JPH0533134A - インライン成膜装置用基板搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インライン成膜装置を通る基板ホルダとの間
で基板をやり取りする基板搬送装置において、基板の成
膜品質および生産性を向上させる。 【構成】 成膜装置１内を含む真空下で基板ホルダ５を
循環させる真空搬送路２に対して、一区間で平行しかつ
逆搬送方向で大気−真空間搬送路４を設ける。大気−真
空間搬送路４では、独自に移載用基板ホルダ６を搬送循
環する。大気−真空間搬送路４は、真空搬送路２との平
行区間に、真空搬送路２と連通する真空状態下の基板移
載室１３と、基板移載室１３の両側方に位置し大気開放
状態の大気開放区域１５，１６とを備える。各大気開放
区域１５，１６に面する大気下に、基板Ｗの供給または
回収を行う移載ロボット７，８を設置する。基板移載室
１３に、基板ホルダ５と移載用基板ホルダ６との間で複
数個の基板Ｗ，Ｗ，…を同時に載せ変える移載手段１
９，２０を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク、光磁気
ディスクなどメモリディスク（以下、基板と称する）の
記憶用薄膜をインライン成膜装置で成膜する際に、イン
ライン内を循環し真空状態に設けられた基板ホルダの搬
送路に対して基板の供給および回収を行うインライン成
膜装置用基板搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インライン成膜装置で基板を成膜
する場合、成膜用基板を複数枚毎に基板ホルダで保持し
て成膜装置の真空槽内に搬入し、そこで成膜が終了する
と、真空槽から基板ホルダを搬出し、その基板ホルダか
ら成膜済基板を取り外すようにしている。その際、基板
ホルダに対する成膜用基板のセットおよび成膜済基板の
取り外しは、いずれも大気中で行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に、大気中に晒された基板ホルダを真空槽内に通すと、
基板ホルダが大気中で吸い込んだ水分やガス等の不純物
が真空槽内に持ち込まれ、真空槽内で放出されるため、
基板の成膜品質が悪化するという問題があった。

【０００４】そこで、本出願人は、先に、この問題を解
決するための新たな基板搬送装置を提案している（特願
平３−６０４６０号参照）。この基板搬送装置は、成膜
装置の真空槽の出入り口が真空空間でループ状に接続さ
れ、その内部に基板ホルダを搬送循環させる真空搬送路
が形成されており、上記真空空間の途中に移載ロボット
が設置されたものである。基板ホルダに対する基板のセ
ットや取り外しは、上記移載ロボットが真空内を移動し
ながら１枚づつ行っている。

【０００５】ところが、上記提案の基板搬送装置では、
移載ロボットが真空内にあるため、その機械部材間で摩
擦が大きく、潤滑油が蒸発しやすい。また、放熱が少な
く、加熱状態を引き起こしやすいため、移載ロボットの
作動スピードを高速化することができない。さらに、移
載ロボットに複雑な動きを行わせるために、ロボットの
駆動軸が何本も真空空間内に入っているが、その駆動軸
をシーリングして真空性を保たねばならないので、駆動
軸の構造が大きくなり、駆動軸の作動抵抗も大きくなっ
てロボットの運動性能が著しく低下する。これらの結果
として、移載ロボット２台では、成膜装置の成膜速度に
対して基板ホルダの搬送速度が著しく遅くなり、生産性
を損なうことが懸念される。

【０００６】本発明はこのような諸点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、生産性の向上を
図りつつ基板の成膜品質を向上させ得るインライン成膜
装置用基板搬送装置を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、基板ホルダを成膜装置を通
して搬送循環させる真空搬送路に対して成膜用基板の供
給および成膜済基板の回収を行うインライン成膜装置用
基板搬送装置において、上記真空搬送路と一区間で平行
しかつその搬送方向と反対方向に、独自に移載用基板ホ
ルダを搬送循環させる大気−真空間搬送路を備えてお
り、この大気−真空間搬送路は、上記真空搬送路と平行
な区間に、真空搬送路と連通する真空状態の基板移載室
と、この基板移載室の両側方に位置しかつ大気に開放さ
れた２つの大気開放区域とを有し、上記各大気開放区域
に面する大気内位置には、上記移載用基板ホルダに対し
て基板の供給または回収を行う移載ロボットをそれぞれ
設け、上記基板移載室には、上記真空搬送路上の基板ホ
ルダとこれに平行して待機する移載用基板ホルダとの間
で、複数個の基板を同時に載せ変える移載手段を設ける
構成としたものである。

