JP3995252B2 - 真空処理装置のための駆動機構 - Google Patents

真空処理装置のための駆動機構 Download PDF

Info

Publication number
JP3995252B2
JP3995252B2 JP2004233658A JP2004233658A JP3995252B2 JP 3995252 B2 JP3995252 B2 JP 3995252B2 JP 2004233658 A JP2004233658 A JP 2004233658A JP 2004233658 A JP2004233658 A JP 2004233658A JP 3995252 B2 JP3995252 B2 JP 3995252B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
drive mechanism
mechanism according
angle lever
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004233658A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005336596A (ja
Inventor
リンデンベルク ラルフ
ケーニッヒ ミヒャエル
シュスラー ウヴェ
バンゲルト シュテファン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Materials GmbH and Co KG
Original Assignee
Applied Materials GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Applied Materials GmbH and Co KG filed Critical Applied Materials GmbH and Co KG
Publication of JP2005336596A publication Critical patent/JP2005336596A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3995252B2 publication Critical patent/JP3995252B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/568Transferring the substrates through a series of coating stations
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/54Apparatus specially adapted for continuous coating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67196Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the transfer chamber
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67742Mechanical parts of transfer devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
  • Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)

Description

本発明は、真空処理装置のための駆動機構であって、真空処理装置内を複数のサブストレートホルダーが、真空処理装置の軸線を中心とした循環軌道に沿って入口ロックゲートから少なくとも1つの処理室を経て出口ロックゲートへ搬送可能であり、循環軌道の中心部に定位置の支持柱が配置されており、支持柱に伝動装置室が回転可能に支承してあり、制御装置室の外側にサブストレートホルダーの回転運動及び半径方向移動のための制御ロッドが配置されており、回転可能な伝動装置室内で支持柱にモータを位置不動に取り付け、かつ制御ロッドのための回転可能な移動駆動部を配置してあり、制御ロッドが伝動装置室の壁を貫通していて、所属のサブストレートホルダーに作用結合している形式のものに関する。
前記形式の装置は、ほぼ鉛直な状態で長方形若しくは正方形の平らなサブストレート若しくは基板を処理するために有利に用いられ、真空室、1つの導入ロックゲート、1つの出口ロックゲート、真空室内に配置された複数のサブストレートホルダーから成る回転可能な装置、及び駆動機構を有しており、真空室は周囲に分配されて真空室側で開いた少なくとも2つの処理室から成っており、駆動機構はサブストレートホルダーを連続的に回転させかつ処理室に対して送り次いで戻すようになっている。
真空下で連続的に稼動する処理装置若しくは被覆装置は、サブストレートの種々の処置のために個別の処理ステーションを通してサブストレートを案内するようになっていて、次のような構成ユニットを備えており:
a)少なくとも1つの真空室、
