JP5419384B2 - 真空処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、例えばウェハやガラス基板等の被処理体に対し、真空中で所定の処理を施すことができる真空処理装置に関する。
従来、この種真空処理装置としては、内部が真空となっている真空部と、該真空部の内部に設けられ被処理体を載置することができる載置部と、該載置部を前記真空部の内部にて移動させるリニアモータとを備えたものが知られている。
かかる真空処理装置にあっては、被処理体を載置部に載置してリニアモータを作動させることで、被処理体に対し真空中で所定の処理を施すことができる。
ところで、載置部を移動させるためのリニアモータは、例えばそれが具備するコイルから熱が発生することがある。また、絶縁用のワニスや保護用のモールドをコイルに設けている場合には、当該ワニスやモールドは通常樹脂製であるため、これらからガスが発生することがある。
これらの熱やガスは、被処理体に悪影響を与えたり真空部の内部の真空状態を不安定にしたりするため、従来の真空処理装置においては、リニアモータの設置場所を真空部の外部とすることで、該リニアモータから発生する熱やガスが真空部の内部である真空中に放出されないようにしている（下記特許文献１参照）。
特開平６−１７９５２４号公報
しかしながら、上記従来の真空処理装置にあっては、リニアモータを真空部の外部に設置した状態で載置部を移動させる構成であるため、真空部の内部における載置部の移動経路全域に亘って、リニアモータ（特に、コイル）を多数並設しなければならず、従ってコストがかかってしまう。
また、コイルを多数並設した構成であると、載置部を移動させるために該載置部の位置に応じて各コイルに流す電流を調整しなければならず、従って制御が煩雑であった。
そこで、本発明は、上記実情に鑑みてなされ、コストを抑制することができ、制御が容易である真空処理装置を提供することを課題とする。
本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、本発明に係る真空処理装置は、内部が真空である真空部と、該真空部の内部に設けられ被処理体を載置することができる載置部と、コイルを具備し前記載置部を前記真空部の内部で移動させるためのリニアモータと、前記載置部を支え、当該載置部をその移動経路に沿って案内するためのレール部とを備え、前記載置部は、その内部に前記真空部と断絶した状態で大気が収容されており、前記リニアモータのコイルは、前記載置部の内部に収容された大気中に配置され、前記真空部の外部の領域は大気領域となっており、該大気領域と前記載置部の内部とを連通し、前記載置部の移動経路に対して、左右いずれか一方又は両方に設けられた連通部を備え、前記連通部は、前記載置部の移動方向に伸縮する多関節式の伸縮アームダクトであり、前記載置部の移動に連動して関節が伸縮することより、前記移動方向に伸縮するように構成されており、前記リニアモータは永久磁石を備えており、該永久磁石による吸引力が前記載置部に作用する重力の方向とは交差する方向に作用するように配置されていることを特徴とする。
該構成の真空処理装置にあっては、リニアモータのコイルが載置部の内部に収容された大気中に配置されているので、コイルから発生する熱は、真空である真空部の内部には放出されずに載置部の内部に収容されている大気中に放出される。また、例えば、コイルに絶縁用のワニスや保護用のモールドなどを設けている場合には、当該ワニスやモールドなどから発生するガスは、真空部の内部には放出されずに載置部の内部の大気中に放出される。よって、載置部に載置される被処理体に悪影響を与えることがなく、しかも真空部の内部の真空状態を安定した状態とすることができる。
また更に、前記真空部の外部の領域は大気領域となっており、該大気領域と前記載置部の内部とを連通する連通部を備え、載置部の内部に設けられているコイルから発生する熱を、連通部を通じて真空部の外部の大気領域へ放出したり、或いは、当該コイルを外部から冷却したりすることができるので、載置部の内部やコイルの温度上昇を効果的に抑制することができる。尚、例えば、コイルに前記ワニスやモールド等が設けられている場合には、当該ワニスやモールド等から発生するガスを、連通部を通じて真空部の外部の大気領域へ放出することができる。
また、例えばリニアモータに要する配線等を、載置部の内部から連通部を通して真空部の外部の大気領域へと配設することができる。
更に、前記連通部は、前記載置部の移動経路に対して、左右いずれか一方又は両方に設けられており、真空部の載置部移動方向の長さ全域に亘って、載置部を移動させることが可能となるため、真空部をコンパクト化することができるという利点がある。
また、連通部が前記移動経路の左右両方に設けられている場合には、例えば左側の連通部から載置部を通して右側の連通部へ大気を流すことができるので、載置部の内部で発生する熱やガスなどを効率良く処理することができる。
また、永久磁石によってリニアモータに作用する吸引力の重力の方向の成分が小さくなるため、レール部にかかる荷重を軽減することができ、耐久性を増大させることができる。また、パーティクルの発生を抑えることもできる。尚、載置部に作用する重力の方向とは、鉛直下方向である。
