JP3805465B2

JP3805465B2 - Vacuum deposition system

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Publication number: JP3805465B2
Application number: JP3740097A
Authority: JP
Inventors: 道夫砂川; 勇人天久
Original assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Current assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2017-02-21
Also published as: JPH10237647A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空状態で基板等のワークに対し成膜する真空成膜装置に関し、特に、ロードロック装置及び成膜用の処理装置を円環状に配設して連続処理を行うようにしたものに関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の真空成膜装置として、例えば特開平５―３０４１９７号公報等に示されるように、基板に対する成膜を行うための処理装置を有する複数の処理室及びロードロック室を垂直方向の中心線周りに円環状に配置して、この各室を上記複数室の円環状配列の中心部に配設した真空チャンバにそれぞれゲートバルブを介して連通させ、真空チャンバ内にロボット等の搬送装置を設置し、この搬送装置によりゲートバルブを開いて各室に対する基板の搬入出を行いながら、各室で順に基板に対する処理を行うようにしたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のものでは、複数の室の配列の中心部に搬送装置を、基板の各室への搬入出と室間の搬送とを行うように作動させる必要があり、その搬送装置の構造が複雑になる。しかも、搬送装置は真空チャンバ内で作動するので、その駆動源の冷却システムや、搬送装置に起因する真空チャンバ全体の外気との気密性低下の補償が要求され、成膜装置全体の構造も複雑になるのは避けられない。
【０００４】
また、搬送装置については、基板の各室への搬入出及び室間の搬送を行うために位置決め制御する必要があり、高精度の制御が必要であった。
【０００５】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、その目的は、上記のようにロードロック装置や処理装置を円環状に配設して、基板等のワークに対する成膜のための各種処理を連続して行うようにした真空成膜装置に対し、その構造レイアウトを改良することにより、ワークの搬送のためのシステムを簡略化するとともに、その制御を容易に行うようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的の達成のため、この発明では、従来とは逆に、ロードロック装置や処理装置は真空チャンバの周壁部に配設する一方、真空チャンバ内に複数の室を回転可能に設け、この各室をそれぞれ各装置に対面するように回転停止させた状態で、各室に対しワークを搬入出し、かつ各室内のワークに対し成膜のための所定処理を行う一方、各室の回転によりワークを装置間で搬送するようにすることにより、ワークの搬入出から複数の処理までが連続して行われるようにした。
【０００７】
具体的には、請求項１の発明では、真空成膜装置を、真空チャンバ内に所定方向の回転中心回りに所定角度ずつ回転可能に設けられ、周縁部に、半径方向外側に開放されかつ成膜対象のワークを収容する複数の処理室を有する回転体と、真空チャンバの周壁部に上記回転体の停止状態で各処理室に対面するように配設され、該対面する処理室に対しワークの搬入出を行うロードロック装置、及び処理室のワークに対し成膜のための所定の処理を施す処理装置とを備えてなるものとする。また、上記ロードロック装置のロードロック室に真空ポンプを接続する。
【０００８】
上記の構成により、真空チャンバ内は真空状態に保たれ、その内部で回転体が所定角度ずつ間欠的に回転し、その停止状態では、回転体周縁部の処理室が真空チャンバ周壁部のロードロック装置及び処理装置に対面する。この状態で、ロードロック装置に対面した処理室に対し該ロードロック装置を介してワークの搬入出が行われるとともに、処理室のワークが処理装置により成膜のために処理される。その後、回転体が回転して再度停止すると、上記処理室は他の処理装置又はロードロック装置に対面し、このことでワークが処理室毎、他の処理装置又はロードロック装置に搬送されることとなる。そして、以後は上記と同様の動作が繰り返されて、ワークに対する処理が順に連続して行われる。
【０００９】
したがって、回転体を間欠的に回転させるだけで、処理室がロードロック装置と処理装置との間又は異なる処理装置間で移動してその内部のワークの搬送が行われ、回転体の停止状態で、各処理室に対面するロードロック装置又は処理装置によりワークの搬入出又は処理室でのワークに対する成膜のための処理を行うので、ワークの搬送システムとしては真空状態であっても特別な構造が不要で極めて簡単になるとともに、ワークの搬送を行うための高精度の制御も要らなくなる。しかも、回転体は真空チャンバ内で間欠的に回転させるだけで済み、その駆動源の冷却が不要で、真空チャンバの外気との気密密閉性も良好に確保でき、成膜装置の構造を簡略化することができる。さらに、ロードロック装置のロードロック室に真空ポンプを接続したことにより、ロードロック装置をアンロードロック状態からロードロック状態に作動させる際、真空ポンプの吸引排気によってロードロック室を真空状態に素早く復帰させることができる。
【００１０】
請求項２の発明では、上記ロードロック装置及び処理装置のうち、少なくともロードロック装置に、回転体半径方向への移動により、該装置に対面する処理室の開口周縁部に先端部が接離して該処理室及び装置を真空チャンバ内に対し連通又は連通遮断する押圧体を設け、回転体が停止したときには、押圧体を半径方向内側に移動させて押圧体先端部を処理室の開口周縁部に密着させることにより、処理室を真空チャンバ内と連通遮断させかつ装置に連通させる一方、回転体が回転するときには、押圧体を半径方向外側に移動させて押圧体先端部を処理室の開口周縁部から離隔させることにより、処理室を真空チャンバ内及び装置に連通させるように構成する。
【００１１】
この発明では、真空チャンバ周壁部のロードロック装置及び処理装置のうちの少なくともロードロック装置に押圧体が設けられており、この押圧体を備えた装置に処理室が対面して回転体が停止したとき、押圧体が回転体の半径方向内側に移動して、その先端部が処理室の開口周縁部に密着する。このことで、処理室は真空チャンバ内と連通遮断されるが装置には連通し、この状態で装置により処理室に対するワークに搬入出又は処理室のワークに対する所定の成膜処理が行われる。一方、回転体が回転するときには、押圧体は回転体の半径方向外側に移動し、その押圧体の先端部が上記処理室の開口周縁部から離隔する。このことにより、処理室が真空チャンバ内及び装置の双方に連通する通常の状態になる。
【００１２】
したがって、この発明では、押圧体先端部の処理室の開口周縁部への密着により、処理室が真空チャンバ内と連通遮断されて装置のみに連通するので、その装置の作動を真空チャンバ内や他の装置の影響を受けることなく安定して行うことができる。
【００１３】
請求項３の発明では、上記請求項２の真空成膜装置において、処理室の開口周縁部と該開口周縁部に接離する押圧体先端部とを、回転体の回転中心を中心とする円弧面に形成する。このことで、押圧体を少し移動させるだけで、その先端部の処理室の開口周縁部への密着状態及び離隔状態を切り換えることができ、その切換えの容易化を図ることができる。また、押圧体の先端部と処理室の開口縁部とが離隔しているときに両者の間隔を小さくすることができるので、その処理室の密閉性を高めることができる。
【００１４】
請求項４の発明では、請求項１〜３のいずれかの真空成膜装置において、処理室の壁部に、処理室と真空チャンバ内とを連通する開口を形成し、真空チャンバの壁部には、回転体の停止状態で、上記開口を開閉する開閉弁を設ける。こうすると、回転体が停止して処理室がロードロック装置又は処理装置に対面しているとき、開閉弁による開口の閉塞によって処理室が真空チャンバに対して略遮断された状態になり、処理室の密閉性を高めることができる。また、開閉弁によって開口が開かれたときには、処理室の真空チャンバ内との連通性を高めて、その真空度を向上させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明の実施形態に係る真空成膜装置Ａを示し、この成膜装置Ａは、基板等のワーク（図示せず）に対し各種の装飾用被膜を形成するために使用される。