b)少なくとも1つの排気機構若しくはポンプ機構、
c)処理源を備えたアクセス可能な処理ステーション、
d)必要に応じて処理ステーションの入り口における内側のロックゲート弁、
e)処理源(電流源及び/又はガス源)のための供給装置、
f)真空室に対するサブストレートの出し入れのためのロックゲート弁を有する少なくとも1つのロックゲート機構、
g)サブストレートの二次元若しくは三次元の搬送のための搬送機構、
h)搬送機構と協働するサブストレートホルダー若しくはサブストレート支持体、及び
i)サブストレートをロックゲート機構へ供給しかつ又はロックゲート機構から搬出するために必要に応じて設けられる装置。
循環形及び必要に応じて半径方向の搬送路を有しかつ、ほぼ回転対称的な主真空室に接続された複数の処理ステーション若しくは処理室を備えた装置は、クラスター型装置(Cluster-Anlage)とも呼ばれる。
処理過程において、サブストレートの予熱(ガス抜き)及び冷却、真空蒸着、陰極スパッタリング、プラズマ処理(例えば洗浄のための加熱及び付着接続)、PVD法、CVD法、PVCD法等が使用され、多数の方法パラメータ及び装置構成要素が公知である。ここで、Pは「physical」を表し、Cは「chemical」を、Vは「vacuum」を、かつDは「deposition」を表している。前記幾つかの方法は反応式に、例えば反応ガス若しくは混合気の供給の下に行われ、若しくは非反応式に、例えば不活性ガス内で行われる。さらに、表面処理のためのエッチング法若しくはサブストレート上への所定の表面パターン及び接触線の形成も行われる。本発明は、基板若しくはサブストレートにおけるあらゆる処理方法及び装置構成要素を対象としている。
連続式のクラスター型装置は技術的開発段階でまず、ディスク、チップ、メモリー及びウエハなどの比較的小さいサブストレートのために使用されている。窓ガラスやディスプレーのような大きなサブストレートへの応用に際しては問題があり、装置の構成寸法、及びサブストレート若しくはサブストレートホルダーを操作するため、例えば水平状態で供給されたサブストレートをほぼ鉛直な位置へ起こすための所要スペースの問題、サブストレートの弾性的な変形、破損若しくは被覆の機械的な損傷のおそれ、継続的に若しくは一時的に装置内に存在する構成要素への被覆部材の堆積による汚れや、プロセスパラメータの変化、特に温度変化による若しくは機械的な作用による汚れの脱落が問題である。
例えばヨーロッパ特許第0136562B1号明細書に記載の手段では、各サブストレートは水平にされた状態で1つのロックゲート機構内へ供給されて、そこでまず昇降装置を用いて上方へ持ち上げられ、次いで旋回装置を用いて垂直な位置へ旋回させられ、垂直な位置でサブストレートホルダーに固定される。第2のロックゲート機構内での取り出しに際しては、前述の過程を逆に行うようになっている。該手段は、面積の大きな方形のサブストレートの処理のためには大きな所要スペース、大きなロックゲート容積及び処理室容積、並びに長い排気時間若しくは真空ポンプの大きな吸引能力を必要とする。
ヨーロッパ特許第0136562B1号明細書には、円形ディスク状の小さなサブストレート、例えばディスク、半導体及びウエハのための連続式の陰極スパッタリング装置を記載してある。外側室は周囲に1つのロックゲート機構と室形、即ちチャンバー状の4つの処理ステーションを等間隔で備えている。このような装置もクラスター型装置に属するものである。
外側室と内側室との間に多角形の回転可能なドラムを配置してあり、ドラムの胴体、即ち周壁に板ばねを介して5つのサブストレートホルダーを取り付けてあり、サブストレートホルダーは運転状態ではシール及び弁手段を介してロックゲート機構若しくは処理室を密閉するようになっている。真空室内に常に存在しているサブストレートホルダーの半径方向運動は、もっぱら停止位置で中央の1つの円錐体及び5つのプッシュロッドによって同期的に生ぜしめられるようになっており、プッシュロッドはほぼ半分の高さ位置で内側室の側壁を通して案内されていて、従ってドラムと一緒に回転させられない。円錐体から成る駆動部も定位置に、即ち位置不動に設けられている。
サブストレートホルダー用のドラムは別の駆動部によって断続的に、即ちステップ・バイ・ステップ式に回転させられる。真空室内でサブストレートホルダー用ドラムを1つのステーションから次のステーションへ回転させるために、プッシュロッドはサブストレートホルダー用ドラムの円形の運動軌道から引き戻され、次いで再び送り出されねばならない。駆動機構による接線方向の速度経過と半径方向の速度経過とをどのように調整して適合させるかについては開示も示唆もされていない。
サブストレートの寸法の増大並びに、サブストレート厚さの減少に基づく形状剛性及び強度の減少によって、新たな問題が生じ、即ち装置の構成が極めて煩雑で高価になり、かつ運転経過が複雑になっている。
ヨーロッパ特許第0136562B1号明細書
従って本発明の課題は、冒頭に述べた形式の駆動機構を改善して、垂直線、即ち鉛直線に対して軽く傾けて立てられていてかつサブストレートホルダーに固定されることのない面積の大きなサブストレートも確実にかつ衝撃なく真空処理装置内を通して案内されて処理できるようにすることである。
