JP4101911B2

JP4101911B2 - 真空フランジ及び真空容器

Info

Publication number: JP4101911B2
Application number: JP25838597A
Authority: JP
Inventors: 橋清高
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 1997-09-24
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2017-09-24
Also published as: JPH1190208A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空フランジ及びこの真空フランジを備えた真空容器に係わり、特に、スパッタリング装置、エッチング装置、アッシング装置等の各種の真空処理装置に使用される真空フランジ及び真空容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体製造工程、液晶表示パネル製造工程、或いはディスク製造工程等の各種の製造工程において、シリコンウエハ、液晶表示基板、光ディスクやミニディスク等の被処理基板の真空処理を行うために各種の真空処理装置が使用されている。
【０００３】
真空処理装置には、例えば、被処理基板の表面を成膜処理するためのスパッタリング装置、被処理基板表面の薄膜をエッチングするためのエッチング装置、被処理基板表面のフォトレジストを除去するためのアッシング装置等がある。
【０００４】
これらの真空処理装置は真空下において被処理基板を処理するための装置であるから、内部を真空排気可能な真空容器を備えており、この真空容器の内部には通常、処理室、ロードロック室、或いは搬送室等が形成されている。
【０００５】
また、真空処理装置の真空容器は、通常、その内部のメンテナンスを実施できるようにするために容器壁の一部が、取り外し可能な真空フランジによって構成されている。そして、複数の処理室を備えた比較的大型の真空処理装置の場合には、その真空フランジには比較的大型のものが使用される。
【０００６】
ところが、大型の真空フランジの全体をアルミ板等で形成するとその重量が大きくなりすぎて、取り外しや持ち運びに極めて不便であるという問題がある。
【０００７】
そこで、真空処理装置の真空容器用の真空フランジをアルミハニカム板によって構成して軽量化を図り、人間の手で真空フランジを扱えるようにする場合がある。
【０００８】
また、真空処理装置の真空容器の内部には基板搬送装置等が設置されているが、この基板搬送装置やその他の内部機器が正しく動作しているか否かを確認したり、或いは被処理基板の処理が正しく行われているかを確認したりするために真空フランジにのぞき窓を設ける場合がある。さらに、真空容器の内部に電線、信号線等を引き込むために、ハーメチックシール等のために真空フランジに引き込み用窓を設ける場合もある。
【０００９】
図４は、真空処理装置の真空容器用の従来の真空フランジの一例を示しており、真空フランジののぞき窓の部分を拡大して示した縦断面図である。この従来の真空フランジ７０は、アルミハニカム板７１とのぞき窓装置７２とを備えている。
【００１０】
アルミハニカム板７１は、一対のアルミ板７３、７４によってハニカムコア７５をサンドイッチ状に挟み込み、各アルミ板７３、７４とハニカムコア７５とを真空ろう付け法によって接合して形成されている。なお、ハニカムコア７５はアルミ箔材料によって構成されており、非常に軽量である。
【００１１】
アルミハニカム板７１にはのぞき窓用開口部７６が形成されており、のぞき窓用開口部７６の周囲にはアルミリング７７が取り付けられ、このアルミリング７７はその略全体が一対のアルミ板７３、７４によって挟み込まれている。アルミリング７７と各アルミ板７３、７４との間は真空ろう付け法によって接合されている。
【００１２】
のぞき窓装置７２は、のぞき窓用開口部７６よりも大きな外径よりなるリング状枠部材７８を備え、このリング状枠部材７８の内部には円形ガラス板７９が填め込まれている。リング状枠部材７８の内周壁の下部にはリング状受け部８０が突設されており、このリング状受け部８０にはガラス板用Ｏリング８１を間に挟んで円形ガラス板７９が載置されている。この円形ガラス板７９は止め輪８２によってリング状枠部材７８の内部に固定されると共に、リング状受け部８０に押圧されている。
【００１３】
