JPWO2019138702A1 - 真空装置 - Google Patents

Abstract

基板の破損がなく短時間で真空雰囲気から大気圧雰囲気に変更できる真空装置を提供する。処理対象物１０と給排気口９との間に第一の整流板５を配置し、給排気口９から吹き出される昇圧用ガスが搬送対象物１０に衝突しないようにする。蓋部材１６の壁面と搬送対象物１０との間に第二の整流板６を設け、昇圧用ガスを、搬送対象物１０の中の基板７よりも高い上側貫通孔１３と、その基板７よりも低い下側貫通孔２３とから、基板７と第一の整流板５の間と、基板７とステージ１５の間とに導入させ、基板７が浮き上がらないようにする。

Description

本発明は、真空雰囲気を用いる真空装置に関し、特に、基板の割れや脱落が発生せずに真空雰囲気から大気圧雰囲気に短時間で変化させることができる真空装置に関する。

大気中と真空雰囲気中の間で基板を移動させるために基板搬出入室が用いられており、基板を大気雰囲気の基板搬出入室に配置し、基板搬出入室を真空排気して基板の周囲を真空雰囲気にし、真空雰囲気にされた真空処理室と基板が配置された基板搬出入室を接続する。また、基板を真空雰囲気に置かれた基板搬出入室に配置し、真空雰囲気中に窒素ガスや大気を導入して基板搬出入室を大気圧にして、基板搬出入室と大気雰囲気とを接続して基板を大気雰囲気に取り出すことが行われている。

図８は従来技術の基板搬出入室１０２であり、基板搬出入室の１０２底面を構成するステージ１１５と、ステージ１１５にかぶせられた容器状の蓋部材１１６とを有している。

ステージ１１５には、突条又は突起から成る支持部材１２８が設けられており、支持部材１２８上には搬送プレート１１２が分離可能に乗せられている。ステージ１１５と搬送プレート１１２の間には隙間１０５が形成されている。

搬送プレート１１２には、一枚又は複数枚の基板１０７が配置されている。
蓋部材１１６には給排気口１０９が設けられている。給排気口１０９には、真空排気装置１２４とガス供給装置１２５とが接続されている。
給排気口１０９と搬送プレート１１２上の基板１０７の間には、整流板１０６が設けられている。

真空雰囲気にされた基板搬出入室１０２の内部空間１１８を大気圧雰囲気に変更する場合にはガス供給装置１２５を動作させ、給排気口１０９から内部空間１１８に空気等の昇圧用ガスを供給する。

内部空間１１８に供給された昇圧用ガスは、整流板１０６に衝突して横方向に流れ、整流板１０６と蓋部材１１６の壁面との間を通過して基板１０７の表面に到達し、内部空間１１８が昇圧する。
このとき、導入した昇圧用ガスは基板１０７に衝突しないのに、基板１０７周辺の昇圧用ガスの流速が大きすぎ、かつ基板１０７が薄いと破損する場合がある。

また、導入した昇圧用ガスは搬送プレート１１２の周囲の隙間１０５を通過して、基板１０７の裏面側の空間に流入するから、基板１０７の下で昇圧用ガスの強い渦巻が形成されると基板１０７が浮き上がる。そして基板１０７が搬送プレート１１２の枠上などに落下すると破損する場合がある。

大気雰囲気になっている内部空間１１８を真空排気するときも、内部空間１１８に充満する大気の流れによって基板１０７が舞い上がって破損する場合がある。
従って、基板１０７の破損を防止するためには、昇圧用ガスの供給速度や真空排気速度を低下させることが考えられる。

しかしながら、基板搬出入に要する時間の短縮化がますます求められているのに対し、昇圧用ガスの供給速度や真空排気速度を低下させると処理時間が長くなる。そこで、基板搬出入に要する時間を長くせずに基板の破損を防止できる技術が求められている。

