JP4191694B2 - Vacuum processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、真空処理装置に関し、特に、プラズマCVD装置、ドライエッチング装置、スパッタリング装置に例示される真空処理装置、すなわち、基板や製膜済の基板に真空または減圧雰囲気のもとで処理を実施する真空処理装置に関する。 The present invention relates to a vacuum processing apparatus, and in particular, a vacuum processing apparatus exemplified by a plasma CVD apparatus, a dry etching apparatus, and a sputtering apparatus, that is, a substrate or a film-formed substrate is processed under a vacuum or a reduced pressure atmosphere. The present invention relates to a vacuum processing apparatus.
プラズマを用いて半導体をガス化し、加熱した基板にその半導体の薄膜を形成する真空処理装置としてプラズマCVD装置が知られている。ガラス基板に製膜されたシリコン系薄膜においてp層、i層、n層を積層製膜してi層に照射された光を電力に変換する太陽電池が知られている。その太陽電池は、主として生産性の観点からそのガラス基板がより大きいことが望まれている。真空処理装置は、大きい基板に、独立に半導体膜を製膜する処理室をより多く備え、設置される場所がより狭いことが望まれている。 A plasma CVD apparatus is known as a vacuum processing apparatus that gasifies a semiconductor using plasma and forms a thin film of the semiconductor on a heated substrate. 2. Description of the Related Art A solar cell is known that converts p-layer, i-layer, and n-layer into a silicon-based thin film formed on a glass substrate, and converts the light irradiated to the i-layer into electric power. The solar cell is desired to have a larger glass substrate mainly from the viewpoint of productivity. The vacuum processing apparatus is desired to include more processing chambers for forming semiconductor films independently on a large substrate, and to be installed in a smaller space.
特許2141379号公報には、独立分離型の半導体装置製造装置をさらに改良し、温度精度も300±1℃以下におさえ、加えて1回のロ−ディング数量を50〜500枚にすることを可能とした低価格、高品質の半導体装置を多量に製造せんとする被膜作製装置が開示されている。その被膜作製装置は、複数の反応室と、該複数の反応室の全てに連結された共通室とを有している。 In Japanese Patent No. 2141379, the independent separation type semiconductor device manufacturing apparatus is further improved, the temperature accuracy is kept to 300 ± 1 ° C. or less, and the loading quantity per time can be 50 to 500 sheets. Thus, a coating film manufacturing apparatus that manufactures a large amount of low-cost, high-quality semiconductor devices is disclosed. The film forming apparatus has a plurality of reaction chambers and a common chamber connected to all of the plurality of reaction chambers.
特開2000−183129号公報には、より高いスループットを得ることが可能な新規な真空処理システムが開示されている。その真空処理システムは、被処理基板を処理するための真空処理システムであって、前記システム内を走行するための台車と、前記被処理基板を支持するため、前記台車上に配設された支持機構と、を有する搬送装置と、前記被処理体を支持した状態の前記搬送装置が内部を移動可能なロードロック室として構成された共通搬送室と、前記共通搬送室に対してゲート弁を介して夫々接続され、前記搬送装置により前記被処理基板を搬出入される複数の真空処理室と、前記共通搬送室に対してゲート弁を介して接続されると共に前記被処理体を搬入するための台車回転室として構成されたロード室と、前記共通搬送室に対してゲート弁を介して接続されると共に前記被処理体を搬出するためのロードロック室として構成されたアンロード室と、前記共通搬送室に対して接続されると共に前記搬送装置を内部に収容可能な台車室と、を具備することを特徴としている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-183129 discloses a novel vacuum processing system capable of obtaining higher throughput. The vacuum processing system is a vacuum processing system for processing a substrate to be processed, and a carriage for traveling in the system, and a support disposed on the carriage for supporting the substrate to be processed. A transfer device having a mechanism, a common transfer chamber configured as a load lock chamber in which the transfer device supporting the object to be processed can move, and a gate valve with respect to the common transfer chamber A plurality of vacuum processing chambers that are connected to each other, and are connected to the common transfer chamber via a gate valve, and are used for transferring the object to be processed. A load chamber configured as a cart rotation chamber, an unload chamber connected to the common transfer chamber via a gate valve and configured as a load lock chamber for carrying out the object to be processed; It is characterized by comprising a carriage chamber capable of accommodating therein the transport device is connected with respect to the serial common transfer chamber.
特開2001−081557号公報には、セミトレイを使用することにより、真空搬送を容易にし、基板位置決め精度を向上した、ある一部の処理室のトラブルやメンテナンスの影響が他の処理室まで及ばない高稼働率のマルチチャンバ型真空処理システム及び基板搬送装置が開示されている。そのマルチチャンバ型真空処理システムは、複数の処理室に被処理基板を次々に搬送して処理するマルチチャンバ型真空処理システムであって、走行可能に設けられた台車と、この台車上で基板を斜めに支持する支持部材と、を有する支持搬送機構と、この支持搬送機構が被処理基板を支持し搬送することが可能な共通搬送室と、この共通搬送室に対してゲート弁を介して連通可能に設けられ、被処理基板を真空雰囲気下で処理する複数の真空処理室と、前記共通搬送室に対してゲート弁を介して連通可能に設けられ、被処理基板が搬入されるロード室と、前記共通搬送室に対してゲート弁を介して連通可能に設けられ、被処理基板が搬出されるアンロード室と、を具備することを特徴としている。 In Japanese Patent Laid-Open No. 2001-081557, the use of a semi-tray facilitates vacuum conveyance and improves the substrate positioning accuracy, and the influence of troubles and maintenance on some processing chambers does not reach other processing chambers. A high availability multi-chamber vacuum processing system and a substrate transfer apparatus are disclosed. The multi-chamber type vacuum processing system is a multi-chamber type vacuum processing system for transferring and processing substrates to be processed one after another to a plurality of processing chambers, and a carriage provided so as to be able to travel, and a substrate on the carriage. A support transport mechanism having a support member that supports the substrate, a common transport chamber in which the support transport mechanism can support and transport the substrate to be processed, and a communication with the common transport chamber via a gate valve. A plurality of vacuum processing chambers for processing the substrate to be processed in a vacuum atmosphere, and a load chamber that is provided to be able to communicate with the common transfer chamber via a gate valve and into which the substrate to be processed is carried And an unloading chamber provided so as to be able to communicate with the common transfer chamber via a gate valve and from which a substrate to be processed is unloaded.
特開2001−118907号公報には、温度分布やバイアス分布を生じることなく大型基板に均一な製膜処理をすることができるトレイレス斜め基板搬送装置が開示されている。そのトレイレス斜め基板搬送装置は、基板を減圧下で処理する真空処理室と、この真空処理室との間で基板を受け渡しする搬送台車と、この搬送台車上で基板を斜めに立て掛け支持する基板保持機構と、前記真空処理室に設けられた両面型の製膜ユニットと、この製膜ユニットの両側にそれぞれ配置され、それぞれが前記製膜ユニットに対して可動である該ヒータ発熱面を覆うヒータカバーを有する一対のヒータユニットと、前記ヒータ発熱面と平面での平行関係を保ちながら前記ヒータカバーを前記ヒータ発熱面に実質的に直交する方向に移動させ、前記ヒータカバーを基板に密着させるヒータカバー移動手段と、を具備することを特徴としている。 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-118907 discloses a trayless oblique substrate transport apparatus that can uniformly form a film on a large substrate without causing temperature distribution or bias distribution. The trayless oblique substrate transfer apparatus includes a vacuum processing chamber that processes substrates under reduced pressure, a transfer carriage that transfers the substrate to and from the vacuum processing chamber, and a substrate holder that supports the substrate in an inclined manner on the transfer carriage. A mechanism, a double-sided film forming unit provided in the vacuum processing chamber, and a heater cover that is disposed on both sides of the film forming unit and covers the heater heating surface that is movable with respect to the film forming unit. And a heater cover that moves the heater cover in a direction substantially perpendicular to the heater heat generating surface while maintaining a parallel relationship in a plane with the heater heat generating surface, and causes the heater cover to adhere to the substrate. And a moving means.
特開2001−127133号公報には、各真空処理室に基板を迅速に搬送することができ、搬送台車を円滑かつ迅速に待機状態から使用状態に移行させることができる高スループットのクラスタ型真空処理システムが開示されている。そのクラスタ型真空処理システムは、複数の処理室に基板を次々に搬送して処理するクラスタ型真空処理システムであって、中央に位置する共通搬送室と、この共通搬送室の周囲に配置され、共通搬送室に対してゲート弁を介してそれぞれ連通可能に設けられ、基板を真空雰囲気下でそれぞれ処理する複数の真空処理室と、前記共通搬送室に対してゲート弁を介して連通可能に設けられ、基板が搬入されるロード室と、前記共通搬送室に対してゲート弁を介して連通可能に設けられ、基板が搬出されるアンロード室と、前記真空処理室、前記共通搬送室、前記ロード室、前記アンロード室の相互間で基板を搬送するための少なくとも3つの搬送台車と、を具備することを特徴としている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-127133 discloses a high-throughput cluster type vacuum process that can quickly transfer a substrate to each vacuum processing chamber and can smoothly and quickly shift a transfer carriage from a standby state to a use state. A system is disclosed. The cluster type vacuum processing system is a cluster type vacuum processing system that transports and processes substrates one after another to a plurality of processing chambers, and is disposed around a common transport chamber located in the center and the common transport chamber, Provided to be able to communicate with each other via a gate valve to the common transfer chamber, and provided with a plurality of vacuum processing chambers for processing the substrate in a vacuum atmosphere, and to be able to communicate with the common transfer chamber via a gate valve. A load chamber into which a substrate is loaded, and an unload chamber in which the substrate is unloaded, the unload chamber from which the substrate is unloaded, the vacuum processing chamber, the common transfer chamber, And a load chamber and at least three transport carts for transporting a substrate between the unload chambers.
特開2002−167035号公報には、大型基板を真空処理室外の基板受け渡しステージで、及び、減圧下で処理する真空処理室内の基板受け渡し位置で、基板を受け渡しさせる搬送台車と、この搬送台車上で基板を保持する基板保持機構とを具えた大型基板搬送装置において、真空室の真空維持が容易な、真空室の大きさを極力コンパクトにすることが可能な、基板受け渡し動作の信頼性の高い、駆動源の小さな基板受け渡し機構を前記基板保持機構に組み込んだ大型基板搬送装置が開示されている。その大型基板搬送装置は、大型基板を真空処理室外の基板受け渡しステージで、及び、減圧下で処理する真空処理室内の基板受け渡し位置で、基板を受け渡しさせる搬送台車と、この搬送台車上で基板を保持する基板保持機構とを具えた大型基板搬送装置において、傾斜安定角で起立させた基板の上下両端部を係合把持させる少なくとも一対の係合把持手段と、該係合把持手段の少なくとも一方を基板両端より離隔・開放する方向若しくは基板両端へ接近・把持するに方向に移動させるリンク機構と、外部駆動手段より駆動力を伝えてリンク機構を移動する移動手段と、前記係合把持手段が基板係合位置で位置保持される位置保持手段からなる基板受け渡し機構を、前記基板保持機構に組み込んだことを特徴としている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-167035 discloses a transport carriage for delivering a substrate at a substrate delivery stage outside the vacuum processing chamber and a substrate delivery position inside the vacuum processing chamber for processing under reduced pressure, and on the transport carriage. In a large substrate transfer device equipped with a substrate holding mechanism for holding the substrate in the above, it is easy to maintain the vacuum in the vacuum chamber, the size of the vacuum chamber can be made as compact as possible, and the substrate delivery operation is highly reliable A large-sized substrate transfer apparatus is disclosed in which a substrate transfer mechanism having a small drive source is incorporated in the substrate holding mechanism. The large substrate transfer apparatus includes a transfer carriage for transferring a substrate at a substrate transfer stage outside the vacuum processing chamber and a substrate transfer position in a vacuum processing chamber for processing under reduced pressure, and a substrate on the transfer carriage. In a large substrate transport apparatus having a substrate holding mechanism for holding, at least one pair of engagement gripping means for engaging and gripping both upper and lower ends of the substrate upright at an inclination stable angle, and at least one of the engagement gripping means A link mechanism that moves in a direction to separate and open from both ends of the substrate or a direction to approach and grip both ends of the substrate, a moving means that moves the link mechanism by transmitting a driving force from an external drive means, and the engagement gripping means is a substrate A substrate transfer mechanism including a position holding unit that is held at the engagement position is incorporated in the substrate holding mechanism.
