JP5262412B2 - 真空処理装置 - Google Patents
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Description
発熱源と、
真空室の内外を区画する隔壁を有し、大気圧より低い第1の圧力を維持することが可能な真空室と、
前記真空室内に配置され、前記第1の圧力より高い第2の圧力で前記発熱源を気密に収容する容器と、
前記容器を熱伝導により冷却する冷却機構とを具備し、
前記冷却機構は、
熱伝導体と、
前記熱伝導体を冷却する冷却部と、
前記冷却された熱伝導体を前記容器に接触させるように駆動させる熱伝導体駆動部と、
前記熱伝導体とともに前記隔壁の一部をなすように前記熱伝導体と接続されたベローズとを有し、
前記冷却部は、前記真空室外である大気圧側で前記熱伝導体に接続され、
前記熱伝導体駆動部は、前記熱伝導体を前記容器に対して進退駆動させる。
この真空処理装置によれば、真空室内で第2の圧力で発熱源を気密に収容する容器が冷却機構により冷却される。したがって、容器内の発熱源から発生する熱を真空室外に放熱することで、容器内の発熱源たる回路基板等の部品が熱により破損したり当該部品にその他の不具合が生じたりするのを防ぐことができる。
本発明の他の観点に係る真空処理装置は、
発熱源と、
真空室の内外を区画する隔壁を有し、大気圧より低い第1の圧力を維持することが可能な真空室と、
前記真空室内に配置され、前記第1の圧力より高い第2の圧力で前記発熱源を気密に収容する容器と、
前記容器を熱伝導により冷却する冷却機構とを具備し、
前記冷却機構は、
熱伝導体と、
前記熱伝導体を冷却する冷却部と、
前記冷却された熱伝導体を前記容器に接触させるように駆動させる熱伝導体駆動部とを有し、
前記容器は、前記熱伝導体として第1の熱伝導体を載置可能な第1の載置部を有し、
前記冷却機構は、前記隔壁に設けられて前記真空室内に配置された、前記熱伝導体として第2の熱伝導体を載置可能な第2の載置部を有し、
前記冷却部は、前記第2の載置部に載置された前記第2の熱伝導体を、前記隔壁を介して熱伝導により冷却し、
前記熱伝導体駆動部は、前記第1の載置部に載置された第1の熱伝導体を前記第2の載置部に載置させ、かつ、前記第2の載置部に載置された第2の熱伝導体を前記第1の載置部へ載置させるようにして、前記熱伝導体を搬送する。
本発明の他の観点に係る真空処理装置は、
発熱源と、
真空室の内外を区画する隔壁を有し、大気圧より低い第1の圧力を維持することが可能な真空室と、
前記真空室内に配置され、前記第1の圧力より高い第2の圧力で前記発熱源を気密に収容する容器と、
前記容器を熱伝導により冷却する冷却機構と、
前記真空室内を前記容器と一体的に移動可能な移動体と、
前記真空室内の前記移動体の移動方向に沿って前記隔壁に設けられ、前記移動体の移動をガイドするガイド部とを具備し、
前記冷却機構は、
前記真空室外において、前記隔壁の、前記ガイド部に対応する位置に当接して設けられ、前記ガイド部及び前記移動体を介して前記容器を冷却する冷却部と、
前記冷却部により前記隔壁において熱伝導させる範囲を、前記隔壁の、前記ガイド部に対応する位置に限定するように、前記隔壁に設けられた熱絶縁部とを有する。
本発明の他の観点に係る真空処理装置は、
発熱源と、
真空室の内外を区画する隔壁を有し、大気圧より低い第1の圧力を維持することが可能な真空室と、
前記真空室内に配置され、前記第1の圧力より高い第2の圧力で前記発熱源を気密に収容する容器と、
前記容器を熱伝導により冷却する冷却機構とを具備し、
前記冷却機構は、
前記容器が有する第1の温度よりも低い第2の温度を有する気体を前記隔壁外から前記隔壁内へ導入する導入機構と、
前記導入された気体を前記隔壁内から前記隔壁外へ排出する排出機構とを有し、
前記導入機構は、前記隔壁に設けられた前記気体の導入管を有し、
前記排出機構は、前記隔壁に設けられた前記気体の排出管を有し、
前記容器は、前記導入管の出口と前記排出管の入口とを連通させることが可能な流路を、前記隔壁との間に形成する。