ＷＯ２０１７／１４６２０４

本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、真空雰囲気から大気圧雰囲気に短時間で変更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本発明は、真空槽と、前記真空槽の天井に設けられた挿入孔と、前記挿入孔を閉塞させる閉塞位置と前記閉塞位置よりも下方の前記真空槽内の交換位置との間で移動可能にされ、上方に向けられた面に搬送対象物が隙間を開けて配置されるステージと、前記ステージに対して伏せられた向きの容器形形状にされ、前記容器形形状の開口の縁部分と前記挿入孔の外側の前記天井との間が気密にされる蓋部材と、前記蓋部材に形成された給排気用貫通孔と、を有し、前記搬送対象物は、前記ステージ上に配置された搬送プレートと、前記搬送プレート上に配置された基板とを含み、前記挿入孔が前記ステージで閉塞されて形成される前記蓋部材と前記ステージとの間の搬出入空間は、前記蓋部材と前記天井との間が気密にされると大気から分離され、前記搬出入空間は前記給排気用貫通孔の前記搬出入空間に設けられた開口である給排気口から真空排気され、前記搬出入空間には前記給排気口から昇圧用気体が供給される真空装置であって、前記ステージと前記給排気口との間には長方形又は正方形である第一の整流板が配置され、前記搬送対象物は前記第一の整流板と前記ステージとの間に配置され、前記蓋部材は四角筒形形状に配置された四壁面を有し、前記第一の整流板は、前記四壁面のうち互いに平行な二壁面と接触し、他の平行な二壁面と離間して配置されており、前記二壁面と離間した前記第一の整流板の部分に長方形又は正方形である第二の整流板が、前記第二の整流板が離間された前記二壁面と対面して配置され、前記第二の整流板には、前記壁面と対面する面と、その裏面との間で貫通して前記昇圧用気体が通過する貫通孔が設けられた真空装置である。
本発明は、前記搬送プレートの前記第一の整流板に面した表面には、窪みが形成された真空装置である。
本発明は、前記貫通孔には、前記搬送プレート上に配置された前記基板の表面と前記第一の整流板の下方に向く面との間の高さに配置された上側貫通孔と、前記ステージ上に配置された前記搬送対象物の裏面の高さと前記ステージの表面の高さとの間の高さに配置された下側貫通孔とが含まれる真空装置である。
本発明は、前記基板と前記第一の整流板との間には表面側隙間が形成され、前記搬送プレートの裏面と前記ステージの表面との間には裏面側隙間が形成され、前記表面側隙間の体積と前記上側貫通孔の面積との積の値と、前記裏面側隙間の体積と前記下側貫通孔の面積との積の値とが等しくされた真空装置である。
本発明は、前記第二の整流板と前記第二の整流板と対面する前記壁面との間の距離は、前記上側貫通孔の鉛直方向の幅よりも大きくされ、且つ、前記下側貫通孔の鉛直方向の幅よりも大きくされた真空装置である。
本発明は、前記貫通孔には、前記搬送プレート上に配置された前記基板の表面と前記第一の整流板の下方に向く面との間の高さに配置された上側貫通孔と、前記ステージと前記第二の整流板の下端との間に設けられた隙間であるステージ上貫通孔とが含まれ、前記ステージ上貫通孔は、前記ステージ上に配置された前記搬送プレートの裏面よりも低い高さに配置された真空装置である。
本発明は、前記基板と前記第一の整流板との間には表面側隙間が形成され、前記搬送プレートの裏面と前記ステージの表面との間には裏面側隙間が形成され、前記表面側隙間の体積と前記上側貫通孔の面積との積の値と、前記裏面側隙間の体積と前記ステージ上貫通孔の面積との積の値とが等しくされた真空装置である。
本発明は、前記第一の整流板と前記第二の整流板とを前記蓋部材に対して上昇と下降とをさせる昇降装置が設けられた真空装置である。
本発明は、前記第二の整流板と、前記第二の整流板と対面する前記壁面との間の距離は、前記上側貫通孔の鉛直方向の幅よりも大きくされ、且つ、前記ステージ上貫通孔の鉛直方向の幅よりも大きくされた真空装置である。
本発明は、複数の前記給排気口が設けられた真空装置である。
本発明は、前記給排気口には、メッシュ状の整流部材が設けられた真空装置である。
本発明は、前記基板は前記真空槽の内部で真空処理される真空装置である。

