JP7242414B2

JP7242414B2 - 真空搬送装置及び成膜装置

Info

Publication number: JP7242414B2
Application number: JP2019088110A
Authority: JP
Inventors: 康正伊藤; 幸介前川; 昭治長沢
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2019-05-08
Filing date: 2019-05-08
Publication date: 2023-03-20
Anticipated expiration: 2039-05-08
Also published as: JP2020184573A

Description

本発明は、真空中で基板を保持する基板保持器を水平に支持した状態で水平方向に搬送する水平搬送機構及びこれを用いた成膜装置に関する。

従来より、真空中で基板を保持する基板保持器を水平に支持した状態で複数の搬送ローラによって水平方向に搬送し、基板上にスパッタリング等によって成膜を行う成膜装置が知られている。

このような従来技術では、基板保持器の蛇行を抑制するため、基板保持器の両側部に接触して基板保持器をガイドするガイドローラを設けることが行われている。

しかし、近年、基板の大型化に伴ってその重量が増加することによって搬送ローラに対する負荷も増加し、その結果、基板保持器と搬送ローラの接触部分から発生するパーティクルの量も増加するという問題がある。

また、ガイドローラに付着した真空槽内の浮遊物（例えば成膜材料）の除去作業に時間がかかることによってメンテナンス作業の効率が低下するという問題もある。

本発明は、このような従来の技術の課題を考慮してなされたもので、その目的とするところは、基板保持器を水平方向に搬送して基板上に成膜を行う成膜装置において、基板保持器の蛇行を防止するとともに、基板保持器と搬送ローラの接触部分から発生するパーティクルの量を減少させ、さらに、メンテナンス作業の効率を向上させることができる技術を提供することにある。

上記課題を解決するためになされた本発明は、真空中で基板を保持する基板保持器を搬送する搬送装置であって、真空槽と、前記真空槽内において、複数の支持ローラによって前記基板保持器を水平に支持した状態で水平方向に搬送する水平搬送機構とを有し、前記基板保持器に第１の磁石装置が設けられるとともに、前記真空槽内に前記第１の磁石装置を鉛直方向に吸着する第２の磁石装置が設けられ、前記第１の磁石装置に対する前記真空槽内の浮遊物の付着を防止する第１の防着部材を有するとともに、前記第２の磁石装置に対する前記真空槽内の浮遊物の付着を防止する第２の防着部材を有する真空搬送装置である。
本発明は、前記第１の磁石装置が前記基板保持器の上部に設けられるとともに、前記第２の磁石装置が前記第１の磁石装置の上方に設けられている真空搬送装置である。
本発明は、前記第１及び第２の防着部材が、それぞれ前記第１及び第２の磁石装置を収容可能な密閉された空間を有する真空搬送装置である。
本発明は、前記第１の防着部材が前記基板保持器に対して着脱自在に設けられるとともに、前記第２の防着部材が前記真空槽に対して着脱自在に設けられている真空搬送装置である。
本発明は、上記記載の真空搬送装置と、前記基板保持器に保持された基板に対して成膜を行う成膜源とを有する成膜装置である。

本発明によれば、基板保持器に第１の磁石装置が設けられるとともに、真空槽内に第１の磁石装置を鉛直方向に吸着する第２の磁石装置が設けられていることから、水平搬送機構によって基板保持器を水平に支持した状態で水平方向に搬送する際、基板保持器を第１及び第２の磁石装置に沿うようにガイドして基板保持器の蛇行を防止することができる。

また、第１及び第２の磁石装置間の距離を変化させることによって第１及び第２の磁石装置間の吸着力を調整することができ、これにより種々の基板保持器に応じてその蛇行を防止することができる。

また、本発明によれば、第１の磁石装置に対する真空槽内の浮遊物の付着を防止する第１の防着部材を有するとともに、第２の磁石装置に対する真空槽内の浮遊物の付着を防止する第２の防着部材を有することから、第１及び第２の磁石装置に対して真空槽内の浮遊物（例えば成膜材料）が付着することがない。

本発明において、第１の磁石装置が基板保持器の上部に設けられるとともに、第２の磁石装置が第１の磁石装置の上方に設けられている場合には、搬送時における搬送ローラに加わる荷重を小さくすることができ、これにより搬送ローラの摩耗を軽減することができる。

また、本発明において、第１の防着部材が基板保持器に対して着脱自在に設けられるとともに、第２の防着部材が真空槽に対して着脱自在に設けられている場合には、第１及び第２の防着部材に付着した真空槽内の浮遊物（例えば成膜材料）の除去を容易に行うことができ、これによりメンテナンス作業の効率を向上させることができる。