さらに本発明では、設置面積、室容積及び排気時間を減少させ、かつ真空室の外側及び内側でのサブストレートの操作を簡単にすると共に、剥離した層の粒子によるサブストレートの汚れのおそれを著しく減少させるようにしたい。
前述の課題を解決するために本発明では、冒頭に述べた形式の駆動機構において、次の手段が講じられており、即ち:
a)モータが定位置、即ち位置不動の支承ケーシングに結合されており、支承ケーシング内に支持柱に対して同心的に、放射状に配置された複数のアーム若しくはブラケットから成る装置が回転可能に支承されており、
b)該回転可能な装置(星形構造体)のアーム若しくはブラケットが二腕の各アングルレバーの1つの端部にヒンジ的に結合、即ち枢着結合されており、各アングルレバーがそれぞれ少なくとも1つの枢着ピンを有しており、
c)アングルレバーの別の端部がそれぞれ制御ロッドにヒンジ的に結合されており、
d)アングルレバーの枢着ピンが定位置の1つの制御カム内に案内されており、制御カムのカム軌道経路が制御ロッドの半径方向運動を規定している。
本発明に基づく前記手段によって、前述の課題を十分に解決することができ、特に周方向で閉じられた、即ち環状の運動軌道に沿って調整された衝撃のない運動を生ぜしめる構成を得ることができる。
従属請求項に記載してある実施態様(構成若しくは手段)を個別に若しくは種々に組み合わせて用いることによって、本発明を有利に改善することができる:
制御ロッドを半径方向案内内に支承してあり、半径方向案内が回転可能な伝動装置室に固定されており、
1つの制御カムをアングルレバーの下側で定位置の制御プレート内に配置してあり、
アングルレバーを、半径方向外側に向かって凸状に湾曲した、即ち外側へ突出するように湾曲された鎌形(三日月形)に形成してあり、アングルレバーの、制御カム内に案内された枢着ピンはアングルレバーの中央区分に配置されており、
アングルレバーの、アームと逆の側の端部、即ち他方の端部は連接棒を介して制御ロッドに結合されており、
制御カムは周方向に延びる周期的な波形の閉じた1つのカム軌道経路を有しており、周期的な波形のカム軌道経路の、軸線からの半径方向の最大の距離によって、各処理室内でのサブストレートホルダーの終端位置を規定してあり、
定位置の1つの、即ち第1の制御カムの内側に、定位置の別の、即ち第2の制御カムを配置してあり、かつ放射状に配置された複数のアームから成る回転可能な装置に、少なくとも1つの旋回枢着部を配置してあり、旋回枢着部に別のアングルレバーを配置してあり、該別のアングルレバーの1つの端部、即ち一方の端部は第2の制御カムによって案内されるようになっており、かつ前記別のアングルレバーの別の端部、即ち他方の端部は枢着連結片を介して伝動装置室に結合されており、これによって伝動装置室の周速度を周期的にサブストレートホルダーの半径方向移動運動に重畳して変化させるようになっており、
アームから成る回転可能な装置の直径方向に相対する箇所に、例えば仮想の1つの直径線上の相対する2つの箇所にそれぞれ1つの旋回枢着部を配置してあり、各旋回枢着部に枢着されたアングルレバーはそれぞれ枢着連結片を介して伝動装置室に結合されており、
各枢着連結片の、所属のアングルレバーと逆の側の端部は枢着ピンを介して伝動装置室に結合されており、
各枢着ピンはそれぞれアングル片及び対向片を介して伝動装置室の隣接の角隅に結合されており、
回転可能な各アームにそれぞれ少なくとも1つの位置発信器を配置してあり、位置発信器は、対応する定位置の位置受信器と作用接続するようになっており、
位置発信器及び位置受信器の信号によって、アームの回転角度位置並びに、各処理室若しくは引渡し室との対向位置を規定するようになっており、
駆動機構の軸線、即ち回転軸線若しくは中心軸線の周囲に1つの引渡し室と3つの処理室、並びに4つのアームを等角度間隔で分配して設けてあり、
駆動機構の伝動装置室は、内側の室部分の底部と外側の室部分の底部との間に配置されており、
伝動装置室に、4対の水平なブラケットを互いに交差するように配置して固定してあり、各ブラケットに平行四辺形リンク装置を取り付けてあり、平行四辺形リンク装置の下側の端部は別の水平なブラケットを介してサブストレートホルダーに結合されており、
サブストレートホルダーは上側を軸線に向けて、即ち駆動装置の内側に向けて3乃至5度傾けて配置されており、
外側の室部分に、水平なロックゲート列を軸線に対して接線方向で接続してあり、ロックゲート列は互いに直線的に並べられた入口ロックゲート室、引渡し室及び出口ロックゲート室から成っており、ロックゲート列をサブストレートは鉛直線に対して3乃至15度の角度で傾いて通過案内されるようになっている。
本発明の実施例を図1乃至図7に基づき詳細に説明する。本発明は、1つの引渡し室及び3つの処理室から成る四室型・真空処理装置に限定されるものではなく、ロックゲート室を含めて室の数及び駆動機構の作用箇所の数は、製品特性に応じて増減され得るものである。