また、リング状枠部材７８と上側のアルミ板７３との間には枠部材用Ｏリング８３が設けられており、図示を省略したボルトによってリング状枠部材７８がアルミハニカム板７１のアルミリング７７の部分に締め付け固定されている。
【００１４】
そして、上記構成よりなる従来の真空フランジにおいては、ガラス板用Ｏリング８１及び枠部材用Ｏリング８３によって気密性が確保されている。また、アルミ板７３、７４、ハニカムコア７５、及びアルミリング７７の各部材同士の接合部は真空ろう付け法によって接合されているので、これらの部材の接合面が真空空間中に露出している場合であっても、接合部分から真空漏洩やガス放出が生じるようなことはない。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、アルミ板７３、７４、ハニカムコア７５、及びアルミリング７７の各部材同士の接合に真空ろう付け法を使用すると製造コストが高くなってしまうという問題があり、その製造コストは接着剤を使用するいわゆる接着法を採用した場合の製造コストの２倍以上にも及んでいた。
【００１６】
製造コストを下げるためには真空ろう付け法に替えて接着法を採用すればよいが、接着法によってアルミ板７３、７４、ハニカムコア７５、及びアルミリング７７の各部材同士を接合した場合には、各部材の接合面が真空空間中に露出していると、接合に用いた接着剤が気化してガスが放出され、真空が害されるという問題がある。
【００１７】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、接着法によって製造されたアルミハニカム板を使用することができると共に、のぞき窓や引き込み用窓等を形成することができる真空フランジ及び真空容器を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明による真空フランジは、一対のアルミ板によってハニカムコアを挟み込み、前記各アルミ板と前記ハニカムコアとを接着剤によって接合して形成されたアルミハニカム板と、前記アルミハニカム板に形成された開口部と、前記開口部の周囲に取り付けられたリング部材と、前記開口部に装着された窓装置と、を備え、前記窓装置は、前記開口部に挿通された筒状本体部と、前記筒状本体部の真空側の端部に形成された鍔状部と、前記鍔状部と前記アルミハニカム板とによって挟み込まれたＯリングと、前記筒状本体部の内側に気密に設けられた窓部材と、前記筒状本体部の大気側の端部の外周面に形成された雄ネジ部と、前記雄ネジ部に螺着され、前記鍔状部と協働して前記リング部材を両面から締め付けるナット部材と、を備えていることを特徴とする。
【００１９】
請求項２記載の発明による真空容器は、請求項１記載の真空フランジによって容器壁の一部が構成されていることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態による真空フランジ及びこの真空フランジを備えた真空容器について図１乃至図３を参照して説明する。
【００２１】
まず初めに、本実施形態による真空フランジ及び真空容器を備えた真空処理装置の全体構成について図１を参照して説明する。
【００２２】
図１は真空処理装置の平断面図であり、平面形状がほぼ八角形の真空容器１０の内側には、内部を真空排気可能な真空搬送室３が形成されている。この真空搬送室３の一辺には、真空搬送室３の内部に被処理基板Ｄを搬入し又は搬出するためのロードロック室１が形成され、残りの７辺には７個の真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇが等角度間隔で配置形成されている。
【００２３】
そして、これらの真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇの内部で、被処理基板Ｄに対してスパッタリング、エッチング、ベーキング、或いはアッシング等の真空処理が施される。なお、被処理基板Ｄは、シリコンウエハ、コンパクトディスク（ＣＤ）、ミニディスク（ＭＤ）等である。
【００２４】
ロードロック室１及び真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇの真空搬送室３に面する側には、被処理基板Ｄを出し入れするための同形同大の開口部１ａ、２ａがそれぞれ形成されている。また、各真空処理室２には、真空ポンプであるターボ分子ポンプ（図示せず）が接続されて内部を真空排気できると共に、所定の真空処理を行うための加工装置１４Ａ、１４Ｂ…１４Ｇが設置されている。