短時間で真空雰囲気から大気圧雰囲気に変更しても、基板が破壊されたり浮き上がったりすることがない。

第一の整流板の短辺に第二の整流板が設けられた真空装置の第二の整流板の断面を示す方向から見た図 その真空装置の第一の整流板が壁面に接触した状態で図１とは垂直な方向から見た図（第二の整流板は省略） その真空装置のステージが交換位置で静止したときの状態を説明するための図 (ａ)：下端にシール部材が設けられた第二の整流板の正面図 (ｂ)その正面図と垂直な方向の断面図 (ｃ)：下端にステージ上貫通孔が設けられた第二の整流板の正面図 (ｄ)その正面図と垂直な方向の断面図 第一、第二の整流板と、搬送対象物と、ステージとの相対位置を示す分解組立図 第一の整流板の長辺に第二の整流板が設けられた真空装置の第一の整流板が壁面に接触した状態を示す図（第二の整流板は省略） その真空装置の第二の整流板の断面を示す方向から見た図 従来技術の基板搬出入室

図１〜図３は後述する長方形の第一の整流板５の短辺に第二の整流板６が設けられた本発明の第一例の真空装置３ａであり、図６、７は、第一の整流板５の長辺に第二の整流板６が設けられた本発明の第二例の真空装置３ｂである。図１と図２は、第一例の真空装置３ａを異なる方向で切断したときの断面図であり、同様に、図６と図７も、第二例の真空装置３ｂを異なる方向で切断したときの断面図である。第一例の真空装置３ａと第二例の真空装置３ｂの説明では、同じ目的と機能を有する部材には、同じ名称、同じ符号を付して説明する。

第一、第二例の真空装置３ａ、３ｂは、基板搬出入室２と真空処理室４とをそれぞれ有している。
真空処理室４は、真空槽１４と、真空槽１４の内部に配置されたステージ１５とを有しており、真空槽１４の天井には貫通孔から成る挿入孔が設けられている。
図３は後述するように、ステージ１５を真空槽１４の内部の交換位置で静止させた状態を示しており、同図の符号１１は挿入孔である。

基板搬出入室２は蓋部材１６を有している。蓋部材１６は伏せられた向きの容器形形状にされており、蓋部材１６は、容器形形状の容器開口３９の縁部分１８が真空槽１４に接触されて、挿入孔１１の上に設けられている。

図１〜図３、図６、図７の状態では蓋部材１６の縁部分１８と真空槽１４の天井との間は気密にされており、蓋部材１６とステージ１５との間に形成された搬出入空間８には大気が侵入しないようにされている。

挿入孔１１がステージ１５によって閉塞されているときのステージ１５の位置を閉塞位置と言うものとすると、図１、図２、図６、図７ではステージ１５は閉塞位置に静止されており、挿入孔１１は、ステージ１５によって閉塞され、真空槽１４の内部空間と、搬出入空間８とが分離され、搬出入空間８が大気雰囲気にされても、真空槽１４の内部空間を真空雰囲気に維持できるようになっている。

ステージ１５上には、突条又は突起から成る複数の支持部材２８が設けられており、支持部材２８上には搬送対象物１０が支持部材２８と分離できるように乗せられている。

搬送対象物１０は、搬送プレート１２と、搬送プレート１２に配置された一枚乃至複数枚の基板７とを有している。搬送プレート１２の裏面とステージ１５の表面とは離間しており、搬送プレート１２の裏面側には、搬送プレート１２の裏面とステージ１５の表面との間の空間である裏面側隙間２６が形成されている。

蓋部材１６の壁には貫通孔である給排気用貫通孔２１が設けられている。この給排気用貫通孔２１は、真空槽１４の外部に配置された配管２２に接続され、真空槽１４の外部に配置された真空排気装置２４とガス供給装置２５とは配管２２によってそれぞれ搬出入空間８に接続されている。

蓋部材１６の搬出入空間８に露出する面には、給排気用貫通孔２１の一端である給排気口９が設けられており、給排気口９から気体の給排気が行われる。

真空装置３ａ、３ｂには制御装置１９が設けられており、真空排気装置２４と、ガス供給装置２５と、後述する昇降装置３７とは、制御装置１９に接続され、制御装置１９によって制御されている。真空排気装置２４と、ガス供給装置２５と、昇降装置３７とは、制御装置１９の動作によって以下に説明するように動作する。