特開2002−167036号公報には、基板を傾斜安定角まで起立したり倒したりするとき、基板が基板保持機構に把持されている部分に荷重が集中してかからず、安定した動作で起立転倒可能な基板受渡す機構及び方法が開示されている。その基板を受渡す機構は、大型基板を真空処理室外の基板受け渡しステージで基板を受け渡しさせる搬送台車と、この搬送台車上で基板を保持する基板保持機構とを具えた大型基板搬送装置において、基板搬送ローラーの基板受け渡しステージでの基板受渡しの機構において、基板を傾斜安定角まで起立したり倒したりするとき、基板搬送ローラーの基板受け渡しステージ位置にあるローラーフレームが他の基板搬送ローラー部と分離して傾斜安定角度まで起立し、搬送台車の基板保持機構に基板の受渡しをする可倒式基板受渡し機構を搬送ローラーに組み込んであり、基板が基板保持機構に把持されている部分に荷重が集中してかからず、安定した動作で起立転倒可能な基板受渡す機構であることを特徴としている。 In Japanese Patent Laid-Open No. 2002-167036, when a substrate is raised or tilted to a stable tilt angle, a load is not concentrated on a portion where the substrate is held by the substrate holding mechanism, and the substrate is raised with a stable operation. A rollable substrate delivery mechanism and method is disclosed. The substrate transfer mechanism is a large substrate transfer apparatus comprising a transfer carriage that transfers a large substrate at a substrate transfer stage outside the vacuum processing chamber, and a substrate holding mechanism that holds the substrate on the transfer carriage. In the substrate transfer mechanism on the substrate transfer stage of the transfer roller, the roller frame at the substrate transfer stage position of the substrate transfer roller separates from other substrate transfer roller parts when the substrate is raised or tilted to the stable tilt angle. A tiltable substrate delivery mechanism that stands up to a stable tilt angle and delivers the substrate to the substrate holding mechanism of the transfer carriage is built into the transfer roller, and the load concentrates on the part where the substrate is held by the substrate holding mechanism. It is characterized by being a substrate delivery mechanism that can stand up and down with stable operation.
特開2002−170861号公報には、複数の処理室に基板を次々に搬送して処理するクラスタ型真空処理システムにおいて、2基の搬送台車と回転台と回転台上に敷設された該搬送台車を載せる2組のレールと動力伝達機構と回転台回転モーターと搬送台車進退モーターとを備え、大型基板台車を真空に保たれた共通搬送室内で回転し、且つ真空に保たれた複数の室に進退させる回転搬送装置であって、モーター類が特殊仕様でなく且つ静止固定可能で、配線上、操作上の難点ない大型基板搬送台車共通搬送室内回転搬送装置および方法の提供をし、大形基板製造装置のコスト低減、大形基板製造における操作性の向上による更なる生産性の向上を目的とする大型基板搬送台車共通搬送室内回転搬送装置が開示されている。その大型基板搬送台車共通搬送室内回転搬送装置は、複数の処理室に基板を次々に搬送して処理するクラスタ型真空処理システムにおいて、2基の搬送台車と回転台と回転台上に敷設された該搬送台車を載せる2組のレールと動力伝達機構と回転台回転モーターと搬送台車進退モーターとを備え、大型基板台車を真空に保たれた共通搬送室内で回転し、且つ真空に保たれた複数の室に進退させる回転搬送装置であって、回転台の下側に動力伝達機構収納部を設け、該収納部に収納された動力伝達機構の入力端がシール部を介して共通搬送室外に突出して共通搬送室の外部に配置した前記モーターと連結し、回転台回転と搬送台車進退を行うよう構成したことを特徴としている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-170861 discloses a cluster type vacuum processing system in which substrates are successively transferred to a plurality of processing chambers for processing, and two transfer carriages, a turntable, and the transfer carriage laid on the turntable. Two sets of rails, a power transmission mechanism, a rotary table rotation motor, and a transfer carriage advance / retreat motor are provided. The large substrate carriage is rotated in a common transfer chamber maintained in a vacuum, and in a plurality of chambers maintained in a vacuum. Rotating transfer device that advances and retreats, motors are not special specifications, can be fixed stationary, and provides a large substrate transfer carriage rotation transfer device and method common to large substrate transfer carriages with no wiring or operation problems. There has been disclosed a large-sized substrate transfer carriage common transfer chamber rotation transfer device for the purpose of reducing the cost of the manufacturing apparatus and further improving the productivity by improving the operability in manufacturing a large substrate. The large substrate transfer carriage common transfer chamber rotation transfer device is laid on two transfer carriages, a turntable and a turntable in a cluster type vacuum processing system for transferring and processing substrates to a plurality of processing chambers one after another. A plurality of rails, a power transmission mechanism, a rotating table rotating motor, and a conveying cart advance / retreat motor, which are mounted on the conveying cart, rotate in a common conveying chamber kept in a vacuum and are kept in a vacuum. A power transfer mechanism storage portion provided below the turntable, and an input end of the power transmission mechanism stored in the storage portion projects out of the common transfer chamber via a seal portion. It is connected to the motor arranged outside the common transfer chamber, and is configured to rotate the turntable and advance and retreat the transfer carriage.
本発明は、プラズマCVD装置、ドライエッチング装置、スパッタリング装置など、基板や製膜済の基板に真空または減圧雰囲気のもとで処理を実施する真空処理装置に関するものであるが、説明を判り易くするために、プラズマCVD装置の製膜処理を例として説明を行う。
本発明の課題は、処理室間のガスのコンタミを低減する真空処理装置を提供することにある。
本発明の他の課題は、搬送室内で基板を搬送する基板搬送装置にガスが吸着することを低減する真空処理装置を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、処理室の基板セット、アンセット動作時に、基板テーブルにより基板に発生する擦り傷を抑制する真空処理装置を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、基板搬送装置で搬送中の基板における温度分布や温度ムラが発生しにくい真空処理装置を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、基板テーブルに基板をより正確に配置する真空処理装置を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、搬送室がより小さい真空処理装置を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、基板に加わる衝撃を低減し基板破損を抑制する真空処理装置を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、基板搬送装置の駆動機構が簡単である真空処理装置を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、基板搬送装置の誤作動を防止する真空処理装置を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、タクトタイムを短縮し処理速度を向上する真空処理装置を提供することにある。
The present invention relates to a vacuum processing apparatus such as a plasma CVD apparatus, a dry etching apparatus, or a sputtering apparatus, which performs a process on a substrate or a film-formed substrate under a vacuum or a reduced-pressure atmosphere. Therefore, description will be made by taking a film forming process of a plasma CVD apparatus as an example.
The subject of this invention is providing the vacuum processing apparatus which reduces the contamination of the gas between process chambers.
Another object of the present invention is to provide a vacuum processing apparatus that reduces the adsorption of gas to a substrate transfer apparatus that transfers a substrate in a transfer chamber.
Still another object of the present invention is to provide a vacuum processing apparatus that suppresses scratches generated on a substrate by a substrate table during a substrate setting / unsetting operation in a processing chamber.
Still another object of the present invention is to provide a vacuum processing apparatus in which temperature distribution and temperature unevenness are hardly generated on a substrate being transferred by the substrate transfer apparatus.
Still another object of the present invention is to provide a vacuum processing apparatus for more accurately placing a substrate on a substrate table.
Still another object of the present invention is to provide a vacuum processing apparatus having a smaller transfer chamber.
Still another object of the present invention is to provide a vacuum processing apparatus that reduces the impact applied to the substrate and suppresses substrate breakage.
Still another object of the present invention is to provide a vacuum processing apparatus in which the driving mechanism of the substrate transfer apparatus is simple.
Still another object of the present invention is to provide a vacuum processing apparatus that prevents malfunction of a substrate transfer apparatus.
Still another object of the present invention is to provide a vacuum processing apparatus that shortens the tact time and increases the processing speed.
以下に、発明を実施するための最良の形態・実施例で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態・実施例の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。 In the following, means for solving the problems will be described using the reference numerals used in the best modes and embodiments for carrying out the invention in parentheses. This reference numeral is added to clarify the correspondence between the description of the claims and the description of the best mode for carrying out the invention / example, and is described in the claims. It should not be used to interpret the technical scope of the invention.
本発明による真空処理装置(1)は、搬送室(2)と、搬送室(2)に接続されて基板(120)を鉛直方向から傾斜させて支持して真空処理する複数の処理室(3−1〜3−6)と、搬送室(2)の内を移動する基板搬送装置(6)とを備えている。基板搬送装置(6)は、複数の処理室(3−1〜3−6)のうちの1つの処理室から搬送室(2)に基板(120)を鉛直方向から傾斜させて支持して搬出し、複数の処理室(3−1〜3−6)のうちの他の処理室に搬送室(2)から基板(120)を鉛直方向から傾斜させて支持して搬入する。右側処理室(3−1〜3−3)と、左側処理室(3−4〜3−6)の基板搬送に伴う取り合い位置関係は、搬送室(2)を隔てて面対称の関係にあるため、基板(120)は、同一方向に傾斜し、製膜処理する方向が同一である。すなわち、搬送室(2)内において、基板(120)は、同一方向にの鉛直から傾斜のままで右側処理室(3−1〜3−3)と左側処理室(3−4〜3−6)とに搬入または搬出して処理することができる。このため基板搬送装置(6)に基板傾斜方向を変える機構が不要となり、基板搬送装置(6)の小型化と搬送室(2)の小型化が可能となる。基板搬送装置(6)は、基板(120)を支持する第1架台(34)と、第1架台(34)を搬送室(2)の内部から処理室(3−1〜3−6)の内部に向かう方向に移動可能に支持する第2架台(33)と、第2架台(33)を移動可能に支持し、同じ方向に移動する第3架台(32)と、第3架台(32)を方向と異なる方向に移動するスライドベース(31)とを備えている。第3架台(32)、第2架台(33)、第1架台(34)はy方向右側、左側のいずれの処理室(3−i)(i=1、2、3、…、6)にも基板の搬入、搬出ができるように、各架台がお互いにすり抜けが可能な支持構造であり、基板移動の高速化ができてタクトタイムが短縮できる。第1架台(34)は、棒状の部材から形成される。このとき、第1架台(34)は、板状に形成されているときより、軽量となり移動動作の高速化ができ、好ましい。さらに、第1架台(34)は、板状に形成されているときより、吸着するガスを低減することができ、処理室(3−i)の間を基板搬送装置(6)が出入りするに際して、処理室間のガスのコンタミを低減できるので、好ましい。さらに、基板(120)は、第1架台(34)が板状に形成されているときより、基板周辺に近接する構造物を少なくして基板表面の熱伝達率を均一にして、温度の分布やムラがつきにくく、好ましい。 The vacuum processing apparatus (1) according to the present invention includes a transfer chamber (2) and a plurality of processing chambers (3) connected to the transfer chamber (2) and supporting the substrate (120) by inclining from the vertical direction. -1 to 3-6) and a substrate transfer device (6) that moves in the transfer chamber (2). The substrate transfer device (6) carries the substrate (120) from one processing chamber (3-1 to 3-6) of the plurality of processing chambers (3-1 to 3-6) to the transfer chamber (2) while being inclined from the vertical direction. Then, the substrate (120) is inclined and supported from the vertical direction to the other processing chamber among the plurality of processing chambers (3-1 to 3-6). The positional relationship of the right processing chamber (3-1 to 3-3) and the left processing chamber (3-4 to 3-6) associated with the substrate transfer is symmetrical with respect to the transfer chamber (2). Therefore, the substrate (120) is inclined in the same direction, and the direction of film formation is the same. That is, in the transfer chamber (2), the substrate (120) remains inclined from the vertical direction in the same direction, and the right processing chamber (3-1 to 3-3) and the left processing chamber (3-4 to 3-6). ) Can be carried in or out. For this reason, a mechanism for changing the substrate tilt direction is not required in the substrate transfer device (6), and the substrate transfer device (6) and the transfer chamber (2) can be downsized. The substrate transfer device (6) includes a first frame (34) that supports the substrate (120) and the first frame (34) from the inside of the transfer chamber (2) to the processing chambers (3-1 to 3-6). A second frame (33) that is movably supported in a direction toward the inside, a third frame (32) that movably supports the second frame (33), and moves in the same direction, and a third frame (32) And a slide base (31) that moves in a direction different from the direction. The third frame (32), the second frame (33), and the first frame (34) are placed in the processing chamber (3-i) (i = 1, 2, 3,..., 6) on the right side and the left side in the y direction. In addition, the support structure allows each frame to pass through each other so that the substrate can be carried in and out, and the movement of the substrate can be speeded up and the tact time can be shortened. The first gantry (34) is formed from a rod-shaped member. At this time, the first gantry (34) is preferable because it is lighter and can move faster than when it is formed in a plate shape. Further, the first gantry (34) can reduce the adsorbed gas as compared with the case where the first gantry (34) is formed in a plate shape, and the substrate transfer device (6) enters and exits between the processing chambers (3-i). This is preferable because gas contamination between the processing chambers can be reduced. Furthermore, the substrate (120) has a temperature distribution that makes the heat transfer coefficient of the substrate surface uniform by reducing the number of structures adjacent to the periphery of the substrate, compared to when the first mount (34) is formed in a plate shape. It is difficult to cause unevenness and is preferable.