本発明に係る成膜装置の一例であるスパッタリング装置の概略内部構成を示す平面図図１のＡ－Ａ線断面図図１のＢ－Ｂ線断面図本例における第１及び第２の磁石装置の構成を示す断面図同第１及び第２の磁石装置の構成を示す正面図

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。

図１～図３は、本発明に係る成膜装置の一例であるスパッタリング装置の全体構成を示すもので、図１は、概略内部構成を示す平面図、図２は、図１のＡ－Ａ線断面図、図３は、図１のＢ－Ｂ線断面図である。

図１に示すように、本例のスパッタリング装置１は、図示しない真空排気系に接続された真空槽２と、この真空槽２の内部に配置された基板保持器３を水平に支持した状態で水平方向に搬送する水平搬送機構４とを有している。また、真空槽２の底部には複数のスパッタリングターゲット（成膜源）５が設けられている。

本例の基板保持器３は、例えば矩形枠状に形成された本体部３ａを有し、この本体部３ａ上に保持された基板１０に対し、開口部３ｂを介して成膜を行うように構成されている。

水平搬送機構４は、例えば水平方向に並べられた複数の一対の搬送ローラ４ａによって基板保持器３の対向する取付部３ｃの下面をそれぞれ支持し（図２及び図４参照）、これら複数の一対の搬送ローラ４ａを駆動機構（図示せず）によって同期して回転させることにより基板保持器３を水平方向に搬送するように構成されている。

基板保持器３の本体部３ａの対向する両側部には、搬送方向に直線状に延びる第１の磁石装置１１がそれぞれ設けられている。また、本例では、一対の第１の磁石装置１１の上方に、一対の第２の磁石装置１２が設けられている（図３及び図４参照）。

第１の磁石装置１１は、密閉された空間を有する第１のハウジング（防着部材）２１の内部に第１の磁石１１Ｍが収容され、第２の磁石装置１２は、密閉された空間を有する第２のハウジング（防着部材）２２の内部に第２の磁石１２Ｍが収容されている。

図４は、本例における第１及び第２の磁石装置の構成を示す断面図、図５は、同第１及び第２の磁石装置の構成を示す正面図である。

図３及び図４に示すように、本例の第１の磁石装置１１は、基板保持器３の両側部の取付部３ｃの上面に例えばボルト（図示せず）によって取り付けられた第１のハウジング２１内にそれぞれ配置されている。

この第１の磁石装置１１は、第１のハウジング２１内において、それぞれ基板保持器３の搬送方向に延びるケース１１ａの内部に複数の磁石を搬送方向に沿って並べて設けることにより構成され、この第１の磁石１１Ｍが、ケース１１ａに固定された非磁性材料からなるヨーク１１ｂの上部に配置されている。

ここで、第１のハウジング２１及びケース１１ａは非磁性材料からなる。また、ケース１１ａは第１の磁石１１Ｍを保護するためのもので、本発明の防着部材として機能する。

なお、第１の磁石装置１１は、それぞれ基板保持器３の取付部３ｃに取り付けられた支持ブロック３ｄの上面に取り付けられている。ここで、取付部３ｃ及び支持ブロック３ｄは非磁性材料からなる。

第１の磁石装置１１は、第１のハウジング２１の両端部の開口部がそれぞれカバー２１Ｃによって塞がれており（図５参照）、これにより第１のハウジング２１内の空間が密閉されている。

本例の第２の磁石装置１２は、真空槽２の両側壁２ａに設けられた取付部材６の下部に例えばボルト（図示せず）によって取付ブロック６ａ及び６ｂが固定され、これら取付ブロック６ａ、６ｂに取り付けられた第２のハウジング２２内にそれぞれ配置されている。

本例では、第２の磁石装置１２は、第２のハウジング２２内において、それぞれ基板保持器３の搬送方向に延びるケース１２ａの内部に複数の磁石を搬送方向に沿って並べて設ることにより構成されている。

この第２の磁石１２Ｍは、取付ブロック６ｂの下面及びケース１２ａに固定された磁性材料からなるヨーク１２ｂの下部に配置されている。

ここで、第２のハウジング２２、ケース１２ａ並びに取付ブロック６ａ及び６ｂは非磁性材料からなる。また、ケース１２ａは第２の磁石１２Ｍを保護するためのもので、本発明の防着部材として機能する。

第２の磁石装置１２は、第２のハウジング２２の両端部の開口部がそれぞれカバー２２Ｃによって塞がれており（図５参照）、これにより第２のハウジング２２内の空間が密閉されている。