図１〜図３において、１は架台で、その上面には真空チャンバ２が設置されている。この真空チャンバ２は水平方向の断面が正五角形状の箱体からなっていて、その周壁部は５つの平面状の側壁２ａ〜２ｅで構成されている。これら５つの側壁２ａ〜２ｅのうちの１つ２ａにはロードロック装置４が設けられている。このロードロック装置４は、図２及び図４に示すように、チャンバ側壁２ａに形成した開口５に気密状に組み付けられた扉枠６を有する。この扉枠６は真空チャンバ２の内側に開放された有底箱形状のもので、その開口側（チャンバ２内側）の周縁には内向きフランジ部６ａが形成され、扉枠６の内部にはロードロック室７が設けられている。扉枠６のチャンバ２外側の外壁部には扉８によって開閉されるワーク搬入出口９が貫通形成されており、扉８を開いたときには、ロードロック室７を、該ロードロック装置４に対面する後述する処理室３０と共に大気に開放する一方、扉８を閉じたときには、ロードロック室７及び処理室３０を大気から密閉遮断する。
【００１７】
また、図１に示す如く、上記ロードロック装置４の扉枠６には吸引配管１０が気密状に貫通して取り付けられ、この吸引配管１０は図外の荒引き用の副真空ポンプに接続されており、この副真空ポンプによりロードロック室７を荒引きして真空状態とするようになっている。
【００１８】
尚、図示しないが、このロードロック室７は大気連通路を介して大気に連通され、この大気連通路には常時閉の大気導入弁が配置されており、ロードロック装置４のアンロードロック時、真空状態にあるロードロック室７及び処理室３０に大気導入弁の開弁により大気を導入して、その真空を破るようにしている。
【００１９】
上記真空チャンバ２の周壁部における５つの側壁２ａ〜２ｅのうち、上記ロードロック装置４の側壁２ａに対し一側に隣接して連続する残りの３つの側壁２ｂ〜２ｄには、ワークに対し成膜のための各種処理を行う処理装置１２〜１４が設けられている。すなわち、例えばワークに多層の成膜を順次行う場合には、その工程が順に行われるように各成膜毎の成膜処理装置１２〜１４がロードロック装置４から図１で反時計回り方向に順番に配置されている。また、成膜処理の前後処理のために加熱や洗浄を行う場合には、ロードロック装置４をロード専用とし、該ロード装置４から図１で反時計回り方向に、ヒータ等による加熱処理装置、成膜処理装置、アンロードロック装置（アンロード専用）、逆スパッタリング等による洗浄処理装置、が順に配置されることになる。この各処理装置１２〜１４は、基本的に互いに同様の構造のもので、真空チャンバ２の側壁２ｂ〜２ｄを貫通した状態で設けられ、図示しないが、その真空チャンバ２内に臨む内端部は真空チャンバ２内に対して開放されており、この開放部を介して処理室３０のワークに対して所定の処理を行うようにしている。
【００２０】
さらに、真空チャンバ２の側壁２ａ〜２ｅのうちロードロック装置４の側壁２ａの他側（図１で時計回り方向）に隣接する側壁２ｅには吸引排気口１６が貫通形成され、この排気口１６は、架台１側方の取付台１８上に設置した主真空ポンプ１９に排気管２０を介して気密状に接続されており、この主真空ポンプ１９により真空チャンバ２内を吸引排気して真空状態に維持するようにしている。
【００２１】
上記真空チャンバ２の内部には回転体２２が垂直方向の回転中心回りに回転可能に軸支されている。すなわち、この回転体２２は、真空チャンバ２内の上下部に上下に対向して配置された互いに同じ大きさの正五角形状の板材からなる支持部２３，２４を備え、この両支持部２３，２４の各辺部間には有底箱状の箱部２５，２５，…がその開放部を半径方向外側に位置させかつ底壁部を垂直面に沿って配置した状態で一体的に架設されている。上側支持部２３の中心には上軸２６が、また下側支持部２４の中心には上軸２６と同心の下軸２７がそれぞれ回転一体に取り付けられ、下軸２７は真空チャンバ２の下壁（底壁）に回転可能に支持されている。上軸２６は真空チャンバ２の上壁を気密状に貫通してチャンバ２外に延び、その外端部にはモータ２８が駆動連結されており、このモータ２８の駆動により、回転体２２を上下軸２６，２７の回りに所定角度（７２°）ずつ間欠的に回転させる。
【００２２】
上記回転体２２の各箱部２５内には成膜対象のワークを収容する処理室３０が形成されている。つまり、回転体２２の周縁部に、半径方向外側に開放された複数の処理室３０，３０，…が設けられている。そして、この各処理室３０の開口周縁部３０ａは、回転体２２の回転中心（上下軸２６，２７）を中心とする円弧面に形成されている。また、上記モータ２８による回転体２２の間欠回転は、その停止状態で、回転体２２周縁の各処理室３０がそれぞれ真空チャンバ２周壁部のロードロック装置４、各処理装置１２〜１４及び吸引排気口１６のいずれかに対面するように行われ、この回転体２２が停止して各処理室３０にそれぞれロードロック装置４及び各処理装置１２〜１４が対面したときに、ロードロック装置４に対面する処理室３０に対しロードロック装置４を経てワークの搬入出を行い、各処理装置１２〜１４に対面する処理室３０のワークに対しそれぞれ処理装置１２〜１４毎の所定の処理を行うようにしている。
【００２３】
上記回転体２２における各処理室３０の上壁（箱部２５の上壁）にはそれぞれ回転体２２の回転中心と同心円周上の位置にバイパス孔としての開口３２が貫通形成され、この開口３２により各処理室３０と真空チャンバ２内とが連通されている。一方、真空チャンバ２の上壁部上面（外面）には上記ロードロック装置４及び処理装置１２〜１４の各位置（主真空ポンプ１９に連通する吸引排気口１６の位置は除く）に円周方向に対応して、上下方向の軸線を有するシリンダ３４がそれぞれ取付固定されている。この各シリンダ３４のピストンロッド３４ａは真空チャンバ２の上壁部を気密状に貫通してチャンバ２内に延び、その下端部には上記各処理室３０上壁の開口３２を開閉する開閉弁３５が一体に取り付けられており、各処理室３０がロードロック装置４及び処理装置１２〜１４に対面した状態で回転体２２が停止したとき、各シリンダ３４の伸縮作動によって各開閉弁３５を昇降移動させて各処理室３０上壁の開口３２を開閉するようにしている。
【００２４】
図４にも拡大詳示するように、上記ロードロック装置４には、ロードロック装置４に対面する処理室３０を真空チャンバ２に対し連通遮断してロードロック室７のみに連通させるための押圧体３７が設けられている。この押圧体３７は扉枠６における真空チャンバ２内側に摺動可能に配置された角筒形状のもので、その先端部３７ａ（内端部）は、上記処理室３０の開口周縁部３０ａと同様に、回転体２２の回転中心を中心とする円弧面に形成されている。この先端部３７ａには、ロードロック装置４に対面している処理室３０の開口周縁部３０ａに気密状に密着可能なシール材３８が一体に形成されている。また、押圧体３７の基端側（外端側）には扉枠６内のロードロック室７に位置する外向きフランジ部３７ｂが形成され、このフランジ部３７ｂのチャンバ２内側の側面にはシール材３９が取り付けられており、このフランジ部３７の側面を扉枠６における開口縁の上記内向きフランジ部６ａ背面側に当接させることで、押圧体３７のチャンバ２内側への移動を規制しつつ、押圧体３７と扉枠６との間をシール材３９によって気密シールするようにしている。
【００２５】
また、上記押圧体３７の外向きフランジ部３７ｂには押圧体３７の周縁全体に亘り分散配置した複数のスライダ４１，４１，…（１つのみ図示する）がそれぞれブラケット４２を介して取り付けられ、この各スライダ４１は、扉枠６の内側面に設けたガイドレール４３に摺動可能に支持されており、このスライダ４１のガイドレール４３での摺動により押圧体３７を回転体２２の半径方向へ移動可能としている。
【００２６】
さらに、上記押圧体３７外端の外向きフランジ部３７ｂと扉枠６の外壁部との間には押圧体３７駆動用のアクチュエータとしてのベローズ４５が回転体２２の半径方向に伸縮可能に架設され、このベローズ４５は扉枠６の外壁部に貫通形成したエア給排通路４６に接続されており、ベローズ４５に対し加圧エアを給排することで、押圧体３７を回転体２２の半径方向へ移動させて、その先端部３７ａのシール材３８をロードロック装置４に対面する処理室３０の開口周縁部３０ａに接離させ、その処理室３０及びロードロック室７を真空チャンバ２内に対し連通又は連通遮断する。つまり、回転体２２の停止時、ベローズ４５に加圧エアを供給したときには、押圧体３７を半径方向内側に移動させて押圧体３７先端のシール材３８を処理室３０の開口周縁部３０ａに密着させることにより、処理室３０を真空チャンバ２内と連通遮断させかつロードロック装置４のロードロック室７に連通させる一方、回転体２２の回転状態では、ベローズ４５から加圧エアを排出し、押圧体３７を半径方向外側に移動させて押圧体３７先端のシール材３８を処理室３０の開口周縁部３０ａから離隔させることにより、処理室３０を真空チャンバ２内及びロードロック装置４のロードロック室７に連通させるようにしている。
【００２７】
次に、上記成膜装置Ａの作動について説明する。
予め、主真空ポンプ１９の作動により真空チャンバ２内を吸引排気して真空状態にしておく。この真空チャンバ２内で回転体２２が停止した状態では、回転体２２周縁の各処理室３０がそれぞれ真空チャンバ２周壁部のロードロック装置４及び各処理装置１２〜１４に対面している。そして、各処理室３０は、その上壁の開口３２並びに処理室３０の周縁部とロードロック装置４及び各処理装置１２〜１４との間の間隙により真空チャンバ２内と連通されているので、真空チャンバ２内を全体として真空状態とするだけで各処理室３０が真空状態に保たれる。