第1架台(34)は、上側爪(83−1、83−2)と下側爪(83−3、83−4)とを備えている。第1架台(34)は、上側爪(83−1、83−2)を鉛直下側に移動させ、かつ、下側爪(83−3、83−4)を鉛直上側に移動させ基板(120)を上側爪(83−1、83−2)と下側爪(83−3、83−4)との間に挟んで支持し、上側爪(83−1、83−2)を鉛直上側に移動させ、かつ、下側爪(83−3、83−4)を鉛直下側に移動させて基板(120)を解放する。このとき、第1架台(34)が基板(120)を解放するときに、下側爪(83−3、83−4)のみを鉛直下側に移動させることと比較すると、基板受渡し時に行う基板(120)の上下動作が小さくなるので、基板(120)が基板テーブル(102)の接触面において基板テーブル(102)とが擦れる長さが低減され、真空処理装置(1)は、基板(120)に発生する擦り傷を抑制することができる。 The first mount (34) includes upper claws (83-1, 83-2) and lower claws (83-3, 83-4). The first frame (34) moves the upper claws (83-1, 83-2) vertically downward and moves the lower claws (83-3, 83-4) vertically upward to form the substrate (120 ) Between the upper claws (83-1, 83-2) and the lower claws (83-3, 83-4) and support the upper claws (83-1, 83-2) vertically upward. Then, the lower claws (83-3, 83-4) are moved vertically downward to release the substrate (120). At this time, when the first mount (34) releases the substrate (120), compared with moving only the lower claws (83-3, 83-4) vertically downward, the substrate to be performed at the time of substrate delivery. Since the vertical movement of (120) is reduced, the length that the substrate (120) rubs against the substrate table (102) at the contact surface of the substrate table (102) is reduced. ) Can be suppressed.
第1架台(34)は、上側爪(83−1、83−2)と下側爪(83−3、83−4)とを移動させるレバー(81−1、81−2)を備えている。複数の処理室(3−1〜3−6)は、それぞれ、複数の処理室(3−1〜3−6)の外から内に気密を保って貫通する棒(91−1、91−2)を備えている。レバー(81−1、81−2)は、棒(91−1、91−2)により操作されることが好ましい。 The first frame (34) includes levers (81-1, 81-2) that move the upper claws (83-1, 83-2) and the lower claws (83-3, 83-4). . The plurality of processing chambers (3-1 to 3-6) are rods (91-1, 91-2) penetrating from the outside to the inside of the plurality of processing chambers (3-1 to 3-6) while maintaining airtightness. ). The levers (81-1, 81-2) are preferably operated by the rods (91-1, 91-2).
第1架台(34)は、基板(120)を支持する平面の向きが所定の範囲だけ変化するように、第2架台(33)に支持される。このとき、基板搬送装置(6)が温度分布にともなう熱変形などで変形したときであっても、基板(120)を支持する平面を基板テーブル(102)に沿わせることができ、基板テーブル(102)に基板(120)をより正確に配置することができる。 The first gantry (34) is supported by the second gantry (33) so that the orientation of the plane supporting the substrate (120) changes by a predetermined range. At this time, even when the substrate transfer device (6) is deformed due to thermal deformation or the like accompanying the temperature distribution, the plane supporting the substrate (120) can be along the substrate table (102). 102) can more accurately place the substrate (120).
複数の処理室(3−1〜3−6)は、それぞれ、基板テーブル(102)と、支持爪(114)と、第1架台(34)を基板テーブル(102)と支持爪(114)との間に挟んで支持するように、基板テーブル(102)と支持爪(114)とを駆動する駆動装置(107、112)とを備えていることが好ましい。 The plurality of processing chambers (3-1 to 3-6) include a substrate table (102), a support claw (114), a first mount (34), a substrate table (102), and a support claw (114), respectively. It is preferable that a drive device (107, 112) for driving the substrate table (102) and the support claw (114) is provided so as to be sandwiched between and supported.
基板搬送装置(6)は、第3架台(32)がスライドベース(31)に対して搬出入方向(y)に移動することに連動して第1架台(34)を搬出入方向(y)に移動させる架台移動機構(47−1〜47−2、48−1〜48−2、61、63、64、65、67)を備えている。搬送室(2)は、レール移動機構(53、54、55)と、第3架台(32)が搬出入方向(y)に移動するように案内するレール(39)とを備えている。レール(39)は、搬送室(2)に固定される固定レール(52)と、搬送室(2)に対して搬出入方向(y)に移動可能に支持されている移動レール(51)とから形成されている。レール移動機構(53、54、55)は、移動レール(51)を搬出入方向(y)に移動する。第3架台(32)は、移動レール(51)を搬出入方向(y)に移動することにより、スライドベース(31)に対して搬出入方向(y)に移動する。第1架台(34)は、第3架台(32)が搬出入方向(y)に移動することに連動して搬出入方向(y)に移動し、搬送室(2)の内部と処理室(3−1〜3−6)の内部とを行き来する。このような機構によれば、基板搬送装置(6)の構造が簡易となり、好ましい。また、基板搬送装置(6)を第1架台(34)・第2架台(33)・第3架台(32)に分割移動構成として、第1架台(34)の移動量は、第3架台(32)の移動量の3倍となるので、基板搬送装置(6)を小型化し搬送室(2)を小型化できるので、設置場所を低減でき、好ましい。 The substrate transfer device (6) moves the first frame (34) in the loading / unloading direction (y) in conjunction with the movement of the third frame (32) in the loading / unloading direction (y) with respect to the slide base (31). The pedestal moving mechanism (47-1 to 47-2, 48-1 to 48-2, 61, 63, 64, 65, 67) is provided. The transfer chamber (2) includes a rail moving mechanism (53, 54, 55) and a rail (39) for guiding the third mount (32) to move in the loading / unloading direction (y). The rail (39) includes a fixed rail (52) fixed to the transfer chamber (2), and a moving rail (51) supported so as to be movable in the loading / unloading direction (y) with respect to the transfer chamber (2). Formed from. The rail moving mechanism (53, 54, 55) moves the moving rail (51) in the loading / unloading direction (y). The third gantry (32) moves in the loading / unloading direction (y) with respect to the slide base (31) by moving the moving rail (51) in the loading / unloading direction (y). The first frame (34) moves in the loading / unloading direction (y) in conjunction with the movement of the third frame (32) in the loading / unloading direction (y), and the inside of the transfer chamber (2) and the processing chamber ( Go back and forth between 3-1 to 3-6). Such a mechanism is preferable because the structure of the substrate transfer device (6) is simplified. Further, the substrate transfer device (6) is divided into the first frame (34), the second frame (33), and the third frame (32), and the amount of movement of the first frame (34) is the third frame ( 32), which is three times the amount of movement, so that the substrate transfer device (6) can be downsized and the transfer chamber (2) can be downsized.
複数の処理室(3−1〜3−6)は、複数の右側処理室(3−1〜3−3)と、搬送室(2)を隔てて右側処理室(3−1〜3−3)の反対側にそれぞれ配置される複数の左側処理室(3−4〜3−6)とから形成される。さらに、右側処理室(3−1〜3−3)と、左側処理室(3−4〜3−6)の基板搬送に伴う取り合い位置関係は、搬送室(2)を隔てて面対称の関係にある。基板搬送装置(6)は、基板を右側処理室(3−1〜3−3)に搬出入するときに、第1架台(34)と第2架台(33)と第3架台(32)とをスライドベース(31)に対して右側方向に移動させ、基板を左側処理室(3−4〜3−6)に搬出入するときに、第1架台(34)と第2架台(33)と第3架台(32)とをスライドベース(31)に対してその右側方向の反対方向に移動させる。このような基板搬送装置(6)は、基板を右側処理室(3−1〜3−3)に搬出入するときと、基板を左側処理室(3−4〜3−6)に搬出入するときとで、スライドベース(31)の向きを変更する必要がなく好ましい。 The plurality of processing chambers (3-1 to 3-6) are separated from the plurality of right processing chambers (3-1 to 3-3) and the transfer chamber (2) by the right processing chambers (3-1 to 3-3). ) And a plurality of left side processing chambers (3-4 to 3-6) respectively disposed on the opposite side. Further, the positional relationship of the right processing chamber (3-1 to 3-3) and the left processing chamber (3-4 to 3-6) associated with the substrate transfer is symmetrical with respect to the transfer chamber (2). It is in. When the substrate transfer device (6) carries the substrate into and out of the right processing chamber (3-1 to 3-3), the first frame (34), the second frame (33), and the third frame (32) Is moved to the right with respect to the slide base (31), and when the substrate is carried into and out of the left processing chamber (3-4 to 3-6), the first frame (34) and the second frame (33) The third frame (32) is moved in the opposite direction to the right side with respect to the slide base (31). Such a substrate transfer device (6) carries a substrate into and out of the right processing chamber (3-1 to 3-3) and carries a substrate into and out of the left processing chamber (3-4 to 3-6). Sometimes, it is preferable not to change the direction of the slide base (31).
第2架台(33)と第3架台(32)は、棒状の部材から形成されることにより、軽量となり移動動作時の高速化に好ましい。また吸着ガスによる処理室(3−i)間のガスのコンタミの低減、更には、基板周辺に近接する構造物を少なくして基板表面の熱伝達率を均一にして、温度の分布やムラがつきにくく、好ましい。 The second gantry (33) and the third gantry (32) are made of rod-shaped members, and thus are light in weight and are preferable for speeding up during the moving operation. Further, the contamination of the gas between the processing chambers (3-i) due to the adsorbed gas is reduced, and further, the structure near the substrate is reduced to make the heat transfer coefficient uniform on the substrate surface, and the temperature distribution and unevenness are reduced. It is hard to stick and is preferable.
本発明による真空処理装置は、基板搬送装置のガスの吸着を低減し処理室間のガスのコンタミを低減することができる。
また本発明の真空処理装置は、処理室の基板セット、アンセット動作時に、基板テーブルにより基板に発生する擦り傷を抑制することができる。
さらに本発明の真空処理装置は、基板搬送装置で搬送中の基板における温度分布や温度ムラを小さくできる。
さらに本発明の真空処理装置は、基板テーブルに基板をより正確に配置するることができる。
さらに本発明の真空処理装置は、搬送室をより小さくできる。
さらに本発明の真空搬送装置は、基板に加わる衝撃を低減し基板破損を抑制できる。
さらに本発明の真空処理装置は、基板搬送装置の誤作動を防止し、駆動機構が簡単である。
さらに本発明の真空処理装置は、基板搬送速度を向上させ、タクトタイムを短縮し、処理速度を向上できる。
The vacuum processing apparatus according to the present invention can reduce gas adsorption in the substrate transfer apparatus and reduce gas contamination between the processing chambers.
In addition, the vacuum processing apparatus of the present invention can suppress scratches generated on the substrate by the substrate table during the substrate setting and unsetting operations in the processing chamber.
