JPH07286273A

JPH07286273A - 真空処理装置

Info

Publication number: JPH07286273A
Application number: JP8195294A
Authority: JP
Inventors: Motohiro Goda; 田元宏郷; Kiyoshi Takahashi; 橋清高
Original assignee: Shibaura Engineering Works Co Ltd
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 1994-04-20
Filing date: 1994-04-20
Publication date: 1995-10-31

Abstract

(57)【要約】【目的】被処理物をロードロック室と真空処理室との
間で搬送する際の所要時間を十分に低減すること。【構成】真空搬送室３には回転テーブル１５が設置さ
れ、この回転テーブル１５には複数枚のバルブ板２６が
取付けられ、各バルブ板２６の内面２６ａには被処理物
の保持機構３５が取付けられている。基ロードロック室
１及び真空処理室２は、回転テーブル１５の外周に沿っ
て配置されている。バルブ板２６がロードロック室１ま
たは真空処理室２の開口を閉塞している時には、バルブ
板内面２６ａの保持機構３５に保持された被処理物Ｗ
は、ロードロック室１内または真空処理室２内に位置し
ている。ロードロック室１においてバルブ板内面２６ａ
の保持機構１７に保持された被処理物Ｗは、回転テーブ
ル１５の回転によって真空処理室２に移送され、バルブ
板２６がこの真空処理室２の開口を閉塞することによっ
て、真空処理室２内に搬入される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は真空処理装置に係り、特
にロードロック室に入れられた被処理物を取り出して複
数個の真空処理室に順次シーケンシャルに移送して被処
理物の表面に薄い膜を真空雰囲気下で形成するようにし
た真空処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程等の種々の分野で被処理
物の表面に薄い膜を形成する真空処理装置が広く使用さ
れている。図５は従来の真空処理装置を示したもので、
この真空処理装置は、所定の真空度に保持されたロード
ロック室１と複数の真空処理室２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２
Ｄ，２Ｅと真空搬送室３とを備えている。このロードロ
ック室１は、被処理物Ｗをのせる保持台４を内部に有す
ると共に、被処理物Ｗをロードロック室１内へ出し入れ
するための入口スイングバルブ５と、真空搬送室３の側
へ被処理物Ｗを取り出すための出口スイングバルブとを
有している。各真空処理室２は被処理物Ｗを載せるため
の保持台６を内部に有すると共に、搬送室３の側に面し
た壁面に揺動式のゲートバルブ７を有している。なお、
真空搬送室３の中央には、搬送ロボット８が設置され、
被処理物Ｗを掴んでロードロック室１から真空処理室２
へ被処理物Ｗを搬送し、あるいは真空処理室２の相互間
に被処理物Ｗを搬送するようになっている。

【０００３】入口スイングバルブ５を開放して外部から
半導体ウエハなどの被処理物Ｗをロードロック室１内に
搬入し、保持台４の上に載置した後、入口スイングバル
ブ５を閉止する。搬送ロボット８は、出口スイングバル
ブを開いてロードロック室１内から被処理物Ｗを取出し
た後に、開放されたスイングバルブ７を開いて真空処理
室２内に被処理物Ｗを搬入し、保持台６の上に載置す
る。この後に、スイングバルブ７を閉止し、真空処理室
２内で被処理物Ｗに対する必要な真空処理を行う。この
真空処理が終了した被処理物Ｗは、搬送ロボット８によ
って別の真空処理室２に搬送され、連続した成膜処理を
行い、処理が完了した製品を最後にロードロック室１に
する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の真空処理装置は、被処理物をロードロック室と真空
処理室との間で搬送する際に、搬送ロボットが被処理物
を一方の室から受取り、他方の室に受け渡すために、必
ず２度の被処理物の受渡動作が存在し、この受渡動作を
確実に行うためにはかなりの所要時間を要し、これによ
って、真空処理装置の生産性の低下を招来するといった
問題があった。特に、もし受渡動作が失敗すると、真空
処理装置全体の動作を停止しなければならず、真空処理
装置の生産性の低下が著しい。