【００２５】
真空搬送室３の底部には、環状の回転テーブル１５が回転可能に配置され、この回転テーブル１５の外周には大歯車１８が形成されている。この大歯車１８には駆動小歯車１９が噛み合っている。
【００２６】
回転テーブル１５の上面には８台のバルブ機構２５が回転テーブル１５の円周方向に沿って配設されており、これらのバルブ機構２５はロードロック室１と７個の真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇに対応するように配置されている。各バルブ機構２５は、ロードロック室１及び真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇのそれぞれの開口部１ａ、２ａを閉塞可能なバルブ円板よりなる可動蓋２６と、この可動蓋２６を開閉駆動するバルブ開閉機構２７とを備えている。
【００２７】
各可動蓋２６は、ロードロック室１及び真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇの各開口部１ａ、２ａを閉塞したときにロードロック室１及び真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇの内部に面する内面２６ａを有し、この内面２６ａには、被処理基板Ｄを回転保持するための４個の基板ホルダー２８が回転（自転）可能に設けられている。
【００２８】
また、ロードロック室１の搬入側には、被処理基板Ｄをロードロック室１内に搬入するための搬送装置２９が設けられており、この搬送装置２９によってロードロック室１の内部に４枚一組で被処理基板Ｄが搬入され又は搬出される。
【００２９】
図２は、内部に真空搬送室３が形成された真空容器１０の概略構成を示した縦断面図であり、この真空容器１０は、上面が開放した容器本体３０と、この容器本体３０の上面を閉鎖する真空フランジ４０とを備えている。
【００３０】
容器本体３０の底部中央には排気口３１が形成されており、この排気口３１の下部には真空搬送室３の内部を真空排気するための真空ポンプ６０が設けられている。
【００３１】
また、排気口３１の周縁から上方に向かって筒状部３２が突設され、この筒状部３２の頂部から上方に向かって複数のスタッド３３が立設され、これらのスタッド３３によって荷重受け板３４が固定支持されている。
【００３２】
真空フランジ４０は、円盤状のアルミハニカム板４１と複数ののぞき窓装置（窓装置）４２とを備えている。真空フランジ４０のアルミハニカム板４１と容器本体３０との間の気密性はフランジ用Ｏリング３５によって確保されている。
【００３３】
また、アルミハニカム板４１の中央部は荷重受け板３４によって下方から支持されている。ここで、真空フランジ４０は径が大きくなるほど大気圧を多く受けることになるので、荷重受け板３４がない場合には、真空フランジ４０の大径化に伴ってアルミハニカム板４１の板厚を厚くして大気圧に耐え得るようにする必要がある。
【００３４】
これに対して本実施形態においては、荷重受け板３４によってアルミハニカム板４１を下方から支えるようにしたので、大型の真空フランジ４０の場合でもアルミハニカム板４１の板厚を比較的薄くすることができる。
【００３５】
図３は、真空フランジ４０ののぞき窓の部分を拡大して示した縦断面図である。図３から分かるように、アルミハニカム板４１は、一対のアルミ板４３、４４によってハニカムコア４５をサンドイッチ状に挟み込み、各アルミ板４３、４４とハニカムコア４５とを接着剤を用いた接着法によって接合して形成されている。なお、ハニカムコア４５はアルミ箔材料によって構成されており、非常に軽量である。
【００３６】
アルミハニカム板４１にはのぞき窓用開口部４６が形成されており、のぞき窓用開口部４６の周囲にはアルミリング（リング状部材）４７が取り付けられ、このアルミリング４７はその略全体が一対のアルミ板４３、４４によって挟み込まれている。アルミリング４７と各アルミ板４３、４４との間は接着剤を用いた接着法によって接合されている。
【００３７】
のぞき窓装置４２は、のぞき窓用開口部４６に挿通された筒状本体部４８を備え、この筒状本体部４８の一端、すなわち真空側の端部には鍔状部４９が形成されている。この鍔状部４９と下側のアルミ板４４とによって筒状本体部用Ｏリング５０が挟み込まれており、この筒状本体部用Ｏリング５０によって鍔状部４９とアルミ板４４との間の気密性が確保されている。
【００３８】