上記冷却部は、上記熱伝導体を冷却する。
上記熱伝導体駆動部は、上記冷却された熱伝導体を上記容器に接触させるように駆動させる。
ここで熱伝導体とは、例えば金属塊、ペルチェ素子等であるが、これらに限られない。また、冷却部は、ファン等の空冷装置、水冷装置、ヒートパイプ、ヒートシンク、クライオポンプ等であるが、これらに限られない。
この構成により、冷却部により冷却した熱伝導体を、熱伝導体駆動部により容器に接触させることで、熱伝導により容器を冷却することができる。
この場合、上記冷却機構は、前記熱伝導体とともに上記隔壁の一部をなすように前記熱伝導体と接続されたベローズを有してもよい。
また上記冷却部は、上記真空室外である大気圧側で上記熱伝導体に接続されてもよい。
また上記熱伝導体駆動部は、上記熱伝導体を上記容器に対して進退駆動させてもよい。
これにより、ベローズ及び熱伝導体駆動部により熱伝導体を進退駆動させて容器に接触させることで、容器が隔壁から遠い位置にあっても、真空室内の雰囲気を維持したまま容器を効率的に冷却することができる。この場合、容器にはヒートパイプが設けられ、熱伝導体はヒートパイプの凝縮部(放熱部)に接触するように駆動されてもよい。
この場合、上記容器は、上記熱伝導体を載置可能な第1の載置部を有してもよい。
また上記冷却機構は、上記真空室内の上記隔壁に設けられ上記熱伝導体を載置可能な第2の載置部を有してもよい。
また上記冷却部は、上記第2の載置部に載置された熱伝導体を、上記隔壁を介して熱伝導により冷却してもよい。
また上記熱伝導体駆動部は、上記第1の載置部と上記第2の載置部との間で上記熱伝導体を搬送してもよい。
これにより、第1の載置部で冷却された熱伝導体を第2の載置部に搬送して載置することで、容器が隔壁から遠い位置にあっても、真空室内の雰囲気を維持したまま容器を効率的に冷却することができる。この場合、容器にはヒートパイプが設けられ、熱伝導体駆動部は、熱伝導体を、第1の載置部としてのヒートパイプの凝縮部(放熱部)へ搬送して載置してもよい。この場合冷却部は、隔壁及び第2の載置部を介して熱伝導により熱伝導体を冷却してもよい。また、上述の構成と同様に、載置された熱伝導体とは別個の熱伝導体が大気圧側で冷却部と接続され、その熱伝導体の進退駆動による載置された熱伝導体への接触により熱伝導体が冷却されてもよい。また、熱伝導体は、第1の載置部と第2の載置部にそれぞれ1つずつ載置され、熱伝導体駆動部は、第1の載置部に載置され容器の熱で温められた熱伝導体を、第2の載置部に載置された冷却された熱伝導体と交換するように駆動してもよい。
この場合、上記発熱源は、上記移動体を駆動する駆動源であってもよい。
また上記冷却機構は、上記移動体の所定のホーム位置に対応する位置に設けられてもよい。
ここで移動体とは、例えばリニアモータの駆動により、半導体ウエハ基板やガラス基板等の被処理体を真空室内で搬送する搬送ロボット等であるが、これに限られない。
ホーム位置では移動体が待機する時間が比較的多いため、上記構成により、そのホーム位置に対応する位置に冷却機構を設けることで、効率的に容器を冷却することができる。また、上記熱伝導体駆動部が上記第1の載置部と第2の載置部との間で熱伝導体を搬送する構成の場合、第1の載置部に載置された熱伝導体がホーム位置から離れて再びホーム位置に戻ってくるまでの間の時間を有効活用して容器を冷却することができる。
この場合、真空処理装置は、上記第1の容器と一体的に移動可能な第1の移動体及び上記第2の容器と一体的に移動可能な第2の移動体をさらに有してもよい。
また上記発熱源は、上記第1及び第2の移動体をそれぞれ駆動する第1の駆動源及び第2の駆動源であってもよい。
また上記冷却機構は、第1の冷却機構と第2の冷却機構とを有してもよい。
上記第1の冷却機構は、上記第2の移動体の稼動中に上記第1の容器を冷却する。
上記第2の冷却機構は、上記第1の移動体の稼動中に上記第2の容器を冷却する。