図面において、図1は内部の駆動機構を、伝動装置室用ケーシング及びサブストレートホルダーの除かれた状態で示す斜視図であり、図2は2つの制御カム(カム溝)を備える制御プレートの平面図であり、図3は駆動機構をモータ及び支承ケーシングから成る駆動ユニットの除かれた状態で示す平面図であり、図4は図3に対して伝動装置室を90度にわたって回動させた状態で示す平面図であり、図5は真空装置内での周方向の運動と半径方向の運動との重畳された運動経過を示す概略図であり、図6は真空装置の中心部を伝動装置室に懸架された2つのサブストレートホルダーと共に部分的に破断して示す側面図であり、図7は図1乃至図6の手段の組み込まれた装置の斜視図である。
図1には、回動不能、即ち不動の支持柱1を示してあり、支持柱(単に、「支柱」ともいう)の周囲に、4つのサブストレートホルダーから成る装置を回転可能に配置してある。さらに支持柱には、円板状の制御プレート2を同じく回動不能に取り付けてあり、かつ制御プレートに対して距離を置いて、モータ4及び支承ケーシング5から成る駆動ユニット3を取り付けてある。制御プレート2と支承ケーシング5との間の空間(中間スペース)内に、複数の制御エレメントから成る装置を配置してあり、該装置は全体的に支持柱の軸線A-Aを中心として回転可能である。
制御エレメント及び駆動ユニット3は、軸線A-Aを中心として回転可能な正方形の輪郭の伝動装置室6内に収納されており、伝動装置室の内側の縁部は鎖線7によって示してある。回転可能な伝動装置室6の4つの側壁に、それぞれ半径方向案内8を固定してあり、半径方向案内は等角度間隔に配置されていて、制御ロッド9を軸線A-Aに対して半径方向に運動可能に案内しており、制御ロッドは外側の端部にサブストレートホルダー52(図6、参照)の制御のための旋回支承部10を保持している。
制御プレート2は、フライス加工成形された周方向で閉じる、換言すれば循環する、即ち環状の2つの制御カム、つまり外側の第1の制御カム11及び内側の第2の制御カム12を有しており、制御カムの経過は図2に示してある。
定位置、即ち位置不動の支承ケーシング5のすぐ下側で、支承ケーシング内に十字形回転部材13を回転可能に支承してあり、十字形回転部材は周囲に等角度間隔に配置された4つのアーム14を備えている。アームはそれぞれ外側の端部で回転支承部15を介して各アングルレバー16の1つの端部に係合しており、アングルレバーの別の端部は制御ロッド9と作用結合している。
アングルレバー(二腕レバーともいう)16は中央の領域で枢着ピン17及び、アングルレバー16の下側に配置された案内ローラを介して外側の制御カム11内に係合している。アングルレバー16はここでは鎌形に形成されている。重要なことはアングルレバーのアングル角であり、アングル角は仮想の2つの直線(図4、参照)によって、即ち一方では回転支承部15から枢着ピン(ヒンジピン)17へ延びる直線と、他方では該枢着ピンから所属の制御ロッドとのヒンジ的な結合部へ延びる直線とによって規定されている。枢着ピン17の軸線のある頂点を中心とした角度αは、60度と120度との間である。すでに図2から明らかであるように、比較して外側のカム区分11aと比較して内側のカム区分11bとの間の漸進的な移行部によって、制御ロッドの緩やかな、即ち衝撃のない半径方向運動を可能にしてある。
図3(制御エレメントの一部分は図示を省略してある)から明らかであるように、アングルレバー16はアーム14と逆の側の端部で連接棒18及び第1の枢着部(ヒンジ)19を介して制御ロッド9に結合されている。それぞれ第2の枢着部は半径方向案内8のカバープレートによって覆われており、半径方向案内は第2の枢着部を受容するために下側に向かって開かれており、このことは図1に示してある。
定位置の制御プレート2の外側の制御カム11と回転運動する制御ロッド9との間の相対回転運動により制御される半径方向運動に、制御プレート2の内側の制御カム12と回転運動する制御ロッド9との間の相対回転運動により制御されて周期的に変化する円運動速度を次のようにして重畳するようになっている。即ち、図3に示してあるように、アーム14の堅く結合された十字形回転部材13に、直径方向に相対する2つの旋回枢着部20を設けてあり、旋回枢着部にそれぞれ別のアングルレバー21を所定の範囲で旋回可能に枢着してある。各アングルレバー21はそれぞれ2つの枢着ピン22,23を有しており、これらのうちの第1の枢着ピンは部分的に覆われ(隠れ)ているものの、ローラ(該ローラも図示されず、即ち覆われている)を介して内側の制御カム12内に案内されている。旋回枢着部20を中心とした枢着ピン22,23のアングル角(角度位置)は所定の角度β´によって規定されており、このことは図3の右側上部及び左側下部に示してある。枢着ピンのアンクル角は、スペース状態及び運動力に応じて60度と120度との間で選ばれる。直径方向(仮想の1つの直径線上)に2つの旋回枢着部20を相対して配置することは、発生する半径方向力を相殺しようとするものであるものの、原理的には1つのアングルレバー21で間に合わせることも可能である。
図2からさらに明らかであるように、比較して外側のカム区分12aと比較して内側のカム区分12bとの間の調整若しくは適合された漸進的な移行部は、枢着ピン22の緩やかな半径方向運動を可能にしている。半径方向運動は、旋回枢着部20に対する枢着ピン22,23のてこ長さの寸法及びアングル角の値に応じて図3の外側の両方の矢印の方向で伝動装置室6の周方向速度を生ぜしめる。周方向若しくは接線方向の周期的に変化させられる運動は、半径方向運動に重畳される。