Furthermore, the vacuum processing apparatus of the present invention can reduce temperature distribution and temperature unevenness in the substrate being transferred by the substrate transfer device.
Furthermore, the vacuum processing apparatus of the present invention can place the substrate on the substrate table more accurately.
Furthermore, the vacuum processing apparatus of this invention can make a conveyance chamber smaller.
Furthermore, the vacuum transfer apparatus of the present invention can reduce the impact applied to the substrate and suppress substrate breakage.
Furthermore, the vacuum processing apparatus of the present invention prevents malfunction of the substrate transfer apparatus and has a simple driving mechanism.
Furthermore, the vacuum processing apparatus of the present invention can improve the substrate transport speed, shorten the tact time, and improve the processing speed.
図面を参照して、本発明による真空処理装置の実施の形態を記載する。その真空処理装置1は、図1に示されているように、搬送室2と複数の処理室3−1〜3−6とロード室4とアンロード室5とを備えている。ロード室4とアンロード室5はロードロック室として構成されている。搬送室2は、内部を環境から密閉する容器であり、その内部が水平方向に平行であるx方向に長くなるように形成されている。処理室3−1〜3−6は、それぞれ、内部を環境から密閉する容器である。処理室3−1〜3−6は、それぞれ、製膜を行う場合に、プラズマを用いて例えばSiH4などの材料ガスをラジラルに分解し、内部に支持される基板にその半導体などの薄膜を製膜する。
An embodiment of a vacuum processing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the
処理室3−1は、搬送室2を隔てて処理室3−4の反対側に配置されている。処理室3−2は、搬送室2を隔てて処理室3−5の反対側に配置されている。処理室3−3は、搬送室2を隔てて処理室3−6の反対側に配置されている。各処理室3−i(i=1、2、3、…、6)は、基板を垂直方向より同一方向へ傾斜させて支持するようになっている。すなわち、右側処理室3−1〜3−3と、左側処理室3−4〜3−6の基板搬送に伴う取り合い位置関係は、搬送室2を隔てて面対称の関係にあるため、基板は同一方向への垂直より傾斜のままで右側処理室3−1〜3−3と左側処理室3−4〜3−6へと搬入と搬出をして処理することができる。なお、処理室3−iは、製膜以外の真空処理をするものであってもかまわないで、たとえば、スパッタリング、ドライエッチング、熱処理に例示される真空または減圧雰囲気で基板もしくは製膜済基板を処理するものであってもかまわない。
The processing chamber 3-1 is disposed on the opposite side of the processing chamber 3-4 with the
複数の処理室3−1〜3−6と搬送室2とロード室4とアンロード室5は、ステンレス系材料により形成されることが、耐食性と部材強度を満足する点で好ましい。処理室3−1〜3−6は、更に、非磁性または弱磁性材料であるステンレス系材料(例えばSUS304)により形成されることがプラズマ発生を阻害しない点で好ましい。なお、複数の処理室3−1〜3−6と搬送室2とロード室4とアンロード室5は、真空雰囲気での処理内容や設計的考慮により他材質(例えばアルミニウム合金や表面をメッキ処理した鉄系材料など)も使用可能である。
The plurality of processing chambers 3-1 to 3-6, the
各処理室3−i(i=1,2,3,…,6)は、ゲート弁7−iを備えている。ゲート弁7−iは、搬送室2と処理室3−iとの間に介設され、搬送室2の内部と処理室3−iの内部とを接続するゲートを閉鎖し、または、開放する。搬送室2は、真空雰囲気に保持され、ゲート弁7−iは、インターロック制御が設けられている。そのインターロック制御は、各処理室3−iの内部が真空雰囲気になっているときにのみゲート弁7−iを開放するように制御し、搬送室2を経由しての処理室間のコンタミを抑制している。さらに、処理室3−1は、搬送室2やゲート弁7−iの取り合い寸法や基板搬送に係る各種基準寸法が、処理室3−2、3−3と同様に構成されている。処理室3−4は、搬送室2やゲート弁7−iの取り合い寸法や基板搬送に係る各種基準寸法が、処理室3−5、3−6と同様に構成され、処理室3−1と面対称に構成されている。
Each processing chamber 3-i (i = 1, 2, 3,..., 6) includes a gate valve 7-i. The gate valve 7-i is interposed between the
ロード室4は、内部を環境から密閉する容器であり、ゲート弁11とローダ大気側挿入装置12とゲート弁13とを備えている。ゲート弁11は、搬送室2とロード室4との間に介設され、搬送室2の内部とロード室4の内部とを閉鎖し、または、開放する。ゲート弁11は、インターロック制御が設けられている。そのインターロック制御は、ロード室4が真空雰囲気になっているときにのみゲート弁11を開放するように制御し、搬送室2を経由してのロード室4のベントガスのコンタミを抑制している。ゲート弁13は、大気圧環境とロード室4との間に介設されている。ゲート弁13は、ロード室4の内部が大気圧環境のときに開放し、ロード室4の内部が真空雰囲気のときに閉鎖する。
The
ローダ大気側挿入装置12は、図2に示されているように、持ち上げ機構18−1と基板搬送機構18−2とを備えている。持ち上げ機構18−1は、ロード室4の入口に専用に設置され、水平位置にある基板を傾斜位置に持ち上げる。このような持ち上げ機構18−1は、特開2002−167036号公報に詳細に示されている。基板搬送機構18−2は、ロード室4の入口に専用に設置され、傾斜位置にある基板をy方向に移動する。基板搬送機構18−2は、後述する基板搬送装置6におけるB架台33とC架台34と同様な構造で構成され、基板をy方向に移動してロード室4内部にと搬入する。すなわち、ローダ大気側挿入装置12は、ロード室4の独自の処理作業を行うことに並行して、持ち上げ機構18−1を用いて水平位置にある基板を傾斜位置に持ち上げて、基板を基板搬送機構18−2に受け渡しておいてある状態で、ゲート弁13が大気圧環境とロード室4の内部とを開放しているときに、基板搬送機構18−2により、傾斜位置にある基板を大気圧環境からロード室4の内部に搬入する。
As shown in FIG. 2, the loader atmosphere-
アンロード室5は、内部を環境から密閉する容器であり、図1に示されているように、ゲート弁15とアンローダ大気側取出し装置16とゲート弁17とを備えている。ゲート弁15は、搬送室2とアンロード室5との間に介設され、搬送室2の内部とアンロード室5の内部とを閉鎖し、または、開放する。ゲート弁15は、インターロック制御が設けられている。そのインターロック制御は、アンロード室5が真空雰囲気になっているときにのみゲート弁15を開放するように制御し、搬送室2を経由してのアンロード室5のベントガスのコンタミを抑制している。ゲート弁17は、大気圧環境とアンロード室5との間に介設されている。ゲート弁17は、アンロード室5の内部が大気圧環境のときに開放し、アンロード室5の内部が真空雰囲気のときに閉鎖する。
The unload
アンローダ大気側取出し装置16は、図2に示されているように、基板搬送機構19−1と持ち下げ機構19−2とを備えている。基板搬送機構19−1は、アンロード室5の出口に専用に設置され、傾斜位置にある基板をy方向に移動する。基板搬送機構19−1は、後述する基板搬送装置6におけるB架台33とC架台34と同様な構造で構成され、基板をy方向に移動してアンロード室5内部から搬出する。持ち下げ機構19−2は、アンロード室5の出口に専用に設置され、傾斜位置にある基板を水平位置に下ろす。すなわち、アンローダ大気側取出し装置16は、ローダ大気側挿入装置12と逆の動作を行い、ゲート弁17が大気圧環境とアンロード室5の内部とを開放しているときに、基板搬送機構19−1により基板をアンロード室5の内部から大気圧環境に搬出し、ゲート弁17を閉じる。アンロード室5は独自の処理作業を行うことに並行して、アンローダ大気側取出し装置16は、持ち下げ機構19−2を用いて傾斜位置にある基板を水平位置に戻す。
As shown in FIG. 2, the unloader atmosphere-
搬送室2は、その内部に基板搬送装置6を備えている。基板搬送装置6は、x方向に平行に移動することができる。基板搬送装置6は、さらに、ゲート弁7−iが処理室3−iの内部と搬送室2の内部とを接続するゲートを開放しているときに、基板を処理室3−iから搬送室2に搬出し、基板を搬送室2から処理室3−iに搬入する。基板搬送装置6は、ゲート弁11がロード室4の内部と搬送室2の内部とを接続するゲートを開放しているときに、基板をロード室4から搬送室2に搬出する。基板搬送装置6は、さらに、ゲート弁15がアンロード室5の内部と搬送室2の内部とを接続するゲートを開放しているときに、基板を搬送室2からアンロード室5に搬入する。
The
工場内では、各機器のレイアウトの自由度を高め、各装置間の移載搬送を簡易化させるために、製品を直線上に移動させることが望まれている。真空処理装置は、ロード室4とアンロード室5とが搬送室2を隔てて対向している。基板は、ロード室4とアンロード室5とをその直線状に配置することにより、直線的に移動させることができ、好ましい。
In a factory, it is desired to move a product on a straight line in order to increase the degree of freedom of layout of each device and simplify transfer and transfer between devices. In the vacuum processing apparatus, the
真空処理装置1は、図2に示されているように、さらに、レール21−1〜21−6を備えている。レール21−1〜21−6は、それぞれ、水平方向に平行であり、かつ、x方向に垂直になるように真空処理装置1を支える地盤に配置され、すなわち、y方向に平行になるようにその地盤に配置されている。各レール21−iは、処理室3−iをy方向に移動可能に処理室3−iをその地盤に支持している。処理室3−iは、製膜処理するときに、基板を加熱したり、プラズマが発生したりすることにより処理室全体の温度が上がり易い。搬送室2は、昇温された基板を搬送することにより温度が上がる。このとき、処理室3−iと搬送室2とは、温度上昇速度も整定時温度も互いに異なる。真空処理装置1は、処理室3−iがy方向に移動可能に支持されることにより、搬送室2または処理室3−iが熱膨張するときに、処理室3−iが変形することを低減することができ、好ましい。
As shown in FIG. 2, the
搬送室2は、複数の処理室部分22−1〜22−3とロード室部分24と蓋25とから形成され、複数の処理室部分22−1〜22−3とロード室部分24と蓋25とに分割可能である。処理室部分22−1は、処理室部分22−2、22−3と同様な取り合い構造に形成されている。処理室部分22−1は、搬送室2のうちの処理室3−1と処理室3−4とに接続されている部分である。処理室部分22−2は、搬送室2のうちの処理室3−2と処理室3−5とに接続されている部分である。処理室部分22−3は、搬送室2のうちの処理室3−3と処理室3−6とに接続されている部分である。ロード室部分24は、搬送室2のうちのロード室4とアンロード室5とに接続されている部分である。
The
蓋25は、矩形断面を持つ筒状の処理室部分22−1の一端を気密に閉鎖し、取外しが可能である。処理室部分22−1は、その他端が処理室部分22−2の一端に接続されている。処理室部分22−2は、その他端が処理室部分22−3の一端に接続されている。処理室部分22−3は、その他端がロード室部分24に接続されている。
The
真空処理装置1は、複数のユニット26−1〜26−3に分割することができる。すなわち、ユニット26−1は、処理室部分22−1と処理室3−1とレール21−1と処理室3−4とレール21−4とこれを支える地盤とから形成されている。ユニット26−2は、処理室部分22−2と処理室3−2とレール21−2と処理室3−5とレール21−5とこれを支える地盤とから形成されている。ユニット26−3は、処理室部分22−3と処理室3−3とレール21−3と処理室3−6とレール21−6とこれを支える地盤とから形成されている。すなわち、複数のユニット26−1〜26−3は、互いに取り合いとなる基準寸法と構造が等しく、置換可能である。たとえば、ユニット26−1は、ユニット26−2またはユニット26−3に置換することができる。このようなユニット26−1〜26−3は、同一の設計仕様のもとで共通部材が多くなり、量生産可能であり、より安価に生産することができる。
The