【００２８】
この状態で、まず、上記ロードロック装置４に対面している処理室３０にワークを搬入する。すなわち、加圧エアの供給によりベローズ４５を伸長させて扉枠６内の押圧体３７を半径方向内側にスライドさせ、その先端のシール材３８を、ロードロック装置４に対面する処理室３０（箱部２５）の開口周縁部３０ａに密着させる。また、ロードロック装置４に対応する真空チャンバ２上壁のシリンダ３４を伸長動作させて、そのピストンロッド３４ａ下端の開閉弁３５により上記処理室３０上壁（箱部２５の上壁）の開口３２を閉じる。このことで、該処理室３０は真空チャンバ２内とは連通遮断されてロードロック室７のみに連通する。このように処理室３０を真空チャンバ２内と連通遮断した状態で、大気導入弁を開いてロードロック室７及びそれに連通する上記処理室３０に大気を導入した後、ロードロック装置４の扉８を開いてロードロック室７及び処理室３０を大気に開放し、その処理室３０内にワーク搬入出口９及びロードロック室７を経てワークを搬入収容する。
【００２９】
このワークの搬入後、上記扉８を閉めてロードロック室７及び処理室３０を大気から遮断し、荒引き用の副真空ポンプによりロードロック室７及び処理室３０を排気して真空状態にする。このようにロードロック装置４をアンロードロック状態からロードロック状態に作動させる際に、ロードロック室７に接続されている副真空ポンプによってロードロック室７及び処理室３０が排気されるので、押圧体３７の半径方向外側への移動によりロードロック室７をそのまま真空チャンバ２内に連通させて排気する場合に比較して、ロードロック室７及び処理室３０の真空状態への復帰を素早く行うことができる。
【００３０】
上記ロードロック室７及び処理室３０の真空度が所定以上となると、上記とは逆に、ベローズ４５内からの加圧エアの排出によりベローズ４５を収縮させて上記押圧体３７を半径方向外側にスライドさせ、その先端のシール材３８を、ロードロック装置４に対面する処理室３０の開口周縁部３０ａから離隔させるとともに、シリンダ３４を収縮させて処理室３０上壁の開口３２を開き、該処理室３０及びロードロック室７を真空チャンバ２内と連通させる。その際、処理室３０はその上壁の開口３２からも真空チャンバ２内へ吸引排気されるので、押圧体３７先端のシール材３８と処理室３０の開口周縁部３０ａとの間の間隙のみから排気する場合に比較して、処理室３０及びロードロック室７の排気を迅速に行うことができる。
【００３１】
こうして処理室３０を真空チャンバ２内と連通させた後、モータ２８により回転体２２が所定角度（７２°）だけ回転される。その際、押圧体３７先端のシール材３８は処理室３０の開口周縁部３０ａから離隔しているので、そのシール材３８が開口周縁部３０ａと干渉することはなく、回転体２２をスムーズに回転させることができる。
【００３２】
上記回転体２２が所定角度回転して停止すると、上記ロードロック装置４に対面していた処理室３０は、今度はロードロック装置４に隣接する処理装置１２に対面する。そして、この処理装置１２に対応する、真空チャンバ２上壁のシリンダ３４を伸長させてそのピストンロッド３４ａ下端の開閉弁３５により処理室３０上壁の開口３２を閉じ、この状態で処理装置１２により処理室３０内のワークに対し該処理装置１２特有の所定の処理を行う。また、上記回転体２２の所定角度の回転に伴い、ロードロック装置４と対面状態にあった処理室３０の回転方向後側に位置する処理室３０がロードロック室７に対面し、この処理室３０に対し上記と同様にしてワークが搬入される。
【００３３】
以上の動作を繰り返すことで、ロードロック装置４にて処理室３０に搬入されたワークは、回転体２２の回転及び停止に伴って各処理装置１３，１４に順に搬送され、該各処理装置１３，１４において処理装置１３，１４毎の所定の処理が施される。そして、回転体２２が１回転して停止すると、ワークに対する全ての処理が終了し、同じ処理室３０が元のロードロック装置４に対面する。この状態で、上記と同様に、ベローズ４５により押圧体３７を半径方向内側にスライドさせてその先端のシール材３８を処理室３０の開口周縁部３０ａに密着させるとともに、ロードロック装置４に対応するシリンダ３４を伸長させて開閉弁３５で開口３２を閉じ、処理室３０を真空チャンバ２内と連通遮断してロードロック室７のみと連通させ、大気導入弁を開き、扉８を開いて、その処理室３０の処理後のワークを搬出する。このワークの搬出後、その処理室３０に次の新たなワークを搬入する。
【００３４】
したがって、この実施形態では、真空チャンバ２内で回転体２２を間欠的に回転させるだけで、処理室３０がロードロック装置４から処理装置１２〜１４に移動してその内部のワークの搬送が行われ、回転体２２の停止状態で、各処理室３０に対面する処理装置１２〜１４により該処理室３０のワークに対する処理を行うので、真空状態であってもワークの搬送システムは特別な構造が不要で極めて簡単になるとともに、ワークの搬送を行うための高精度の制御も要らなくなる。しかも、回転体２２は真空チャンバ２内で間欠的に回転させるだけで済み、その駆動源の冷却が不要で、真空チャンバ２の外気との気密密閉性も良好に確保でき、成膜装置Ａの構造を簡略化することができる。
【００３５】
また、上記各処理室３０に対しロードロック装置４を介してワークを搬入出するとき、上記のように押圧体３７先端のシール材３８が処理室３０の開口周縁部３０ａへ密着し、処理室３０が真空チャンバ２内と連通遮断されてロードロック室７のみに連通するので、そのロードロック装置４のアンロードロックに伴い、ロードロック装置４に対面する処理室３０のみの真空状態が破られるものの、他の処理室３０を含む真空チャンバ２内の真空状態が破壊されることはなく、ロードロック装置４の作動によるワークの搬入出を真空チャンバ２内の真空状態を安定維持しつつ行うことができる。
【００３６】
さらに、上記処理室３０の開口周縁部３０ａと該開口周縁部３０ａに接離する押圧体３７の先端部３７ａとは、いずれも回転体２２の回転中心を中心とする円弧面に形成されているので、押圧体３７による処理室３０と真空チャンバ２内との連通及びその遮断時、押圧体３７を半径方向に僅かの距離をスライド移動させるだけで、その先端のシール材３８の処理室３０の開口周縁部３０ａへの密着状態及び離隔状態を切り換えることができ、その切換えの容易化を図ることができる。しかも、押圧体３７を半径方向外側に移動させて、その先端のシール材３８を収容室３０の開口縁部３０ａと離隔させている状態では、両者の間隔を小さくでき、その処理室３０の密閉性を高めることができる。
【００３７】
また、処理室３０の上壁に処理室３０を真空チャンバ２内と連通させる開口３２が形成され、この開口３２が回転体２２の停止状態で開閉弁３５により閉じられるので、回転体２２が停止して処理室３０がロードロック装置４又は各処理装置１２〜１４に対面しているとき、処理室３０が真空チャンバ２に対して略遮断された状態になり、処理室３０の密閉性を高めて、例えばワークに対する処理効率の向上等を図ることができる。
【００３８】
尚、上記実施形態では、回転体２２周縁の処理室３０の数を５つとしているが、６つ以上又は４つ以下の複数に増減することもできる。
【００３９】
また、上記実施形態では、押圧体３７をロードロック装置４のみに設けているが、他の処理装置１２〜１４にも設けてもよく、その処理装置１２〜１４での処理時に処理室３０を真空チャンバ２内と確実に遮断して処理効率を高めることができる。
【００４０】
さらに、上記実施形態では、各処理室３０の上壁に開口３２を形成し、この開口３２を真空チャンバ２の上壁から開閉弁３５によって開閉しているが、この開口３２を処理室３０の下壁に形成して真空チャンバ２の下壁から開閉弁３５によって開閉するようにしてもよく、さらには処理室３０の上壁及び下壁の双方にそれぞれ開口３２を形成することもできる。
【００４１】
また、上記実施形態の成膜装置Ａは、ワークに装飾用被膜を形成するためのものであるが、本発明は、その他の成膜を行うための真空成膜装置に対しても適用することができる。
【００４２】
また、上記実施形態では、ワークの搬入出を行うロードロック装置４を１つとしているが、２つ以上設けてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明の真空成膜装置によると、真空チャンバ内に回転体を回転中心回りに所定角度ずつ回転可能に設けて、その周縁部に、半径方向外側に開放された複数の処理室を形成し、チャンバ周壁部に、各処理室に対するワークの搬入出を行うロードロック装置と、各処理室のワークに対し成膜のための処理を施す処理装置とをそれぞれ回転体の停止状態で各処理室に対面するように配設し、ロードロック装置のロードロック室に真空ポンプを接続したことにより、回転体を間欠的に回転させるだけでロードロック装置及び処理装置間でのワークの搬送を行うことができ、真空状態であってもワークの搬送システム及びその制御システムを簡略化できるとともに、回転体の駆動源の冷却が不要で、真空チャンバの外気との気密密閉性も良好に確保して、成膜装置の構造を簡略化することができ、さらには、ロードロック装置をアンロードロック状態からロードロック状態に作動させる際の真空状態への復帰速度を向上させることができる。