真空雰囲気にされた基板搬出入室２の搬出入空間８を大気圧雰囲気に変更する場合は、ガス供給装置２５から給排気用貫通孔２１に空気や窒素ガス等の昇圧ガスが供給される。

供給された昇圧ガスは、給排気用貫通孔２１を通過して給排気口９から搬出入空間８に吹き出され、搬出入空間８が昇圧される。このとき、真空排気装置２４による搬出入空間８の真空排気は停止されている。

他方、搬出入空間８を大気圧雰囲気から真空雰囲気に変更する場合は、真空排気装置２４によって搬出入空間８に充満する空気などの気体を給排気口９から真空排気する。このとき、ガス供給装置２５からは昇圧用ガスを供給しない。

給排気口９はステージ１５が位置する方向に向けられており、給排気口９と搬送プレート１２との間には第一の整流板５が配置され、搬送プレート１２に配置された基板７は第一の整流板５と離間して対面するようにされている。この例では、一端が蓋部材１６に固定され、他端が第一の整流板５に固定された吊下部材３３によって第一の整流板５が蓋部材１６から吊り下げられている。

給排気口９から昇圧用ガスを導入すると、昇圧用ガスは第一の整流板５に吹き付けられる。第一の整流板５には貫通孔は形成されておらず、昇圧用ガスは第一の整流板５を貫通しない。

第一の整流板５と搬送プレート１２とは正方形又は長方形の四辺形状の薄板であり、搬送プレート１２は第一の整流板５よりも小さく、第一の整流板５の四辺よりも内側に配置されている。ここでは第一の整流板５と搬送プレート１２とは水平に配置されており、第一の整流板５の六面のうち、表面と裏面以外の四面は線状の細長に形成されている。

蓋部材１６は平面状の壁面を四面有しており、各壁面は鉛直に配置されて四角筒が形成されている。第一の整流板５の細長の四面のうち、互いに平行な二平面を一組の平行面とすると、第一の整流板５は、二組の平行面を有している。

その二組の平行面のうち、一組の平行面は蓋部材１６の壁面と平行に配置され、それぞれ壁面と接触されており、他の一組の平行面は細長の両端が第一の組の平行面が接触した二壁面と接触し、他の二壁面とは平行に離間して対面配置されている。

蓋部材１６の壁面と接触する一組の平行面、又は一組の平行面と接触する蓋部材１６の壁面のいずれか一方に摺動可能なゴム部材を設け、第一の整流板５の一組の平行面と、蓋部材１６の壁面とが、そのゴム部材を介して接触するようにしてもよい。

図５は、図１，２の真空装置３ａの第一の整流板５と、搬送対象物１０と、ステージ１５との間の相対的な位置を示す図面であり、第一の整流板５の二組の平行面のうち、長辺を有する組の平行面が蓋部材１６の壁面と面接触し、短辺を有する組の平行面が他の壁面と離間して対面配置され、第二の整流板６がそれぞれ取り付けられている。第二例の真空装置３ｂのように、短辺を有する組の平行面が蓋部材１６の壁面とそれぞれ面接触し、長辺を有する組の平行面が二壁面と平行に離間して対面配置されて、第二の整流板６が取り付けられることもできる。

第二の整流板６は正方形又は長方形の四辺形状の薄板であり、第二の整流板６の六面のうち、二面の面積が広く、他の四面は線状の細長に形成されている。第二の整流板６は面積の広い二面が鉛直にされ、蓋部材１６の一壁面とそれぞれ離間して対面する二側面にされており、二側面は搬送プレート１２の側方にそれぞれ搬送プレート１２から離間して位置するように配置されている。

第二の整流板６の細長の四面のうち、二面は鉛直であって第一の整流板５の二面と一緒にそれぞれ同じ壁面に接触され、他の細長の二面は水平であってその一方の面は第一の整流板５と接触して取りつけられ、他の面はステージ１５と離間して対面されている。

ここでは、薄板の第二の整流板６の上端には、薄板の取付板が第二の整流板６に垂直に固定され、取付板が第二の整流板６の上に乗せられて、第二の整流板６が第一の整流板５から落下しないようにされている。

一枚の第二の整流板６の面積の広い二側面のうち、一側面は蓋部材１６の一壁面と離間して配置され、他の側面は搬送対象物１０と離間して配置されており、二側面の両端は蓋部材１６の壁面に接触され、第二の整流板６とその第二の整流板６が対面する蓋部材１６の壁面との間でバッファ空間１７が形成されている。
第二の整流板６の上端は第一の整流板５に密着されており、第一の整流板５と第二の整流板６との間には隙間は形成されないようにされている。

