JPH10316239A - 真空処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被処理物の真空処理を高速化と良品率の向上
を図ることのできる真空処理装置を提供する。 【解決手段】 ガラス基板などの被処理物１を複数の孔
部２２と周辺に設けられた突起部２１を備えたフレーム
２と、所定の真空処理を行う部分が開口され周辺にフレ
ーム２の突起部と嵌合するように配置された孔部３１と
基板保持部分がへこんだフレーム３で挟み保持し保護し
ながら搬送するため高速に搬送することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は真空処理装置に係
り、特に被処理物を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】従来、液晶表示装置の配線製造などにス
パッタ装置、ＣＶＤ装置など真空処理装置が広く使用さ
れている。この装置の構成としては、図７に示すよう
に、所定の真空度に保持されたロードロック室３９と複
数のプロセスチャンバー４１と真空搬送室４０とを備え
ている。このロードロック室３９は、ガラス基板など被
処理物３１やカセット３４をのせる保持台を内部に有す
ると共に、被処理物３１を外部からロードロック室３９
内へ出し入れするためのゲートバルブ４４を有している
と共に搬送室側にゲートバルブ４３を有している。各プ
ロセスチャンバー４１は被処理物３１を載せるための保
持台を内部に有すると共に、搬送室側にゲートバルブ４
３を有している。なお、真空搬送室４０の中央には、搬
送ロボット３６が設置され、被処理物をロードロック室
３９からプロセスチャンバー４１へ搬送したり、あるい
はプロセスチャンバー４１の相互間に被処理物３１を搬
送する。

【０００３】この真空処理装置の動作としては、まず入
口側のゲートバルブ４４を開放して外部からガラス基板
などの被処理物３１をのせたカセット３４をロードロッ
ク室３９内に搬入し、保持台の上に載置した後、ゲート
バルブ４４を閉じる。搬送ロボット３６は、出口側ゲー
トバルブ４３が開いてロードロック室３９内から被処理
物３１を取出した後に、所定のプロセスチャンバー４１
内に被処理物３１を搬入し、保持台の上に載置する。こ
の後に、ゲートバルブ４３を閉じ、真空処理室４１内で
被処理物３１に対するスパッタリングなど必要な真空処
理を行う。この真空処理が終了した被処理物３１は、搬
送ロボット３６によって別のプロセスチャンバー４１に
搬送され、連続した成膜処理を行い、処理が完了した被
処理物３１を最後にロードロック室３９に搬送し、カセ
ット３４にのせる。

【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３１をロードロック室３
９とプロセスチャンバー４１との間で搬送する際に、搬
送ロボット３６が被処理物３１を一方から受取り、他方
に受け渡すために、必ず２度被処理物３１の受け渡しを
行う。この受け渡し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。また、もし受
け渡し動作が失敗したり、搬送ロボット３６が故障して
しまうと、せっかく複数のプロセスチャンバー４１が有
るのに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。この故障は
ロボット３６が頻繁に動作するため起こりやすく生産性
の著しい低下が起こっていた。

【０００５】また、被処理物３１をロードロック室３９
またはプロセスチャンバー４１から搬出する際には、そ
の室のゲートバルブ４３の開放、その室への搬送ロボッ
ト３６の進入、その室からの搬送ロボット３６の退出、
及び上記ゲートバルブ４３を閉じる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３１の搬送時間の
増大を招来するといった問題になっていた。

【０００６】本発明の目的は、被処理物を高速に成膜、
エッチングなどの真空処理を高速化と良品率の向上を図
ることのできる真空処理装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の真空処理装置
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、前記真空搬送室に面
した側に開口を有する複数個の真空処理室と、被処理物
を設置する設置部を備え、前記被処理物の搬送を少なく
とも２枚以上のフレームで挟んで被処理物を搬送するこ
とを特徴とする。

【０００８】この構成により、被処理物に無理な力が加
わらないため割れ、欠けを起こすことが無くなり良品率
の向上が図れる。また、被処理物をフレームで保護しな
がら搬送するため高速で搬送することができる。

【０００９】また、前記フレームもしくは搬送機を真空
処理室のふたとして用いても良い。この構成により、搬
送時間の高速化が図れる。

【００１０】また、前記フレームとして磁性を持つ材質
の物を用いても良い。この構成により、搬送時や受け渡
し時に余計な負荷が加わらず被処理物の保護が図れ、高
速化が図れる。