ここで、前記コイルは、載置部の内部に設けられているため当該載置部と共に移動する。よって、従来のように載置部の移動経路全域に亘って多数のコイルを設ける必要がなく、従って設置するコイルの数を抑制することができる。しかも、コイルが載置部と共に移動するため、多数のコイルを準備して載置部の位置に応じて各コイルに流す電流を調整するという煩雑な制御を要しない。
特に、前記載置部は、前記被処理体を載置する載置面を備える載置本体と、該載置本体から外方へ突出するように当該載置本体に取り付けられるカバー体とを備え、前記コイルは、カバー体の内部に収容されていることが好ましい。
また、前記カバー体は、非磁性体であることが好ましい。
また、前記載置部は、前記被処理体を載置する載置面を備える載置本体を備えてなり、該載置本体は、上面が前記載置面となる幅広部と、該幅広部の下面から下方へ突設され、前記幅広部の左右幅よりも狭い左右幅を有する幅狭部とを備えてなり、前記リニアモータは、前記幅狭部の左右側面に対応して一対設けられており、該一対のリニアモータは共に、前記幅広部の左右幅の範囲内に収まっていることが好ましい。
かかる構成によれば、幅広部の左右幅が幅狭部の左右幅よりも狭いため、幅広部の下方且つ幅狭部の左右両側方にスペースが形成され、このスペースにリニアモータを配置して幅広部の左右幅の範囲内に収めることができる。従って、載置面の大きさを確保しつつコンパクト化を図ることができるという利点がある。
また、前記リニアモータは、複数備えられており、それぞれのリニアモータは、永久磁石を備えており、しかも、各永久磁石による吸引力が相殺されて打ち消されるように配置されていることが好ましい。
更に、前記リニアモータは、前記コイルを有する第１コアと、前記載置部の移動経路に沿って設けられる第２コアとを備えてなり、第１コア又は第２コアの何れか一方には、永久磁石が備えられており、前記リニアモータは、前記第１コアと前記第２コアとが左右に対向するように配置され、しかも、前記移動方向に対して左右に対向して一対設けられていることが好ましい。
かかる構成によれば、永久磁石により第１コアと第２コアとの間に作用する吸引力が左右方向に作用し、しかも、一方のリニアモータに作用する吸引力と他方のリニアモータに作用する吸引力とが互いに反対方向に作用する。よって、各リニアモータに作用する吸引力は、互いに相殺されて打ち消され、従って、レール部にかかる荷重を軽減することができ、しかも、載置部に作用する力のバランスを容易にとることができる。
このように、本発明にかかる真空処理装置にあっては、リニアモータのコイルが載置部の内部に収容された大気中に配置されているので、当該コイルを載置部と共に移動させることができ、従って、コイルの数を抑制することができ、しかもリニアモータの煩雑な制御を不要とすることができる結果、コストを抑制することができると共に容易に制御することができるという効果を奏する。
以下、本発明に係る真空処理装置の一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本実施形態における真空処理装置１が示されている。該真空処理装置１は、内部が真空である真空部２と、該真空部２の内部に設けられ被処理体（図示しない）を載置することができる載置部３と、前記載置部３を前記真空部２の内部で移動させるための後述するリニアモータ４の第１コア４１とを備える。この真空処理装置１は、例えばウェハやガラス基板などの被処理体を真空中で移動させながら、該被処理体に対して所定の処理を施すことができるものである。尚、所定の処理とは、搬送処理や成膜処理などの各種の処理が含まれる。
真空部２は、図１及び２に示すように、中空の直方体状の筐体であり、その内部を真空状態とすることができるように構成されている。尚、真空部２の外部は大気領域である。該真空部２は、筐体の底面を形成する下壁部２１が水平方向に平行となるように構成されており、該下壁部２１の内面２１１、即ち、真空部２の内部の下面は、水平方向に平行な平坦面となっている。本実施形態では、下壁部２１には、該下壁部２１を内面側から外面側に向けて貫通する第１連通孔２２が左右に一対形成されている。
また、真空部２の内部には、前記載置部３を支えるレール部２３が設けられている。具体的には、レール部２３は、前記下壁部２１の内面２１１上に前後方向に沿って形成されており、左右に一対平行に設けられている。本実施形態では、レール部２３は、真空部２の前後方向全域に亘って形成されており、また、前記左右の第１連通孔２２の間に設けられている。換言すると、左右の第１連通孔２２は、その左右方向の離間距離が前記一対のレール部２３の左右方向の離間距離Ｗ１よりも大きく、両レール部２３よりも左右方向外側に設けられている。尚、前後方向とは、水平方向のうち左右方向（幅方向）に直交する方向を示し、載置部３の移動方向となる方向である。