蓋部材１６には昇降装置２０が設けられており、吊下部材３３の上端は蓋部材１６の外部に気密に導出され、昇降装置２０に取り付けられている。昇降装置２０が動作すると、吊下部材３３が上方又は下方に移動し、吊下部材３３の移動に伴って第一の整流板５と第二の整流板６とが、第一の整流板５の一組の平行面が壁部材１６の壁面と接触しながら上下に移動する。

図４(ａ)は第二の整流板６の、蓋部材１６の壁面と離間して対面する側面を示しており、同図(ｂ)は、その側面と垂直な鉛直方向で切断した、第一の整流板５と処理対象物１０とステージ１５との断面図である。

同図(ａ)を参照し、第二の整流板６には、第二の整流板６を厚み方向に貫通する上側貫通孔１３と下側貫通孔２３とがそれぞれ一個又は複数個ずつ設けられており、第二の整流板６の側面のうち、搬送プレート１２と対面する側面と蓋部材１６と対面する側面とには、上側貫通孔１３の開口と下側貫通孔２３の開口とがそれぞれ形成されている。

上側貫通孔１３は、搬送プレート１２に配置された基板７の表面又は搬送プレート１２の縁部分の高い方よりも高く、且つ、第一の整流板５の裏面よりも低い位置に設けられており、また、下側貫通孔２３は、搬送プレート１２の裏面よりも低く、ステージ１５の表面よりも高い位置に設けられている。

搬送対象物１０と第一の整流板５とは離間され、従って、基板７の表面と、基板７の周囲で露出された搬送プレート１２の表面とは第一の整流板５から離間されている。
第二の整流板６の下端とステージ１５の表面との間には、シール部材２９が配置されている。

シール部材２９は、第二の整流板６の下端とステージ１５の表面の両方に接触し、第二の整流板６の下端によって押圧されて、第二の整流板６の下端とステージ１５の表面の両方に密着し、第二の整流板６の下端とステージ１５の表面との間に気体を通さないようにされている。シール部材２９は例えばＯリングのようなゴム状変形部材を用いることができる。

搬送プレート１２上に配置された基板７と第一の整流板５との間に形成された空間を表面側隙間２７と呼ぶと、バッファ空間１７と表面側隙間２７とは上側貫通孔１３によって接続されており、バッファ空間１７と上述の裏面側隙間２６とは下側貫通孔２３によって接続されている。

シール部材２９は、移動しないように、ステージ１５の表面に形成した溝３０の底面上に配置することができる。この場合、溝３０の開口の幅をシール部材２９の幅程度の大きさにし、溝３０の底面の幅を溝３０の開口の幅よりも大きくしておくと、シール部材２９が溝３０の外部に飛び出してしまうことがなくなる。

図４(ｃ)、（ｄ）は、シール部材２９が設けられていない例であり、この例では、第二の整流板６の下端はステージ１５の表面から離間しており、第二の整流板６とステージ１５との間に、ステージ上貫通孔３１が形成されており、下側貫通孔２３は形成されていない。従って、バッファ空間１７と上述の裏面側隙間２６とはステージ上貫通孔３１によって接続されている。ステージ上貫通孔３１は、搬送プレート１２の裏面よりも低く、ステージ１５の表面よりも高い位置に形成される点で、下側貫通孔２３と同じである。

次に、気体の流れについて説明する。
搬出入空間８が真空雰囲気から大気圧雰囲気に変更される場合には、搬出入空間８の真空排気が停止された後、搬出入空間８へ給排気口９から昇圧用ガスが吹き出される。吹き出された昇圧用ガスは第一の整流板５に吹き付けられる。つまり、昇圧用ガスは第一の整流板５に衝突し、衝突した昇圧用ガスは進行方向が曲げられ、第一の整流板５に沿って進行し、蓋部材１６の壁面に衝突して進行方向が曲げられ、バッファ空間１７の中に流入する。バッファ空間１７の中に流入した昇圧用ガスは、ステージ１５の表面が位置する方向に向けて第二の整流板６に沿って進行する。