【００４４】
請求項２の発明によると、少なくともロードロック装置に、回転体半径方向への移動により対面状態の処理室の開口周縁部に先端部が接離する押圧体を設け、回転体の停止時に、押圧体先端部を処理室開口周縁部に密着させて、処理室を真空チャンバ内と連通遮断させかつ装置に連通させる一方、回転体の回転時には、押圧体先端部を処理室開口周縁部から離隔させ、処理室を真空チャンバ内及び装置に連通させるようにしたことにより、処理室を真空チャンバ内と連通遮断させて装置のみに連通できるので、その装置での作動安定化を図ることができる。
【００４５】
請求項３の発明によると、処理室の開口周縁部と押圧体先端部とを回転体の回転中心を中心とする円弧面に形成したことにより、押圧体先端部の処理室の開口周縁部への密着状態及び離隔状態の切換えの容易化を図ることができるとともに、押圧体先端部と処理室の開口縁部との離隔時の処理室の密閉性の向上を図ることができる。
【００４６】
請求項４の発明によると、処理室の壁部に開口を形成し、真空チャンバの壁部に、回転体の停止状態で開口を開閉する開閉弁を設けたことにより、回転体の停止状態で処理室の密閉性を高めてワークに対する処理効率の向上を図ることができるとともに、開閉弁の開弁時に処理室の真空度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る真空成膜装置を真空チャンバの上壁を除去して示す平面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】真空成膜装置の斜視図である。
【図４】ロードロック装置を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
Ａ真空成膜装置
２真空チャンバ
４ロードロック装置
７ロードロック室
１２〜１４処理装置
１９主真空ポンプ
２２回転体
２８モータ
３０処理室
３０ａ開口周縁部
３２開口
３４シリンダ
３５開閉弁
３７押圧体
３７ａ先端部
４５ベローズ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vacuum film forming apparatus for forming a film on a workpiece such as a substrate in a vacuum state, and in particular, a load lock device and a film forming processing apparatus are arranged in an annular shape to perform continuous processing. Belongs to the technical field.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of vacuum film forming apparatus, as shown in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-304197, a plurality of processing chambers and load lock chambers each having a processing apparatus for forming a film on a substrate are arranged in a vertical direction. The chambers are arranged in an annular shape around the center line of the chamber, and each chamber communicates with a vacuum chamber disposed in the center of the annular array of the plurality of chambers via a gate valve, and a robot or the like is transferred into the vacuum chamber. There is known a device in which an apparatus is installed and a gate valve is opened by the transfer device so that a substrate is sequentially processed in each chamber while a substrate is carried in and out of each chamber.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional apparatus, it is necessary to operate the transfer device at the center of the arrangement of the plurality of chambers so as to carry the substrate into and out of each chamber and transfer between the chambers. Becomes complicated. In addition, since the transfer device operates in the vacuum chamber, it is required to compensate for the cooling system of the drive source and the reduced airtightness of the entire vacuum chamber due to the transfer device, and the structure of the entire film forming device is also complicated. It is inevitable to become.
[0004]
In addition, the transfer device needs to be positioned and controlled in order to carry the substrate into and out of each chamber and to transfer between the chambers, and high-precision control is required.
[0005]
The present invention has been made in view of such points, and the object thereof is to arrange the load lock device and the processing device in an annular shape as described above, and to perform various processes for film formation on a workpiece such as a substrate. An object of the present invention is to simplify the system for transporting workpieces and easily control the work by improving the structural layout of the vacuum film forming apparatus that is continuously performed.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, contrary to the prior art, the load lock device and the processing device are disposed on the peripheral wall portion of the vacuum chamber, while a plurality of chambers are rotatably provided in the vacuum chamber. While each chamber is stopped to rotate so as to face each device, a work is carried in and out of each chamber, and a predetermined process for film formation is performed on the work in each chamber, while each chamber is rotated. By carrying the workpiece between the devices, the work from loading and unloading to the plurality of processes are continuously performed.