クラスター型の真空処理装置は、より多くの処理室を備えるときに中央搬送室の周辺長を長くして処理室との接続部を確保する必要があり、中央の搬送室の占有面積が極端に大きくなり、基板搬送に不要な無駄空間が増加して、装置全体の占有床面積を増加する必要がある。これに対して、このような真空処理装置1は、設置場所をx方向に延長し、ユニット26−1〜26−3の個数を増加することにより多くの処理室を備えることができる。このような真空処理装置1は、より多くの処理室を備えるときに、処理室がクラスター型に配置されるときより狭い場所に設置することができる。
When a cluster type vacuum processing apparatus is equipped with more processing chambers, it is necessary to increase the peripheral length of the central transfer chamber to ensure a connection with the processing chamber, and the area occupied by the central transfer chamber is extremely large. It is necessary to increase the useless space unnecessary for transporting the substrate and increase the occupied floor area of the entire apparatus. On the other hand, such a
基板搬送装置6は、図3に示されているように、スライドベース31とA架台32とB架台33とC架台34とから形成されている。基板搬送装置6は、ステンレス系材料が耐食性と部材強度を満足し、熱膨張率も多大でない点で好ましい。そのステンレス系材料としては、SUS304が例示される。なお、基板搬送装置6は、設計的考慮により他材質でも使用可能である。その他材質としては、アルミニウム合金や表面をメッキ処理した鉄系材料が例示される。A架台32、B架台33、C架台34は、y方向右側、左側のいずれの処理室3−iにも基板の搬入、搬出ができるように、各架台が互いにすり抜けが可能な支持構造である。搬送室2は、レール36−1〜36−2と中央レール39とを底面に備えている。レール36−1〜36−2と中央レール39とは、それぞれ、x方向に平行になるように、その底面に配置されていて、処理部分22−1、22−2、22−3で分割できるようになっている。
As shown in FIG. 3, the substrate transfer device 6 is formed of a
スライドベース31は、図4に示されているように、4つの棒状の部材が長方形状に組まれた枠から形成されている。その棒状の部材は、部材31−1と部材31−2と部材31−3と部材31−4とから形成されている。部材31−1と部材31−2とは、x方向に平行になるように配置されている。部材31−3と部材31−4とは、レール状に形成され、y方向に平行になるように配置されている。スライドベース31は、スライダ35−1〜35−2を備えている。スライダ35−1は、スライドベース31の部材31−3と部材31−4とに同体に接合され、レール36−1に沿ってx方向に移動することができる。スライダ35−2は、スライドベース31の部材31−3と部材31−4とに同体に接合され、レール36−2に沿ってx方向に移動することができる。すなわち、スライドベース31は、スライダ35−1〜35−2により、レール36−1〜36−2に沿ってx方向に平行に摺動可能に搬送室2の底面に支持されている。
As shown in FIG. 4, the
搬送室2は、底面に、回転駆動モータ131と磁性流体シール付き軸受け132とピニオン133とを備えている。また、スライドベース31は、下部に、部材31−3と部材31−4とに同体に接合されたラック134が取付けてある。回転駆動モータ131は、搬送室2の外側に固定されて配置され、電力を回転動力に変換する。磁性流体シール付き軸受け132は、搬送室2の底面に配置され、搬送室2の内部を真空に保持しながら、回転駆動モータ131により生成される回転動力をピニオン133に伝達する。ピニオン133は、ラック134と噛み合い、回転することにより、ラック133をx方向に移動させる。すなわち、スライドベース31は、回転駆動モータ50によりピニオンが回転されることにより、x方向に移動可能である。回転駆動モータ131と磁性流体シール付き軸受け132とピニオン133とは、搬送室2に複数が設置され、x方向に平行な直線上にラック134の長さ毎に配置されている。
The
A架台32は、図5に示されているように、複数の棒状の部材が組まれて形成されている。その棒状の部材は、部材32−1〜32−12から形成されている。部材32−1〜32−4は、A架台32の下端に長方形状に形成され、水平方向に平行になるように配置されている。部材32−5〜32−8は、A架台32の上端に長方形状に形成され、水平方向に平行になるように配置されている。部材32−9〜32−10は、A架台32の上端の枠と下端の枠との間に配置され、鉛直方向に平行になるように配置されている。部材32−11〜32−12は、図6に示されているように、A架台32の上端の枠と下端の枠との間に配置され、鉛直方向に平行になるように配置されている。そのz方向は、y方向に垂直であり、z方向と鉛直方向とのなす角は、10度である。すなわち、A架台32の部材32−11〜32−12が形成する平面と鉛直方向とのなす角は、10度である。部材32−1、32−2の長さは、部材32−5、32−7の長さより長い。
As shown in FIG. 5, the
なお、z方向と鉛直方向とのなす角は、10度と異なる角に置換することができ、たとえば、7度〜12度の範囲に含まれる角に置換することができる。この傾斜角度である10度は、基板を傾斜させて支持、搬送する角度と同一または近い角度である。特開2002−167035号公報にあることと同様に、基板自重を利用して基板の上部と下部を支持することで、基板を過剰に拘束することなく安定して搬送が可能である。尚、この角度は、7度未満では基板自重による安定性に乏しく、12度を超えると基板傾斜に伴うデッドスペース増加により装置設置面積が増加するので好ましくない。 The angle formed between the z direction and the vertical direction can be replaced with an angle different from 10 degrees, for example, an angle included in a range of 7 degrees to 12 degrees. The inclination angle of 10 degrees is the same as or close to the angle at which the substrate is inclined to support and transport. As in JP-A-2002-167035, the upper and lower portions of the substrate are supported by utilizing the weight of the substrate, so that the substrate can be stably transported without being excessively constrained. If the angle is less than 7 degrees, the stability due to the substrate weight is poor, and if it exceeds 12 degrees, the device installation area increases due to an increase in dead space due to the substrate tilt, which is not preferable.
A架台32は、図5に示されているように、スライダ37とスライダ38とを備えている。スライダ37は、A架台32の部材32−1〜32−4に同体に接合され、スライドベース31に沿ってy方向に移動することができる。すなわち、A架台32は、スライダ37により、y方向に平行に移動可能にスライドベース31に支持されている。スライダ38は、A架台32に固定され、中央レール39を挟む2個のローラから形成されている。スライダ38は、中央レール39に沿ってx方向に移動することができる。すなわち、A架台32は、スライダ38により、x方向に平行に移動可能に中央レール39に支持されている。
As shown in FIG. 5, the
B架台33は、図7に示されているように、4つの棒状の部材が長方形状に組まれた枠から形成され、その枠が形成する平面がz方向とy方向とに平行になるように配置されている。その棒状の部材は、部材33−1〜33−4から形成されている。部材33−1〜33−2は、y方向に平行に配置されている。部材33−3〜33−4は、部材33−1〜33−2との間に配置され、z方向に平行に配置されている。
As shown in FIG. 7, the
A架台32は、さらに、図6に示されているように、支持部材41−1〜41−2を備えている。支持部材41−1は、それぞれ、A架台32の部材32−11、32−12に同体に接合され、B架台33の部材33−1をy方向に移動することができるように支持している。
The
支持部材41−2は、図8に示されているように、それぞれ、A架台32の部材32−11と部材32−12とにz方向に移動することができるように支持され、B架台33の部材33−2をy方向に移動することができるように支持している。すなわち、B架台33は、支持部材41−1〜41−2により、y方向に平行に移動可能にA架台32に支持されている。さらに、支持部材41−2は、B架台33の機械的誤差を吸収することができ、加熱された基板から熱流束を受けて、支持部材温度が上昇した際にも、B架台33がz方向に熱膨張による変形を吸収することができる。すなわち、支持部材41−2は、B架台33が長方形と異なる形状に変形することを低減することができ、基板受渡し時に基準となる基板下部位置での位置変異を抑制し、A架台32、B架台33、C架台34の各動作時のスティックを発生することなく、安定した基板搬送が可能となる。
As shown in FIG. 8, the support member 41-2 is supported by the members 32-11 and 32-12 of the
C架台34は、図3に示されているように、棒状の部材が長方形状に組まれた枠から形成され、その枠が形成する平面がz方向とy方向とに平行になるように配置されている。B架台33は、スライダ44と支持部材45とスライダ46−1、46−2とを備えている。スライダ44は、B架台33の部材33−1に沿ってy方向に移動することができる。支持部材45は、スライダ44に同体に接合され、C架台34の下端の枠の中央に同体に接合されている。スライダ46−1は、B架台33の部材33−2に沿ってy方向に移動することができ、C架台34の上端の枠に同体に接合されている。スライダ46−2は、B架台33の部材33−2に沿ってy方向に移動することができ、C架台34の上端の枠に同体に接合されている。すなわち、C架台34は、スライダ44と支持部材45とスライダ46−1、46−2とにより、y方向に平行に移動可能にB架台33に支持されている。さらに、C架台34の上端の枠のスライダ46−1が接合される位置とスライダ46−2が接合される位置とは、C架台34の下端の枠の中央に対して対称である。
As shown in FIG. 3, the
図9は、スライダ44と支持部材45とスライダ46−1、46−2とを示している。スライダ46−1は、ばねを備えている。そのばねは、スライダ46−1がC架台34に接する接点がB架台33に対して、C架台34が形成する平面の法線平行に移動するように弾性変形する。スライダ46−2は、ばねを備えている。そのばねは、スライダ46−2がC架台34に接する接点がB架台33に対して、C架台34が形成する平面の法線平行に移動するように弾性変形する。このとき、C架台34は、スライダ44を通り、y方向に平行である回転軸72を中心に微小に回転することができる。さらに、支持部材45は、C架台34に接する接点を通り、z方向に平行である回転軸71を中心にC架台34が回転するように支持部材45を支持し、すなわち、C架台34をその接点でピン支持している。なお、支持部材45は、支持部材45がC架台34に接する接点を通り、z方向に平行である回転軸71を中心にC架台34が回転するように弾性変形する他の部材に置換することもできる。このとき、C架台34は、C架台34が形成する平面の法線の向きが所定の範囲だけ変化し、A架台32またはB架台33が温度分布に伴う熱変形などで少し変形したときであっても、所定の平面に沿わせることができ、好ましい。
FIG. 9 shows the
図10は、中央レール39を示し、A架台32のy方向の駆動とそのガイド機構を示している。中央レール39は、移動レール51と固定レール52とから形成されている。移動レール51は、長さがスライダ38のx方向の幅より少し大きく、ゲート弁7−1〜7−6のx方向の位置に配置され、搬送室2の底面に対してy方向に移動可能に支持されている。固定レール52は、中央レール39の移動レール51を除く部分であり、搬送室2の底面に固定されている。
FIG. 10 shows the
中央レール39は、さらに、ボールネジ53と駆動装置54とスライダ55とを備えている。ボールネジ53は、らせん状に形成された歯が表面に形成され、y方向に平行になるように搬送室2の底面に配置されている。ボールネジ53は、さらに、y方向と平行な軸を中心に回転可能に搬送室2の底面に支持されている。駆動装置54は、搬送室2の外側に設置され、供給される電力を回転運動に変換するモータであり、搬送室2の外側から例えば磁性流体シール付き軸受けにより真空を保持しながら回転を導入してボールネジ53を回転させる。スライダ55は、移動レール51に同体に接合され、ボールネジ53に形成される歯に噛み合っている。ボールネジ53とスライダ55とは、ボールネジ53の回転運動をスライダ55の平行移動に変換する機構を形成している。すなわち、移動レール51は、駆動装置54によりボールネジ53が回転することにより、y方向に平行に移動する。