載置部３は、図１及び２に示すように、被処理体を載置した状態で前記真空部２の内部にて直線状に往復移動することができるように構成されている。該載置部３は、前記真空部２よりも小さい中空の筐体であり、その内部に大気を収容することができるように構成されている。また、載置部３は、その上面が平坦に形成されて被処理体を載置することができ、その下端部に前記リニアモータ４を配備することができるように構成されている。かかる載置部３は、被処理体を載置するための載置面５１１ａを有する載置本体５と、該載置本体５に取り付けられるカバー体６とを備える。
載置本体５は、中空の筐体であり、上面が前記載置面５１１ａとなる幅広部５１と、該幅広部５１の下面から下方へ突設される幅狭部５２とを備える。本実施形態では、幅広部５１の左右幅Ｗ２は、前記一対のレール部２３の左右方向の離間距離Ｗ１よりも大きく、幅狭部５２の左右幅Ｗ３は、前記一対のレール部２３の左右方向の離間距離Ｗ１よりも小さい。
幅広部５１は、中空直方体状の筐体であり、その上壁部５１１の外面（即ち、幅広部５１の上面）は、平坦に形成されており、被処理体を載置するための載置面５１１ａとなっている。また、幅広部５１の下壁部５１２は、前記上壁部５１１と平行となっており、その左右方向略中央位置には前記下壁部５１２を内面側から外面側に貫通する貫通孔５１２１が形成されている。
また、幅広部５１の左右の側壁部５１３は互いに平行となっており、両側壁部５１３の外面５１３ａ（即ち、幅広部５１の左右の側面）は、それぞれ平坦面となっている。また、左右の側壁部５１３には、その外面側から内面側へ貫通する第２連通孔５１３１がそれぞれ形成されており、幅狭部５２の内部は、それぞれの第２連通孔５１３１を通して外部と連通している。
一方、幅狭部５２は、中空直方体状の筐体であり、その左右幅Ｗ３は、前記幅広部５１の左右幅Ｗ２よりも狭くなっている。この幅狭部５２は、上端部全体が上方に開口した開口部５２１となっている。
また、幅狭部５２は、左右に対向する一対の側壁部５２２を備えており、それぞれの側壁部５２２の外面５２２ａ（即ち、幅狭部５２の左右側面）は、各々平坦な面であり、しかも互いに平行となっている。尚、左右の側壁部５２２の離間距離は、前記幅広部５１の貫通孔５１２１の左右幅と概ね一致している。よって、前記開口部５２１の左右幅は、前記幅広部５１の貫通孔５１２１の左右幅と概ね同じ幅である。また、前記左右の側壁部５２２には、前記リニアモータ４を取り付けるための取付孔５２２１がそれぞれ形成されている。この取付孔５２２１は、側壁部５２２を外面側から内面側へ貫通している。
また、幅狭部５２の下端部には、前記レール部２３と係合可能なレール係合部５２３が設けられている。具体的には、レール係合部５２３は、幅狭部５２の側壁部５２２の下端部から左右方向外方へ突出して形成されており、左右に一対設けられている。
また、幅狭部５２の各々の側壁部５２２には、冷却液や冷却ガスなどの冷却媒体を流通させるための流路５２２２がそれぞれ形成されている。この流路５２２２は、側壁部５２２の内部に埋設されており、例えば側壁部５２２に配管を埋め込むことにより設けることができる。
かかる幅狭部５２は、前記幅広部５１の下面の左右方向略中央領域から下方へ突設されている。具体的には、幅狭部５２は、その上端部の開口部５２１が幅広部５１の下壁部５１２に形成されている貫通孔５１２１と一致した状態で、左右両側壁部５２２が幅広部５１の下壁部５１２から下方に突出している。従って、幅広部５１の内部と幅狭部５２の内部とは連通している。
一方、載置本体５に取り付けられる前記カバー体６は、幅狭部５２の前記取付孔５２２１を覆うことができる有底の容器形状である。具体的には、図３に示すように、カバー体６は、容器形状の底を形成する板状の底壁部６１と、該底壁部６１の周縁部全域に亘って設けられる外壁部６２と、該外壁部６２の先端部４１２１に形成されるフランジ部６３とを備えてなり、底壁部６１と外壁部６２とで囲まれる領域がカバー体６の内部の領域となっている。尚、カバー体６の内部の大きさは、前記幅狭部５２の取付孔５２２１の大きさと概ね同じ大きさである。
また、カバー体６は、非磁性体であり、例えば、真空中においても放出ガスが少ない樹脂（例えば、エポキシ樹脂等）やガラス、セラミック、金属（例えば、アルミニウムやステンレス等）、微弱磁性材料などの非磁性材料からなる。カバー体６を磁性材料にて構成すると磁束の漏れが生じてしまうが、カバー体６を非磁性材料にて構成することによって、かかる磁束の漏れを抑制することができる。尚、カバー体６の材料としては、非磁性材料のうち抵抗率が大きい材料（即ち、導電率が小さい材料）とするのが好ましい。このような材料であれば、カバー体６に発生する渦電流を小さくすることができ、リニアモータ４を効率良く駆動させることができるという利点がある。
また、底壁部６１は、外面６１ａが平坦面となっている一方で、内面６１ｂが凹凸面となっている。具体的には、底壁部６１の内面６１ｂ側には、外面６１ａ側へ向けて凹設されてなる凹部６１１が形成されている。本実施形態では、凹部６１１は、底壁部６１の長手方向に沿って所定の間隔を空けて複数形成されている。
かかるカバー体６は、前記載置本体５から外方へ突出するように、当該載置本体５に取り付けられている。具体的には、カバー体６は、リニアモータ４を取り付けるべく載置本体５に形成されている取付孔５２２１を閉塞するように、当該載置本体５に着脱可能に取り付けられている。