各枢着ピン23はそれぞれ枢着連結片24及び別の枢着ピン25を介してアングル片26に結合してあり、各アングル片はそれぞれ各対向片27に所定の範囲内で調節可能に取り付けられており、各対向片は伝動装置室6の相対する2つの角隅に結合されている。これによって、伝動装置室6の周方向速度は内側の制御カム12の軌道経過に応じて最大値と停止状態との間で漸進的にかつ周期的に変化される。停止状態は、制御ロッド9がサブストレートのための引渡し室の前に正確に位置(対向)するか若しくは処置室の前に正確に位置した場合に生ぜしめられる。
図4は、モータ4及び支承ケーシング5から成る駆動ユニット3を取り除いた状態で駆動機構を示している。制御駆動部によって伝動装置室6は時計回り方向に90度の角度にわたって送られており、枢着ピン25、アングル片26、及び対向片27の位置は右側下部の角隅に見える。該送り運動に、十字形回転部材13、旋回枢着部20、アングルレバー21、半径方向案内、並びに制御ロッド9は追従する。図面を見やすくするために、図3のアングルレバー21のうちの1つはその接続部材とともに省略してあるものの、いまや左側上部に位置している。
図1及び図4にさらに示してあるように、アーム14にそれぞれ3つの位置発信器28を配置してあり、かつ支承ケーシング5(図1)に、若しくは同軸的に設けられたカバー(図示省略)のブラケット29に3つの位置受信器30を取り付けてある。位置発信器及び位置受信器は次のような機能を有している。即ち、適切なデーター伝達及び評価によって、制御ロッド9及びアーム4がロックゲート列内の引渡し室若しくは処置室と相対しているかを規定するだけではなく、どの制御ロッド9がどの室と相対して位置するかを規定することができるようになっている。
図5は周方向及び半径方向の運動経過(運動軌道)を概略的に示している。断面線E−Eに平行に延びるロックゲート列31は、入口ロックゲート32、引渡し室33、及び出口ロックゲート34から成っている。ロックゲート列31は公知の構造の真空弁35を備えている。
サブストレートはサブストレートホルダーを伴うことなく斜めに立てられた状態で案内されて、一列の矢印36で示すようにロックゲート列31を通して断続的に搬送される。引渡し室33は処理室37に相対している。リング状(環状)のスペース38内における調整された若しくは漸進的な運動経過は、太い矢印線によって示してある。回転運動は引渡し室33から出発して、互いに連続する各矢印線39に沿ってそれぞれ90度にわたって行われる。引渡し室33及び処理室40,37,41の直前の4つの停留点で、半径方向の矢印42によってサブストレートの前進及び後退を示してある。サブストレートの前進は、処理室40,37,41の開放領域内に配置されていて遮蔽作用のあるフレーム状のブラインド43の直前まで行われる。サブストレートとブラインド43との間の密閉作用は不要であり、それというのは極めて薄いサブストレートは密閉に寄与し得るものではないからである。サブストレートホルダーの後退運動を終了すると、サブストレートホルダーは90度にわたって順次に次の処理室の前へ回転させられ、処理の終わりには引渡し室33の前へ回転させられて、そこからロックゲート34内へ搬出される。
図5には、装置の容積若しくは空間を節減する極めてコンパクトな構成を示してあり、この場合、サブストレートホルダーは大気に触れさせられないようになっている。多くの例ではロックゲート室32,34内にも、パーフォレーションされたサブストレートホルダーを配置してあり、サブストレートホルダーはサブストレート面全体にわたって圧縮ガスを供給できるようになっていてかつ下側の端部にローラを備えており、これによってサブストレートはガスクッションを介して摩擦なしにサブストレートホルダー上に移し載せられ、かつ再びサブストレートホルダーから押し出される。サブストレートをホルダー上に静止させて排気するために、ガス供給は一時的に停止される。このことは、サブストレートがリング状のスペース38内のサブストレートホルダー上にある場合にも当てはまることである。
図6に中央の駆動機構44を示してあり、駆動機構は垂直な軸線A−Aを有し、かつ同軸的な組み付けフランジ45及び伝動装置室6を備えている。組み付けフランジ45は、真空室の部分的に示す底部46への取り付けのために役立っている。回転可能な伝動装置室6の角隅に全体で8つのブラケット47を取り付けてあり(図3も参照)、ブラケットは斜めステー48を介して伝動装置室6に支えられている。
互いに平行に延びる各対のブラケット47(各対は互いに交差するように配置されている)に、上側の旋回枢着部を介して全体で8つの平行四辺形リンク装置49を下方へ向けて懸架してある。平行四辺形リンク装置49の下側の端部は、互いに平行に延びる対の脚片を有するU字形の弓形部材若しくはハンガーとして形成された水平なブラケット50に旋回可能に枢着されており、該ブラケットの外側の端部はフレーム状のサブストレートホルダー52の水平な桁材51に結合されており、サブストレートホルダーはサブストレート(図示省略)の保持のために用いられる。サブストレートホルダー52は上側を鉛直線に対して3乃至5度の角度にわたって後方へ傾けられている。