【０００５】また、被処理物をロードロック室または真
空処理室から搬出する際には、その室のスイングバルブ
の開放、その室への搬送ロボットの進入、その室からの
搬送ロボットの退出、及び上記スイングバルブの閉止と
いった一連の多数の動作が必要であり、これも被処理物
の搬送時間の増大を招来するといった問題がある。そこ
で、本発明の目的は、被処理物をロードロック室と真空
処理室との間で搬送する際の所要時間を十分に低減する
ことができる真空処理装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、内部を真空雰囲気にできる真空搬送室と、
この真空搬送室の外周に隣接して配置され、上記真空搬
送室に面した側に開口を有する複数個の真空処理室と、
この真空処理室に隣接して配置されたロードロック室
と、上記真空搬送室の底部に配置された回転テーブル
と、上記回転テーブルに取付けられ、上記回転テーブル
の回転に伴い上記真空処理室または上記ロードロック室
の開口を閉塞可能なバルブ板とを具備し、上記バルブ板
はその内面に被処理物の保持機構を有し、上記保持機構
は上記バルブ板が上記開口を閉塞した時に上記真空処理
室内または上記ロードロック室内に位置することを特徴
とするものである。この構成にあっては、上記真空処理
室は複数個配置され、上記ロードロック室と上記複数個
の真空処理室とは真空搬送室の外周に沿って等角度間隔
で配置され、上記バルブ板は上記等角度間隔で複数設置
されていることが望ましい。

【０００７】

【作用】被処理物をロードロック室から真空処理室に搬
送する際には、被処理物が、このロードロック室の開口
を閉塞しているバルブ板の内面の保持機構に保持され
る。その後に、このバルブ板が開口から離されると、回
転テーブルが回転され、この回転テーブルの回転によっ
てバルブ板は、所定の真空処理室の所に移動され、真空
処理室の開口を閉塞する。この閉塞によって、バルブ板
内面の被処理物の保持機構に保持されている被処理物
は、真空処理装置に搬入されその内部に位置する。従っ
て、被処理物はバルブ板の被処理物の保持機構に保持さ
れた状態で真空処理を受けることができる。真空処理が
終了した被処理物を真空処理装置からロードロック室に
搬送する際には、バルブ板が真空処理装置の開口から離
される。このバルブ板には、真空処理済みの被処理物が
保持機構によって保持されている。この後に、回転テー
ブルが回転され、バルブ板がロードロック室まで移動さ
れてロードロック室の開口を閉塞する。この閉塞によっ
て、被処理物はロードロック室に搬入される。このよう
に、基板は、被処理物の保持機構によってバルブ板の内
面側に保持されるので、バルブ板がロードロック室また
は被処理物の真空処理室の開口を閉塞すると、被処理物
はこの閉塞動作により自動的にロードロック室たは真空
処理室内に搬入される。従って、被処理物をロードロッ
ク室と真空処理室との間で搬送する際の被処理物の受渡
動作の回数が低減され、これによって受渡に要する時間
が短縮されると共に、受渡の失敗の可能性が低減され
る。

【０００８】

【実施例】以下本発明による真空処理装置の実施例を図
５と同一部分には同一符号を付して示した図１乃至４を
参照して説明する。図１および２において、平面形状が
ほぼ八角形のハウジング１０の内側には、真空搬送室３
が形成され、この真空搬送室３の上面は蓋体１１によっ
て閉塞され、底部には、ターボ分子ポンプ１２が取り付
けられ、真空搬送室３内を真空雰囲気にされる。この真
空搬送室３の一辺には被処理物Ｗを出し入れするための
ロードロック室１が形成され、残りの７辺には７個の真
空処理室２Ａ，２Ｂ，…２Ｇが等角度間隔で配置形成さ
れている。これらの真空処理室２内でエッチング、ベー
キングなど薄膜形成に必要な作業を連続的に行う。上記
ロードロック室１と真空処理室２の真空搬送室３に面す
る側には、被処理物Ｗを出し入れするための同形同大の
開口１ａ，２ａがそれぞれ形成されている。また、各真
空処理室２には、ターボ分子ポンプ９が接続されて内部
を真空にできると共に、プラズマガンなどの薄膜形成に
必要な種種の成膜加工装置１４Ａ，１４Ｂ，…１４Ｇが
設置されている。

