされることなく、待機しているだけである。
【００４２】
加熱室５９ａ、５９ｂにおける所定の真空加熱処理が終了すると、再び回転テーブル９の上述した一連の駆動が再開され、仕込室５７においては上述のように未処理の基板２２が順次、仕込まれる。また第１搬送室６０に至った基板ホルダ３２は図１０に示すように第１サテライト５１側のすなわち上流側の搬送室本体Ｖに収容される。ここに収容された加熱処理済の基板２２は隔離室７３ｂを介して、第２サテライト５２側のすなわち下流側の搬送室本体Ｗに収容される基板ホルダ３２’へと移送される。この第１搬送室６０の隔離室７３ｂ内に配設される搬送手段は、仕込室５７の隔離室７３ａ内に配設される搬送手段と同様な作用で第１サテライト５１側の搬送室本体Ｖから第２サテライト５２側の搬送室本体Ｗへと基板２２を搬送するので、その詳細な説明は省略する。
【００４３】
第１搬送室を介して第２サテライト５２の基板ホルダ３２’に供給された基板２２は、第１サテライト５１と同様に、回転テーブル９の一連の駆動により搬送室本体Ｗから加熱室６２に移送され、ここで再び所定の真空加熱処理（〜２８０℃）が行われる。このとき、第２サテライト５２の搬送室本体Ｗ内に位置する基板ホルダ３２’は、隔離室７３ｂを搬送されてきた次の基板２２を保持する。このようにして順次、基板２２が第２サテライト５２へと搬送される。加熱室６２において所定の加熱真空処理された基板２２は第１スパッタ室６３ａ、６３ｂにそれぞれ移送され、ここで先ずＣｒ（クロム）のＵＣＴ成膜が一斉に行われる。その後、これら成膜済の基板２２を第２スパッタ室６４ａ、６４ｂに移送し、Ｃｏ合金のＵＣＴ成膜を一斉に行う。これら第１、第２のスパッタ処理により基板２２に磁性層の成膜が行われる。この第２サテライト５２において磁性層の成膜が行われた基板２２は順次第２搬送室６５を介して第３サテライト５３の基板ホルダ３２”（図示されていない）へと供給されるのであるが、第２搬送室６５の隔離室７３ｃも仕込室５７の隔離室７３ａと同様な作用を行うことにより、基板２２を第２サテライト５２から第３サテライト５３へと搬送する。
【００４４】
第２搬送室６５を介して第３サテライト５３の基板ホルダ３２”に供給された基板２２は、上述した第１、第２サテライト５１、５２の回転テーブル９と同様に、第３サテライト５３の回転テーブル９が下降、４５度回転および上昇の一連の駆動を行い、第１搬送室６５から冷却室６７へと移送され、所定の冷却処理が行われる。この基板２２の冷却処理が終了すると再び回転テーブル９の一連の駆動が再開され、これにより順次、第２サテライト５２から第２搬送室６５を介して第３サテライト５３の基板ホルダ３２”に搬送されてきた基板２２を冷却室へと供給する。冷却済の基板２２はそれぞれ反応室６８ａ〜６８ｃに移送され、ここでプラズマＣＶＤ法によりＣ（カーボン）膜を磁性層の上から成膜する。すなわち保護膜の成膜を行う。反応室６８ａ〜６８ｃにおいて保護膜の成膜が行われた基板２２は、回転テーブル９の一連の駆動により取出室６９を介して装置外部へと取り出されるのであるが、以下、この基板２２の取出作用について説明する。
【００４５】
図２を参照して、第３サテライト５３の回転テーブル９の一連の駆動により取出室本体７７に移送されてきた成膜済の基板２２は隔離室７３ｄの上述と同様な搬送手段により基板供給室１２３に搬送されるのであるが、このとき基板供給室１２３の直下方に配設される基板取出装置７５の保持部材１２５は基板供給室１２３内に収容されている。すなわち、先に説明した基板仕込装置７４の保持部材８５が仕込室５７の基板供給室７２内に収容されたときの状態と同様に、基板供給室１２３と外気とを相真空絶縁した状態となっている。この状態で、隔離室７３ｄ内の搬送手段の作用により基板２２を保持した保持部材１２５は図２に示す下降位置をとり、転送部材１２４が上述した基板仕込装置７４の転送部材９０と同様な作用で保持部材１２５から直線コンベヤ８０上の前方のカセット８２へと基板２２を転送する。以下、この動作を繰り返すことにより、第３サテライト５３で保護膜の成膜が行われた基板２２は順次、取出室６９から１枚づつ装置外部に取り出され、直線コンベヤ８０上のカセット８２へと収容される。
【００４６】