[0007]
  Specifically, in the first aspect of the present invention, the vacuum film forming apparatus is provided in the vacuum chamber so as to be rotatable by a predetermined angle around the rotation center in the predetermined direction, and is opened to the outer periphery in the radial direction. A rotating body having a plurality of processing chambers for storing a workpiece to be coated, and a circumferential wall portion of the vacuum chamber disposed so as to face each processing chamber in a stopped state of the rotating body. And a processing device that performs a predetermined process for film formation on the workpiece in the processing chamber.A vacuum pump is connected to the load lock chamber of the load lock device.
[0008]
With the above configuration, the vacuum chamber is kept in a vacuum state, and the rotating body rotates intermittently by a predetermined angle within the vacuum chamber. In the stopped state, the processing chamber at the periphery of the rotating body is a load lock on the vacuum chamber peripheral wall. Facing apparatus and processing equipment. In this state, the work is carried into and out of the processing chamber facing the load lock device through the load lock device, and the work in the processing chamber is processed for film formation by the processing device. Thereafter, when the rotating body rotates and stops again, the processing chamber faces another processing apparatus or load lock device, and thereby the workpiece is transferred to each processing chamber, another processing device or load lock device. It becomes. Thereafter, the same operation as described above is repeated, and the processes for the workpiece are successively performed.
[0009]
  Therefore, only by rotating the rotating body intermittently, the processing chamber moves between the load lock device and the processing device or between different processing devices, and the work inside thereof is transported. Since the load lock device or processing device facing each processing chamber performs processing for loading and unloading of the workpiece or film formation on the workpiece in the processing chamber, the workpiece transfer system has a special structure even in a vacuum state Is not required, and it becomes extremely simple, and high-precision control for carrying the workpiece is not required. In addition, the rotating body only needs to be rotated intermittently in the vacuum chamber, and it is not necessary to cool the drive source, ensuring a good hermetic seal with the outside air of the vacuum chamber, and simplifying the structure of the film forming apparatus. can do.In addition, by connecting a vacuum pump to the load lock chamber of the load lock device, when the load lock device is operated from the unload lock state to the load lock state, the load lock chamber is quickly returned to the vacuum state by the suction and exhaust of the vacuum pump. Can be made.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, at least the load lock device of the load lock device and the processing device is moved in the radial direction of the rotating body so that the tip end portion is brought into contact with and separated from the peripheral edge of the opening of the processing chamber facing the device. A pressing body is provided for communicating or blocking the processing chamber and the apparatus with respect to the inside of the vacuum chamber. When the rotating body stops, the pressing body is moved inward in the radial direction so that the tip of the pressing body is moved to the peripheral edge of the opening of the processing chamber. By close contact, the processing chamber is disconnected from the inside of the vacuum chamber and communicated with the apparatus. On the other hand, when the rotating body rotates, the pressing body is moved radially outward so that the tip of the pressing body is positioned at the peripheral edge of the opening of the processing chamber. The processing chamber is configured to communicate with the inside of the vacuum chamber and the apparatus by being separated from the chamber.
[0011]
In this invention, at least the load lock device of the load lock device and the processing device of the vacuum chamber peripheral wall portion is provided with a pressing body, the processing chamber faces the device provided with this pressing body, and the rotating body stops. At this time, the pressing body moves inward in the radial direction of the rotating body, and the front end thereof is in close contact with the opening peripheral edge of the processing chamber. As a result, the processing chamber is communicated with the inside of the vacuum chamber, but communicated with the apparatus. In this state, the apparatus carries the workpiece into the processing chamber and carries out a predetermined film forming process on the workpiece in the processing chamber. On the other hand, when the rotating body rotates, the pressing body moves outward in the radial direction of the rotating body, and the tip of the pressing body is separated from the peripheral edge of the opening of the processing chamber. This results in a normal condition where the processing chamber communicates with both the vacuum chamber and the apparatus.
[0012]
Therefore, in the present invention, the processing chamber is disconnected from the inside of the vacuum chamber by being in close contact with the peripheral edge of the opening of the processing chamber at the front end of the pressing body, so that the operation of the apparatus is performed only in the vacuum chamber or elsewhere. This can be carried out stably without being affected by the apparatus.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the vacuum film forming apparatus according to the second aspect, the opening peripheral edge of the processing chamber and the pressing body tip that contacts and separates from the opening peripheral edge are arcs around the rotation center of the rotating body. Form on the surface. This makes it possible to switch between the close contact state and the separation state of the front end portion of the processing chamber with respect to the peripheral edge of the opening of the processing chamber, and to facilitate the switching. Moreover, since the space | interval of both can be made small when the front-end | tip part of a press body and the opening edge part of a process chamber are spaced apart, the sealing property of the process chamber can be improved.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the vacuum film forming apparatus according to any one of the first to third aspects, an opening that communicates the processing chamber and the inside of the vacuum chamber is formed in the wall portion of the processing chamber, and the wall portion of the vacuum chamber is formed. Provides an on-off valve that opens and closes the opening when the rotating body is stopped. In this way, when the rotating body is stopped and the processing chamber faces the load lock device or the processing device, the processing chamber is substantially shut off from the vacuum chamber by closing the opening by the on-off valve. The hermeticity can be improved. Further, when the opening is opened by the opening / closing valve, the degree of vacuum can be improved by improving the communication between the processing chamber and the inside of the vacuum chamber.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 3 show a vacuum film forming apparatus A according to an embodiment of the present invention, and this film forming apparatus A is used for forming various decorative films on a workpiece (not shown) such as a substrate. Is done.
1 to 3, reference numeral 1 denotes a pedestal, and a vacuum chamber 2 is installed on the upper surface thereof. The vacuum chamber 2 is a box having a regular pentagonal cross section in the horizontal direction, and the peripheral wall portion is composed of five planar side walls 2a to 2e. A load lock device 4 is provided on one of the five side walls 2a to 2e. As shown in FIGS. 2 and 4, the load lock device 4 includes a door frame 6 assembled in an airtight manner in an opening 5 formed in the chamber side wall 2 a. The door frame 6 has a bottomed box shape opened to the inside of the vacuum chamber 2, and an inward flange portion 6 a is formed on the periphery of the opening side (inside the chamber 2). A load lock chamber 7 is provided. A work loading / unloading port 9 that is opened and closed by the door 8 is formed through the outer wall portion outside the chamber 2 of the door frame 6. When the door 8 is opened, the load lock chamber 7 faces the load lock device 4. While opening to the atmosphere together with the processing chamber 30 to be described later, when the door 8 is closed, the load lock chamber 7 and the processing chamber 30 are sealed off from the atmosphere.
[0017]
Further, as shown in FIG. 1, a suction pipe 10 is airtightly attached to the door frame 6 of the load lock device 4, and the suction pipe 10 is connected to a sub vacuum pump for roughing which is not shown. The load lock chamber 7 is roughed by this sub-vacuum pump so as to be in a vacuum state.
[0018]
Although not shown, the load lock chamber 7 communicates with the atmosphere via the atmosphere communication passage, and an atmosphere introduction valve that is normally closed is disposed in the atmosphere communication passage. When the load lock device 4 is unloaded locked, The atmosphere is introduced to the load lock chamber 7 and the processing chamber 30 in a vacuum state by opening the atmosphere introduction valve, and the vacuum is broken.