第二の整流板６に沿って進行する際に、昇圧用ガスは上側貫通孔１３を通過してバッファ空間１７から表面側隙間２７に流入し、下側貫通孔２３又はステージ上貫通孔３１を通過してバッファ空間１７から裏面側隙間２６に流入する。

搬送プレート１２には、プレート開口３８が設けられており(図５)、基板７はプレート開口３８の上に配置されている。従って、基板７の裏面はプレート開口３８の底面で裏面側隙間２６に露出されており、裏面側隙間２６に流入した昇圧用ガスはプレート開口３８を通って基板７の裏面に衝突する。

第一の整流板５によって、基板７と昇圧用ガスとの間に衝突が発生しないようにされているため、基板７の破損や浮き上がりが防止されているが、基板７は搬送プレート１２には止められておらず、基板７の裏面に衝突する昇圧用ガスの流速が強すぎたり、裏面側隙間２６に昇圧用ガスの渦巻が形成されたりすると、基板７が搬送プレート１２から浮き上がり、落下する際に基板７が破損する場合がある。

基板７の浮き上がりを防止するために、搬出入空間８に昇圧用ガスを導入する際には、表面側隙間２７の昇圧速度と裏面側隙間２６の昇圧速度とを一致させ、且つ、搬出入空間８を真空排気する際には、表面側隙間２７の減圧速度と裏面側隙間２６の減圧速度とを一致させることが好ましい。

その場合には、表面側隙間２７の体積値と上側貫通孔１３の面積値との積の値と、裏面側隙間２６の体積値と下側貫通孔２３の面積値又はステージ上貫通孔３１の面積値との積の値とが等しくなるようにすることが好ましい。

搬出入空間８が真空雰囲気から大気圧雰囲気に変化すると蓋部材１６が開けられ、搬送対象物１０は支持部材２８上を移動して蓋部材１６の外部に搬出される。

以上は、搬出入空間８を真空雰囲気から大気雰囲気に変化させる場合であったが、真空排気装置２４によって大気雰囲気の搬出入空間８を真空排気し、搬出入空間８を真空雰囲気に変化させる場合も、表面側隙間２７に充満する空気は上側貫通孔１３を通過してバッファ空間１７に移動し、真空排気され、裏面側隙間２６に充満する空気は下側貫通孔２３を通過し、又はステージ上貫通孔３１を通過してバッファ空間１７に移動し、真空排気される。

ステージ１５には、昇降ロッド３６によって昇降装置３７に接続されており、昇降装置３７によって昇降ロッド３６が降下されると、ステージ１５は昇降ロッド３６と一緒に降下し、ステージ１５は挿入孔１１の周囲から離間し、挿入孔１１の閉塞は解除される。

閉塞が解除された状態では蓋部材１６の内部空間と真空槽１４の内部空間とは、挿入孔１１によって接続されている。但し、蓋部材１６の容器開口３９の縁部分１８が真空槽１４に接触されて気密にされているので、真空槽１４の内部は真空雰囲気が維持される。

図３のステージ１５は、真空槽１４内部の所定の位置である交換位置で静止されており、交換位置で静止されたステージ１５上の搬送対象物１０は、搬送装置により、ステージ１５上から真空槽１４の内部を移動され、真空槽１４に設けられた真空処理装置によって真空槽１４の内部で真空処理がされる。真空処理装置がスパッタリングターゲットである場合は、スパッタリングによる薄膜形成が真空処理となるが、真空処理は薄膜形成に限定されず、例えば、エッチング処理、アッシング処理、又はイオン注入等の処理が含まれる。

上記例では、第二の整流板６は第一の整流板５の短辺又は長辺のいずれか一方に設けられていたが、同一の第一の整流板５の短辺と長辺の両方に合計四枚の第二の整流板６を設けることができる。その場合、各第二の整流板６と蓋部材１６の壁面との間にバッファ空間１７がそれぞれ形成される。

なお、バッファ空間１７を大きくすると、第一、第二の整流板５，６で囲われた空間を昇圧させる時間と減圧させる時間とが増加するが、表面側隙間２７と裏面側隙間２６とに流入する昇圧用ガスの流れが均一になり、ウェハ割れ等が防止される。