より詳細には、カバー体６は、前記幅狭部５２に形成されている取付孔５２２１を閉塞するように、幅狭部５２の側壁部５２２の外面５２２ａに前記フランジ部６３を当接させ、例えばボルト等の固定手段を用いることによって、当該側壁部５２２に着脱可能に取り付けられている。このように、カバー体６を載置本体５に着脱可能とすることにより、カバー体６を載置本体５から取り外して洗浄することができ、これにより、成膜の際に化学蒸着（ＣＶＤ）によって付着する膜を取り除いてパーティクルを除去することができる。尚、本実施形態では、幅狭部５２の側壁部５２２の外面５２２ａとフランジ部６３との間に、例えばＯリング等のシール部材を設けている。このシール部材によって、載置部３の内部と真空部２の内部との間がシールされて密閉されている。
かかる取付状態で、カバー体６の底壁部６１は、前記載置面５１１ａと垂直となっている。また、カバー体６の突出量は、前記レール係合部５２３の突出量よりも小さく、従って、カバー体６の底壁部６１は、レール係合部５２３よりも左右方向内側に配置されている。尚、かかるカバー体６は、幅狭部５２の左右の側壁部５２２に対応して左右に一対設けられている。
以上のような載置本体５とカバー体６とを備える載置部３は、真空部２の内部に設けられている。具体的には、図１及び２に示すように、載置部３は、幅狭部５２に設けられているレール係合部５２３が真空部２のレール部２３に係合するように、該レール部２３上に設置される。これにより、レール部２３は、載置部３を支えることとなり、載置部３は、レール部２３に案内されて該レール部２３に沿って真空部２の内部を前後方向に移動可能となる。尚、かかる設置状態において、左右のレール部２３は、前記載置面５１１ａの左右両端部それぞれに対応した位置となる。
ここで、載置部３の内部と真空部２の外部の大気領域とは、連通部７によって連通されている。この連通部７は、その内部が通気可能となっており、真空部２の内部に設けられ、その一端部が前記真空部２の第１連通孔２２に接続され、他端部が前記載置部３の第２連通孔５１３１に接続されるように構成されている。尚、本実施形態では、連通部７は、載置部３の移動方向である前後方向に対して左右に一対設けられている。また、前記幅狭部５２の側壁部５２２に埋設されている流路５２２２に関する配管は、載置部３の内部から連通部７の内部を通して真空部２の外部にまで設けられている。
本実施形態では、連通部７は、前記載置部３の移動方向に伸縮する多関節式の伸縮アームダクトであり、前記載置部３の移動に連動して関節が伸縮することにより、前記移動方向に伸縮するように構成されている。具体的には、連通部７は、図１及び２に示すように、前記真空部２の第１連通孔２２を覆うように真空部２の下壁部２１の内面２１１に立設固定される第１アーム７１と、該第１アーム７１の先端部４１２１に一端部が枢支される第２アーム７２と、該第２アーム７２の他端部に一端部が枢支され、前記幅広部５１に形成されている第２連通孔５１３１を覆うように当該幅広部５１の側面に取付固定されているアーム連結部７４に、他端部が枢支される第３アーム７３とを備えてなる。
かかる連通部７は、前記載置部３と第１アーム７１との間の距離が小さくなるように載置部３が前記レール部２３に沿って移動すると、第２アーム７２と第３アーム７３とが、互いの間の角度が小さくなるように前後方向に平行な垂直面に沿って相対的に揺動して縮み、逆に、前記載置部３と第１アーム７１との間の距離が大きくなるように載置部３が前記レール部２３に沿って移動すると、第２アーム７２と第３アーム７３とが、互いの間の角度が大きくなるように前後方向に平行な垂直面に沿って相対的に揺動して伸びる。尚、第１乃至第３アーム７３及びアーム連結部７４の各々の連結部分が連通部７の関節として機能しており、各連結部分には、回転シールとして磁性流体シール又はＯリング、軸シールが設けられている。
尚、本実施形態では、連通部７は、載置部３の載置面５１１ａよりも下方側の領域だけで伸縮動作をする。つまり、連結部は、その全体が前記載置面５１１ａよりも下方側に設けられており、しかも、第２アーム７２と第３アーム７３との揺動は、載置面５１１ａよりも下方側の領域内でなされる。
かかる連通部７を設けることによって、真空部２の内部は、真空部２の外部の大気領域と載置部３の内部との双方と空間的に断絶され、一方、載置部３の内部は、真空部２の外部の大気領域と連通される。従って、真空部２の内部を真空状態とし、載置部３の内部に大気を収容することができる。
前記リニアモータ４は、前記載置部３を真空部２の内部で移動させるための駆動力を、磁力を利用して発生させるものであり、本実施形態では、電磁作用を利用して駆動される誘導歯形リニアモータである。該リニアモータ４は、図４と図５（Ａ）及び（Ｂ）とに示すように、永久磁石４１４及びコイル４１５を有する第１コア４１と、磁性材料からなる第２コア４２とを備える。