【０００８】請求項２記載の発明は、上記移載手段を、
移載用基板ホルダの搬送方向に、成膜用基板を基板ホル
ダへ載せ変える第１移載手段と成膜済基板を移載用基板
ホルダへ載せ変える第２移載手段とが並設されてなる構
成としたものである。

【０００９】

【作用】上記の構成により、請求項１記載の発明では、
成膜装置に成膜用基板を送り込むに当たり、成膜用基板
を保持して成膜装置内を通過するのは、常に真空状態下
にある真空搬送路を循環する基板ホルダであり、大気−
真空間搬送路を通って大気下と真空状態下を往来する移
載用基板ホルダは、成膜装置内を通過することはない。
そして、成膜用基板を移載用基板ホルダから基板ホルダ
へ載せ変える際は、真空状態下の基板移載室で、移載手
段により行われる。一方、移載用基板ホルダに対して基
板を供給回収する際は、大気−真空間搬送路の大気開放
区域において、大気状態下の移載ロボットが行う。

【００１０】請求項２記載の発明では、移載用基板ホル
ダは、第１移載手段により成膜用基板を基板ホルダに載
せ変え空になった後、第２移載手段に臨む位置に搬送さ
れ、第２移載手段により成膜済基板を受取る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１２】図１〜図３は本発明の実施例に係るインラ
イン成膜装置用基板搬送装置を示し、１はインライン成
膜装置（以下、成膜装置と略称する）、２はこの成膜装
置１内を通り複数の基板ホルダ５，５，…を図２矢印Ａ
の如く搬送循環させる真空搬送路、４はこの真空搬送路
２に平行して、独自に複数の移載用基板ホルダ６，６，
…を矢印方向Ｂに搬送循環させる大気−真空間搬送路で
あり、この大気−真空間搬送路４に面する大気下の２箇
所には、移載用基板ホルダ６に対して基板Ｗの供給また
は回収を行う移載ロボット７，８がそれぞれ設けられて
おり、上記各移載ロボット７，８には、それぞれカート
リッジ供給コンベア３０またはカートリッジ回収コンベ
ア３１が付設されている。

【００１３】上記真空搬送路２は、上記成膜装置１の入
口と出口との間でハウジング３内に収められ、成膜装置
１内を含む全区間で真空空間内に設けられている。上記
真空搬送路２は、基板ホルダ５を搬送する手段として、
図示はしないが、成膜装置１内およびこれと平行する前
方搬送路２２に設けられたフィード搬送機構と、このフ
ィード搬送機構の両側に設けられ互いに逆方向に基板ホ
ルダ５を並進させる並進移送機構とを備えており、上記
フィード搬送機構において基板ホルダ５，５，…を直列
に並べて所定のタクト（例えば２〜２．５分）で間欠搬
送する。

【００１４】上記大気−真空間搬送路４は、移載用基板
ホルダ６を搬送する手段として、上記両移載ロボット
７，８の間で１階部分に相当する供給回収路９において
移載用基板ホルダ６，６，…を搬送するフィード搬送機
構（図示せず）と、このフィード搬送機構の搬送方向の
先端と接続した上昇リフタ１０と、この上昇リフタ１０
の上端に接続し上記フィード搬送機構とは逆方向に移載
用基板ホルダ６，６，…を搬送するリターンコンベア１
１と、このリターンコンベア１１に接続し上記フィード
搬送機構との間に設けられた下降リフタ１２とを備えて
いる。この大気−真空間搬送路４は、上記真空搬送路２
と同様に、移載用基板ホルダ６，６，…を直列に並べて
上記真空搬送路２と同じタクトで間欠搬送する。