また、上記例では給排気口９は１個であったが、１個の給排気用貫通孔２１に複数の給排気口９を設け、複数の給排気口９から昇圧用ガスが搬出入空間８に導入されるようにしたところ、バッファ空間１７の体積を増加させなくてもウェハ割れの発生が減少することが確認されている。これは、搬出入空間８の昇圧用ガスの流れが均一になったことが理由であると考えられる。

また、給排気口９と第一の整流板５との間に、メッシュ状の整流部材を配置するとバッファ空間１７の体積を増加させなくてもウェハ割れの発生が減少することが確認されており、これも、昇圧用ガスの流れが均一になったことが理由であると考えられる。

ステージ上貫通孔３１の幅と上側貫通孔１３の幅と下側貫通孔２３の幅（貫通孔の幅は高さ方向の孔の距離とする）とは、第二の整流板６と蓋部材１６の壁面との間の距離よりも短い大きさにする。例えば、第二の整流板６と蓋部材１６の壁面との間の距離が５ｍｍの場合は、ステージ上貫通孔３１の幅と上側貫通孔１３の幅と下側貫通孔２３の幅とをそれぞれ０．５ｍｍ以上５ｍｍ未満の大きさにする。そして幅の大きさは、第一、第二の整流板５，６で囲われた空間の体積値に応じて設定するのが好ましい。

第二の整流板６に下側貫通孔２３を形成する場合よりも第二の整流板６の下端とステージ１５の表面との間の隙間をステージ上貫通孔３１として用いる方が、寸法の管理が容易である。

上記例では、搬送プレート１２上に配置された基板７と第一の整流板５との間には表面側隙間２７が形成され、搬送プレート１２の裏面とステージ１５の表面との間には裏面側隙間２６が形成されており、搬送対象物１０の表面側と裏面側の圧力の変化速度を同じにするために、表面側隙間２７の体積と上側貫通孔１３の面積(上側貫通孔１３が複数個設けられている場合は各上側貫通孔１３の面積の合計値)との積の値と、裏面側隙間２６の体積と下側貫通孔２３の面積(下側貫通孔２３が複数個設けられている場合は、各下側貫通孔２３の面積の合計値)との積又はステージ上貫通孔３１の面積との積の値とを等しくすると、圧力ガスの導入の際の表面側隙間２７と裏面側隙間２６との圧力変化速度が等しくなり、また、真空排気の際の表面側隙間２７と裏面側隙間２６との圧力変化速度が等しくなり、基板７の浮き上がり等が防止される。

また、昇降装置２０によって第一、第二の整流板５，６を上昇させるとステージ上貫通孔３１の上下方向の幅が増大し、下降させると減少する。

表面側隙間２７の体積値と上側貫通孔１３の面積値との積の値と、裏面側隙間２６の体積値とステージ上貫通孔３１の面積値との積の値とが等しくなる高さに第一、第二の整流板５，６が配置されている状態から、搬出入空間８に昇圧用ガスを導入する際には、第一、第二の整流板５，６を下降させてステージ上貫通孔３１の上下方向の幅を狭くしてステージ上貫通孔３１の面積を減少させることで裏面側隙間２６よりも表面側隙間２７の昇圧速度を大きくし、搬送プレート１２上の基板７の浮きを防止し、また、搬出入空間８を真空排気する際には、第一、第二の整流板５，６を上昇させてステージ上貫通孔３１の上下方向の幅を広くしてステージ上貫通孔３１の面積を増大させることで表面側隙間２７よりも裏面側隙間２６の減圧速度を大きくして搬送プレート１２上の基板７の浮きを防止するとよい。

なお、搬送対象物１０の表面に露出する搬送プレート１２の表面の部分に窪みが形成されているとその表面上で淀みとなるような渦が発生し、基板７に対する割れ発生の防止又は減少に寄与することが確認されている。

３ａ、３ｂ……真空装置
５……第一の整流板
６……第二の整流板
７……基板
８……搬出入空間
９……給排気口
１０……搬送対象物
１１……挿入孔
１２……搬送プレート
１３……上側貫通孔
１４……真空槽
１５……ステージ
１６……蓋部材
２０……昇降装置
２３……下側貫通孔
３１……ステージ上貫通孔

Claims (12)