第１コア４１は、磁路となるヨーク４１１と、該ヨーク４１１に突設される磁極４１２とを備える。ヨーク４１１は、その長手方向に直線状に形成される一定幅の板状体である。磁極４１２は、前記ヨーク４１１の表面４１１ａから外方（本実施形態では、ヨーク４１１の表裏方向）へ向けて突設されている。また、磁極４１２は、ヨーク４１１の長手方向に沿って所定の間隔を空けて複数設けられており、それらの突出方向は同じ方向となっている。本実施形態では、ヨーク４１１と磁極４１２とは一体で構成されており、例えば鉄などの磁性材料からなる。尚、ヨーク４１１の幅方向両側には、ヨーク４１１を保持するための保持部４１３が設けられている。
磁極４１２には、その先端部４１２１（より詳しくは、突出方向の先端部４１２１）に永久磁石４１４が設けられており、周囲にコイル４１５が形成されている。具体的には、永久磁石４１４は、磁極４１２の先端部４１２１に複数埋設されており、それぞれが前記ヨーク４１１の長手方向に所定の間隔を空けて、当該長手方向に並設されている。これらの永久磁石４１４は、磁極４１２の先端面４１２ａと面一となるように当該先端面４１２ａから露出している。尚、永久磁石４１４の配置については、例えば、特公平０７−０５９１４４に示されている配置を採用することができる。
一方、コイル４１５は、各磁極４１２に対してそれぞれ設けられており、磁極４１２の突出方向回りに銅線が巻き回されて形成されている。かかるコイル４１５は、磁極４１２の基端部４１２２（より詳細には、突出方向の基端部４１２２）に配置されており、本実施形態ではヨーク４１１の表面４１１ａに当接している。尚、磁極４１２の先端部４１２１は、コイル４１５よりも外方に突出している。また、コイル４１５には、絶縁用のワニスや保護用のモールドなどを設けてもよい。
前記第２コア４２は、その長手方向に直線状に形成される一定幅の板状体であり、その表面４２ａ側に表裏方向に突出する突部４２１が形成されている。かかる突部４２１は、第２コア４２の幅方向に沿って形成されており、前記第２コア４２の長手方向に沿って所定の間隔を空けて複数形成されている。具体的には、突部４２１は、第２コア４２の長手方向に沿う方向の間隔が前記磁極４１２に埋設されている各永久磁石４１４同士の間の間隔の２倍程度の間隔となるように、複数形成されている。即ち、第２コア４２の表面４２ａは凹凸面となっている一方で、第２コア４２の裏面４２ｂは平坦面となっている。尚、第２コア４２は、例えば、鉄や磁性ステンレスなどの磁性を有する金属からなる。本実施形態では、第２コア４２は、鉄からなり、該鉄に表面処理として例えば無電解ニッケルめっきが施されて構成されている。かかる表面処理によって、第２コア４２の錆を防止することができ、更に、真空部２の内部へのガスの放出を効果的に抑制することができる。尚、第２コア４２の表面４２ａ（即ち、凹凸面）を、その面粗度が小さくなるように面加工することによって、表面積を小さくすることができ、より一層ガスの放出を抑制することができる。また、突部４２１の先端部の角部をＲ加工することによって、所謂メッキピンホールを少なくすることができる。尚、第２コア４２は、磁性を有する金属を積層し、かかる積層体をエポキシ樹脂にてコーティングして防錆した積層構造とすることも可能である。かかる構造によれば、リニアモータ４の性能を向上させることができる。
かかるリニアモータ４は、第１コア４１が前記載置部３の内部に、第２コア４２が載置部３の外部であって前記真空部２の内部に配置されて設置されている。具体的には、リニアモータ４は、前記幅狭部５２に設けられており、その全体が前記幅広部５１の左右幅Ｗ２の範囲内に収まっており、しかも、前記左右のレール部２３の間の領域に収まっている。
より詳細には、図２と図６（Ａ）及び（Ｂ）とに示すように、第１コア４１は、前記カバー体６の内部に収容されて載置部３の内部に配置されている。即ち、載置部３の内部であるカバー体６の内部の大気領域には、コイル４１５が収容されており、更に、永久磁石４１４も収容されている。一方、第２コア４２は、カバー体６よりも外側の真空部２の内部に設けられている取付フランジに取り付けられている。即ち、載置部３の外部であって真空部２の内部である真空領域には、第２コア４２としての磁性を有する金属（具体的には、表面処理された鉄）のみが配置されている。
ここで、第１コア４１は、ヨーク４１１の長手方向が前後方向となり、磁極４１２の突出方向が左右方向、具体的には、左右方向外向きとなる向きで設置されている。一方、第２コア４２は、その長手方向が前後方向となり、突部４２１の突出方向が前記磁極４１２と対向する方向、具体的には、左右方向内向きとなる向きで設置されている。このように、第１コア４１と第２コア４２とは、左右に対向して配置されている。
尚、第１コア４１と第２コア４２との間には、カバー体６の底壁部６１、即ち、非磁性の板状体が介在している。具体的には、底壁部６１の内面６１ｂ側に第１コア４１が配置され、外面側に第２コア４２が配置されている。そして、第１コア４１の磁極４１２の先端部４１２１は、底壁部６１の凹部６１１に嵌合している。一方、コイル４１５と底壁部６１の内面６１ｂ、及び第２コア４２の突部４２１と底壁部６１の外面６１ａとは、それぞれ離間して隙間が形成されている。尚、本実施形態では、磁極４１２の先端面４１２ａと凹部６１１の底面とが当接しているが、当該先端面４１２ａと底面との間にクリアランスとして隙間を設けてもよい。