【０００９】前記真空搬送室３の底部には、環状の回転
テーブル１５が回転可能に配置され、この回転テーブル
１５の外周には、大歯車１８が形成され、この大歯車１
８には駆動小歯車１９が噛み合っている（図２参照）。
この駆動小歯車１９には、図３から明らかなように、駆
動軸２０が直結され、駆動軸２０には、トルクリミッタ
２１、インデックス２２，カプラ２３を介在させて駆動
モータ２４に直結されている。

【００１０】また、回転テーブル１５の上面には、複数
のバルブ機構２５が取付けられている。これらのバルブ
機構２５の設置個数はロードロック室１と複数の真空処
理室２との合計数と同数であり、回転テーブル１５の円
周方向に沿って、ロードロック室１と複数の真空処理室
２に対応するように設置されている。各バルブ機構２５
は、ロードロック室１の開口１ａと真空処理室２の開口
２ａを閉塞可能なバルブ円板２６と、このバルブ円板２
６を開閉駆動するバルブ開閉機構２７とから構成されて
いる。このバルブ開閉機構２７は、図３から明らかなよ
うに、くの字上記にピン連結された一対のレバー２８，
２９と、レバー２９に連結されたプッシュロッド３０と
を有し、このプッシュロッド３０の先には空気圧シリン
ダ装置３１が連結されている。また、バルブ円板２６
は、スライドガイド３２に沿って所定のストロークの間
を直線運動できる。

【００１１】各バルブ円板２６はロードロック室１の開
口１ａおよび真空処理室２の開口２ａを閉塞した時に、
ロードロック室１内及び真空処理室２内に面する内面２
６ａを有し、この内面２６ａには、ディスクホルダ３４
が固着されており、図４から明らかなように、このディ
スクホルダ３４には被処理物を吸着保持するための複数
の永久磁石片３５が装着されている。この実施例では被
処理物はＣＤなどのディスク３６であって、内側マスク
３７と外側マスク３８との間に組み込まれた状態で永久
磁石片３５によって吸着保持されている。ディスク３６
は、１つのバルブ円板２６に対して４個取り付けられて
いる。

【００１２】一方、ロードロック室１の搬入側には、図
３から明らかなように、被処理物Ｗをロードロック室１
内にローディングするためのローディング機構３８が設
けられ、このローディング機構３８は、ヒンジ軸３９に
枢支されて枢動できるスイングバルブ４０と、このスイ
ングバルブ４０を開閉する空気圧シリンダ装置４１とか
らなっている。スイングバルブ４０には、図４から明ら
かなように、吸着パッド４２が取り付けられ、その内側
は真空吸引源に接続されている。

【００１３】前記スイングバルブ４０には内側マスク３
７と外側マスク３８を押圧するプランジャ４３が複数個
設けられ、これらのプランジャ４３は、ヨーク４４内に
スプリング４５で弾圧された状態で収容され、その外側
のヨーク４４の外側にはコイル４６が巻装されている。
なお、図３において、ロードロック室１の下部には、真
空吸引ダクト４８が接続され、その先端は真空ポンプ４
９に接続されている。

【００１４】次に、上述した本発明の実施例の作用を説
明する。４個の被処理物Ｗは、空気圧シリンダ装置４１
のピストンロッドを収縮させてスイングバルブ４０を開
き（図１参照）、成薄加工すべきディスク３６を所定の
位置にセットする。次に空気圧シリンダ装置４１のピス
トンロッドを伸長させて、スイングバルブ４０を閉じ
て、被処理物としてのディスク３６をロードロック室１
の中に搬入する。この段階でディスク３６は、バルブ円
板２６の永久磁石片３５によって吸着保持される。この
後に、ロードロック室１内の空気を排気して真空にす
る。次いで、バルブ開閉機構２７を介して全部のバルブ
円板２６を開方向に駆動して、全てのバルブ円板２６を
ロードロック室１及び真空処理室２の開口から引き離し
て開弁する。このバルブ円板２６の開弁後に、駆動モー
タ２４を動かして回転テーブル１５を所定量だけ回転さ
せ、上述の被処理物Ｗを保持したバルブ円板２６を所望
の真空処理室２の開口に対向する位置まで移送する。こ
の移送の終了時に、バルブ開閉機構２７を介してバルブ
円板２６を閉方向に駆動して真空処理室２及びロードロ
ック室１の開口をバルブ円板２６で閉塞する。この閉塞
によって、上記バルブ円板２６上の被処理物Ｗは、真空
処理室２内に搬入される。この後に、被処理物Ｗは、バ
ルブ円板２６の内面２６ａの永久磁石片３５によって吸
着保持された状態で、真空処理室２内で成膜加工に必要
な真空処理を受ける。