なお、第１、第２および第３サテライト５１、５２、５３にそれぞれ配設される再生室６１、６６、７１は、各サテライト５１、５２、５３の基板ホルダ３２、３２’、３２”が基板２２の真空処理の過程で積層した付着膜の除去、すなわちスパッタクリーニング等による基板ホルダのクリーニングをする真空処理室であり、枚葉式真空処理装置５０の運転中でも上記基板ホルダのクリーニング作用を行うことができるようにしている。また付着物の除去が困難な場合は、装置全体を大気にベントすることなしに、これら再生室６１、６６、７１で基板ホルダの交換を行うことができるようになっており、装置の稼働率を向上させるようにしている。
【００４７】
本実施例による枚葉式真空処理装置５０は以上のような作用を行うのであるが、以下のような効果を奏することができる。
【００４８】
すなわち、仕込室５７および取出室６９のそれぞれに図６に示す隔離室７３ａ（７３ｄ）を設けているので、枚葉式真空処理装置５０とその外部とを常に真空絶縁することができ、能率的に、かつ基板２２への安定な薄膜作成を行うことができる。
【００４９】
また、第１搬送室６０および第２搬送室６５にも同様な隔離室７３ｂ、７３ｃを設けているので、各サテライト間の雰囲気を完全に分離することができる。すなわち例えば第２および第３サテライト５２、５３について言えば、本実施例では第２サテライト５２ではＵＣＴ成膜を、他方、第３サテライト５３ではプラズマＣＶＤによる成膜をそれぞれ行うようにしたが、第３サテライト５３ではＣＨ（炭化水素）系その他の特殊なガスを使用する。しかし第２搬送室６５の隔離室７３ｃによりこれらの特殊なガスが第２サテライト５２に回り込むのを防止することができ、よって第２サテライト５２において常に安定なＵＣＴ成膜を行うことができる。
【００５０】
また隔離室７３ａ〜７３ｄでは基板２２のみを搬送するようにしているので、特に第１、第２搬送室６０、６５について言えば、上述した従来のインライン方式のスパッタ装置１の有していた問題点、すなわち同一キャリア９（基板ホルダ３２、３２’、３２”）にプラズマＣＶＤによる膜や、ＵＣＴによる成膜が積層され、キャリアからの放出ガスまたは膜剥離が発生して成膜室の雰囲気を悪化させてしまう、という問題が生じる恐れがない。
【００５１】
以上を換言すると、本実施例の枚葉式真空処理装置５０によれば、従来、行い得なかったＵＣＴ成膜とプラズマＣＶＤによる成膜とがひとつの装置で安定に行うことができる。
【００５２】
以上、本発明の実施例について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００５３】
例えば以上の実施例では、枚葉式真空処理装置５０の各サテライト５１、５２、５３の各真空処理室を図１および図２に示したように配置したが、これに限らず、各真空処理室の配置変更または真空処理室の変更も可能である。例えば、第１サテライト５１の予備室５８ａ、５８ｂを加熱室に、また加熱室５９ａ、５９ｂを基板表面改質用スパッタ室に、また第２サテライトの真空処理室を上述の実施例と同様な配置にし、かつ第３サテライト５３の反応室６８ａ〜６８ｃをＣ（カーボン）膜成膜用スパッタ室として配置しても、基板（この例ではガラス基板に好適）の成膜を実施することも勿論、本発明に適用可能である。この場合でも、勿論、上述の実施例と同様な効果を奏することができる。
【００５４】
また以上の実施例では、仕込室５７および取出室６９の双方に同一構成の隔離室７３ａ、７３ｄを設けたが、どちらか一方のみとしてもよい。
【００５５】
また以上の実施例では、隔離室内部に配設される一対のロックバルブ９９ａ、９９ｂは電磁力により駆動されるようにしたが、これに代えて、図１１に示すような構成のロックバルブ１２９としてもよい。これは、端部が斜め方向に形成された開口１３４の縁部にシール部材１３３を装着させ、これに対向するように弁板１３０を当接させるようにしたものであり、この弁板１３０を駆動ロッド１３１を介して駆動部１３２により駆動させ、隔離室Ｅ内と下方の真空処理室Ｆとの間を真空絶縁可能としたものである。
【００５６】
また以上の実施例では、一対の開口１０１ａ、１０１ｂは隔離室７３ａ（ないし７３ｄ）の底壁部に形成したが、これを側壁部に形成して、隔離室内部における基板の搬送を水平方向を主体にするようにしてもよい。
【００５７】