図示の両方のサブストレートホルダー52は、半径方向で矢印53の方向に互いに離反若しくは接近するように運動可能である。複数のサブストレートホルダー52のうちの2つのみを図面に示してある。伝動装置室6の前側と後側とに配置された別の両方のサブストレートホルダーは、図面を見やすくするために図示を省略してある。該サブストレートホルダーも半径方向で互いに相対する方向に、それも矢印53に対して直角に、即ち図6の図平面に対して垂直に運動可能である。
伝動装置室6は、鉛直な軸線A−Aを有する真空室内に組み込まれている。真空室は内側の深鍋形(鉢形又はドラム形)の室部分54から成っており、室部分54の底部55内に支持柱1の上側の端部区分が相対回動不能に差し込まれ、かつフランジ56を用いて真空蜜にされている。鉛直方向の支えはアンカーステー57を介して行われており、アンカーステーの有効な長さは図7に示す調節部材67によって調節可能である。アンカーステー57は半径方向の連結片66に結合されている。
さらに真空室は、図7に示してあるように四角錐台の形状の外側の室部分64を有しており、該室部分の底部46を伝動装置室6の下側の延長部58が回転可能に、かつ真空蜜に貫通している。水平な両方の底部46,55間に、駆動機構44の回転可能な部分を配置してある。回転可能でかつ半径方向の運動成分によって移動可能なサブストレートホルダー52は、下方から上方へリング状のスペース38(図5)内へ入り込んでいる。内側の室部分54の円筒形の壁を貫通する移動案内部は設けられていない。サブストレートホルダー52の移動運動は、前に述べた平行四辺形リンク装置49によって行われ、相対する平行四辺形リンク機構は装置の中心線に対して対称的に旋回支承部のように旋回運動する。リンクの長さの十分な寸法によって、所定の旋回角度若しくは半径方向の運動成分において、鉛直方向の運動成分を最小にすることができる。
旋回支承部として機能する平行四辺形リンク機構は、スライド案内機構と異なり実質的に磨耗並びに被覆材料のほこりを生ぜしめない。ほこりはサブストレート上の層の品質に影響するものである。サブストレートホルダー52へのブラケット50の取り付けは、サブストレートホルダーの下側縁部で行われていて、ヨーロッパ特許第136562B1号明細書に記載してあるようにサブストレート中央部で行われているのではない。平行四辺形リンク装置49の下側の旋回支承部は最小の距離でブラケット50の上側を介してサブストレートホルダー52の後ろ側に作用するようになっており、従って、磨耗粒子はサブストレートの表面に達することはない。図6からさらに明らかなように、平行四辺形リンク装置49の周期的な運動のために制御ロッド9の外側の端部は、伝動装置室6から突出していて、旋回支承部10を介して内側のリンクに係合している。
図7は、図1乃至図6に示す手段の使用のための装置、即ち真空処理装置の斜視図である。引渡し室33の両側に入口ロックゲート32と出口ロックゲート34とを破線で示してある。引渡し室33に、斜めの入り口スリット59及びクライオポンプ62を設けてあり、クライオポンプはポンプ接続部60及び遮蔽スライダー61を備えている。さらに図面で見える引渡し室33及び処理室41に設けてあるリブ63は、大気圧に対する補強をなしている。内側の室部分54と外側の室部分64との間に環状の、即ち全周にわたって延びるカバー65を配置してあり、カバーの上側に連結片66を設けてあり、連結片は室部分54内のアンカーステー57の調節のための調節部材67を保持している。殊に図5乃至図7には、装置の容積若しくは空間を節減する極めてコンパクトな構成を示してある。
駆動機構を伝動装置室用ケーシング及びサブストレートホルダーの除かれた状態で示す斜視図 制御プレートの平面図 駆動機構をモータ及び支承ケーシングから成る駆動ユニットの除かれた状態で示す平面図 図3に対して伝動装置室を90度にわたって回動させた状態で示す平面図 運動経過を示す概略図 真空装置の中心部を部分的に破断して示す側面図 真空処理装置の斜視図
符号の説明
1 支持柱、 2 制御プレート、 3 駆動ユニット、 4 モータ、 5 支承ケーシング、 6 伝動装置室、 7 鎖線、 8 半径方向案内、 9 制御ロッド、 10 旋回支承部、 11,12 制御カム、 13 十字形回転部材、 14 アーム、 15 回転支承部、 16 アングルレバー、 17 枢着ピン、 18 連接棒、 19 枢着部、 20 旋回枢着部、 21 アングルレバー、 22,23 枢着ピン、 24 枢着連結片、 25 枢着ピン、 26 アングル片、 27 対向片、 28 位置発信器、 29 ブラケット、 30 位置受信器、 31 ロックゲート列、 32 入口ロックゲート、 33 引渡し室、 34 出口ロックゲート、 35 真空弁、 37 処理室、 38 スペース、 40,41 処理室、 44 駆動機構、 45 組み付けフランジ、 46 底部、 47 ブラケット、 49 平行四辺形リンク装置、 50 ブラケット、 51 桁材、 52 サブストレートホルダー、 54 室部分、 55 底部、 56 フランジ、 57 アンカーステー、 64 室部分、 66 連結片、 67 調節部材