このような構成を有する本例においては、第１及び第２のハウジング２１、２２が鉛直方向に近接して配置され、第１及び第２の磁石装置１１、１２の異なる磁極が鉛直方向に対向するように配置されている。したがって、第１及び第２の磁石装置１１、１２間には、鉛直方向に吸着する力が働く。

以上説明した本実施の形態によれば、基板保持器３に第１の磁石装置１１が設けられるとともに、真空槽２内に第１の磁石装置１１を鉛直方向に吸着する第２の磁石装置１２が設けられていることから、水平搬送機構４によって基板保持器３を水平に支持した状態で水平方向に搬送する際、基板保持器３を第１及び第２の磁石装置１１、１２に沿うようにガイドして基板保持器３の蛇行を防止することができる。

また、第１及び第２の磁石装置１１、１２間の距離を変化させることによって第１及び第２の磁石装置１１、１２間の吸着力を調整することができ、これにより種々の基板保持器３に応じてその蛇行を防止することができる。

さらに、本実施の形態によれば、第１の磁石装置１１が、密閉空間を有する第１のハウジング２１内に配置されるとともに、第２の磁石装置１２が、密閉空間を有する第２のハウジング２２内に配置されていることから、第１及び第２の磁石装置１１、１２に対して真空槽２内の浮遊物（例えば成膜材料）が付着することがない。

さらにまた、本実施の形態においては、第１の磁石装置１１が基板保持器３の上部に設けられるとともに、第２の磁石装置１２が第１の磁石装置１１の上方に設けられていることから、搬送時における搬送ローラ４ａに加わる荷重を小さくすることができ、これにより搬送ローラ４ａの摩耗を軽減することができる。

また、本実施の形態においては、第１のハウジング２１が基板保持器３に対して着脱自在に設けられるとともに、第２のハウジング２２が真空槽２に対して着脱自在に設けられていることから、第１及び第２のハウジング２１、２２に付着した真空槽２内の浮遊物（例えば成膜材料）の除去を容易に行うことができ、これによりメンテナンス作業の効率を向上させることができる。

なお、本発明は上述した実施の形態に限られず、種々の変更を行うことができる。

例えば、上記実施の形態では、第１の磁石装置１１の上方に第２の磁石装置１２を配置するようにしたが、本発明はこれに限られず、第１及び第２の磁石装置１１、１２の上下関係を逆にすることもできる。

また、第１及び第２のハウジング２１、２２の形状は一例であり、本発明の範囲を超えない限り、適宜変更することができる。

さらに、本発明はスパッタリング装置のみならず、例えば蒸着装置等の種々の成膜装置に適用することができる。

１……スパッタリング装置（成膜装置）
２……真空槽
３……基板保持器
３ａ…本体部
３ｂ…開口部
４……水平搬送機構
５……スパッタリングターゲット（成膜源）
１０…基板
１１…第１の磁石装置
１１ａ…ケース（防着部材）
１１Ｍ…第１の磁石
１２…第２の磁石装置
１２ａ…ケース（防着部材）
１２Ｍ…第２の磁石
２１…第１のハウジング（防着部材）
２１Ｃ…カバー
２２…第２のハウジング（防着部材）
２２Ｃ…カバー

Claims

真空中で基板を保持する基板保持器を搬送する搬送装置であって、
真空槽と、
前記真空槽内において、複数の支持ローラによって前記基板保持器を水平に支持した状態で水平方向に搬送する水平搬送機構とを有し、
前記基板保持器に第１の磁石装置が設けられるとともに、前記真空槽内に前記第１の磁石装置を鉛直方向に吸着する第２の磁石装置が設けられ、
前記第１の磁石装置に対する前記真空槽内の浮遊物の付着を防止する第１の防着部材を有するとともに、前記第２の磁石装置に対する前記真空槽内の浮遊物の付着を防止する第２の防着部材を有する真空搬送装置。
前記第１の磁石装置が前記基板保持器の上部に設けられるとともに、前記第２の磁石装置が前記第１の磁石装置の上方に設けられている請求項１記載の真空搬送装置。
前記第１及び第２の防着部材が、それぞれ前記第１及び第２の磁石装置を収容可能な密閉された空間を有する請求項１又は２のいずれか１項記載の真空搬送装置。
前記第１の防着部材が前記基板保持器に対して着脱自在に設けられるとともに、前記第２の防着部材が前記真空槽に対して着脱自在に設けられている請求項１乃至３のいずれか１項記載の真空搬送装置。
請求項１乃至４のいずれか１項記載の真空搬送装置と、
前記基板保持器に保持された基板に対して成膜を行う成膜源とを有する成膜装置。