また以上の実施例では、サテライト（枚葉式真空処理機械）を３台として説明したが、これに限らず、第４、第５、・・・、とさらに複数のサテライトを配設して行ってもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の枚葉式真空処理装置によれば、基板の成膜を行う真空処理室の雰囲気をその前処理側および後処理側の真空処理室の雰囲気と完全に分離することができるので、ウルトラクリーンテクノロジ（ＵＣＴ）による成膜やプラズマＣＶＤによる成膜等の種々の複合プロセスをひとつの装置で両立して行うことができる。更に、請求項２によれば、確実に各枚葉式真空処理機械の真空の独立性を何ら損なうことなく、最小距離でこれら真空処理機械間の転送を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による枚葉式真空処理装置の配置平面図である。
【図２】同外観を示す斜視図である。
【図３】図２の要部を示す拡大図である。
【図４】図３の要部を示す正面図である。
【図５】同側面図である。
【図６】本発明の実施例による枚葉式真空処理装置の隔離室の拡大断面図である。
【図７】図６の作用を説明するための要部の簡略した斜視図である。
【図８】本発明の実施例における搬送手段である基板支持部材の作用を説明するための部分概略側面図で、Ａは基板との係合位置を示す図、Ｂは係合作用の途中を示す図、Ｃは係合状態を示す図である。
【図９】図６の作用を説明する概略斜視図である。
【図１０】他の隔離室の配置構成を示す拡大断面図である。
【図１１】本発明の実施例におけるロックバルブの変形例を示す拡大断面図である。
【図１２】従来例の真空処理装置を示す部分破断側面図である。
【図１３】他の従来例の真空処理装置を示す平面図である。
【図１４】図１３の内部機構を説明する斜視図である。
【図１５】図１４の要部の拡大斜視図である。
【符号の説明】
２２ 基板
２４ 回転テーブル
３２ 基板ホルダ
５０ 枚葉式真空処理装置
５１ 第１の枚葉式真空処理機械（第１サテライト）
５２ 第２の枚葉式真空処理機械（第２サテライト）
５３ 第３の枚葉式真空処理機械（第３サテライト）
５７ 仕込室
６０ 第１搬送室
６５ 第２搬送室
６９ 取出室
７２ 基板供給室
７３ａ 隔離室
７３ｂ 隔離室
７３ｃ 隔離室
７３ｄ 隔離室
７６ 仕込室本体
７７ 取出室本体
９６ａ 基板支持部材
９６ｂ 基板支持部材
９７ａ 搬送部材
９７ｂ 搬送部材
９８ 中継部材
９９ａ ロックバルブ
９９ｂ ロックバルブ
１０１ａ 開口
１０１ｂ 開口
１１１ａ、１１１ｂ 搬送ブロック
１０６ 第１駆動部
１１３ａ、１１３ｂ 第２駆動部
１１７ａ、１１７ｂ 第４駆動部
１１９ａ、１１９ｂ 第３駆動部
１２１ａ、１２１ｂ 一対のアーム
１２３ 基板供給室
１２９ ロックバルブ
１３４ 開口
Claims (3)
- 回転テーブルの外周縁部に等角度間隔に配設された複数の基板ホルダと、該各基板ホルダの直上方に配設された複数の真空処理室と、前記回転テーブルを回転駆動する第１駆動機構と、前記回転テーブルを昇降駆動する第２駆動機構とから成る枚葉式真空処理機械を複数備え、真空処理工程の順序で、第１の前記枚葉式真空処理機械は前記複数の真空処理室のうち少なくとも１つの真空処理室を仕込室とし、又更に他の少なくとも１つの真空処理室を搬送室とし、第２の前記枚葉式真空処理機械は前記複数の真空処理室のうち少なくとも１つの真空処理室を第１搬送室とし、又他の少なくとも１つの真空処理室は第２搬送室とし、同様に、第３の前記枚葉式真空処理機械は前記複数の真空処理室のうち少なくとも１つの真空処理室を第１搬送室とし、又他の少なくとも１つの真空処理室を第２搬送室とし、以下、同様に第４、第５、・・・、第ｎ番目の前記枚葉式真空処理機械を構成し、かつ該第ｎ番目の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室は取出室とし、前記第１、第２駆動機構により前記回転テーブルを所定角度ずつ回転させ、かつ前記回転テーブルを所定距離上昇させて前記各真空処理室を真空絶縁して所定の真空処理を行わせるようにし、前記第１の枚葉式真空処理機械の前記各真空処理室で第１の真空処理を行った基板を前記搬送室及び前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を介して前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室、前記各真空処理室に前記第１、第２駆動機構の駆動により順次前記基板ホルダで支持し、かつ真空絶縁して第２の真空処理を行わせ、該第２の真空処理を行った前記基板を前記第２の搬