The
搬送室2は、さらに、ガイド58とガイド59とを備えている。ガイド58とガイド59とは、移動レール51が移動する経路に沿って、y方向に平行になるように搬送室2の底面に配置されている。このとき、ガイド58とガイド59とは、移動レール51が固定レール52の延長線上に配置されているときに、スライダ38が中央レール39に沿ってx方向に移動することを妨げないように中央レール39の周辺を除く範囲に配置されている。ガイド58とガイド59とは、図11に示されているように、スライダ38をx方向に両側から挟むように配置されている。すなわち、基板搬送装置6のA架台32に取付けたスライダ38が固定レール52の延長線上に配置されていないときに、スライダ38がx方向に移動することを防止している。これにより、基板受渡し動作中の基板搬送機構6のx方向に対するメカニカルストッパー機能となり、信頼性が向上する。
The
図12は、A架台32に対してB架台33をy方向に駆動する機構を示している。A架台32は、回転部材63を備えている。回転部材63は、z方向に平行である回転軸62を中心に回転可能にA架台32に支持されている。回転部材63は、ピニオン64とピニオン65とが形成されている。B架台33は、下端の枠にラック61が形成されている。スライドベース31は、ラック67が形成されている。ラック67は、ピニオン65にかみ合っている。ラック61は、ピニオン64にかみ合っている。このため、回転部材63は、スライドベース31に対してA架台32がy方向に移動すると回転し、B架台33は、回転部材63が回転するとA架台32に対してy方向に移動する。
FIG. 12 shows a mechanism for driving the
基板搬送装置6は、さらに、図3に示されているように、滑車47−1、47−2とベルト48−1、48−2とを備えている。滑車47−1は、回転軸がB架台33の左端の枠に固定されている。滑車47−2は、回転軸がB架台33の右端の枠に固定されている。ベルト48−1は、滑車47−1にかけられて、一端がA架台32に接合され、他端がC架台34に接合されている。ベルト48−2は、滑車47−2にかけられて、一端がA架台32に接合され、他端がC架台34に接合されている。C架台34は、B架台33がA架台32に対してy方向にある移動量だけ移動するときに、その移動量だけB架台33に対してy方向に移動する。すなわち、C架台34は、A架台32に対して、B架台33が移動する移動量の2倍の量だけ移動し、処理室3−iに対して、A架台32移動量の3倍の量を移動する。このような動作によれば、基板移動速度を向上でき、タクトタイムを短縮し処理能力が向上する。またスライドベース31のy方向移動量は、C架台34に比べてが少ないので基板搬送装置6の振動が少なく、ガラス基板に加わる衝撃を低減しガラス基板の破損を抑制でき、好ましい。また、C架台34の移動量がA架台32の移動量の3倍となるので、基板搬送装置6を小型化し搬送室2を小型化できるので、設置場所を低減でき、好ましい。
As shown in FIG. 3, the substrate transfer device 6 further includes pulleys 47-1 and 47-2 and belts 48-1 and 48-2. The pulley 47-1 has a rotation shaft fixed to the left end frame of the
図13は、C架台34を示している。C架台34は、レバー81−1〜81−2と軸82−1〜82−2と可動爪83−1〜83−4と可動爪84−1〜84−4とを備えている。レバー81−1は、C架台34の上端の枠に支持されている。軸82−1は、C架台34の上端の枠の近傍にy方向に平行になるように配置され、回転可能にC架台の上端の枠に支持されている。可動爪83−1は、ガラス基板を挟む溝が形成され、C架台34の左上に配置されている。可動爪83−1は、z方向に平行に移動することができるようにC架台34の左端の枠に支持されている。可動爪84−1は、ガラス基板を挟む溝が形成され、C架台34の左上に配置されている。可動爪84−1は、y方向に平行に移動することができるようにC架台34の左端の枠に支持されている。可動爪83−2は、ガラス基板を挟む溝が形成され、C架台34の右上に配置されている。可動爪83−2は、z方向に平行に移動することができるようにC架台34の右端の枠に支持されている。可動爪84−2は、ガラス基板を挟む溝が形成され、C架台34の右上に配置されている。可動爪84−2は、y方向に平行に移動することができるようにC架台34の右端の枠に支持されている。ガラス基板は、その四隅が上下方向を可動爪83−1、83−2、83−3、83−4で、左右方向を可動爪84−1、84−2、84−3、84−4で支持されているため、ガラス基板の搬送中の揺れが少なく、ガラス基板に加わる衝撃を低減しガラス基板の破損を抑制でき、好ましい。
FIG. 13 shows the
レバー81−2は、C架台34の下端の枠に支持されている。軸82−2は、C架台34の下端の枠の近傍にy方向に平行になるように配置され、回転可能にC架台の下端の枠に支持されている。可動爪83−3は、ガラス基板を挟む溝が形成され、C架台34の左下に配置されている。可動爪83−3は、z方向に平行に移動することができるようにC架台34の左端の枠に支持されている。可動爪84−3は、ガラス基板を挟む溝が形成され、C架台34の左下に配置されている。可動爪84−3は、y方向に平行に移動することができるようにC架台34の左端の枠に支持されている。可動爪83−4は、ガラス基板を挟む溝が形成され、C架台34の右下に配置されている。可動爪83−4は、z方向に平行に移動することができるようにC架台34の右端の枠に支持されている。可動爪84−4は、ガラス基板を挟む溝が形成され、C架台34の右下に配置されている。可動爪84−4は、y方向に平行に移動することができるようにC架台34の右端の枠に支持されている。
The lever 81-2 is supported by the frame at the lower end of the
レバー81−2は、図14に示されているように、軸82−2に接続されている。このとき、軸82−2は、レバー81−2がC架台34の内側方向に押されて、回転する。軸82−2は、リンク機構86を介して可動爪83−4と可動爪84−4とに接続されている。リンク機構86は、ピニオン141、142とラック143、144、145とを備えている。ピニオン141は、軸82−2に同体に接合され、軸82−2とともに回転する。ラック143は、可動爪83−4に同体に接合され、ピニオン141に噛み合っている。ラック143は、ピニオン141が回転すると、z方向に平行移動して可動爪83−4をz方向に平行移動させる。ラック144は、ラック143に同体に接合され、ラック143とともに平行移動する。ピニオン142は、ラック144に噛み合い、ラック144が平行移動すると回転する。ラック145は、可動爪84−4に同体に接合され、ピニオン142に噛み合っている。ラック145は、ピニオン142が回転すると、z方向に平行移動して可動爪84−4をy方向に平行移動させる。
The lever 81-2 is connected to the shaft 82-2 as shown in FIG. At this time, the shaft 82-2 rotates when the lever 81-2 is pushed inward of the
このとき、リンク機構86は、軸82−2の回転運動を可動爪83−4のz方向の平行移動に変換し、可動爪84−4のy方向の平行移動に変換する。すなわち、レバー81−2がC架台34の内側方向に押されると、軸82−2は、図中の矢印方向(C架台34の内側方向)に回転して、可動爪83−4は、ピニオン141の回転がz方向のラック143の直進動に変換されてz方向に平行にC架台34の外側(図14では下側方向)に移動し、可動爪84−4は、可動爪83−4の直進動をピニオン142を介してz方向と直角方向であるy方向のラック145の直進動に変換されてy方向に平行にC架台34の外側(図14では右側方向)に移動する。
At this time, the
レバー81−2は、さらに、図14に図示されていない反対方向に設けた可動爪83−3と84−3も移動させる。すなわち、軸82−2の内側方向の回転動作は、ピニオンとラックを組み合わせたリンク機構86を介して可動爪83−4と可動爪84−4と同様にして、可動爪83−3と可動爪84−3とに接続されている。すなわち、レバー81−2がC架台34の内側方向に押されると、可動爪83−3は、z方向に平行にC架台34の外側に移動し、可動爪84−3は、y方向に平行にC架台34の外側に移動する。
The lever 81-2 also moves the movable claws 83-3 and 84-3 provided in opposite directions not shown in FIG. That is, the rotation operation in the inner direction of the shaft 82-2 is performed in the same manner as the movable claw 83-4 and the movable claw 84-4 via the
レバー81−1は、レバー81−2と同様にして、可動爪83−1、83−2と可動爪83−1、83−2とに接続されている。すなわち、レバー81−1がC架台34の内側方向に押されると、可動爪83−1は、z方向に平行にC架台34の外側に移動し、可動爪84−1は、y方向に平行にC架台34の外側に移動し、可動爪83−2は、z方向に平行にC架台34の外側に移動し、可動爪84−2は、y方向に平行にC架台34の外側に移動する。
The lever 81-1 is connected to the movable claws 83-1, 83-2 and the movable claws 83-1, 83-2 in the same manner as the lever 81-2. That is, when the lever 81-1 is pushed inward of the
リンク機構86は、さらに、戻り機構用ばね87−1〜87−4を備えている。戻り機構用ばね87−4は、図14に示されているように、一端がC架台34に同体に接合され、他端が可動爪83−4に同体に接合されている。戻り機構用ばね87−4は、可動爪83−4が閉じる方向へ移動するように、可動爪83−4に弾性力を与えている。戻り機構用ばね87−1は、戻り機構用ばね87−4と同様にして、可動爪83−1が閉じる方向へ移動するように可動爪83−1に弾性力を与えている。戻り機構用ばね87−2は、戻り機構用ばね87−4と同様にして、可動爪83−2が閉じる方向へ移動するように可動爪83−2に弾性力を与えている。戻り機構用ばね87−3は、戻り機構用ばね87−4と同様にして、可動爪83−3が閉じる方向へ移動するように可動爪83−3に弾性力を与えている。
The
レバー81−2は、C架台34の内側方向に押すことを中止すると、可動爪83−3、83−4に取付けた戻り機構用ばね87−3、87−4により、可動爪83−3、83−4は閉じる方向へ移動し、ガラス基板を保持する形態となる。レバー81−1は、C架台34の内側方向に押すことを中止すると、可動爪83−1、83−2に取付けた戻り機構用ばね87−1、87−2により、可動爪83−1、83−2は閉じる方向へ移動し、ガラス基板を保持する形態となる。
When the lever 81-2 is stopped from being pushed inwardly of the
このとき、基板搬送装置6は、板状の部材を用いて形成されているときより、軽く、好ましい。さらに、基板搬送装置6は、板状の部材から形成されているときより、吸着するガスを低減することができ、好ましい。さらに、基板搬送装置6によれば、基板の上下左右の四隅部分を面接触して支持することより、基板周辺に近接する部材が最小限に限られて、基板表面から周囲への熱伝達率の差が少なく基板に温度のムラがつきにくく、基板変形や基板の破損、次の処理工程での基板温度分布均一化がはかられ、好ましい。 At this time, the board | substrate conveyance apparatus 6 is lighter and preferable than when it is formed using a plate-shaped member. Furthermore, the board | substrate conveyance apparatus 6 can reduce the gas to adsorb | suck compared with the case where it forms from a plate-shaped member, and is preferable. Furthermore, according to the substrate transfer device 6, by supporting the upper, lower, left and right four corners of the substrate in surface contact, the number of members close to the periphery of the substrate is limited to the minimum, and the heat transfer rate from the substrate surface to the surroundings This is preferable because the difference in temperature is small, and the substrate is less likely to have temperature unevenness, and substrate deformation, substrate damage, and uniform substrate temperature distribution in the next processing step can be achieved.