[0019]
Of the five side walls 2a to 2e in the peripheral wall portion of the vacuum chamber 2, the remaining three side walls 2b to 2d that are adjacent to the side wall 2a of the load lock device 4 and adjacent to one side are continuous with the workpiece. Processing devices 12 to 14 for performing various processes for the film are provided. That is, for example, in the case of sequentially performing multi-layer film formation on a workpiece, the film formation processing apparatuses 12 to 14 for each film formation are performed in the counterclockwise direction in FIG. Arranged in order. In addition, when heating and cleaning are performed for the pre- and post-deposition processes of the film forming process, the load lock device 4 is exclusively used for loading, and a heat treatment device using a heater or the like from the load device 4 in the counterclockwise direction in FIG. A film formation processing apparatus, an unload lock apparatus (for unloading only), and a cleaning processing apparatus using reverse sputtering or the like are sequentially arranged. The processing apparatuses 12 to 14 have basically the same structure as each other, and are provided in a state of penetrating through the side walls 2b to 2d of the vacuum chamber 2. Although not shown, an inner end portion facing the vacuum chamber 2 is provided. Is open to the inside of the vacuum chamber 2, and a predetermined process is performed on the workpiece in the processing chamber 30 through the opening.
[0020]
Further, a suction exhaust port 16 is formed through the side wall 2e adjacent to the other side (clockwise direction in FIG. 1) of the side wall 2a of the load lock device 4 among the side walls 2a to 2e of the vacuum chamber 2. Is connected to a main vacuum pump 19 installed on a mounting base 18 on the side of the gantry 1 in an airtight manner via an exhaust pipe 20, and the vacuum chamber 2 is sucked and exhausted by the main vacuum pump 19 to be in a vacuum state. Try to keep on.
[0021]
A rotating body 22 is pivotally supported in the vacuum chamber 2 so as to be rotatable around a vertical rotation center. In other words, the rotating body 22 includes support portions 23 and 24 made of regular pentagonal plates of the same size and arranged vertically opposite to the upper and lower portions in the vacuum chamber 2. Between the sides of 24, a box portion 25, 25,... Having a bottomed box is integrally constructed with the open portion positioned radially outward and the bottom wall portion disposed along a vertical plane. ing. An upper shaft 26 is attached to the center of the upper support portion 23, and a lower shaft 27 concentric with the upper shaft 26 is rotatably attached to the center of the lower support portion 24. The lower shaft 27 is attached to the lower wall of the vacuum chamber 2. (Bottom wall) is rotatably supported. The upper shaft 26 passes through the upper wall of the vacuum chamber 2 in an airtight manner and extends to the outside of the chamber 2. A motor 28 is drivingly connected to the outer end of the upper shaft 26. The shafts 26 and 27 are rotated intermittently by a predetermined angle (72 °).
[0022]
A processing chamber 30 is formed in each box portion 25 of the rotating body 22 to accommodate a workpiece to be deposited. That is, a plurality of processing chambers 30, 30,... That are opened outward in the radial direction are provided at the peripheral edge of the rotating body 22. And the opening peripheral part 30a of each process chamber 30 is formed in the circular arc surface centering on the rotation center (up-and-down axis | shafts 26 and 27) of the rotary body 22. As shown in FIG. In addition, the intermittent rotation of the rotating body 22 by the motor 28 is stopped, and each processing chamber 30 at the periphery of the rotating body 22 is in the load lock device 4, the processing devices 12 to 14 and the suction exhaust of the peripheral wall portion of the vacuum chamber 2, respectively. When the rotating body 22 stops and the load lock device 4 and the processing devices 12 to 14 face each processing chamber 30, the load lock device 4 faces each other. The work is carried into and out of the processing chamber 30 through the load lock device 4, and the predetermined processing for each of the processing devices 12 to 14 is performed on the work in the processing chamber 30 facing each of the processing devices 12 to 14, respectively. ing.
[0023]
An opening 32 as a bypass hole is formed through the upper wall of each processing chamber 30 (the upper wall of the box portion 25) in the rotating body 22 at a position concentrically with the rotation center of the rotating body 22. Thus, each processing chamber 30 and the inside of the vacuum chamber 2 are communicated. On the other hand, the upper surface (outer surface) of the upper wall portion of the vacuum chamber 2 has a circumferential direction in each position of the load lock device 4 and the processing devices 12 to 14 (excluding the position of the suction exhaust port 16 communicating with the main vacuum pump 19). Corresponding to the above, cylinders 34 each having a vertical axis are fixedly mounted. The piston rod 34a of each cylinder 34 penetrates the upper wall portion of the vacuum chamber 2 in an airtight manner and extends into the chamber 2, and an opening / closing valve 35 for opening and closing the opening 32 of the upper wall of each processing chamber 30 at its lower end portion. Are attached integrally, and when the rotating body 22 is stopped in a state where each processing chamber 30 faces the load lock device 4 and the processing devices 12 to 14, each open / close valve 35 is moved up and down by the expansion / contraction operation of each cylinder 34. Thus, the opening 32 on the upper wall of each processing chamber 30 is opened and closed.
[0024]
As shown in detail in FIG. 4, the load lock device 4 has a pressure for blocking the communication of the processing chamber 30 facing the load lock device 4 with respect to the vacuum chamber 2 and allowing only the load lock chamber 7 to communicate. A body 37 is provided. The pressing body 37 has a rectangular tube shape that is slidably disposed inside the vacuum chamber 2 in the door frame 6, and a tip end portion 37 a (inner end portion) thereof is the same as the opening peripheral edge portion 30 a of the processing chamber 30. Further, it is formed in a circular arc surface centered on the rotation center of the rotating body 22. A sealing material 38 that can be in airtight contact with the opening peripheral edge portion 30 a of the processing chamber 30 facing the load lock device 4 is integrally formed at the distal end portion 37 a. Further, an outward flange portion 37b located in the load lock chamber 7 in the door frame 6 is formed on the base end side (outer end side) of the pressing body 37, and a seal is formed on the side surface of the flange portion 37b inside the chamber 2. A material 39 is attached, and the side surface of the flange portion 37 is brought into contact with the back side of the inward flange portion 6a of the opening edge of the door frame 6, thereby restricting the movement of the pressing body 37 to the inside of the chamber 2. On the other hand, the pressure member 37 and the door frame 6 are hermetically sealed with a sealing material 39.
[0025]
In addition, a plurality of sliders 41, 41,... (Only one is shown) distributed over the entire periphery of the pressing body 37 are attached to the outward flange portion 37b of the pressing body 37 via brackets 42, respectively. Each slider 41 is slidably supported by a guide rail 43 provided on the inner surface of the door frame 6, and the slider 37 is slid on the guide rail 43 to cause the pressing body 37 to move in the radial direction of the rotating body 22. It is possible to move to.
[0026]
Further, a bellows 45 as an actuator for driving the pressing body 37 is installed between the outward flange portion 37b of the outer end of the pressing body 37 and the outer wall portion of the door frame 6 so as to be extendable and contractable in the radial direction of the rotating body 22. The bellows 45 is connected to an air supply / discharge passage 46 formed through the outer wall portion of the door frame 6. By supplying / discharging pressurized air to / from the bellows 45, the pressing body 37 is moved in the radial direction of the rotating body 22. And the sealing member 38 at the tip end portion 37a is brought into contact with and separated from the opening peripheral edge portion 30a of the processing chamber 30 facing the load lock device 4, and the processing chamber 30 and the load lock chamber 7 are brought into contact with the inside of the vacuum chamber 2. Connect or block communication. That is, when pressurized air is supplied to the bellows 45 when the rotating body 22 is stopped, the pressing body 37 is moved inward in the radial direction so that the sealing material 38 at the tip of the pressing body 37 is brought into close contact with the opening peripheral edge 30 a of the processing chamber 30. As a result, the processing chamber 30 is disconnected from the inside of the vacuum chamber 2 and is communicated with the load lock chamber 7 of the load lock device 4, while the rotating body 22 is rotated and the compressed air is discharged from the bellows 45 and pressed. By moving the body 37 radially outward to separate the sealing member 38 at the tip of the pressing body 37 from the opening peripheral edge 30a of the processing chamber 30, the processing chamber 30 is placed in the vacuum chamber 2 and the load lock chamber of the load lock device 4. 7 is communicated.