Claims (17)

  1. 真空処理装置のための駆動機構であって、真空処理装置内を複数のサブストレートホルダー(52)が、軸線(A−A)を中心とした循環軌道に沿って入口ロックゲート(32)から少なくとも1つの処理室(37,40,41)を経て出口ロックゲート(34)へ搬送可能であり、循環軌道の中心部に定位置の支持柱(1)が配置されており、支持柱に伝動装置室(6)が回転可能に支承してあり、伝動装置室(6)の外側にサブストレートホルダー(52)の回転運動及び半径方向移動のための制御ロッド(9)が配置されており、回転可能な伝動装置室(6)内で支持柱(1)にモータ(4)を位置不動に取り付け、かつ制御ロッド(9)のための回転可能な移動駆動部を配置してあり、制御ロッドが伝動装置室(6)の壁を貫通していて、所属のサブストレートホルダー(52)に作用結合している形式のものにおいて、
    モータ(4)が定位置の支承ケーシング(5)に結合されており、支承ケーシング内に支持柱(1)に対して同心的に、放射状に配置された複数のアーム(14)から成る回転可能な装置が支承されており、
    回転可能な装置のアーム(14)が二腕の各アングルレバー(16)の1つの端部にヒンジ的に結合されており、各アングルレバーがそれぞれ少なくとも1つの枢着ピン(17)を有しており、
    アングルレバー(16)の別の端部がそれぞれ制御ロッド(9)にヒンジ的に結合されており、
    アングルレバー(16)の枢着ピン(17)が定位置の1つの制御カム(11)内に案内されており、制御カム(11)のカム軌道経路が制御ロッド(9)の半径方向運動を規定していることを特徴とする、真空処理装置のための駆動機構。
  2. 制御ロッド(9)が半径方向案内(8)内に支承されており、半径方向案内が回転可能な伝動装置室(6)に固定されている請求項1記載の駆動機構。
  3. 制御カム(11)がアングルレバー(16)の下側で定位置の制御プレート(2)内に配置されている請求項1記載の駆動機構。
  4. アングルレバー(16)が半径方向外側に向かって凸状に湾曲した鎌形に形成されており、アングルレバー(16)の、制御カム(11)内に案内された枢着ピン(17)がアングルレバー(16)の中央区分に配置されている請求項1記載の駆動機構。
  5. アングルレバー(16)の、アーム(14)と逆の側の端部が連接棒(18)を介して制御ロッド(9)に結合されている請求項1記載の駆動機構。
  6. 制御カム(11)が周方向に延びる周期的な波形の閉じた1つのカム軌道経路を有しており、周期的な波形のカム軌道経路の、軸線(A−A)からの半径方向の最大の距離が、各処理室(37,40,41)内でのサブストレートホルダー(52)の終端位置を規定している請求項1記載の駆動機構。
  7. 定位置の制御カム(11)の内側に定位置の別の制御カム(12)を配置してあり、放射状に配置された複数のアーム(14)から成る回転可能な装置に、少なくとも1つの旋回枢着部(20)を配置してあり、旋回枢着部に別のアングルレバー(21)を配置してあり、アングルレバー(21)の1つの端部が別の制御カム(12)によって案内されるようになっており、かつアングルレバー(21)の別の端部が枢着連結片(24)を介して伝動装置室(6)に結合されており、これによって伝動装置室の周速度が周期的に変化させられるようになっている請求項1記載の駆動機構。
  8. アーム(14)から成る回転可能な装置の直径方向に相対する箇所にそれぞれ1つの旋回枢着部(20)を配置してあり、各旋回枢着部のアングルレバー(21)がそれぞれ枢着連結片(24)を介して伝動装置室(6)に結合されている請求項7記載の駆動機構。
  9. 各枢着連結片(24)の、アングルレバー(21)と逆の側の端部が枢着ピン(25)を介して伝動装置室(6)に結合されている請求項7記載の駆動機構。
  10. 各枢着ピン(25)がそれぞれアングル片(26)及び対向片(27)を介して伝動装置室(6)の隣接の角隅に結合されている請求項9記載の駆動機構。
  11. 回転可能な各アーム(14)にそれぞれ少なくとも1つの位置発信器(28)を配置してあり、位置発信器が、対応する定位置の位置受信器(30)と作用接続するようになっている請求項1記載の駆動機構。
  12. 位置発信器(28)及び位置受信器(30)の信号によって、アーム(14)の回転角度位置並びに、各処理室(37,40,41)若しくは引渡し室(33)との対向位置が規定されるようになっている請求項11記載の駆動機構。
  13. 軸線(A−A)の周囲に等角度間隔で1つの引渡し室(33)と3つの処理室(37,40,41)とが分配配置され、かつ4つのアーム(14)が分配配置されている請求項1記載の駆動機構。
  14. 駆動機構(44)の伝動装置室(6)が内側の室部分(54)の底部(55)と外側の室部分(64)の底部(46)との間に配置されている請求項1記載の駆動機構。
  15. 伝動装置室(6)に、4対の水平なブラケット(47)が互いに交差するように配置して固定されており、ブラケットに平行四辺形リンク装置(49)が取り付けられており、平行四辺形リンク装置の下側の端部が別の水平なブラケット(50)を介してサブストレートホルダー(52)に結合されている請求項14記載の駆動機構。
  16. サブストレートホルダー(52)が上側を軸線(A−A)に向けて3乃至5度傾けて配置されている請求項1記載の駆動機構。
  17. 軸線(A−A)に対して接線方向で室部分(64)に、水平なロックゲート列(31)を接続してあり、ロックゲート列が互いに直線的に並べられた入口ロックゲート室(32)、引渡し室(33)及び出口ロックゲート室(34)から成っており、ロックゲート列をサブストレートが3乃至15度の角度を成して通過案内されるようになっている請求項14及び16記載の駆動機構。
JP2004233658A 2004-05-28 2004-08-10 真空処理装置のための駆動機構 Expired - Fee Related JP3995252B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04012663A EP1617456B1 (de) 2004-05-28 2004-05-28 Antriebsmechanismus für eine Vakuum-Behandlungsanlage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005336596A JP2005336596A (ja) 2005-12-08
JP3995252B2 true JP3995252B2 (ja) 2007-10-24