1. 真空槽と、
   前記真空槽の天井に設けられた挿入孔と、
   前記挿入孔を閉塞させる閉塞位置と前記閉塞位置よりも下方の前記真空槽内の交換位置との間で移動可能にされ、上方に向けられた面に搬送対象物が隙間を開けて配置されるステージと、
   前記ステージに対して伏せられた向きの容器形形状にされ、前記容器形形状の開口の縁部分と前記挿入孔の外側の前記天井との間が気密にされる蓋部材と、
   前記蓋部材に形成された給排気用貫通孔と、
   を有し、
   前記搬送対象物は、前記ステージ上に配置された搬送プレートと、前記搬送プレート上に配置された基板とを含み、
   前記挿入孔が前記ステージで閉塞されて形成される前記蓋部材と前記ステージとの間の搬出入空間は、前記蓋部材と前記天井との間が気密にされると大気から分離され、
   前記搬出入空間は前記給排気用貫通孔の前記搬出入空間に設けられた開口である給排気口から真空排気され、前記搬出入空間には前記給排気口から昇圧用気体が供給される真空装置であって、
   前記ステージと前記給排気口との間には長方形又は正方形である第一の整流板が配置され、
   前記搬送対象物は前記第一の整流板と前記ステージとの間に配置され、
   前記蓋部材は四角筒形形状に配置された四壁面を有し、
   前記第一の整流板は、前記四壁面のうち互いに平行な二壁面と接触し、他の平行な二壁面と離間して配置されており、
   前記二壁面と離間した前記第一の整流板の部分に長方形又は正方形である第二の整流板が、前記第二の整流板が離間された前記二壁面と対面して配置され、
   前記第二の整流板には、前記壁面と対面する面と、その裏面との間で貫通して前記昇圧用気体が通過する貫通孔が設けられた真空装置。
2. 前記搬送プレートの前記第一の整流板に面した表面には、窪みが形成された請求項１記載の真空装置。
3. 前記貫通孔には、前記搬送プレート上に配置された前記基板の表面と前記第一の整流板の下方に向く面との間の高さに配置された上側貫通孔と、前記ステージ上に配置された前記搬送対象物の裏面の高さと前記ステージの表面の高さとの間の高さに配置された下側貫通孔とが含まれる請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の真空装置。
4. 前記基板と前記第一の整流板との間には表面側隙間が形成され、前記搬送プレートの裏面と前記ステージの表面との間には裏面側隙間が形成され、
   前記表面側隙間の体積と前記上側貫通孔の面積との積の値と、前記裏面側隙間の体積と前記下側貫通孔の面積との積の値とが等しくされた請求項３記載の真空装置。
5. 前記第二の整流板と前記第二の整流板と対面する前記壁面との間の距離は、前記上側貫通孔の鉛直方向の幅よりも大きくされ、且つ、前記下側貫通孔の鉛直方向の幅よりも大きくされた請求項３記載の真空装置。
6. 前記貫通孔には、前記搬送プレート上に配置された前記基板の表面と前記第一の整流板の下方に向く面との間の高さに配置された上側貫通孔と、前記ステージと前記第二の整流板の下端との間に設けられた隙間であるステージ上貫通孔とが含まれ、
   前記ステージ上貫通孔は、前記ステージ上に配置された前記搬送プレートの裏面よりも低い高さに配置された請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の真空装置。
7. 前記基板と前記第一の整流板との間には表面側隙間が形成され、前記搬送プレートの裏面と前記ステージの表面との間には裏面側隙間が形成され、
   前記表面側隙間の体積と前記上側貫通孔の面積との積の値と、前記裏面側隙間の体積と前記ステージ上貫通孔の面積との積の値とが等しくされた請求項６記載の真空装置。
8. 前記第一の整流板と前記第二の整流板とを前記蓋部材に対して上昇と下降とをさせる昇降装置が設けられた請求項７記載の真空装置。
9. 前記第二の整流板と、前記第二の整流板と対面する前記壁面との間の距離は、前記上側貫通孔の鉛直方向の幅よりも大きくされ、且つ、前記ステージ上貫通孔の鉛直方向の幅よりも大きくされた請求項６記載の真空装置。
10. 複数の前記給排気口が設けられた請求項１記載の真空装置。
11. 前記給排気口には、メッシュ状の整流部材が設けられた請求項１記載の真空装置。
12. 前記基板は前記真空槽の内部で真空処理される請求項１記載の真空装置。
    

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