筒状本体部４８の内周壁の中央部にはリング状受け部５１が突設されており、このリング状受け部５１には、ガラス板用Ｏリング５２を間に挟んで、透明な窓部材である円形ガラス板５３が載置されている。この円形ガラス板５３は止め輪５４によって筒状本体部４８の内側に固定されると共に、リング状受け部５１に押圧されており、ガラス板用Ｏリング５２によって円形ガラス板５３とリング状受け部５１との間の気密性が確保されている。
【００３９】
筒状本体部４８の他端、すなわち大気側の端部の外周面には雄ネジ部５５が形成されており、この雄ネジ部５５にはワッシャ５６が挿通されると共にナット部材５７が螺着されている。そして、このナット部材５７は鍔状部４９と協働してアルミ板４３、４４及びアルミリング４７を両面から締め付けている。
【００４０】
以上述べたように本実施形態によれば、筒状本体部４８の真空側端部に形成された鍔状部４９を筒状本体部用Ｏリング５０と共にアルミハニカム板４１の下側のアルミ板４４に圧接して気密性を確保することができるので、アルミ板４３、４４、ハニカムコア４５、及びアルミリング４７の各部材の接合部が真空空間中に露出することがなく、このため、各部材を接着剤を用いた接着法によって接合した場合でも接着剤が気化して真空中にガスが放出されるようなことがない。
【００４１】
したがって、のぞき窓を有する真空フランジ４０を、接着法によって製造されたアルミハニカム板４１を用いて構成することが可能であり、真空フランジ４０及び真空容器１０の製造コストの低減を図ることができる。
【００４２】
また、本実施形態によれば、アルミハニカム板４１の中央部を荷重受け板３４によって下方から支えるようにしたので、アルミハニカム板４１の板厚を比較的薄くすることが可能であり、ひいては真空フランジ４０の軽量化を図ることができる。
【００４３】
なお、上記実施形態ではのぞき窓を有する真空フランジ及び真空容器について説明したが、例えば、上記実施形態における円形ガラス板５３をハーメチックシールを構成するための板状部材に替えることによって、真空容器の内部に電線、信号線等を引き込むための引き込み用窓を形成することも可能である。
【００４４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、筒状本体部の一端に形成された鍔状部をＯリングと共にアルミハニカム板に圧接して気密性を確保することができるので、アルミ板、ハニカムコア、及びリング部材の各部材の接合部が真空空間中に露出することがなく、このため、各部材を接着剤を用いた接着法によって接合した場合でも接着剤が気化して真空中にガスが放出されるようなことがない。
【００４５】
したがって、のぞき窓や引き込み用窓等を有する真空フランジを、接着法によって製造されたアルミハニカム板を用いて構成することが可能であり、真空フランジ及び真空容器の製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による真空フランジ及び真空容器を備えた真空処理装置の全体構成を示した平断面図。
【図２】図１に示した真空処理装置の真空容器の概略構成を示した縦断面図。
【図３】図２に示した真空容器の真空フランジののぞき窓の部分を拡大して示した縦断面図。
【図４】従来の真空フランジののぞき窓の部分を拡大して示した縦断面図。
【符号の説明】
１０真空容器
４１アルミハニカム板
４２のぞき窓装置（窓装置）
４３、４４アルミ板
４５ハニカムコア
４６のぞき窓用開口部
４７アルミリング（リング部材）
４８筒状本体部
４９鍔状部
５０筒状本体部用Ｏリング
５３円形ガラス板（窓部材）
５５雄ネジ部
５７ナット部材

Claims

一対のアルミ板によってハニカムコアを挟み込み、前記各アルミ板と前記ハニカムコアとを接着剤によって接合して形成されたアルミハニカム板と、前記アルミハニカム板に形成された開口部と、前記開口部の周囲に取り付けられたリング部材と、前記開口部に装着された窓装置と、を備え、
前記窓装置は、前記開口部に挿通された筒状本体部と、前記筒状本体部の真空側の端部に形成された鍔状部と、前記鍔状部と前記アルミハニカム板とによって挟み込まれたＯリングと、前記筒状本体部の内側に気密に設けられた窓部材と、前記筒状本体部の大気側の端部の外周面に形成された雄ネジ部と、前記雄ネジ部に螺着され、前記鍔状部と協働して前記リング部材を両面から締め付けるナット部材と、を備えていることを特徴とする真空フランジ。
請求項１記載の真空フランジによって容器壁の一部が構成されていることを特徴とする真空容器。