また、かかるリニアモータ４は、載置部３の移動方向である前後方向に対して左右に対向して一対設けられている。具体的には、幅狭部５２の左右の側壁部５２２にそれぞれ１つずつ設けられている。尚、本実施形態では、リニアモータ４は有線式であり、かかるリニアモータ４の配線は、載置部３の内部と前記連通部７の内部とを通して真空部２の外部に引き出されている。尚、リニアモータ４への給電方式は、有線式に限られず、無線式であってもよい。
続いて、以上のような構成の真空処理装置１の動作について説明する。真空部２の内部を真空状態にすると共に載置部３の内部に大気を収容した状態で、リニアモータ４のコイル４１５に通電すると、該コイル４１５から磁束が発生する。かかる磁束は、永久磁石４１４に案内されて第１コア４１から第２コア４２へと伝達され、そして第２コア４２から第１コア４１へと返還され、これにより磁束ループが形成される。そうすると、第１コア４１に対して第２コア４２の長手方向（即ち、前後方向）に推力が発生し、かかる推力によって、載置部３は、移動経路に沿って設けられているレール部２３に案内されながら真空部２の内部を移動する。尚、例えば、被処理体に成膜処理を施す場合には、載置部３の移動の途中で図示しない成膜装置等を用いて行う。
以上のような構成の真空処理装置１にあっては、コイル４１５を有する第１コア４１が、カバー体６の内部に収容されているので、コイル４１５から発生する熱は、真空である真空部２の内部には放出されずに載置部３の内部の大気中に放出される。また、例えば、コイル４１５に絶縁用のワニスや保護用のモールドなどを設けている場合には、当該ワニスやモールドなどから発生するガスも、載置部３の内部の大気中に放出される。よって、載置部３に載置される被処理体に悪影響を与えることがなく、しかも真空部２の内部の真空状態を安定した状態とすることができる。
ここで、前記第１コア４１は、カバー体６の内部に収容されて載置部３の内部に取り付けられているため、当該載置部３と共に移動することとなる。よって、従来のように載置部３の移動経路全域に亘って多数の第１コア４１を設ける必要がなく、従って設置する第１コア４１（特にコイル４１５）の数を抑制することができ、コストを抑制することができる。しかも、第１コア４１が有するコイル４１５が載置部３と共に移動するため、コイル４１５に流す電流の制御が容易になる。
しかも、載置部３の内部の大気領域に配置される第１コア４１がコイル４１５だけでなく永久磁石４１４も備えているので、コイル４１５からの熱だけでなく永久磁石４１４から発生するガスが真空領域に放出されるのを防止することができる。
更に、載置部３の外部且つ真空部２の内部である真空領域に配置される第２コア４２が、磁性を有する金属に無電解ニッケルめっきを施したもののみで形成されているので、第２コア４２の腐食や錆などを防止することができる共にガスの発生を効果的に抑制することができる。
また更に、幅狭部５２の各々の側壁部５２２には、冷却液を流通させるための流路５２２２がそれぞれ形成されているので、該流路５２２２に冷却液を流すことで、コイル４１５を効果的に冷却することができる。尚、コイル４１５から発生する熱は、カバー体６を伝って幅狭部５２の側壁部５２２にまで伝達される。
また、左右両リニアモータ４が幅広部５１の左右幅Ｗ２の範囲内に収まるように設置されているので、コンパクト化を図ることができる。また、成膜する際にカバー体６や第２コア４２などに膜が付着し難いという利点がある。
更に、第１コア４１と第２コア４２とが左右に対向して配置されているので、第１コア４１の永久磁石４１４と第２コア４２との間で作用する吸引力が、載置部３に作用する重力の方向（即ち、鉛直下方向）とは交差する方向である左右方向に作用する。よって、かかる吸引力の前記重力方向成分を小さくすることができ、レール部２３にかかる荷重を軽減することができて耐久性を増大させることができる。また、塵や粉塵などのパーティクルの発生を効果的に抑制することができる。
しかも、リニアモータ４は、前後方向（載置部３の移動方向）に対して左右に対向して一対設けられているため、一方のリニアモータ４に作用する吸引力と他方のリニアモータ４に作用する吸引力とが、左右方向において互いに反対方向に作用する。よって、各リニアモータ４に作用する吸引力は、互いに相殺されて打ち消される。即ち、各リニアモータ４に作用する吸引力の合力が零となる。故に、レール部２３にかかる荷重を軽減することができ、しかも、載置部３に作用する力のバランスを容易にとることができ、載置部３を安定して移動させることができる。
また、左右のレール部２３が載置面５１１ａの左右両端部に対応する配置となっているので、載置面５１１ａを水平に安定させて載置部３を移動させることができる。
また更に、連通部７を設けて、真空部２の外部の大気領域と載置部３の内部とを連通しているので、載置部３の内部に設けられている第１コア４１から発生する熱やガス等を、連通部７を通じて真空部２の外部の大気領域へ効率よく放出することができる。或いは、第１コア４１のコイル４１５を真空部２の外部から冷却することもでき、載置部３の内部やコイル４１５の温度上昇を効果的に抑制することができる。尚、例えば、コイル４１５に前記ワニスやモールド等が設けられている場合には、当該ワニスやモールド等から発生するガスについても、連通部７を通じて真空部２の外部の大気領域へ放出することができる。