【００１５】上記移載用基板ホルダ６は、上記真空搬送
路２上の基板ホルダ５と同じものであって、図４に示す
ように、ホルダ本体５２に円形の保持孔５３が複数形成
されてなり、各保持孔５３の下側周縁部には基板Ｗの下
端部を係止する凹部５４が形成されている。基板Ｗは、
その下端部が上記凹部５４に嵌挿係止され、保持孔５３
内でホルダ本体５２に沿って立った状態で搬送される。

【００１６】上記供給回収路９は、上記前方搬送路２２
と平行して設けられ、上記前方搬送路２２と連通しかつ
真空状態下の基板移載室１３と、この基板移載室１３の
両側方に位置するロードロック槽４１，４２と、これら
ロードロック槽４１，４２を挟んで両側に位置しかつ大
気に開放された大気開放区域１５，１６とを備えてお
り、上記前方搬送路２２とは搬送方向を逆にしている。

【００１７】上記基板移載室１３は、基板を持たない空
状態の基板ホルダ５に臨む第１区域１７とこの第１区域
１７に移載用基板ホルダ搬送方向Ｂで隣接する第２区域
１８とからなる。両区域１７，１８には、それぞれ移載
用基板ホルダ６の待機位置に、基板Ｗの載せ変えを行う
第１および第２移載手段１９，２０が設けられ、第１移
載手段１９は成膜用基板Ｗの載せ変えを専門に行い、第
２移載手段２０は成膜済基板Ｗの載せ変えを専門に行
う。上記各移載手段１９，２０は、図３に示すように、
移載用基板ホルダ６の各保持孔５３に対応して基板移載
室側壁３２を貫通して作動するロボットハンド２３が複
数設けられてなる。このロボットハンド２３は、基板移
載室側壁３２より外の大気側に配設された駆動部２４
と、この駆動部２４から基板移載室１３内の移載用基板
ホルダ６の保持孔５３をぬけて真空搬送路２の基板ホル
ダ５近傍まで達する範囲で伸縮可能なシャフト２５とを
備え、このシャフト２５の先端には、基板Ｗの保持およ
び解除が可能でかつ保持孔５３内で基板Ｗを上下させる
運動が可能なクランプ２６が設けられている。

【００１８】上記各ロードロック槽４１，４２は、上記
基板移載室１３と真空側ゲート弁４３を介して接続され
ているとともに、上記各大気開放区域１５，１６と大気
側ゲート弁４４を介して接続されている。また、図外の
真空ポンプと接続して槽内を真空状態にすることが可能
である。

【００１９】上記移載ロボット７，８は、上記大気−真
空間搬送路４の各大気開放区域１５，１６に面して設け
られており、移載用基板ホルダ搬送方向Ｂの手前側に位
置する移載ロボット７は成膜用基板Ｗの供給を担当し、
他方の移載ロボット８は成膜済基板Ｗの回収を担当して
いる。これら移載ロボット７，８は、それぞれ３軸タイ
プのもので、固定台３３の上面に上記供給回収路９と平
行に設置されたベース３４と、このベース３４上に水平
移動可能に立設されたマスト３５と、このマスト３５の
側面に昇降可能に指示されたアーム３６と、このアーム
３６の下面に供給回収路９に対して接離可能に支持され
たハンド３７とを備え、このハンド３７の先端には基板
Ｗを掴むクランプ３８が設けられている。上記マスト３
５、アーム３６およびハンド３７はそれぞれ連結された
図外の駆動機構によって作動されるようになっている。
上記供給側移載ロボット７は、カートリッジ供給コンベ
ア３０上のカートリッジ４６に載せられている成膜用基
板Ｗ，Ｗ，…を１枚づつ移載用基板ホルダ６の各保持孔
５３にセットし、回収側移載ロボット７は、成膜済基板
Ｗ，Ｗ，…を移載用基板ホルダ６の各保持孔５３から順
に取り出してカートリッジ回収コンベア３１上のカート
リッジ４６に移載するようになっている。