これにより、容器及び移動体を複数設け、それに対応して冷却機構も複数設けることで、真空処理装置の処理を停止することなく、一方の移動体の稼動中に他方の移動体及び容器を効率よく冷却することができる。第1及び第2の移動体が同一直線上で移動する場合、第1及び第2の冷却機構は、当該第1及び第2の移動体の移動方向上における両端にそれぞれ設けられてもよい。
この場合、当該真空処理装置は、移動体と、ガイド部とをさらに有してもよい。
上記移動体は、上記真空室内を上記容器と一体的に移動可能である。
上記ガイド部は、上記真空室内の上記移動体の移動方向に沿って上記隔壁に設けられ、上記移動体の移動をガイドする。
またこの場合、上記発熱源は、上記移動体を駆動する駆動源であってもよい。
また上記冷却機構は、上記真空室外に設けられ、上記ガイド部及び上記移動体を介して上記容器を冷却する冷却部を有してもよい。
これにより、移動体のガイドに必要なガイド部を熱伝導に利用することで、容器の移動中でも容器を常時冷却することができる。冷却部は、ファン等の空冷装置、水冷装置、ヒートパイプ、ヒートシンク、クライオポンプ等であるが、これらに限られない。移動体は例えばリニアモータにより移動可能であり、ガイド部は当該リニアモータによる移動体の移動をガイドするリニアガイドであってもよい。
この場合、上記冷却機構は、導入機構と排出機構とを有する。
上記導入機構は、上記容器が有する第1の温度よりも低い第2の温度を有する気体を上記隔壁外から上記隔壁内へ導入する。
上記排出機構は、上記導入された気体を上記隔壁内から上記隔壁外へ排出する。
またこの場合、上記容器は、上記隔壁との間で上記導入された気体の流路を形成するような形状を有してもよい。
これにより、導入機構により隔壁内に導入された気体が隔壁及び容器に接することで、熱伝導により容器を冷却することができる。気体は例えば低温の窒素ガスや、ヘリウムガス、アルゴンガス等の不活性ガスであるが、これらに限られず、容器の温度よりも低い温度を有する気体であればどのような気体でも構わない。
低温部131は、同図(A)に示すようにペルチェ素子1311で構成されていてもよい。この場合、ペルチェ素子1311の放熱部1311aが大気側、吸熱部1311bを真空側に設けられる。放熱部1311aは冷却部132により冷却される。低温部131がペルチェ素子1311である場合、冷却機構13とコントローラボックス9との接触部を常に低温に保つことができるため、冷却効率を向上させることができる。
同図(A)に示すように、冷却部137は、例えば上記図17及び図18で示したのと同様の構成とすることができる。すなわち、冷却部137は、低温部1371、冷却装置1372、ベローズ1373、アクチュエータ1374を有する。低温部1371は、ペルチェ素子、金属塊等からなる。ベローズ1373は、低温部1371と接続されて低温部1371とともに隔壁11をなす。冷却装置1372は、例えばファン等の空冷装置、水冷装置、ヒートパイプ、ヒートシンク、クライオポンプ等であり、大気圧側で低温部1371と接続される。アクチュエータ1374は、低温部1371を、低温体138に対して進退駆動させ、低温体138と接触することで熱伝導により低温体138を冷却する。
5、15、35…リニアモータ
9、9a、9b…コントローラボックス
10…搬送ロボット
11…隔壁
13、13a、13b…冷却機構
7…リニアガイド
93、93a、93b…制御器
130、1372、1375…冷却装置
131、1371…低温部
132、137…冷却部
133、1373…ベローズ
134、139、1374…アクチュエータ
136…低温体載置部
135…ヒートパイプ
138…低温体
901…切り欠き
1302…導入機構
1303…排出機構
1304…流路
100、300、400、500、600、700…真空搬送装置
Claims (6)
- 発熱源と、
真空室の内外を区画する隔壁を有し、大気圧より低い第1の圧力を維持することが可能な真空室と、
前記真空室内に配置され、前記第1の圧力より高い第2の圧力で前記発熱源を気密に収容する容器と、
前記容器を熱伝導により冷却する冷却機構とを具備し、
前記冷却機構は、
熱伝導体と、
前記熱伝導体を冷却する冷却部と、