更に、前記連通部７は、載置部３の移動経路に対して左右に設けられている。例えば、連通部７を、載置部３の前方側や後方側に配置した場合には、連通部７の前後方向の嵩の分だけ真空部２の内部における載置部３の移動の許容範囲が制限されてしまうこととなるが、本実施形態のように、連通部７を、載置部３の移動経路に対して左右に配置することによって、かかる制限を無くすことができる。即ち、真空部２の前後方向の長さ全域に亘って、載置部３を移動させることが可能となる。故に、真空部２をコンパクト化することができる。
また更に、連通部７は、前記移動経路の左右両方に設けられているので、例えば左側の連通部７から載置部３の内部を通して右側の連通部７へ大気を流すことができ、載置部３の内部で発生する熱やガスなどを効率良く処理することが可能となる。
尚、本実施形態では、第２コア４２が真空部２の内部且つ載置部３の外部に配置される場合について説明したが、これに限らず、第２コア４２は、真空部２の外部に配置することもできる。具体的には、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、真空部２の左右の側壁部２４を、その一部が幅狭部５２の側壁部５２２に接近するように構成し、かかる真空部２の側壁部２４に設置孔２４１を穿設する。そして、該設置孔２４１を覆うように、真空部２の側壁部２４の内面に閉塞板８を取り付け、該閉塞板８の内面側の真空領域と外面側の大気領域とを断絶する。そして、かかる設置孔２４１と閉塞板８とで囲まれる領域に第２コア４２を嵌め込む。尚、閉塞板８に外面側から凹設して凹状部８１を形成し、該凹状部８１に第２コア４２の突部４２１を嵌合させることにより、該突部４２１と第１コア４１の磁極４１２とをより接近させることができて好ましい。
或いは、第２コア４２を、載置部３の内部に配置することもできる。具体的には、図８に示すように、幅狭部５２の前壁部５２４と後壁部５２５とに設置孔５２６をそれぞれ穿設する。そして、前側の設置孔５２６を覆うように、前後方向に伸縮可能なベローズ５２７を幅狭部５２の前壁部５２４と真空部２の前壁部５２４との間に架渡し、後側の設置孔５２６を覆うように、前後方向に伸縮可能なベローズ５２７を幅狭部５２の後壁部５２５真空部２の後壁部５２５との間に架渡す。これにより、設置孔５２６を通してベローズ５２７の内部と載置本体５の内部とが連通し、これらの内部に大気が収容される一方で、これらの内部と真空部２の内部とが断絶される。そして、前側のベローズ５２７の内部の前端部から後側のベローズ５２７の内部の後端部まで亘るように、前後双方の設置孔５２６を通して第２コア４２を設ける。尚、図８では、真空部２を省略している。
更に、本実施形態では、リニアモータ４が左右に一対設けられる場合について説明したが、これに限らず、２つ以上或いは１つだけ設けることもできる。
また更に、本実施形態では、リニアモータ４の永久磁石４１４による吸引力が左右方向に作用する場合について説明したが、これに限らず、鉛直下方向或いは鉛直上方向に作用する場合であってもよい。
また、本実施形態では、一対のリニアモータ４が左右方向に対向する場合について説明したが、これに限らず、例えば、上下方向或いは斜め向きで対向する場合であってもよい。
更に、本実施形態では、第１コア４１と第２コア４２とが左右に対向するように配置される場合について説明したが、これに限らず、例えば上下方向或いは斜め向きで対向するように配置してもよい。
また更に、本実施形態では、各リニアモータ４作用するそれぞれの吸引力の合力が零となる場合について説明したが、これに限らず、各吸引力の合力が、零とはならず、例えば上下方向や左右方向等何れかの方向に作用する場合であってもよい。
また、本実施形態では、リニアモータ４が幅狭部５２に設けられる場合について説明したが、これに限らず、幅広部５１に設けることもできる。この場合、幅狭部５２を設けずに幅広部５１のみで載置本体５を形成してもよい。
更に、本実施形態では、リニアモータ４が誘導歯形リニアモータである場合、つまりコイル４１５と永久磁石４１４とが第１コア４１に備えられる場合について説明したが、リニアモータの種類は限定されない。例えば、リニアモータ４は、永久磁石型リニアモータである場合、つまりコイル４１５が第１コア４１に備えられ、永久磁石４１４が第２コア４２に備えられる場合であってもよい。
また、本実施形態では、連通部７が載置部３の移動経路に対し左右一対配備される場合について説明したが、これに限らず、左右何れか一方のみに配備される場合であってもよい。或いは、載置部３の下側に配置される場合であってもよい。
更に、本実施形態では、第１アーム７１と第２アーム７２とが前後方向に平行な垂直面に沿って揺動する場合について説明したが、これに限らず、水平面に沿って前後方向に揺動する場合であってもよい。