[0027]
Next, the operation of the film forming apparatus A will be described.
The vacuum chamber 2 is previously evacuated and vacuumed by operating the main vacuum pump 19. In a state where the rotating body 22 is stopped in the vacuum chamber 2, the processing chambers 30 around the rotating body 22 face the load lock device 4 and the processing devices 12 to 14 on the peripheral wall portion of the vacuum chamber 2. Since each processing chamber 30 communicates with the inside of the vacuum chamber 2 through the opening 32 of the upper wall and the gap between the peripheral portion of the processing chamber 30 and the load lock device 4 and each processing device 12-14. Each processing chamber 30 is kept in a vacuum state only by setting the inside of the vacuum chamber 2 to a vacuum state.
[0028]
In this state, first, the work is carried into the processing chamber 30 facing the load lock device 4. That is, the bellows 45 is extended by the supply of pressurized air, the pressing body 37 in the door frame 6 is slid inward in the radial direction, and the sealing material 38 at the tip of the pressing member 37 faces the load lock device 4 (box) Part 25) is closely attached to the opening peripheral part 30a. Further, the cylinder 34 on the upper wall of the vacuum chamber 2 corresponding to the load lock device 4 is extended, and the opening 32 of the upper wall of the processing chamber 30 (the upper wall of the box portion 25) is opened by the opening / closing valve 35 at the lower end of the piston rod 34a. Close. Thus, the processing chamber 30 is disconnected from the inside of the vacuum chamber 2 and is connected only to the load lock chamber 7. After the processing chamber 30 is in communication with the inside of the vacuum chamber 2, the atmosphere introduction valve is opened to introduce the atmosphere into the load lock chamber 7 and the processing chamber 30 communicating therewith, and then the door 8 of the load lock device 4. Is opened, the load lock chamber 7 and the processing chamber 30 are opened to the atmosphere, and the workpiece is loaded into the processing chamber 30 via the workpiece loading / unloading port 9 and the load lock chamber 7.
[0029]
After the work is loaded, the door 8 is closed to shut off the load lock chamber 7 and the processing chamber 30 from the atmosphere, and the load lock chamber 7 and the processing chamber 30 are evacuated by the sub vacuum pump for roughing to make a vacuum state. . Thus, when the load lock device 4 is operated from the unload lock state to the load lock state, the load lock chamber 7 and the processing chamber 30 are exhausted by the sub vacuum pump connected to the load lock chamber 7. The load lock chamber 7 and the processing chamber 30 can be quickly returned to the vacuum state as compared with the case where the load lock chamber 7 is communicated with the vacuum chamber 2 as it is by exhausting the body 37 radially outward. Can do.
[0030]
When the degree of vacuum in the load lock chamber 7 and the processing chamber 30 becomes a predetermined level or higher, the bellows 45 is contracted by discharging pressurized air from the inside of the bellows 45, and the pressing body 37 is moved radially outward. The sealing member 38 at the tip is slid away from the opening peripheral edge 30a of the processing chamber 30 facing the load lock device 4, and the cylinder 34 is contracted to open the opening 32 on the upper wall of the processing chamber 30 to perform the processing. The chamber 30 and the load lock chamber 7 are communicated with the inside of the vacuum chamber 2. At this time, since the processing chamber 30 is also sucked and exhausted into the vacuum chamber 2 from the opening 32 on the upper wall, only from the gap between the sealing material 38 at the tip of the pressing body 37 and the opening peripheral edge 30a of the processing chamber 30. Compared to the case of exhaust, the processing chamber 30 and the load lock chamber 7 can be exhausted quickly.
[0031]
After the processing chamber 30 is communicated with the inside of the vacuum chamber 2 in this way, the rotating body 22 is rotated by a predetermined angle (72 °) by the motor 28. At that time, since the sealing material 38 at the tip of the pressing body 37 is separated from the opening peripheral edge 30a of the processing chamber 30, the sealing material 38 does not interfere with the opening peripheral edge 30a, and the rotating body 22 rotates smoothly. Can be made.
[0032]
When the rotator 22 rotates by a predetermined angle and stops, the processing chamber 30 facing the load lock device 4 now faces the processing device 12 adjacent to the load lock device 4. The cylinder 34 on the upper wall of the vacuum chamber 2 corresponding to the processing device 12 is extended, and the opening 32 on the upper wall of the processing chamber 30 is closed by the opening / closing valve 35 at the lower end of the piston rod 34a. Predetermined processing unique to the processing apparatus 12 is performed on the workpiece in the processing chamber 30. Further, with the rotation of the rotating body 22 by a predetermined angle, the processing chamber 30 located on the rear side in the rotation direction of the processing chamber 30 facing the load lock device 4 faces the load lock chamber 7, and this processing chamber In the same manner as described above, the work is carried in to 30.
[0033]
By repeating the above operation, the work carried into the processing chamber 30 by the load lock device 4 is sequentially conveyed to the processing devices 13 and 14 as the rotating body 22 rotates and stops. , 14, a predetermined process for each of the processing devices 13, 14 is performed. Then, when the rotating body 22 rotates once and stops, all processing for the workpiece is completed, and the same processing chamber 30 faces the original load lock device 4. In this state, similarly to the above, the pressing body 37 is slid radially inward by the bellows 45 so that the sealing material 38 at the tip thereof is brought into close contact with the opening peripheral edge 30a of the processing chamber 30, and corresponds to the load lock device 4. The cylinder 34 is extended, the opening 32 is closed by the on-off valve 35, the processing chamber 30 is cut off from the vacuum chamber 2 and is communicated only with the load lock chamber 7, the atmosphere introduction valve is opened, the door 8 is opened, The workpiece after processing in the processing chamber 30 is carried out. After unloading the workpiece, the next new workpiece is loaded into the processing chamber 30.
[0034]
Therefore, in this embodiment, the processing chamber 30 is moved from the load lock device 4 to the processing devices 12 to 14 only by rotating the rotating body 22 intermittently in the vacuum chamber 2, and the work inside thereof is transported. In addition, since the processing of the workpieces in the processing chamber 30 is performed by the processing devices 12 to 14 facing each processing chamber 30 while the rotating body 22 is stopped, the workpiece transfer system has a special structure even in a vacuum state. This is unnecessary and extremely simple, and also eliminates the need for highly accurate control for transferring the workpiece. In addition, the rotating body 22 only needs to be intermittently rotated in the vacuum chamber 2, and it is not necessary to cool the driving source, and it is possible to ensure a good hermetic seal with the outside air of the vacuum chamber 2. The structure can be simplified.
[0035]
Further, when the work is carried into and out of each processing chamber 30 via the load lock device 4, the sealing material 38 at the tip of the pressing body 37 is brought into close contact with the opening peripheral edge 30 a of the processing chamber 30 as described above. 30 is disconnected from the inside of the vacuum chamber 2 and communicates only with the load lock chamber 7, so that the vacuum state of only the processing chamber 30 facing the load lock device 4 is broken along with the unload lock of the load lock device 4. However, the vacuum state in the vacuum chamber 2 including the other processing chambers 30 is not destroyed, and workpieces are loaded and unloaded by the operation of the load lock device 4 while stably maintaining the vacuum state in the vacuum chamber 2. Can do.