【００１１】また、前記被処理物をカセットにより他の
工程との搬送に用い、前記カセットから被処理物を取り
出す際に、被処理物をカセットに対して斜めに配置して
も良い。この構成により、カセットと被処理物の単面と
の摩擦が無く被処理物の割れ、欠けやカセットの削れ、
欠けが防止できる。また、基板の移動を簡単な動作で行
うことができるので搬送時間の短縮が可能であり、装置
の故障も防止することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明による真空処理装置
の実施形態を図１から図６を用いて説明する。まず図１
において、平面形状がほぼ八角形の真空搬送室であるセ
ンターチャンバー１０とヒートアップチャンバー１２が
設けられ、この真空搬送室の上面は図示しないふた体に
よって閉塞され、底部には、図示しないターボ分子ポン
プが取り付けられ、真空搬送室内が真空雰囲気にされて
いる。ヒートアップチャンバー１２の一辺には被処理物
置き場９があり、これから処理する被処理物１をのせた
投入カセット４ａと空カセット４ｂと処理が終わった被
処理物をのせる取り出しカセット４ｃが配置されてい
る。投入カセット４ａ、取り出しカセット４ｃとヒート
アップチャンバー１２間の被処理物１の受け渡しは大気
圧で動作している大気ロボット８により行われる。この
大気ロボット８は、従来のロボットと異なり複数のアー
ムを持ち同時に複数の被処理物１を扱うことができる。
そのため、従来のようにロボットに過度の負担がかから
ないため故障が発生しにくく、複数のアームを持ってい
るため１カ所が故障しても装置全体が止まることはな
い。また、このロボットは大気圧で動作しているため負
荷が少なく故障が起こりにくい。

【００１３】そして、ヒートアップチャンバー１２内に
大気ロボット８から後述するフレームを用いて被処理物
１を垂直にしてヒートアップチャンバー１２内のロボッ
ト７を用いて搬送する。ヒートアップチャンバー１２
は、スパッタやドライエッチングなど所定の真空処理を
行う場合に常温処理ではなく高温で処理する場合が有る
ために予め被処理物１を温めておくためのチャンバーで
あるため必要に応じて配置する。このように、ヒートア
ップチャンバー１２を別に設けることにより生産性の向
上が図れる。

【００１４】その後、ヒートアップチャンバー内のロボ
ット７からセンターチャンバー１０内のロボット６に被
処理物１を受け渡す。このセンターチャンバー１０は、
複数のプロセスチャンバー１１で成膜、エッチングなど
薄膜形成に必要な作業を連続的に行う。

【００１５】また、各プロセスチャンバー１１には、図
示しないターボ分子ポンプ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々
の成膜加工装置が設置されている。また、ここではプロ
セスチャンバー１１の真空度を最も高くして成膜などの
薄膜形成の膜質向上、ロボットの負荷低減を図った。ま
た、被処理物１を垂直にして処理しプロセスチャンバー
１１の容量を小さくし、生産性の向上を図った。さら
に、本発明ではフレームおよび搬送機であるロボット６
のアームがプロセスチャンバー１１のふたを兼ねるよう
にして処理の高速化を図った。

【００１６】前記センターチャンバー１０には、複数の
アームを備えて複数の基板を一括して搬送できるロボッ
ト６が備えられている。このように、本発明ではロボッ
トが単純な回転動作と、被処理物１を前後に搬送するだ
けなので故障が発生しにくい。さらに被処理物１を垂直
に立てて搬送することにより前後に搬送する距離も少な
くなる。これは特に液晶表示装置のガラス基板を被処理
物１として用いた場合効果が大きい。また、垂直に搬送
することによりパーティクルの付着を避けることができ
る。

【００１７】そして、真空処理が終わると再びヒートア
ップチャンバー１２を経由して被処理物置き場９の取り
出しカセット４ｃに搬送される。ここでは、ヒートアッ
プチャンバー１２を経由する際に未処理の被処理物１の
方が長い時間ヒートアップチャンバー１２内に入ってい
るように装置をレイアウトし効果的にヒートアップでき
るようにした。