【００２０】次に、この実施例の動作について説明す
る。成膜用基板Ｗは、供給側移載ロボット７によりカー
トリッジ供給コンベア３０上のカートリッジ４６から大
気開放区域１５の移載用基板ホルダ６に移載される。こ
の移載用基板ホルダ６は、ロードロック槽４１を介して
まず基板移載室１３の第１区域１７へ送られる。この第
１区域１７で、第１移載手段１９が成膜用基板Ｗを移載
用基板ホルダ６から真空搬送路２の基板ホルダ５へ一斉
に載せ変える。成膜用基板Ｗ，Ｗ，…が移載され空にな
った移載用基板ホルダ６は、基板移載室１３の第２区域
１８へ送られると、成膜済基板Ｗ，Ｗ，…を保持して搬
送されてきた基板ホルダ５と出会う。その際、第２移載
手段２０が成膜済基板Ｗ，Ｗ，…を基板ホルダ５から移
載用基板ホルダ６ヘ一斉に載せ変える。これら第１およ
び第２移載手段１９，２０による基板Ｗ，Ｗ，…の載せ
変えは、移載用基板ホルダ６と基板ホルダ５とが互いに
逆方向に搬送されることにより、移載用基板ホルダ６と
基板ホルダ５とのペア２組の間で、すなわち、第１区域
１７と第２区域１８とで同時に行われる。これにより、
基板ホルダ５および移載用基板ホルダ６を効率よく利用
して基板Ｗの移載作業を高速化することができ、生産性
を向上させることができる。その後、移載用基板ホルダ
６は、ロードロック槽４２を経て大気開放区域１６へ搬
送され、ここで回収側移載ロボット８が成膜後の基板
Ｗ，Ｗ，…を移載用基板ホルダ６からカートリッジ回収
コンベア３１上のカートリッジ４６に移載する。再び空
になった移載用基板ホルダ６は、上昇リフタ１０、リタ
ーンコンベア１１、下降リフタ１２を順に経て、再び基
板供給側の大気開放区域１５に戻る。以後、同様の動作
が繰り返される。

【００２１】一方、成膜用基板Ｗ，Ｗ，…が移載された
基板ホルダ５は、真空搬送路２上を搬送されて成膜装置
１へ送られ、ここで基板Ｗ，Ｗ，…が成膜処理される。
その後、基板ホルダ５は、成膜済基板Ｗ，Ｗ，…を保持
して基板移載室１３の第２区域１８に面する位置まで搬
送され、ここで成膜済基板Ｗ，Ｗ，…を空にした後、基
板移載室１３の第１区域１７に面する位置へ向かう。以
後、同様の動作が繰り返される。

【００２２】以上のように、本実施例の基板搬送装置に
よれば、成膜装置１に成膜用基板Ｗを送り込むに当た
り、成膜用基板Ｗ，Ｗ，…を保持して成膜装置１内を通
過するのは、常に真空状態下にある真空搬送路２を循環
する基板ホルダ５，５，…であり、大気−真空間搬送路
４を通って大気下と真空状態下を往来する移載用基板ホ
ルダ６，６，…は、成膜装置１内を通過することはな
い。そして、成膜用基板Ｗ，Ｗ，…を移載用基板ホルダ
６から基板ホルダ５へ載せ変える際は、真空状態下の基
板移載室１３で、第１移載手段１９により行われる。こ
れらの結果、成膜装置１内に大気中の不純物が入らず、
基板Ｗの成膜品質を向上させることができる。

【００２３】一方、移載用基板ホルダ６に対して基板Ｗ
を供給回収する際は、大気−真空間搬送路４の大気開放
区域１５，１６において、大気状態下の移載ロボット
７，８が行うので、基板Ｗの移載作業を高速化すること
ができ、生産性を向上させることができる。