図15は、処理室3−iを示している。処理室3−iは、ケーシング101と基板テーブル102と電極103と防着板104とを備えている。ケーシング101は、内部に空洞を形成している。基板テーブル102と電極103と防着板104とは、ケーシング101の内部に配置されている。基板テーブル102は、長方形状の板状に形成されている。防着板104は、器状に形成され、凹んでいる面が基板テーブル102に対向している。電極103は、複数の棒状電極を組合せ、内部から材料ガスを噴出し可能としたラダー型電極である。基板テーブル102と防着板104との間に配置されている。電極103は、さらに、防着板104に電気的に絶縁され、ケーシング101に同体に接合されて固定されている。処理室3−iは、さらに、基板テーブル移動機構とクランプ機構と基板搬送装置操作機構を備えている。
FIG. 15 shows the processing chamber 3-i. The processing chamber 3-i includes a
その基板テーブル移動機構は、4つの棒105と連結具106と駆動装置107とを備えている。4つの棒105は、それぞれ、一端が基板テーブル102の四隅に同体に接合されている。4つの棒105は、さらに、それぞれ、ケーシング101に形成される穴108を貫通している。穴108は、図示されていないOリングを備えている。そのOリングは、棒105と穴108との隙間を介して外部空気が漏入することを防止し、ケーシング101内の真空を保持している。連結具106は、y方向に垂直であり、かつ、z方向に垂直である方向に平行移動可能にケーシング101に支持されている。4つの棒105は、それぞれ、基板テーブル102に接合されている端と反対側の他端が連結具106に同体に接合されている。駆動装置107は、エアーシリンダから形成され、y方向に垂直であり、かつ、z方向に垂直である方向に連結具106を平行移動する。
The substrate table moving mechanism includes four
そのクランプ機構は、4つの棒111と4つの駆動装置112とを備えている。4つの棒111は、それぞれ、一端に支持爪114を備えている。4つの棒111は、さらに、それぞれ、ケーシング101に形成される穴113を貫通している。穴113は、図示されていないOリングを備えている。そのOリングは、棒111と穴113との隙間を介して外部空気が漏入することを防止し、ケーシング101内の真空を保持している。4つの棒111は、さらに、それぞれ、防着板104と干渉しないように防着板104のy方向の両横設置し、ケーシング101に形成される穴を貫通している。駆動装置112は、それぞれ、エアーシリンダから形成されている。駆動装置112は、それぞれ、y方向に垂直であり、かつ、z方向に垂直である方向に棒111を平行移動する。駆動装置107は、防着板104の移動距離が短いこと、防着板104移動の位置と速度とに高い精度を必要としないことから、エアーシリンダを適用して簡易化することが好ましい。
The clamping mechanism includes four
その基板搬送装置操作機構は、棒91−1、91−2と駆動装置92−1、92−2とを備えている。棒91−1は、ケーシング101の上部に形成される穴93−1を貫通している。穴93−1は、図示されていないOリングを備えている。そのOリングは、棒91−1と穴93−1との隙間を介して外部空気が漏入することを防止し、ケーシング101内の真空を保持している。駆動装置92−1は、それぞれ、z方向に平行である方向に棒91−1を平行移動する。棒91−2は、ケーシング101の下部に形成される穴93−2を貫通している。穴93−2は、図示されていないOリングを備えている。そのOリングは、棒91−2と穴93−2との隙間を介して外部空気が漏入することを防止し、ケーシング101内の真空を保持している。駆動装置92−2は、それぞれ、z方向に平行である方向に棒91−2を平行移動する。
The substrate transfer device operating mechanism includes rods 91-1 and 91-2 and driving devices 92-1 and 92-2. The rod 91-1 passes through a hole 93-1 formed in the upper portion of the
基板テーブル102と支持爪114とは、基板搬送装置6のC架台34が処理室3−iの中に配置されると、互いに近づくように移動して、基板搬送装置6のC架台34を基板テーブル102と支持爪114との間に挟んで固定する。
When the
図16は、A架台32がスライドベース31の右端に移動したときの基板搬送装置6を示している。基板搬送装置6は、スライダ38が移動レール51に配置されるときに、移動レール51がボールネジ53と駆動装置54によりy方向に移動することにより、A架台32がy方向に移動する。基板搬送装置6は、A架台32がy方向に移動することにより、B架台33がy方向に移動する。基板搬送装置6は、B架台33がy方向に移動することにより、C架台34がy方向に移動する。基板搬送装置6は、移動レール51が中央から最も離れたときに、C架台34が処理室3−iの中の所定の位置に配置される。また、A架台32、B架台33、C架台34は、各架台が互いにすり抜けが可能な支持構造であるため、図16に示した右側移動とは反対側の左側へも移動可能であり、同一の基板搬送装置6により搬送室2の左右両側に設置したいずれの処理室3−iへも基板の搬入、搬出ができる。このような動作によれば、基板搬送装置6の駆動機構が簡易となり、好ましい。
FIG. 16 shows the substrate transfer apparatus 6 when the
レバー81−1は、C架台34が処理室3−iの中の所定の位置に配置されたときに、棒91−1が移動することにより押されることができる位置に配置される。レバー81−2は、C架台34が処理室3−iの中の所定の位置に配置されたときに、棒91−2が移動することにより押されることができる位置に配置される。
The lever 81-1 is arranged at a position where the rod 91-1 can be pushed when the
図17は、基板テーブル102を示している。基板テーブル102は、窪み121と支持爪122とが防着板104に対向する面に鉛直方向より10度傾斜して形成されている。窪み121は、基板テーブル102により支持される基板120の四隅が配置される位置に4つ形成されている。支持爪122は、基板テーブル102により支持される基板120の下端の辺の窪み121に重なっていない部分の両端に配置され、その基板120の下端の辺に接するように形成されている。すなわち、基板120は、下端の縁が支持爪122により荷重を支持され、基板面は基板テーブル102に寄りかかることで、基板テーブル102の所定の位置に支持される。
FIG. 17 shows the substrate table 102. The substrate table 102 is formed such that the
可動爪83−4は、C架台34が基板テーブル102と支持爪114との間に挟まれて固定されるときに、図18に示されているように、窪み121の中に配置される。窪み121は、可動爪83−1、83−2と可動爪83−1、83−2とがガラス基板120を支持したり、解放したりするために移動することができるように、十分に深く大きい。
The movable claw 83-4 is disposed in the
基板搬送装置6が基板120を搬送する動作は、セット動作とアンセット動作とから形成される。処理室3−iの基板傾斜方向は搬送室2を挟んで面対称の関係にあるので、右側設置の処理室と左側設置の処理室のいずれにも基板の搬入搬出が可能である。
The operation of the substrate transfer device 6 to transfer the
そのセット動作は、基板搬送装置6が支持する基板120を搬送室2から処理室3−iに搬入する動作である。そのセット動作では、まず、C架台34に基板120が保持されている。基板搬送装置6は、x方向の位置が基板120を搬入する処理室3−iの位置に一致するまでx方向に平行移動する。この位置は、A架台32に取付けたスライダ38がガイド59に挟まれた位置であり、A架台がy方向に移動中にA架台32はx方向に移動しないので、x方向搬送機構をクランプして固定する必要がない。基板搬送装置6は、ゲート弁7−iが開放された後に、移動レール51が処理室3−iに向かってy方向に平行に移動することにより、A架台32とB架台33とC架台34とがy方向に平行に処理室3−iに向かって移動する。
The set operation is an operation for carrying the
処理室3−iは、C架台34が処理室3−iの中の所定の位置に配置された後に、基板テーブル102と支持爪114と互いに近づくように移動して、C架台34を基板テーブル102と支持爪114との間に挟んで固定する。処理室3−iは、次いで、棒91−1、91−2を用いてレバー81−1、81−2をC架台34の内側方向に押す。基板搬送装置6は、レバー81−1、81−2が押されると、可動爪83−1〜83−4と可動爪84−1〜84−4とをC架台34の外側に移動し、支持している基板120を解放する。基板120は、このようにしてC架台34から基板テーブル102へ受け渡される。
The processing chamber 3-i moves so that the substrate table 102 and the support claws 114 come close to each other after the
処理室3−iは、基板搬送装置6が基板120を解放した後に、基板テーブル102と支持爪114とが互いに離れるように移動して、C架台34を解放する。処理室3−iは、基板120が基板搬送装置6の可動爪83−1〜83−4と可動爪84−1〜84−4とから解放された後に、棒91−1、91−2をレバー81−1、81−2から離す。基板搬送装置6は、レバー81−1、81−2が棒91−1、91−2から離れた後に、移動レール51が搬送室2の中央に向かってy方向に平行に移動することにより、A架台32とB架台33とC架台34とが搬送室2の中央に移動する。処理室3−iは、C架台34が処理室3−iを出た後に、ゲート弁7−iを閉鎖する。
After the substrate transfer device 6 releases the
そのアンセット動作は、基板搬送装置6が処理室3−iに支持されている基板120を搬送室2に搬出する動作である。そのアンセット動作では、基板搬送装置6は、まず、x方向の位置がその処理室3−iの位置に一致するまでx方向に平行移動する。基板搬送装置6は、ゲート弁7−iが開放された後に、移動レール51が処理室3−iに向かってy方向に平行に移動することにより、A架台32とB架台33とC架台34とがy方向に平行に処理室3−iに向かって移動する。
The unset operation is an operation in which the substrate transfer device 6 carries the
処理室3−iは、C架台34が処理室3−iの中の所定の位置に配置された後に、棒91−1、91−2を用いてレバー81−1、81−2をC架台34の内側方向に押す。基板搬送装置6は、レバー81−1、81−2が押されることにより、可動爪83−1〜83−4と可動爪84−1〜84−4とをC架台34の外側に移動する。処理室3−iは、次いで、基板テーブル102と支持爪114と互いに近づくように移動して、C架台34を基板テーブル102と支持爪114との間に挟んで固定する。
In the processing chamber 3-i, after the
処理室3−iは、C架台34が固定された後に、棒91−1、91−2をレバー81−1、81−2から離す。基板搬送装置6は、レバー81−1、81−2が棒91−1、91−2から離れることにより、可動爪83−1〜83−4に取付けた戻り機構用ばね87−1〜87−4により、可動爪83−1〜83−4と可動爪84−1〜84−4とがC架台34の内側に移動し、基板120を支持する。基板120は基板テーブル102からC架台34へ受け渡される。処理室3−iは、基板搬送装置6が基板120を支持した後に、基板テーブル102と支持爪114とが互いに離れるように移動して、C架台34を解放する。基板搬送装置6は、C架台34が解放された後に、移動レール51が搬送室2の中央に向かってy方向に平行に移動することにより、A架台32とB架台33とC架台34とが搬送室2の中央に移動する。処理室3−iは、C架台34が処理室3−iを出た後に、ゲート弁7−iを閉鎖する。このような動作によれば、基板搬送装置6は基板受渡しの駆動機構が簡単で確実になり、好ましい。
The processing chamber 3-i separates the rods 91-1 and 91-2 from the levers 81-1 and 81-2 after the
基板搬送装置6がロード室4に支持されている基板120を搬送室2に搬出する動作は、そのアンセット動作と同様にして実行され、基板搬送装置6が支持する基板120を搬送室2からアンロード室5に搬入する動作は、そのセット動作と同様にして実行される。
The operation of unloading the
このような動作によれば、基板120の受渡しに際して、上側の可動爪83−1〜83−2と下側の可動爪83−3〜83−4の両方を開閉させるので、下側の可動爪83−3〜83−4だけを移動させてC架台34から基板テーブル102に基板120を受け渡すときと比較して、下側の可動爪83−3〜83−4の可動ストロークを少なくできる。すなわち基板120を受渡し時に行う基板120の上下動作が小さくなるので、基板120が基板テーブル102に接する面において基板テーブル102と擦れて発生するキズの長さが短く、キズの発生を低減することができる。
According to such an operation, when the
真空処理装置1は、隣接する2つプロセスを向かい合う2つの処理室に割り当てることが好ましい。たとえば、真空処理装置1は、あるプロセスを処理室3−1に割り当て、そのプロセスの直後に実行されるプロセスを処理室3−4に割り当てることができる。このとき、基板搬送装置6は、処理室3−1から基板6を搬出して処理室3−4に搬入するときに、x方向に移動する必要がなく、速く基板6を処理することができ、真空処理装置1の処理速度が向上する。
The
本発明による処理室増設方法の実施の形態は、真空処理装置1を用いて実行される。その処理室増設方法では、まず、増設ユニットが製造される。その増設ユニットは、ユニット26−1〜26−3と取り合いとなる基準位置と取り合い構造が等しく、ユニット26−1〜26−3と同様な取り合い形状に製造される。真空処理装置1は、搬送室2の内部が大気圧まで増圧され、蓋25が取り外される。次いで、真空処理装置1は、ユニット26−1の蓋25が設置されていた処理室部分にその増設ユニットが設置され、その増設ユニットの解放部分に蓋25が設置される。
The embodiment of the process chamber extension method according to the present invention is executed by using the
クラスター型の真空処理装置は、処理室を増設するときに、中央の搬送室を予め増設される処理室の分だけ大きく設計する必要がある。真空処理装置1は、設置場所を確保するだけで、このような処理室増設方法により容易に処理室を増設することができる。このため真空処理装置1を設置した後から処理製膜層の増加などのプロセスの増加や、製膜処理能力の向上などに対して、ロード室4とアンロード室5を移動させることなく対応が可能となり、好ましい。
In a cluster type vacuum processing apparatus, when a processing chamber is added, it is necessary to design a central transfer chamber larger than the processing chamber to be added in advance. The
増設ユニットを蓋25とユニット26−1との間に増設することによれば、複数のユニット26−1〜26−3は、増設時に分解、移動、再組み立てをする必要がなく、より容易に処理室を増設することができる。なお、増設ユニットは、蓋25とユニット26−1との間以外の場所に増設することもできる。たとえば、増設ユニットは、ユニット26−1とユニット26−2との間に、ユニット26−2とユニット26−3との間に、または、ユニット26−3とロードロック部分24との間に増設することができる。
By adding the extension unit between the
1 :真空処理装置
2 :搬送室
3−1〜3−6:処理室
4 :ロード室
5 :アンロード室
6 :基板搬送装置
7−1〜7−6:ゲート弁
11 :ゲート弁
12 :ローダ大気側挿入装置
13 :ゲート弁
15 :ゲート弁
16 :アンローダ大気側挿入装置
17 :ゲート弁
18−1:持ち上げ機構
18−2:ローダ用基板搬送装置
19−1:アンローダ用基板搬送装置
19−2:持ち上げ機構
21−1〜21−6:レール
22−1〜22−3:処理室部分
24 :ロード室部分
25 :蓋
26−1〜26−3:ユニット
31 :スライドベース
32 :A架台
33 :B架台
34 :C架台
35−1〜35−2:スライダ
36−1〜36−2:レール
37 :スライダ
38 :スライダ
39 :中央レール
131:回転駆動モータ
132:磁性流体シール付き軸受け
133:ピニオン
134:ラック
41−1〜41−2:支持部材
44 :スライダ
45 :支持部材
46−1〜46−2:スライダ
47−1〜47−2:滑車
48−1〜48−2:ベルト
51 :移動レール
52 :固定レール
53 :ボールネジ
54 :駆動装置
55 :スライダ
58 :ガイド
59 :ガイド
61 :ラック
62 :回転軸
63 :回転部材
64 :ピニオン
65 :ピニオン
67 :ラック
71 :回転軸
72 :回転軸
81−1〜81−2:レバー
82−1〜82−2:軸
83−1〜83−4:可動爪
84−1〜84−4:可動爪
86 :リンク機構
141:ピニオン
142:ピニオン
143:ラック
144:ラック
145:ラック
87−1〜87−4:戻り機構用ばね
91−1〜91−2:棒
92−1〜92−2:駆動装置
93−1〜93−2:穴
101:ケーシング
102:基板テーブル
103:電極
104:防着板
105:棒
106:連結具
107:駆動装置
111:棒