【００１８】次に、図２を用いて被処理物１を搬送する
ときに用いるフレームの説明を行う。ここでは、被処理
物１としてガラス基板を用いて説明を行う。被処理物１
を複数の孔部２２と周辺に設けられた突起部２１を備え
たフレーム２と、所定の真空処理を行う部分である開口
部３３と周辺にフレーム２の突起部と嵌合するように配
置された孔部３１と基板保持部分３２がへこんだフレー
ム３で挟み保持する。ここで、フレーム２、３を磁性の
有るステンレス鋼、ＳＵＳなど磁力によって保持および
搬送ができる材質のものを使用する。これにより、被処
理物１に無理な力が掛からないため割れ、欠けを起こす
ことが無くなり良品率の向上が図れる。また、被処理物
１をフレームで保護しながら搬送するため高速で搬送す
ることができる。

【００１９】図３、図４を用いてカセット４から被処理
物１をフレーム２に配置する動作を説明する。まず、図
３（ａ）に示すようにカセット４内に斜めに配置された
被処理物１を基板保持部材５により上方にある図示しな
い大気ロボットに配置されたフレーム２の方へ上げる
（図３（ｂ）、（ｃ）参照）。そして、図３（ｄ）に示
すように、被処理物１とフレーム２とを位置合わせし、
フレーム２に設けられた孔部２２を用いて被処理物１と
フレーム２とを真空吸着する。

【００２０】その後、図４（ｅ）に示すように基板保持
部材５を下げ、図４（ｆ）、（ｇ）に示すようにフレー
ム２を垂直にしていき、図４（ｈ）に示すようにカセッ
ト４を移動し次の被処理物１を処理する。このように、
斜めに被処理物１を配置することにより、基板を上方に
上げるときにカセット４と被処理物１の単面との摩擦が
無く被処理物１の割れ、欠けやカセット４の削れ、欠け
が防止できる。また、基板の移動を簡単な動作で行うこ
とができるので搬送時間の短縮、装置の故障が起こりに
くい。

【００２１】次に、図５を用いて大気ロボット８から図
示しないヒートアップチャンバー内のロボット７への被
処理物１の受け渡し方法について説明する。なお、図５
は図２のＡ−Ａ’線相当部分の断面図である。

【００２２】まず、図５（ａ）に示すように大気ロボッ
ト８に設けられた電磁石１５で保持されたフレーム２
と、フレーム２に設けられた孔部により真空ポンプ１４
で真空引きされ保持された被処理物１と、ヒートアップ
チャンバー７のふたをしているロボット７に設けられた
電磁石１５で保持されたフレーム３を向かい合わせる。
そして、図５（ｂ）に示すように大気ロボット８を動か
しフレーム２とフレーム３とを各々に設けられた突起部
と孔部を用いて嵌合する。嵌合後、真空ポンプを用いて
排気する。

【００２３】そして、図５（ｃ）に示すように大気ロボ
ット８側の電磁石１５の電流を切り磁力を無くしてフレ
ーム２とロボット８を離す。このとき、フレーム２は突
起部がロボット７側の電磁石で保持されている。その
後、ロボット７と大気ロボット８の間の部分を真空引き
し、ロボット７を下げ、ロボット７を回転させ（図５
（ｄ）参照）処理が終わった被処理物１とフレーム２を
大気ロボット８に受け渡す。このように、ロボットやフ
レームをふたとして使用することにより、真空引きする
容積を少なくできる、ゲートバルブの開け閉め時間が必
要ないため搬送時間の短縮化が図れる。また、フレーム
に磁性を持つ物を使用することにより、被処理物１の受
け渡し時に無理な力が加わることがない。さらに、被処
理物１のみを真空吸着で短時間大気ロボット８に吸引す
るだけなので、吸引力を弱くすることができ被処理物１
に跡が残らない。なお、ゲートバルブを用いて開け閉め
を行っても良い。

【００２４】次に、図６を用いて図示しないヒートアッ
プチャンバー内のロボット７から図示しないセンターチ
ャンバー１０内のロボット６への被処理物１の受け渡し
方法について説明する。なお、図６は図５と同じように
図２のＡ−Ａ’線相当部分の断面図である。

【００２５】まず、図６（ａ）に示すようにヒートアッ
プチャンバー内のロボット７に設けられた電磁石１５で
保持されたフレーム２、３およびフレームにより保護さ
れた被処理物１と、センターチャンバー内のふたを兼ね
ているロボット８を向かい合わせる。そして、図６
（ｂ）に示すようにロボット７を動かしロボット６側に
設けられた永久磁石１６にフレーム２、３を付けて、ロ
ボット７側の電磁石１５の電流を切り磁力を無くす。