また更に、本実施形態では、連通部７として多関節式の伸縮アームダクトを用いる場合について説明したが、これに限らず、ベローズを用いることも可能である。
また、本実施形態では、幅狭部５２の側壁部５２２に冷却媒体を流すことができる流路５２２２を設ける場合について説明したが、これに限らず、かかる流路５２２２を設けず、載置部３の内部に冷却風を通す構成とすることもできる。この場合、載置部３の内部に風を通すためのファンを適宜配備するとよい。
更に、本実施形態では、載置本体５にカバー体６を取り付け、該カバー体６の内部に第１コア４１を収納する場合について説明したが、これに限らず、カバー体６を設けず、載置本体５に直接第１コア４１を取り付ける場合であってもよい。
本発明に係る真空処理装置の一実施形態を示す斜視図。 図１のＰ−Ｐ線断面図。 同真空処理装置が備えるカバー体を示す斜視図。 同真空処理装置が備えるリニアモータの正面断面図。 同リニアモータの断面形状を示す図であり、（Ａ）は図４のＱ−Ｑ線断面図、（Ｂ）は図４のＲ−Ｒ線断面図。 同リニアモータの取り付け状態を示す図であり、（Ａ）はコイルの配置を示す断面図、（Ｂ）は磁極の配置を示す断面図。 同リニアモータの第２コアの取り付けに関する他の実施形態を示す図であり、（Ａ）はコイルの配置を示す断面図、（Ｂ）は磁極の配置を示す断面図。 同リニアモータの第２コアの取り付けに関する更なる他の実施形態示す斜視図。
符号の説明
１…真空処理装置、２…真空部、３…載置部、４…リニアモータ、５…載置本体、６…カバー体、７…連通部、８…閉塞板、２２…第１連通孔、２３…レール部、４１…第１コア、４２…第２コア、５１…幅広部、５２…幅狭部、６１…底壁部、６１ａ…底壁部の外面、６１ｂ…底壁部の内面、６２…外壁部、６３…フランジ部、７１…第１アーム、７２…第２アーム、７３…第３アーム、７４…アーム連結部、４１１…ヨーク、４１２…磁極
４１２ａ…磁極の先端面、４１３…保持部、４１４…永久磁石、４１５…コイル、４２１…突部、５１１ａ…載置面、５２３…レール係合部、５２７…ベローズ、６１１…凹部、５１２１…貫通孔、５１３１…第２連通孔、５２２１…取付孔、５２２２…流路、Ｗ１…左右のレール部の離間距離、Ｗ２…幅広部の左右幅、Ｗ３…幅狭部の左右幅

Claims (6)

  1. 内部が真空である真空部と、該真空部の内部に設けられ被処理体を載置することができる載置部と、コイルを具備し前記載置部を前記真空部の内部で移動させるためのリニアモータと、前記載置部を支え、当該載置部をその移動経路に沿って案内するためのレール部とを備え、
    前記載置部は、その内部に前記真空部と断絶した状態で大気が収容されており、前記リニアモータのコイルは、前記載置部の内部に収容された大気中に配置され、
    前記真空部の外部の領域は大気領域となっており、該大気領域と前記載置部の内部とを連通し、前記載置部の移動経路に対して、左右いずれか一方又は両方に設けられた連通部を備え、
    前記連通部は、前記載置部の移動方向に伸縮する多関節式の伸縮アームダクトであり、前記載置部の移動に連動して関節が伸縮することより、前記移動方向に伸縮するように構成されており、
    前記リニアモータは永久磁石を備えており、該永久磁石による吸引力が前記載置部に作用する重力の方向とは交差する方向に作用するように配置されていることを特徴とする真空処理装置。
  2. 前記載置部は、前記被処理体を載置する載置面を備える載置本体と、該載置本体から外方へ突出するように当該載置本体に取り付けられるカバー体とを備え、前記コイルは、カバー体の内部に収容されていることを特徴とする請求項１に記載の真空処理装置。
  3. 前記カバー体は、非磁性体であることを特徴とする請求項２に記載の真空処理装置。
  4. 前記載置部は、前記被処理体を載置する載置面を備える載置本体を備えてなり、該載置本体は、上面が前記載置面となる幅広部と、該幅広部の下面から下方へ突設され、前記幅広部の左右幅よりも狭い左右幅を有する幅狭部とを備えてなり、前記リニアモータは、前記幅狭部の左右側面に対応して一対設けられており、該一対のリニアモータは共に、前記幅広部の左右幅の範囲内に収まっていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の真空処理装置。
  5. 前記リニアモータは、複数備えられており、それぞれのリニアモータは、永久磁石を備えており、しかも、各永久磁石による吸引力が相殺されて打ち消されるように配置されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の真空処理装置。
  6. 前記リニアモータは、前記コイルを有する第１コアと、前記載置部の移動経路に沿って設けられる第２コアとを備えてなり、第１コア又は第２コアの何れか一方には、永久磁石が備えられており、前記リニアモータは、前記第１コアと前記第２コアとが左右に対向するように配置され、しかも、前記移動方向に対して左右に対向して一対設けられていることを特徴とする請求項５に記載の真空処理装置。
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