112:駆動装置
113:穴
114:支持爪
120:基板
121:くぼみ
122:支持爪
1: Vacuum processing device 2: Transfer chamber 3-1 to 3-6: Processing chamber 4: Load chamber 5: Unload chamber 6: Substrate transfer device 7-1 to 7-6: Gate valve 11: Gate valve 12: Loader Atmosphere side insertion device 13: Gate valve 15: Gate valve 16: Unloader atmosphere side insertion device 17: Gate valve 18-1: Lifting mechanism 18-2: Loader substrate transfer device 19-1: Unloader substrate transfer device 19-2 : Lifting mechanism 21-1 to 21-6: Rails 22-1 to 22-3: Processing chamber portion 24: Load chamber portion 25: Lids 26-1 to 26-3: Unit 31: Slide base 32: A stand 33: B frame 34: C frame 35-1 to 35-2: Slider 36-1 to 36-2: Rail 37: Slider 38: Slider 39: Center rail 131: Rotation drive motor 132: Magnetism Bearing with ionic fluid seal 133: Pinion 134: Rack 41-1 to 41-2: Support member 44: Slider 45: Support member 46-1 to 46-2: Slider 47-1 to 47-2: Pulley 48-1 48-2: Belt 51: Moving rail 52: Fixed rail 53: Ball screw 54: Drive device 55: Slider 58: Guide 59: Guide 61: Rack 62: Rotating shaft 63: Rotating member 64: Pinion 65: Pinion 67: Rack 71 : Rotating shaft 72: rotating shaft 81-1 to 81-2: lever 82-1 to 82-2: shaft 83-1 to 83-4: movable claw 84-1 to 84-4: movable claw 86: link mechanism 141 : Pinion 142: Pinion 143: Rack 144: Rack 145: Rack 87-1 to 87-4: Spring for return mechanism 91-1 to 91-2 Rod 92-1 to 92-2: Driving device 93-1 to 93-2: Hole 101: Casing 102: Substrate table 103: Electrode 104: Attachment plate 105: Rod 106: Connecting tool 107: Driving device 111: Rod 112 : Drive device 113: Hole 114: Support claw 120: Substrate 121: Recess 122: Support claw
Claims (9)
前記搬送室に接続されて基板を鉛直方向より傾斜させて支持して真空処理する複数の処理室と、
前記搬送室の内を移動する基板搬送装置とを具備し、
前記複数の処理室は、
複数の右側処理室と、
前記搬送室を隔てて前記右側処理室の反対側に配置される複数の左側処理室とを含み、
前記基板搬送装置は、
前記複数の処理室のうちの1つの処理室から前記搬送室に前記基板を傾斜させて支持して搬出し、
前記複数の処理室のうちの他の処理室に前記搬送室から前記基板を傾斜させて支持して搬入し、
前記基板搬送装置は、
前記基板を支持する第1架台と、
前記第1架台を前記搬送室の内部から前記処理室の内部に向かう搬出入方向に平行移動可能に支持する第2架台と、
前記第2架台を前記搬出入方向に平行移動可能に支持する第3架台と、
前記第3架台を前記搬出入方向に平行移動可能に支持するスライドベースとを備え、
前記スライドベースは、前記搬出入方向と平行でない移動方向に移動し、
前記基板搬送装置は、
前記基板を前記処理室に搬出入するときに、
前記第3架台を前記スライドベースに対して平行に移動させ、
前記第2架台を前記第3架台に対して平行に移動させ、
前記第1架台を前記第2架台に対して平行に移動させる真空処理装置。 A transfer chamber;
A plurality of processing chambers connected to the transfer chamber and supporting the substrate by inclining the substrate from the vertical direction, and vacuum processing;
A substrate transfer device that moves in the transfer chamber;
The plurality of processing chambers are
Multiple right processing chambers;
A plurality of left side processing chambers disposed on the opposite side of the right side processing chamber across the transfer chamber;
The substrate transfer device includes:
The substrate is inclinedly supported and carried out from one of the plurality of processing chambers to the transfer chamber,
Incliningly supporting the substrate from the transfer chamber to another processing chamber among the plurality of processing chambers,
The substrate transfer device includes:
A first frame for supporting the substrate;
A second gantry that supports the first gantry so as to be movable in parallel in a loading / unloading direction from the inside of the transfer chamber toward the inside of the processing chamber;
A third frame that supports the second frame so as to be movable in parallel with the loading / unloading direction;
A slide base that supports the third frame so as to be movable in parallel in the carry-in / out direction;
The slide base moves in a movement direction not parallel to the carry-in / out direction;
The substrate transfer device includes:
When carrying the substrate in and out of the processing chamber,
Moving the third frame parallel to the slide base;
Moving the second frame parallel to the third frame;
A vacuum processing apparatus for moving the first mount parallel to the second mount .
前記第1架台と前記第2架台との間にはスライダが設けられ、A slider is provided between the first frame and the second frame,
該スライダは、前記基板を支持する面の法線に沿う方向に弾性変形し、 The slider is elastically deformed in a direction along a normal line of a surface supporting the substrate,
前記第2架台は、前記基板の傾斜方向への熱膨張変形を吸収できるように、前記第3架台により前記基板の傾斜方向に相対移動可能に支持された真空処理装置。The vacuum processing apparatus is supported by the third mount so as to be relatively movable in the tilt direction of the substrate so that the second mount can absorb thermal expansion deformation in the tilt direction of the substrate.
前記第1架台は、上側爪と下側爪とを備え、
前記第1架台は、
前記上側爪を鉛直下側に移動させ、かつ、前記下側爪を鉛直上側に移動させ前記基板を前記上側爪と前記下側爪との間に挟んで支持し、
前記上側爪を鉛直上側に移動させ、かつ、前記下側爪を鉛直下側に移動させて前記基板を解放する真空処理装置。 In claim 1 or claim 2 ,
The first frame includes an upper claw and a lower claw,
The first mount is
Moving the upper claw vertically downward, and moving the lower claw vertically upward to support the substrate sandwiched between the upper claw and the lower claw;
A vacuum processing apparatus for moving the upper claw vertically upward and moving the lower claw vertically downward to release the substrate.
前記第1架台は、前記上側爪と前記下側爪とを移動させるレバーを備え、
前記複数の処理室は、それぞれ、前記複数の処理室の外から内に気密を保って貫通する棒を備え、
前記レバーは、前記棒により操作される真空処理装置。 In claim 3 ,
The first frame includes a lever that moves the upper claw and the lower claw,
Each of the plurality of processing chambers includes a bar penetrating from the outside to the inside of the plurality of processing chambers while being airtight,
The lever is a vacuum processing apparatus operated by the rod.
前記第1架台は、前記基板を支持する平面の向きが所定の範囲だけ変化するように、前記第2架台に支持される真空処理装置。 In any one of Claims 1-4 .
The first gantry is a vacuum processing apparatus supported by the second gantry so that the orientation of the plane supporting the substrate changes by a predetermined range.
前記複数の処理室は、それぞれ、
基板テーブルと、
支持爪と、
前記第1架台を前記基板テーブルと前記支持爪との間に挟んで支持するように、前記基板テーブルと前記支持爪とを駆動する駆動装置とを備える真空処理装置。 In any one of Claims 1-5 ,
Each of the plurality of processing chambers is
A substrate table;
Supporting nails,
A vacuum processing apparatus comprising: a driving device that drives the substrate table and the support claws so as to support the first gantry sandwiched between the substrate table and the support claws.
前記基板搬送装置は、前記第3架台が前記スライドベースに対して前記搬出入方向に移動することに連動して前記第1架台を前記搬出入方向に移動させる架台移動機構を備え、
前記搬送室は、
レール移動機構と、
前記第3架台が前記搬出入方向に移動するように案内するレールとを備え、
前記レールは、
前記搬送室に固定される固定レールと、
前記搬送室に対して前記搬出入方向に移動可能に支持されている移動レールとから形成され、
前記レール移動機構は、前記移動レールを前記搬出入方向に移動する真空処理装置。 In any one of Claims 1-6,
The substrate transport apparatus includes a gantry moving mechanism that moves the first gantry in the loading / unloading direction in conjunction with the third gantry moving in the loading / unloading direction with respect to the slide base,
The transfer chamber is
A rail moving mechanism;
A rail for guiding the third frame to move in the loading / unloading direction;
The rail is
A fixed rail fixed to the transfer chamber;
Formed from a moving rail supported so as to be movable in the loading / unloading direction with respect to the transfer chamber,
The rail moving mechanism is a vacuum processing apparatus that moves the moving rail in the loading / unloading direction.
前記複数の処理室は、
複数の右側処理室と、
前記搬送室を隔てて前記右側処理室の反対側にそれぞれ配置される複数の左側処理室とを含み、
前記基板搬送装置は、
前記基板を前記右側処理室に搬出入するときに、前記第1架台と前記第2架台と前記第3架台とを前記スライドベースに対して右側方向に移動させ、
前記基板を前記左側処理室に搬出入するときに、前記第1架台と前記第2架台と前記第3架台とを前記スライドベースに対して前記右側方向の反対方向に移動させ、
前記第1架台は前記第3架台の移動量よりも大きな量を移動する真空処理装置。 In any one of claims 1 to 7,
The plurality of processing chambers are
Multiple right processing chambers;
A plurality of left side processing chambers disposed on opposite sides of the right side processing chamber across the transfer chamber,
The substrate transfer device includes:
When the substrate is carried into and out of the right processing chamber, the first frame, the second frame, and the third frame are moved in the right direction with respect to the slide base,
When the substrate is carried into and out of the left processing chamber, the first frame, the second frame, and the third frame are moved in the opposite direction to the right direction with respect to the slide base ,
The vacuum processing apparatus in which the first gantry moves an amount larger than the movement amount of the third gantry .
前記第2架台、および/または前記第3架台は、棒状の部材から形成される真空処理装置。 In any one of Claims 1-8 ,
The said 2nd mount frame and / or the said 3rd mount frame are vacuum processing apparatuses formed from a rod-shaped member.
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