送室及び前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を介して前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室、前記各真空処理室に前記第１、第２駆動機構の駆動により順次、前記基板ホルダで支持し、かつ真空絶縁して第３の真空処理を行わせ、前記第２搬送室及び前記第４の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を介して、以下同様に、第４、第５、・・・、第ｎ番目の真空処理を行わせた後、前記取出室より外方に前記第１乃至第ｎ番目の真空処理済の前記基板を取り出すようにし、かつ前記第１の枚葉式真空処理機械の前記搬送室内と前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室との間に共通の第１隔離室を設け、該第１隔離室内部に前記第１の枚葉式真空処理機械の前記搬送室から前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室へ基板を搬送する第１搬送手段と、前記第１の枚葉式真空処理機械内と前記第２の枚葉式真空処理機械内とを相互に真空絶縁する一対の第１ロックバルブを設け、該第１ロックバルブは前記第１隔離室の壁部に形成された一対の第１開口を開閉するための第１弁板を備え、かつ前記第１隔離室と前記第１の枚葉式真空処理機械の前記搬送室、及び前記第１隔離室と前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を交互に真空絶縁可能とし、前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室と前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室との間に共通の第２隔離室を設け、該第２隔離室内部に前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室から前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室へ基板を搬送する第２搬送手段と、前記第２の枚葉式真空処理機械内と前記第３の枚葉式真空処理機械内とを相互に真空絶縁する一対の第２ロックバルブを設け、該第２ロックバルブは前記第２隔離室の壁部に形成された一対の第２開口を開閉するための第２弁板を備え、かつ前記第２隔離室と前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室、及び前記第２隔離室と前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を交互に真空絶縁可能とし、前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室と前記第４の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室との間に共通の第３隔離室を設け、該第３隔離室内部に前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室から前記第４の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室へ基板を搬送する第３搬送手段と、前記第３の枚葉式真空処理機械内と前記第４の枚葉式真空処理機械内とを相互に真空絶縁する一対の第３ロックバルブを設け、該第３ロックバルブは前記第３隔離室の壁部に形成された一対の第３開口を開閉するための第３弁板を備え、かつ前記第３隔離室と前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室、及び前記第３隔離室と前記第４の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を交互に真空絶縁可能とし、以下、同様に第４、第５、・・・、第（ｎ−１）隔離室を構成し、常に各前記枚葉式真空処理機械内を相真空絶縁するようにしたことを特徴とする枚葉式真空処理装置。
- 前記第１乃至第（ｎ−１）隔離室における前記搬送手段は、
（１）底部中央に配設され、第１駆動部によって、垂直方向に駆動される中継部材と；