【００１５】このように、被処理物Ｗは、バルブ円板２
６の永久磁石片３５によって保持されているため、バル
ブ円板２６の閉塞動作が真空処理室２内への被処理物Ｗ
の搬入動作となり、かつ永久磁石片３５に保持された状
態で真空処理を受けるため、真空処理室２内での被処理
物Ｗの受渡し動作が不要になり、従って受渡しの失敗が
なくなると共に、被処理物Ｗの搬入所要時間が大幅に短
縮される。この真空処理の終了後に、バルブ円板２６
は、バルブ開閉機構２７によって開放された後に、回転
テーブル１５の回転によって、次の真空処理室２に移送
される。この移送後の動作は、前述の動作と全く同一で
ある。このようにして、一連の真空処理を施された後
に、処理を完了した上述の被処理物Ｗは、回転テーブル
１５によってロードロック室１の直前に戻され、バルブ
機構２５を動かすことによりロードロック室１内に搬入
される。その後にスイングバルブ側の吸着パッド４２に
よる吸引力と励磁されたプランジャ４３による電磁吸着
力でディスク３６をスイングバルブ４０の側に移行さ
せ、次いで、スイングバルブ４０を開いてロードロック
室１から外部に取り出す。

【００１６】なお、以上の実施例では、真空処理装置
は、一つのロードロック室１と複数の真空処理室２とを
具備し、被処理物Ｗに複数の真空処理を施した後に、ロ
ードロック室１から取出すものであった。しかしなが
ら、本発明は、これに限るものではなく、例えば、ロー
ドロック室１と真空処理室２とを一つずつ交互に真空搬
送室３の周囲に沿って配置し、被処理物Ｗに一つの真空
処理を施した後にロードロック室１から取出すように構
成することもできる。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、真空搬送室の回転テーブルにバルブ板が取付け
られ、かつこのバルブ板の内面に被処理物の保持機構が
取付けられているため、バルブ板が真空処理室の開口を
閉塞すると、この閉塞によって、バルブ板内面の保持機
構に保持されている被処理物は、真空処理室に搬入さ
れ、かつその保持機構に保持された状態で真空処理を受
けることができる。従って、被処理物の受渡動作の回数
が低減され、受渡に要する時間も短縮されると共に、受
渡失敗の可能性が低減され、これによって、真空処理装
置の生産性を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による真空処理装置の実施例を概略的に
示した斜視図。

【図２】同装置の平面図。

【図３】同装置の縦断面図。

【図４】ロードロック室のローディング機構を示した縦
断面図。

【図５】従来の真空処理装置を概略的に示した斜視図。

【符号の説明】

１ロードロック室２真空処理室３真空搬送室１５回転テーブル２５バルブ機構２６バルブ円板２７バルブ開閉機構３５永久磁石片３８ローディング機構４０スイングバルブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部を真空雰囲気にできる真空搬送室と、
この真空搬送室の外周に隣接して配置され、上記真空搬
送室に面した側に開口を有する複数個の真空処理室と、
この真空処理室に隣接して配置されたロードロック室
と、上記真空搬送室の底部に配置された回転テーブル
と、上記回転テーブルに取付けられ、上記回転テーブル
の回転に伴い上記真空処理室または上記ロードロック室
の開口を閉塞可能なバルブ板とを具備し、上記バルブ板
はその内面に被処理物の保持機構を有し、上記保持機構
は上記バルブ板が上記開口を閉塞した時に上記真空処理
室内または上記ロードロック室内に位置することを特徴
とする真空処理装置。
【請求項２】上記真空処理室は複数個配置され、上記ロ
ードロック室と上記複数個の真空処理室とは上記回転テ
ーブルの外周に沿って等角度間隔で配置され、上記バル
ブ板は上記等角度間隔で複数設置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。
【請求項３】上記保持機構は永久磁石片によって構成さ
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。