前記冷却された熱伝導体を前記容器に接触させるように駆動させる熱伝導体駆動部と、
前記熱伝導体とともに前記隔壁の一部をなすように前記熱伝導体と接続されたベローズとを有し、
前記冷却部は、前記真空室外である大気圧側で前記熱伝導体に接続され、
前記熱伝導体駆動部は、前記熱伝導体を前記容器に対して進退駆動させる
真空処理装置。 - 発熱源と、
真空室の内外を区画する隔壁を有し、大気圧より低い第1の圧力を維持することが可能な真空室と、
前記真空室内に配置され、前記第1の圧力より高い第2の圧力で前記発熱源を気密に収容する容器と、
前記容器を熱伝導により冷却する冷却機構とを具備し、
前記冷却機構は、
熱伝導体と、
前記熱伝導体を冷却する冷却部と、
前記冷却された熱伝導体を前記容器に接触させるように駆動させる熱伝導体駆動部とを有し、
前記容器は、前記熱伝導体として第1の熱伝導体を載置可能な第1の載置部を有し、
前記冷却機構は、前記隔壁に設けられて前記真空室内に配置された、前記熱伝導体として第2の熱伝導体を載置可能な第2の載置部を有し、
前記冷却部は、前記第2の載置部に載置された前記第2の熱伝導体を、前記隔壁を介して熱伝導により冷却し、
前記熱伝導体駆動部は、前記第1の載置部に載置された第1の熱伝導体を前記第2の載置部に載置させ、かつ、前記第2の載置部に載置された第2の熱伝導体を前記第1の載置部へ載置させるようにして、前記熱伝導体を搬送する
真空処理装置。 - 請求項1または2に記載の真空処理装置であって、
前記真空室内を前記容器と一体的に移動可能な移動体をさらに具備し、
前記発熱源は、前記移動体を駆動する駆動源であり、
前記冷却機構は、前記移動体の所定のホーム位置に対応する位置に設けられる
真空処理装置。 - 請求項1または2に記載の真空処理装置であって、
前記容器は第1の容器と第2の容器とからなり、
当該真空処理装置は、前記第1の容器と一体的に移動可能な第1の移動体及び前記第2の容器と一体的に移動可能な第2の移動体をさらに具備し、
前記発熱源は、前記第1及び第2の移動体をそれぞれ駆動する第1の駆動源及び第2の駆動源であり、
前記冷却機構は、
前記第2の移動体の稼動中に前記第1の容器を冷却する第1の冷却機構と、
前記第1の移動体の稼動中に前記第2の容器を冷却する第2の冷却機構とを有する
真空処理装置。 - 発熱源と、
真空室の内外を区画する隔壁を有し、大気圧より低い第1の圧力を維持することが可能な真空室と、
前記真空室内に配置され、前記第1の圧力より高い第2の圧力で前記発熱源を気密に収容する容器と、
前記容器を熱伝導により冷却する冷却機構と、
前記真空室内を前記容器と一体的に移動可能な移動体と、
前記真空室内の前記移動体の移動方向に沿って前記隔壁に設けられ、前記移動体の移動をガイドするガイド部とを具備し、
前記冷却機構は、
前記真空室外において、前記隔壁の、前記ガイド部に対応する位置に当接して設けられ、前記ガイド部及び前記移動体を介して前記容器を冷却する冷却部と、
前記冷却部により前記隔壁において熱伝導させる範囲を、前記隔壁の、前記ガイド部に対応する位置に限定するように、前記隔壁に設けられた熱絶縁部とを有する
真空処理装置。 - 発熱源と、
真空室の内外を区画する隔壁を有し、大気圧より低い第1の圧力を維持することが可能な真空室と、
前記真空室内に配置され、前記第1の圧力より高い第2の圧力で前記発熱源を気密に収容する容器と、
前記容器を熱伝導により冷却する冷却機構とを具備し、
前記冷却機構は、
前記容器が有する第1の温度よりも低い第2の温度を有する気体を前記隔壁外から前記隔壁内へ導入する導入機構と、
前記導入された気体を前記隔壁内から前記隔壁外へ排出する排出機構とを有し、
前記導入機構は、前記隔壁に設けられた前記気体の導入管を有し、
前記排出機構は、前記隔壁に設けられた前記気体の排出管を有し、
前記容器は、前記導入管の出口と前記排出管の入口とを連通させることが可能な流路を、前記隔壁との間に形成する
真空処理装置。
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