（２）前記中継部材の両側に配設され、それぞれ第２駆動部によって水平方向に駆動される搬送部材と；
（３）前記隔離室内の上部に配設され、それぞれ第３駆動部によって垂直方向に駆動され、前記一対の開口の直上方にある基板支持部材と；
から成り、
（ａ）前記一対の開口はそれぞれ上流側搬送室本体内と下流側搬送室本体内とに連通しており、
（ｂ）前記一対のロックバルブは前記中継部材の両側に配設され、それぞれ第４駆動部によって駆動され、前記一対の開口を交互に開閉し、前記一方の基板支持部材が下降し、前記一方の開口に連通している前記上流側搬送室本体内に基板ホルダにより保持されている基板を受け取り上昇し、次いで、一方の搬送部材に該基板を受け渡し、該一方の搬送部材の水平方向の移動により、前記中継部材に受け渡し、次いで、他方の搬送部材の前記中継部材への水平方向の移動により、前記中継部材から前記基板を受け取り、次いで、前記他方の基板支持部材の下降により、該他方の搬送部材に保持されている基板を受け取り、更に、該他方の基板支持部材の下降により、前記他方の開口に連通している前記下流側搬送室本体内の基板ホルダに該基板を受け渡すようにしたことを特徴とする請求項１に記載の枚葉式真空処理装置。 - 回転テーブルの外周縁部に等角度間隔に配設された複数の基板ホルダと、該各基板ホルダの直上方に配設された複数の真空処理室と、前記回転テーブルを回転駆動する第１駆動機構と、前記回転テーブルを昇降駆動する第２駆動機構とから成る枚葉式真空処理機械を複数備え、真空処理工程の順序で、第１の前記枚葉式真空処理機械は前記複数の真空処理室のうち少なくとも１つの真空処理室を仕込室とし、又更に他の少なくとも１つの真空処理室を搬送室とし、第２の前記枚葉式真空処理機械は前記複数の真空処理室のうち少なくとも１つの真空処理室を第１搬送室とし、又他の少なくとも１つの真空処理室は第２搬送室とし、同様に、第３の前記枚葉式真空処理機械は前記複数の真空処理室のうち少なくとも１つの真空処理室を第１搬送室とし、又他の少なくとも１つの真空処理室を第２搬送室とし、以下、同様に第４、第５、・・・、第ｎ番目の前記枚葉式真空処理機械を構成し、かつ該第ｎ番目の枚葉式真空処理機械の前記第２搬送室は取出室とし、前記第１、第２駆動機構により前記回転テーブルを所定角度ずつ回転させ、かつ前記回転テーブルを所定距離上昇させて前記各真空処理室を真空絶縁して所定の真空処理を行わせるようにし、前記第１の枚葉式真空処理機械の前記各真空処理室で第１の真空処理を行った基板を前記搬送室及び前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を介して前記第２の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室、前記各真空処理室に前記第１、第２駆動機構の駆動により順次前記基板ホルダで支持し、かつ真空絶縁して第２の真空処理を行わせ、該第２の真空処理を行った前記基板を前記第２の搬送室及び前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を介して前記第３の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室、前記各真空処理室に前記第１、第２駆動機構の駆動により順次、前記基板ホルダで支持し、かつ真空絶縁して第３の真空処理を行わせ、前記第２搬送室及び前記第４の枚葉式真空処理機械の前記第１搬送室を介して、以下同様に、第４、第５、・・・、第ｎ番目の真空処理を行わせた後、前記取出室より外方に前記第１乃至第ｎ番目の真空処理済の前記基板を取り出すようにし、かつ前記仕込室及び／又は前記取出室と前記枚葉式真空処理機械の外部に連通可能な基板供給室との間に共通の隔離室を設け、該隔離室内部に前記仕込室及び／又は前記取出室と前記基板供給室との間で前記基板を搬送する搬送手段と、前記仕込室及び／又は前記取出室内と前記基板供給室内とを相互に真空絶縁する一対のロックバルブを設け、該ロックバルブは前記隔離室の壁部に形成された一対の開口を開閉するための弁板を備え、かつ前記隔離室と前記仕込室及び／又は前記取出室、及び前記隔離室と前記基板供給室とを交互に真空絶縁可能とし、常に各前記枚葉式真空処理機械の内外とを相真空絶縁するようにしたことを特徴とする枚葉式真空処理装置。
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