【００２４】なお、上記実施例では、基板ホルダが保持
孔を８個備えており、それに対応して各移載手段のロボ
ットハンドも８本設けていたが、ロボットハンドを設け
る数に特に制限はなく、また、保持孔の数に合わせて設
けても良いし合わせなくとも良い。このようなロボット
ハンドは、その駆動部を大気下に置けるので、台数を増
設することにより、基板の移載能力を高め、成膜済基板
の生産性を高めることができる。

【００２５】また、上記実施例では、大気−真空間搬送
路を、上昇リフタと下降リフタとを利用して縦方向にル
ープ状に形成していたが、これに限られるものではな
く、例えば、真空搬送路と同様、一部に並進移送機構を
利用して水平方向に循環するよう形成しても良い。

【００２６】移載手段は、上記実施例の如く基板ホルダ
上の全ての基板を一斉に載せ変える構成であっても良い
が、例えば、基板ホルダ上の基板を３枚づつとか、２枚
づつとか複数枚づつ同時に載せ変える構成になっていて
も良い。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明のインライン成膜
装置用基板搬送装置によれば、成膜装置に成膜用基板を
送り込むに当たり、成膜用基板を保持して成膜装置内を
通過する基板ホルダは、常に真空状態下で循環してお
り、大気下と真空状態下を往来する移載用基板ホルダ
は、成膜装置内を通過することはない。そして、成膜用
基板を移載用基板ホルダから基板ホルダへ載せ変える際
は、真空状態下で行われる。これらの結果、成膜装置内
に大気中の不純物が入らず、基板の成膜品質を向上させ
ることができる。一方、移載用基板ホルダに対して基板
の供給回収を行う際は、大気−真空間搬送路の大気開放
区域で大気状態下の移載ロボットが行うので、基板の移
載作業を高速化することができ、生産性を向上させるこ
とができる。

【００２８】特に、請求項２記載の発明では、移載用基
板ホルダは、第１移載手段により成膜用基板を基板ホル
ダに載せ変え空になった後、第２移載手段に臨む位置に
搬送され、第２移載手段により成膜済基板を受取るの
で、移載用基板ホルダを効率よく利用して基板の移載作
業を高速化することができ、生産性を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すインライン成膜装置用基
板搬送装置の正面図である。

【図２】同じく一部を切開した平面図である。

【図３】基板移載室における移載手段の斜視図である。

【図４】移載用基板ホルダの正面図である。

【符号の説明】

１ インライン成膜装置 ２ 真空搬送路 ４ 大気−真空間搬送路 ５ 基板ホルダ ６ 移載用基板ホルダ ７，８ 移載ロボット １３ 基板移載室 １５，１６ 大気開放区域 １９ 第１移載手段 ２０ 第２移載手段 Ａ 基板ホルダ搬送方向 Ｂ 移載用基板ホルダ搬送方向 Ｗ 基板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板ホルダを成膜装置を通して搬送循環
   させる真空搬送路に対して成膜用基板の供給および成膜
   済基板の回収を行うインライン成膜装置用基板搬送装置
   において、 上記真空搬送路と一区間で平行しかつその搬送方向と反
   対方向に、独自に移載用基板ホルダを搬送循環させる大
   気−真空間搬送路を備えており、 この大気−真空間搬送路は、上記真空搬送路と平行な区
   間に、真空搬送路と連通する真空状態の基板移載室と、
   この基板移載室の両側方に位置しかつ大気に開放された
   ２つの大気開放区域とを有し、 上記各大気開放区域に面する大気内位置には、上記移載
   用基板ホルダに対して基板の供給または回収を行う移載
   ロボットがそれぞれ設けられており、 上記基板移載室には、上記真空搬送路上の基板ホルダと
   これに平行して待機する移載用基板ホルダとの間で、複
   数個の基板を同時に載せ変える移載手段が設けられてい
   ることを特徴とするインライン成膜装置用基板搬送装
   置。
2. 【請求項２】 上記移載手段は、移載用基板ホルダの搬
   送方向に、成膜用基板を基板ホルダへ載せ変える第１移
   載手段と、成膜済基板を移載用基板ホルダへ載せ変える
   第２移載手段とが並設されてなるものである請求項１記
   載のインライン成膜装置用基板搬送装置。