【００２６】そして、図６（ｃ）に示すようにロボット
６を下げ、ロボット６を回転させ（図５（ｄ）参照）処
理が終わった被処理物１とフレーム２、３をロボット７
に受け渡し、ゲートバルブを閉める。このとき、永久磁
石１６の磁力より電磁石１５の方の磁力を強くしてフレ
ームを受け渡すときにロボット６からロボット７へ受け
渡すことができるようにしている。ここで、ロボット６
に永久磁石を使用したのは電磁石１５だとスパッタなど
高電界下での真空処理を行うときに影響が出てフレーム
がロボット６から落ちないようにするためである。もち
ろん影響が出ない場合は電磁石を用いても良い。

【００２７】このように、本発明では被処理物１を、フ
レーム２、３により保護しながら搬送するので、高速で
搬送することができる。また、フレームやロボットのア
ームがプロセスチャンバー１１のふたを兼ねることによ
りさらに高速で搬送を行うことができる。さらに、フレ
ーム２、３を磁力を持つ材質にすることによりロボット
間の受け渡し時に余計な負荷が加わらず被処理物１の保
護が図れる。

【００２８】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の真空処
理装置によると、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、前記真
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、被処理物を設置する設置部を備え、前記被処理物の
搬送を少なくとも２枚以上のフレームで挟んで被処理物
を搬送することにより、被処理物に無理な力が加わらな
いため割れ、欠けを起こすことが無くなり良品率の向上
が図れる。また、被処理物をフレームで保護しながら搬
送するため高速で搬送することができる。

【００２９】また、前記フレームもしくは搬送機を真空
処理室のふたとして用いることにより、搬送時間の高速
化が図れる。

【００３０】また、前記フレームとして磁性を持つ材質
の物を用いることにより、搬送時や受け渡し時に余計な
負荷が加わらず被処理物の保護が図れ、高速化が図れ
る。

【００３１】また、前記被処理物をカセットにより他の
工程との搬送に用い、前記カセットから被処理物を取り
出す際に、被処理物をカセットに対して斜めに配置する
ことにより、カセットと被処理物の単面との摩擦が無く
被処理物の割れ、欠けやカセットの削れ、欠けが防止で
きる。また、基板の移動を簡単な動作で行うことができ
るので搬送時間の短縮が可能であり、装置の故障も防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の真空処理装置の平面図である。

【図２】本発明の被処理物とフレームの斜視図である。

【図３】本発明の被処理物をカセットからフレームに搬
送するプロセス図（前半）である。

【図４】本発明の被処理物をカセットからフレームに搬
送するプロセス図（後半）である。

【図５】本発明の大気ロボットからヒートアップチャン
バー内のロボットへの被処理物受け渡し図である。

【図６】本発明のヒートアップチャンバー内のロボット
からセンターチャンバー内のロボットへの被処理物受け
渡し図である。

【図７】従来の真空処理装置の平面図である。

【符号の説明】 １ 被処理物 ２ フレーム（裏側） ３ フレーム（被処理面側） ４ カセット ６ ロボット（センターチャンバー内） ７ ロボット（ヒートアップチャンバー内） ８ 大気ロボット ９ 被処理物置き場 １０ センターチャンバー １１ プロセスチャンバー １２ ヒートアップチャンバー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部を真空雰囲気にでき搬送機が有る真
   空搬送室と、この真空搬送室の外周に隣接して配置さ
   れ、前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、被処理物を設置する設置部を備えた真空
   処理装置において、 前記被処理物の搬送を少なくとも２枚以上のフレームで
   挟んで被処理物を搬送することを特徴とする真空処理装
   置。
2. 【請求項２】 前記フレームもしくは搬送機を真空処理
   室のふたとして用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. 【請求項３】 前記フレームとして磁性を持つ材質の物
   を用いたことを特徴とする請求項１に記載の真空処理装
   置。
4. 【請求項４】 前記被処理物をカセットにより他の工程
   との搬送に用い、前記カセットから被処理物を取り出す
   際に、被処理物をカセットに対して斜めに配置すること
   を特徴とする請求項１に記載の真空処理装置。