[0036]
Furthermore, the opening peripheral edge 30 a of the processing chamber 30 and the tip end 37 a of the pressing body 37 contacting and separating from the opening peripheral edge 30 a are both formed in an arcuate surface centered on the rotation center of the rotating body 22. Therefore, at the time of communication between the processing chamber 30 and the inside of the vacuum chamber 2 by the pressing body 37 and when the pressure chamber 37 is shut off, the pressing body 37 only needs to be slid by a small distance in the radial direction, and the processing chamber 30 of the sealing material 38 at the tip of the pressing body 37 is moved. The contact state and the separation state with respect to the opening peripheral edge portion 30a can be switched, and the switching can be facilitated. In addition, in the state where the pressing body 37 is moved outward in the radial direction and the sealing material 38 at the tip thereof is separated from the opening edge 30 a of the storage chamber 30, the distance between the two can be reduced, and the processing chamber 30 is sealed. Can increase the sex.
[0037]
In addition, an opening 32 that allows the processing chamber 30 to communicate with the inside of the vacuum chamber 2 is formed on the upper wall of the processing chamber 30, and the opening 32 is closed by the opening / closing valve 35 when the rotating body 22 is stopped. When the processing chamber 30 faces the load lock device 4 or each of the processing devices 12 to 14, the processing chamber 30 is substantially cut off from the vacuum chamber 2, and the sealing performance of the processing chamber 30 is improved. Thus, for example, the processing efficiency for the workpiece can be improved.
[0038]
In the above embodiment, the number of the processing chambers 30 on the periphery of the rotating body 22 is five, but it can be increased or decreased to six or more or four or less.
[0039]
Moreover, in the said embodiment, although the press body 37 is provided only in the load lock apparatus 4, you may provide in the other processing apparatuses 12-14, and the process chamber 30 is provided at the time of the processing with the processing apparatuses 12-14. The inside of the vacuum chamber 2 can be reliably cut off to increase the processing efficiency.
[0040]
Further, in the above embodiment, the opening 32 is formed on the upper wall of each processing chamber 30, and the opening 32 is opened and closed by the opening / closing valve 35 from the upper wall of the vacuum chamber 2. It may be formed on the lower wall and opened and closed by the opening / closing valve 35 from the lower wall of the vacuum chamber 2, and furthermore, the opening 32 may be formed on both the upper wall and the lower wall of the processing chamber 30.
[0041]
The film forming apparatus A of the above embodiment is for forming a decorative film on a workpiece, but the present invention is also applicable to a vacuum film forming apparatus for performing other film forming. Can do.
[0042]
Moreover, in the said embodiment, although the load lock apparatus 4 which carries in / out a workpiece | work is made into one, you may provide two or more.
[0043]
【The invention's effect】
  As described above, according to the vacuum film forming apparatus of the first aspect of the present invention, the rotating body is provided in the vacuum chamber so as to be rotatable by a predetermined angle around the rotation center, and is opened to the outer periphery in the peripheral direction. A plurality of processing chambers are formed, and a load lock device that loads and unloads workpieces to and from each processing chamber and a processing device that performs processing for film formation on the workpieces in each processing chamber are respectively rotated on the peripheral wall of the chamber. Arranged to face each processing chamber when the body is stoppedConnected a vacuum pump to the load lock chamber of the load lock deviceAs a result, the workpiece can be transferred between the load lock device and the processing device simply by rotating the rotating body intermittently, and the workpiece transfer system and its control system can be simplified even in a vacuum state. It is not necessary to cool the drive source of the rotator, and it is possible to simplify the structure of the film forming apparatus by ensuring good hermetic sealing with the outside air of the vacuum chamber.Furthermore, the return speed to the vacuum state when the load lock device is operated from the unload lock state to the load lock state can be improved.
[0044]
According to the invention of claim 2, at least the load lock device is provided with a pressing body whose tip is brought into contact with and separated from the peripheral edge of the opening of the processing chamber facing by moving in the radial direction of the rotating body. The body tip is brought into close contact with the peripheral edge of the processing chamber opening so that the processing chamber communicates with the inside of the vacuum chamber and communicates with the apparatus, while the rotating body rotates, the tip of the pressing body is separated from the peripheral edge of the processing chamber opening. Since the processing chamber communicates with the inside of the vacuum chamber and the apparatus, the processing chamber can be disconnected from the inside of the vacuum chamber and communicated only with the apparatus, so that the operation of the apparatus can be stabilized.
[0045]
According to the third aspect of the present invention, the peripheral edge of the opening of the processing chamber and the tip of the pressing body are formed on the circular arc surface centering on the rotation center of the rotating body, whereby the opening peripheral edge of the processing chamber at the tip of the pressing body. In addition to facilitating switching between the contact state and the separation state, it is possible to improve the sealing performance of the processing chamber when the distal end of the pressing body and the opening edge of the processing chamber are separated.
[0046]
According to the invention of claim 4, an opening is formed in the wall portion of the processing chamber, and an opening / closing valve is provided in the wall portion of the vacuum chamber to open and close the opening when the rotating body is stopped. It is possible to improve the processing efficiency for the workpiece by improving the sealing property of the processing chamber, and it is possible to improve the vacuum degree of the processing chamber when the on-off valve is opened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a vacuum film forming apparatus according to an embodiment of the present invention with an upper wall of a vacuum chamber removed.
2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
FIG. 3 is a perspective view of a vacuum film forming apparatus.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a load lock device.
[Explanation of symbols]
A Vacuum deposition system
2 Vacuum chamber
4 Load lock device
7 Load lock room
12-14 processing equipment
19 Main vacuum pump
22 Rotating body
28 Motor
30 treatment room
30a Opening edge
32 opening
34 cylinders
35 On-off valve
37 Pressing body
37a Tip
45 Bellows

Claims

A rotating body provided in a vacuum chamber so as to be rotatable by a predetermined angle around a rotation center in a predetermined direction, and having a plurality of processing chambers open to the outer periphery in the radial direction and containing a workpiece to be deposited;
A load lock device that is disposed on the peripheral wall of the vacuum chamber so as to face each processing chamber in a stopped state of the rotating body, and that loads the workpiece into and out of the facing processing chamber, and the workpiece in the processing chamber. Ri Na and a processing unit for performing predetermined processing for the film,
A vacuum film forming apparatus , wherein a vacuum pump is connected to a load lock chamber of the load lock apparatus.

In the vacuum film-forming apparatus of Claim 1,
At least the load lock device among the load lock device and the processing device has a distal end portion which is in contact with and separated from the peripheral edge of the opening of the processing chamber facing the device due to movement in the radial direction of the rotating body. A pressing body that communicates or blocks communication with the inside is provided,
When the rotating body stops, the pressure body is moved inward in the radial direction so that the front end of the pressure body is brought into close contact with the peripheral edge of the opening of the processing chamber, whereby the processing chamber is disconnected from the inside of the vacuum chamber and communicated with the apparatus. When the rotating body rotates, the processing body is communicated with the inside of the vacuum chamber and the apparatus by moving the pressing body radially outward to separate the tip of the pressing body from the peripheral edge of the opening of the processing chamber. The vacuum film-forming apparatus characterized by the above-mentioned.

In the vacuum film-forming apparatus of Claim 2,
The vacuum film-forming apparatus characterized in that the opening peripheral edge of the processing chamber and the pressing body tip that contacts and separates from the opening peripheral edge are formed on a circular arc surface centering on the rotation center of the rotating body.

In the vacuum film-forming apparatus in any one of Claims 1-3,
An opening is formed in the wall of the processing chamber to communicate the processing chamber and the vacuum chamber.
A vacuum film-forming apparatus, wherein a wall of the vacuum chamber is provided with an on-off valve that opens and closes the opening when the rotating body is stopped.