Family

ID=34925164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004233658A Expired - Fee Related JP3995252B2 (ja) 2004-05-28 2004-08-10 真空処理装置のための駆動機構

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7153367B2 (ja)
EP (1) EP1617456B1 (ja)
JP (1) JP3995252B2 (ja)
KR (1) KR100689651B1 (ja)
CN (1) CN100513635C (ja)
AT (1) ATE343220T1 (ja)
DE (1) DE502004001811D1 (ja)
PL (1) PL1617456T3 (ja)
TW (1) TWI260063B (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10348281B4 (de) * 2003-10-17 2007-06-06 Applied Materials Gmbh & Co. Kg Vakuum-Behandlungsanlage für ebene rechteckige oder quadratische Substrate
US8211234B2 (en) 2008-09-02 2012-07-03 United Technologies Corporation Coater platter homing tool
KR100980706B1 (ko) * 2008-09-19 2010-09-08 세메스 주식회사 기판 이송 장치, 이를 갖는 기판 처리 장치 및 이의 기판 이송 방법
JP4766156B2 (ja) * 2009-06-11 2011-09-07 日新イオン機器株式会社 イオン注入装置
SG171476A1 (en) * 2009-11-10 2011-06-29 United Technologies Corp Coater platter homing tool
DE102011113563A1 (de) * 2011-09-19 2013-03-21 Oerlikon Trading Ag, Trübbach Karussellschlitten für Vakuumbehandlungsanlage
CN103774102A (zh) * 2012-10-19 2014-05-07 陕西拓日新能源科技有限公司 用于非晶硅背面铝膜沉积的磁控溅射设备与方法
CN108179396B (zh) * 2018-01-09 2020-07-28 温州职业技术学院 环形循环连续式真空镀膜装置
WO2019212592A1 (en) * 2018-05-03 2019-11-07 Applied Materials, Inc. Pulsed plasma (dc/rf) deposition of high quality c films for patterning
JP6716802B1 (ja) * 2018-10-24 2020-07-01 株式会社アルバック カソード装置、および、スパッタ装置
CN111778481B (zh) * 2020-07-27 2020-12-25 江苏兴广包装科技有限公司 一种图案尺寸可控制的定位真空镀膜设备

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6052574A (ja) * 1983-09-02 1985-03-25 Hitachi Ltd 連続スパツタ装置
US4675089A (en) * 1985-11-25 1987-06-23 At&T Technologies, Inc. Low temperature deposition method for high quality aluminum oxide films
DE4232959C2 (de) * 1992-10-01 2001-05-10 Leybold Ag Vorrichtung zum Ein- und Ausschleusen scheibenförmiger Substrate
JPH06322542A (ja) * 1993-05-13 1994-11-22 Sony Corp 薄膜形成装置
US5709785A (en) * 1995-06-08 1998-01-20 First Light Technology Inc. Metallizing machine
DE19715245C2 (de) * 1997-04-12 1999-09-02 Leybold Systems Gmbh Vakuumbehandlungsvorrichtung zum Aufbringen dünner Schichten
DE19819726A1 (de) 1998-05-02 1999-11-04 Leybold Systems Gmbh Vakuumbehandlungsanlage zum Aufbringen dünner, harter Schichten
JP4515630B2 (ja) * 2000-12-28 2010-08-04 芝浦メカトロニクス株式会社 真空処理装置
JP4473496B2 (ja) 2002-09-06 2010-06-02 株式会社シンクロン モニタホルダを備えた薄膜形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
TWI260063B (en) 2006-08-11
EP1617456A1 (de) 2006-01-18
CN1702192A (zh) 2005-11-30
KR20060047754A (ko) 2006-05-18
TW200539372A (en) 2005-12-01
ATE343220T1 (de) 2006-11-15
PL1617456T3 (pl) 2007-03-30
CN100513635C (zh) 2009-07-15
KR100689651B1 (ko) 2007-03-08
DE502004001811D1 (de) 2006-11-30
EP1617456B1 (de) 2006-10-18
US20050263078A1 (en) 2005-12-01
JP2005336596A (ja) 2005-12-08
US7153367B2 (en) 2006-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100689651B1 (ko) 진공 처리 장치용 드라이브 메커니즘
JP2531925B2 (ja) ディスク状のサブストレ―トを気密に挿入しかつ取り出すための装置
KR100189675B1 (ko) 스퍼터링 장치 및 이를 사용한 스퍼터링 처리 시스템
US3901183A (en) Wafer treatment apparatus
US5425611A (en) Substrate handling and processing system
US5112469A (en) Apparatus for the inward and outward transfer of a workpiece in a vacuum chamber
TWI387399B (zh) 旋轉磁控管之任意掃描路徑的控制
CN107429385B (zh) 成膜装置以及成膜工件制造方法
EP0589416B1 (en) Film forming apparatus
USRE40191E1 (en) Vacuum process apparatus
US6234788B1 (en) Disk furnace for thermal processing
JP2545591B2 (ja) ウェーハ処理装置
JP3997223B2 (ja) 長方形のもしくは正方形の平らな基板のための真空処理装置
JP2000282234A (ja) スパッタリング装置
JP3215498B2 (ja) 成膜装置
JP3841851B2 (ja) コーティングチャンバ内へワークを搬入しかつコーティングチャンバからワークを搬出するための装置
JPH09102526A (ja) 真空内基板搬送装置
KR102411118B1 (ko) 기판처리방법, 기판처리장치 및 그를 가지는 기판처리시스템
JP4429748B2 (ja) サークルライン型真空成膜装置
US11702747B2 (en) Rotation driving mechanism and rotation driving method, and substrate processing apparatus and substrate processing method using same
KR101436059B1 (ko) 반도체 제조 장치 및 방법
CN101213603B (zh) 用于涂覆光学数据载体的片状衬底的装置和方法
KR101419389B1 (ko) 기판 지지 어셈블리 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
JP3189283B2 (ja) スパッタリング装置
CN103215563A (zh) 沉积设备以及旋转装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070710

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070718

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070730

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100810

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100810

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees