WO2000011237A1 - Dispositif a depression et mecanisme d'entrainement a cet effet - Google Patents

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WO2000011237A1
WO2000011237A1 PCT/JP1999/004434 JP9904434W WO0011237A1 WO 2000011237 A1 WO2000011237 A1 WO 2000011237A1 JP 9904434 W JP9904434 W JP 9904434W WO 0011237 A1 WO0011237 A1 WO 0011237A1
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WO
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airbag
vacuum
storage container
transfer chamber
vacuum device
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Application number
PCT/JP1999/004434
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kyoji Kinokiri
Jiro Ikeda
Yoshifumi Oda
Original Assignee
Shibaura Mechatronics Corporation
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/26—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • B01J3/006—Processes utilising sub-atmospheric pressure; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • B01J3/02—Feed or outlet devices therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50—Substrate holders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks

Definitions

  • the present invention relates to a vacuum device such as a sputter device, a film forming device or an etching device, and particularly to a drive mechanism for moving an object to be processed and other objects in the vacuum device.
  • the present invention relates to a vacuum device provided with: 2. Description of the Related Art
  • a single-wafer type magnetic opening apparatus used for manufacturing information recording disks such as CDs and DVDs which is one of the vacuum apparatuses, a reflective film made of a metal or metalloid material is formed on the surface.
  • a load lock mechanism is used to take in an optical disk substrate made of plastic, which is used to attach the optical disk by sputtering, from outside the vacuum device by a transport mechanism.
  • an optical disk substrate which is an object to be processed, taken into the vacuum apparatus, is conveyed to the lower part of the sputter chamber in the vacuum apparatus by the above-mentioned conveying mechanism, and is vertically moved under the sputter chamber.
  • the disc is pushed up and down into the sputter room by the reciprocating disk pusher mechanism.
  • each of the mouth opening mechanism and the disc pusher mechanism includes a lift mechanism that conveys an object to be processed in a vacuum apparatus and reciprocates vertically.
  • Most of this lifting mechanism uses a high-pressure air cylinder or a hydraulic cylinder.
  • the reason for using such a cylinder is as follows.
  • the mouth lock mechanism penetrates the mouth of the cylinder into the vacuum chamber from outside the vacuum chamber via a vacuum seal, and the seat at the end of the mouth is used as a susceptor for mounting the optical disc substrate. Butts are connected and pressed against the inner wall of the vacuum chamber where the vacuum lid is provided.
  • this lift mechanism requires a vacuum seal because a part of the mechanism, such as one cylinder rod, is provided to penetrate the container constituting the vacuum chamber.
  • a zero-ring seal or a bellows seal is used as the vacuum seal.
  • the bellows seal is a metal diaphragm overlapped and welded, and it is sealed between the mouthpiece of the cylinder and the fixed surface of the lift mechanism of the vacuum device.
  • a high-pressure air cylinder or a hydraulic cylinder which occupies a large space, is used as a lift mechanism.
  • the 0-ring seal provided in the vacuum vessel through which part of the lift mechanism penetrates is severely worn because a metal cylinder rod slides inside the 0-ring seal.
  • 0 Abrasion of the ring seal breaks the vacuum seal from this part, and it becomes impossible to maintain the airtightness of the vacuum vessel.
  • vacuum grease has been used to prevent this abrasion and to improve the sealing performance. Caused the destruction.
  • the components of the grease scattered in the vacuum vessel during use of the vacuum apparatus and were mixed into the film components to be formed on the object to be processed, which could adversely affect the characteristics.
  • the bellows seal expands and contracts with the reciprocating movement of the cylinder mouthpiece of the metal diaphragm.
  • the bellows were suddenly destroyed and the vacuum seal was destroyed.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a sputter device showing an embodiment in which the present invention is applied to a single-wafer magnetron sputtering device which is an embodiment of a vacuum device.
  • FIG. 2 is a view showing the structure of the vacuum device drive mechanism of the present invention, wherein (A) is a cross-sectional view and (B) is a perspective view.
  • FIGS. 3A and 3B are diagrams showing the structure of the drive mechanism for a vacuum device according to the present invention, in which (A) is a cross-sectional view and (B) is a perspective view.
  • FIGS. 4A and 4B are views showing another structure of the vacuum device driving mechanism of the present invention.
  • FIG. 4A is a sectional view and
  • FIG. 4B is a perspective view.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing still another structure of the vacuum device drive mechanism of the present invention.
  • FIG. 6 is a graph showing a drive cycle by the vacuum device drive mechanism of the present invention.
  • FIG. 7 is a horizontal sectional view showing a configuration of a multipurpose sputtering film forming apparatus showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a sectional view showing another embodiment of the airbag driving mechanism of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a principal part showing another embodiment of the vacuum apparatus of the present invention.
  • FIG. 10 is a sectional view of a vacuum apparatus showing still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing an operation state of the vacuum device shown in FIG.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a main part of the vacuum apparatus shown in FIGS.
  • FIG. 13 is a sectional view showing an operation state of the vacuum device shown in FIG.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a vacuum apparatus showing still another embodiment of the present invention.
  • the drive mechanism for a vacuum apparatus of the present invention has one end fixedly installed in an airtight container and having an open end.
  • the high-pressure gas supply means supplies high-pressure gas into the airbag.
  • a part of the airbag protrudes from the open end of the airbag storage container, whereby the target object is moved in the vacuum container.
  • the drive mechanism for a vacuum device of the present invention further includes a unit for exhausting gas in the airbag, and exhausting the gas in the airbag using the unit. A part of the airbag projecting from the open end is retracted and stored in the airbag storage container, whereby the target object is moved in the vacuum container.
  • the airbag is made of an elastic material, and when the gas inside the airbag is exhausted by the gas exhaust means, the storage container is formed by the elastic force of the airbag itself. It is characterized by being retracted inside.
  • the airbag when the gas inside the airbag is exhausted by the gas exhaust means, the airbag is retracted into the airbag storage container by elastic force. It is characterized in that an elastic means is provided.
  • a means for supplying high-pressure gas into the airbag a means for supplying high-pressure gas into the airbag;
  • the means for supplying or exhausting gas through a common through-hole provided through the airbag storage container.
  • the airbag storage container is provided with an airbag reinforcement disposed on an upper surface of the airbag storage container so as to close the open end, and the airbag reinforcement is housed therein.
  • a stopper fixed to the upper surface of the airbag storage container so as to guide the vertical movement of the airbag reinforcement and to limit the movement range to a certain range. It is characterized by the following.
  • the vacuum device of the present invention comprises a vacuum container in which an airtight space is formed, and a vacuum device drive mechanism disposed in the vacuum container.
  • the vacuum device drive mechanism has one end.
  • An open airbag storage container, an airbag stored in the storage container, and means for supplying high-pressure gas into the airbag, and the high-pressure gas supply means supplies high-pressure gas into the airbag.
  • the vacuum apparatus of the present invention includes a transfer chamber for an object to be processed that forms an airtight space therein, and an airtight space that is continuously provided through a processing chamber opening formed in a partition wall that forms the transfer chamber.
  • a transport mechanism for transporting between the processing chamber openings, and a vacuum device drive installed in the transport mechanism for driving the susceptor so as to open and close the processing chamber opening or the transport chamber opening in an airtight manner.
  • the driving mechanism for a vacuum device includes an airbag storage container having an open end, an airbag stored in the storage container, and a means for supplying a high-pressure gas into the airbag.
  • This high pressure gas supply By supplying high-pressure gas into the airbag by means, part of the air bag is the Airbus
  • the opening of the processing chamber or the opening of the transfer chamber is hermetically closed by pressing the susceptor by projecting from the open end of the peg storage container. Is what you do.
  • an external transfer mechanism is provided outside the transfer chamber, and the external transfer mechanism includes a horizontal arm rotating around a vertical rotation axis, and a horizontal arm. And a vacuum lid provided at an end of the transfer chamber to open and close the opening of the transfer chamber in a confidential manner.
  • the processing chamber is one or a plurality of sputtering chambers connected to the transfer chamber, and the object to be processed is a disk substrate. is there.
  • the vacuum apparatus further includes a spark chamber that forms an airtight discharge space therein; and a magnetic field generator disposed above the spark chamber so as to apply a magnetic field to the spark chamber.
  • a connection is made through an opening formed in a partition formed at the upper portion of the spark chamber and a partition forming a bottom of the chamber.
  • a transfer chamber that is provided and forms an airtight space extending laterally from the bottom of the spat chamber; and a ceiling of the airtight space that extends laterally from the bottom of the sputter chamber of the transfer chamber.
  • Internal data transferred alternately between parts A disk transport mechanism, a plurality of vacuum lids that fit into the transport chamber openings to hermetically close the apertures, and that detachably hold the disk substrate on the lower surface.
  • the vacuum device drive mechanism is fixedly installed at the bottom of the susceptor, and has an air bag storage container having a lower end opened; an air bag stored in the storage container;
  • the high-pressure gas supply means supplies the high-pressure gas into the airbag, and the high-pressure gas supply means supplies a high-pressure gas into the airbag. And is pressed against the bottom surface of the transfer chamber so as to contact the opening of the susceptor so that the upper surface thereof contacts the opening of the transfer chamber and hermetically closes the opening. It is assumed that.
  • a second vacuum device drive mechanism for raising the disk substrate from the upper surface of the susceptor is provided above the susceptor, and the susceptor is provided with an opening in the transfer chamber.
  • the disk substrate is inserted into a disk chucking mechanism provided in a vacuum lid of the external disk transport mechanism when the disk substrate is pressed by the opening of the sputter chamber. It is characterized in that the disk substrate is pressed.
  • the vacuum apparatus of the present invention has a disk transfer chamber in which an inner surface forms a polygonal space, and an opening is formed in an inner wall corresponding to a plurality of sides of the polygon, and a center portion inside the disk transfer chamber.
  • a hollow rotating shaft extended in the vertical direction, a frame disposed around the rotating shaft, and rotating with the rotation of the rotating shaft, and a plurality of fixedly disposed outer peripheral surfaces of the frame.
  • An airbag driving mechanism, and a plurality of airbag driving mechanisms connected to the airbag driving mechanism via the hollow rotary shaft to supply high-pressure gas to the airbag driving mechanisms or exhaust the air from the high-pressure gases.
  • a plurality of susceptors driven by each of the plurality of airbag driving mechanisms the plurality of susceptors being provided so as to close an opening formed in a wall of the disc transfer chamber; Outside A plurality of sputter chambers installed so as to communicate with each other through the opening; and a disk installed in the outside of the disk transfer chamber, and loading the disk into the disk transfer chamber through the opening; or A mouth lock mechanism for carrying out the disk to the outside of the disk transfer chamber.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a sputter device showing an embodiment in which the present invention is applied to a single-wafer-type magnet-port spring device which is one form of a vacuum device.
  • This spatula apparatus is composed of a spatula chamber 11 which is a substantially cylindrical airtight container, and an airtight container provided under the spat chamber 11 and communicating with the spa room 11. And a disk transfer chamber 1 2.
  • a magnet device 13 is provided on the outer surface of the upper wall of the spatula 11 so as to be rotatable by a rotary motor 14.
  • a desk-shaped evening object 15 made of a film-forming substance is fixed to a water-cooled backing plate 16 on the inner surface of the upper wall of the spa evening room 11. From the center of Evening Get 15, Sen Yui Mask 17 is suspended vertically in the spa and evening room 11.
  • the partition wall 18 that separates the sputter chamber 11 from the disc transfer chamber 12 is provided with a sputter chamber opening 20 for exposing the upper surface of the disk substrate 19 to the sputter chamber 11. I have.
  • the disk transfer chamber 1 2 has a first hermetic space 1 2—1 located below the spatula room 1 1 and a second hermetic space 1 2— 2 that extends further horizontally (horizontally) therefrom.
  • the first and second hermetic spaces have a substantially cylindrical or semi-cylindrical shape as a whole.
  • a transfer chamber opening 21 is provided in the ceiling of the second hermetic space 12-2.
  • An internal disk transfer mechanism having a plurality of susceptors 22-1, 22-2 for mounting a plurality of disk substrates 19-1, 19-2 in the disk transfer chamber 12 respectively. 23 are provided.
  • the internal disk transport mechanism 23 alternately rotates and transports the disk substrates 19-1 and 19-12 between the opening portion 20 of the sputter chamber and the opening portion 21 of the transport chamber.
  • the internal disk transfer mechanism 23 also includes a rotating shaft 25 provided vertically in the center of the disk transfer chamber 12, and a motor 24 installed at the lower outside of the disk transfer chamber 12. Is driven to rotate. A plurality of ring-shaped horizontal arms 26-1, 26-2 are fixed to the top of the rotating shaft 25, and susceptors 22-1, 22-2 are respectively mounted thereon. I have.
  • the transfer chamber opening 2 1 provided in the ceiling of the second hermetic space 1 2—2
  • a plurality of vacuum lids 30-11, 30-2 which detachably hold the disk substrates 191-1 and 19-2 on the lower surface while being fitted in these openings to hermetically close them.
  • the plurality of vacuum lids 30-1 and 30-2 are transported by an external disk transport mechanism 31 provided outside the disk transport chamber 12. That is, the external disk transport mechanism 31 includes a vertical rotation shaft 33 that is driven to rotate by the motor 32, and the top of the vertical rotation shaft 33 extends horizontally in the radial direction of the rotation shaft 33. Arms 3 4—1 and 3 4—2 are fixed.
  • Vacuum lids 30-1, 30-2 fitted to the transfer chamber opening 21 are fixed to the ends of these horizontal arms 34-1, 34-2.
  • the mechanical substrate 35-1 and 35-2 are configured to transport the disk substrate 19. Outside the disk transfer chamber 12, there is also provided a disk transfer table 37 which is rotated in a horizontal plane by a motor 36. A plurality of disk substrates 19, 19, 19 and 19 are placed on the disk transport table 37.
  • FIGS. 2 to 5 At the bottom of the susceptor 22-1, 2-2, there are fixedly installed vacuum device drive mechanisms 41-1, 40-2.
  • the drive mechanisms 40-1 and 40-2 for the vacuum device will be described later in detail with reference to FIGS. 2 to 5, but the air bag storage containers 4 1 1 1 and 4 1 1 2 whose lower ends are opened are shown in FIGS.
  • the storage of these Airbags 42-1 and 42-2 stored in containers, and pipes for supplying high-pressure gas through these airbag storage containers 41-1 and 41-2 in these airbags 4 3-1 and 4 3-2
  • the ends of the high-pressure gas supply pipes 43-1 and 43-2 are connected to a disk transfer chamber 12 through a hollow portion (not shown) formed in the rotation shaft 25 of the internal disk transfer mechanism 23. Is derived outside.
  • Three-way valves 44-1, 44-2 are connected to the ends of 3-2, respectively. These three-way valves 44-1 and 44-2 selectively connect the ends of the high-pressure gas supply pipes 43-1 and 43-2 to the high-pressure gas supply source 45 and the exhaust pump 46. These three-way valves 44-1, 44-2 are connected to a high-pressure gas supply
  • FIGS. 2 to 5 are views showing the structure of a driving mechanism for a vacuum device, wherein (A) is a sectional view and (B) is a perspective view in FIGS. 2 to 4.
  • the drive mechanism 40 for a vacuum device shown in FIG. 2 includes a cylindrical airbag storage container 41.
  • An opening 51 is formed on the upper surface of the air bag storage container 41, and a through hole 52 is formed on the bottom surface.
  • an airbag 42 having an air inlet 53 connected to the through-hole 52 of the airbag storage container 41 at the bottom is stored.
  • the bottom of the airbag 42 is fixed to the bottom of the airbag storage container 41.
  • a bellows 54 having a smaller diameter than the lower part of the body is formed from the center of the airbag 42 to the upper part of the body. It is configured to be able to pass through the opening 51 of the storage container 41 and protrude to the outside of the storage container 41.
  • the airbag 42 is made of an elastic organic material such as urethane rubber or beech, and when the inside of the airbag 42 is almost completely evacuated, the top of the airbag 42 is located outside the storage container 41. However, most of the bellows 54 are stored in the storage container 41.
  • the storage container 41 is made of a material that is harder to deform and has higher strength than the airbag 42, for example, a metal material.
  • the high-pressure gas supply pipes 43-1 and 43-2 shown in Fig. 1 are connected to the through-hole 52 of the airbag storage container 41, and the high-pressure gas flows from the through-hole 52 into the airbag 42. Supplied. As a result, the airbag 42 is filled with the high-pressure gas, and the bellows 54 of the airbag 42 extends through the opening 51 and protrudes out of the storage container 41. At this time, since the diameter of the lower part of the airbag 42 is larger than that of the bellows 54, the lower part remains in the storage container 41 without passing through the opening 51 of the airbag storage container 41.
  • the drive mechanisms 40-1 and 40-2 for the vacuum device are turned upside down on the bottom of the susceptor 22-1 and 22-2 from the state shown in Fig. 2. Installed. For this reason, the top of the airbag 42 that protrudes out of the storage container 41 presses the bottom surface of the disk transfer chamber 12, and the susceptors 22-1 and 22-2 rise by the reaction.
  • the three-way valves 441-1 and 441-2 shown in Fig. 1 are switched to the exhaust pump 46 side to exhaust the gas in the airbag 42.
  • the bellows 54 of the airbag 4 2 contracts due to its elasticity, and as shown in FIG. 2, its top is located outside the storage container 41, but most of it is inside the storage container 41.
  • the drive mechanism 60 for the vacuum device shown in FIG. 3 is an airbag housing 61 that is a rectangular parallelepiped housing as a whole, and is a telescopic mechanism of the airbag 62 that is housed in the airbag housing 61.
  • the bellows 63 portion of the airbag 62 in the vacuum device drive mechanism 60 has a vertical cross-section bent into an S-shape.
  • the lower part of the main body of the air bag 62 has a horizontal cross section having substantially the same shape and area as the bottom surface of the air bag container 61, and the upper part of the main body has a horizontal cross section having the horizontal cross section.
  • the rectangular opening 64 formed on the upper surface of 1 has a smaller area than the opening surface of 4.
  • the upper body and the lower body of the air bag 62 are connected to each other by the bellows 63 whose vertical cross section is bent into an S-shape.
  • the bellows 63 extends when high-pressure gas is supplied into the airbag 62, and as a result, the top located outside the airbag storage container 61 rises through the opening 64. Then, when the gas in the airbag 62 is exhausted, the bellows 63 contracts due to the elastic force, and as a result, the top located outside the airbag storage container 61 via the opening 64 is lowered.
  • the drive mechanism 65 for the vacuum device shown in FIG. 4 has almost the same structure as the drive mechanism 60 for the vacuum device in FIG. 3 except that the expansion / contraction mechanism of the airbag 66 is different, so the same components are the same. And the detailed description is omitted.
  • the airbag 66 of the vacuum device drive mechanism 65 does not have the bellows 54, 63 unlike the airbags 42, 62 of FIG. 2 or FIG. It is configured to expand and contract.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a vacuum device drive mechanism according to still another embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those of the vacuum device driving mechanism 60 of FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the airbag reinforcing member 68 closing the opening 64 above the rectangular opening 64 formed on the upper surface of the airbag container 61 is provided. Is provided.
  • the airbag reinforcing body 68 has an area such that the bottom 68-1 closes the opening 64 of the airbag storage container 61.
  • the main section 6 8-2 has a horizontal section Part 6 8—It has an area smaller than 8-1.
  • the air-pack reinforcement 68 is configured such that its vertical cross section has a substantially convex shape.
  • the airbag reinforcing member 68 is made of a material having a higher strength, such as metal, which is less likely to be deformed, with respect to the main body of the airbag 62 made of an elastic organic material.
  • a strap 69 is fixed around the opening 64 of the bag storage container 61 with a bolt 70.
  • the stopper 69 accommodates the airbag reinforcement 68 inside, guides the vertical movement of the airbag reinforcement 68, and limits the movement range to a certain range. That is, the stopper 69 is constituted by a housing having an opening 69-1 formed at the top through which the main body 68-2 of the airbag reinforcing body 68 can pass. 8 moves up and down inside it.
  • the moving stroke of the airbag reinforcing member 6 8 is limited to a position where the bottom 6 8-1 is in contact with the airbag storage container 6 1, and the bottom 6 8-1 is the top opening 6 of the stopper 6 9.
  • 9 The range up to the position that reaches 1. At the upper limit of the travel stroke, the airbag reinforcing member 68 cannot pass through the opening 69-1, because the area of the bottom 681-1 is larger than the area of the opening 699-1. Stop its movement at the location.
  • the airbag In the drive mechanism for a vacuum device shown in FIGS. 2 to 4, the airbag is covered with a metal airbag container, but the portion where the airbag protrudes due to the supply of high-pressure gas is made of an elastic organic material.
  • the airbag itself composed of is projected into the vacuum chamber. For this reason, if there is no reliable object to catch the protruding part of the airbag, the airbag will inflate until it bursts.
  • the drive mechanism for a vacuum device shown in FIG. 5 removes such a fear and, in order to operate it safely and reliably, installs a reinforcing member 68 made of metal or the like at the protruding portion of the airbag, and
  • the storage container 61 is configured not to extend beyond the safe stroke beyond the safe stroke.
  • FIG. 6 is a graph showing a driving cycle by the driving mechanism for a vacuum device configured as described above.
  • the horizontal axis in the figure is time, and one division is displayed as 100 mses.
  • the vertical axis is the drive distance of the vacuum device drive mechanism. At a distance, one division is displayed as 0.5 mm.
  • This graph in the installed vacuum device drive mechanism in a vacuum, 5. 9 X 1 0 ⁇ 3 ⁇ a repeated alternately at approximately 1 second intervals the supply and exhaust of high pressure gas, moving distance Eapaggu top was measured. From this graph, it can be seen that the drive mechanism for the vacuum device requires 0.02 seconds to rise and 0.09 seconds to fall.
  • the susceptor 22-2 arranged in the second hermetic space 12-2 that constitutes the disk transfer chamber 12-2 supplies the high-pressure gas to the vacuum device drive mechanism 40-2 installed on the lower surface. Driven by sources 4-5.
  • the vacuum device drive mechanism 40-2 raises the susceptor 22-2 above the upper surface of the horizontal arm 26-2 and closes the transfer chamber opening 21 more airtightly with the upper surface of the susceptor 22-2. I do.
  • the disk substrates 19 13 and 19 14 before being subjected to the spattering process which are placed on the disk transport table 37, hold the vacuum lid 30 transported by the external disk transport mechanism 31.
  • the vacuum lid 30-2 is rotatably transferred to the transfer chamber opening 21 of the disk transfer chamber 12 by the external disk transfer mechanism 31. This state is shown by the vacuum lid 30-1 in FIG.
  • the vacuum lid 30-1 fits into the opening 21 of the transfer chamber to hermetically close it, releases the disk substrate 19 13 chucked on the lower surface, and removes it from the inside of the transfer chamber 12 Susep evening 2 2-Place on 2.
  • the disk substrate 19-2 in the figure shows this state.
  • the vacuum device drive mechanism 40-2 is driven by the exhaust pump 46 to lower the susceptor 22-2 to the position of the upper surface of the horizontal arm 26-2.
  • the internal disk transport mechanism 23 is driven to rotate by the motor 24, and transports the susceptor 22-2 into the first hermetic space 12-1.
  • This state is shown in FIG. 1 as susceptor 22-1, disk substrate 19-1, and vacuum device drive mechanism 40-1. It is located in the first hermetic space 12-1 that constitutes the disk transfer chamber 12.
  • the susceptor 22-1 drives the vacuum device drive mechanism 40-1 installed on its lower surface.
  • the susceptor 22-1 rises from the upper surface of the horizontal arm 26-1, and the sputter chamber opening 20 formed in the partition wall 18 that separates the spar chamber 11 from the disk transfer chamber 12. Is airtightly closed by the upper surface of the susceptor 22-1. As a result, the spark chamber 11 is sealed, and the center mask 17 of the disc board 19-1 is fitted with the center mask 17.
  • argon gas is introduced into the spa room 11 from a gas inlet (not shown), and a high discharge voltage is applied between the upper wall and the side wall of the spa room 11. Then, a rotating magnetic field generated by the magnet device 13 is applied to the spark chamber 11, and plasma is generated in the spark chamber 11 by discharge. Due to this discharge, the target material is released from the lower surface of the target 15 and deposited on the surface of the disk substrate 19-1 placed on the susceptor 22-1 to form a sputtering film. It is formed.
  • the vacuum device drive mechanism 401 is driven again to lower the susceptor 22-1 to the position of the upper surface of the horizontal arm 26-1.
  • the internal disk transfer mechanism 23 is rotated by the motor 24 to transfer the susceptor 22-1 into the second hermetic space 12-2. This state is shown in FIG. 1 as a susceptor 22-2, a disk substrate 19-2, and a vacuum device drive mechanism 40-2.
  • the drive mechanism 40-2 for the vacuum device installed on the lower surface of the susceptor 22-2 is driven again to raise the susceptor 22-2 from the upper surface of the horizontal arm 26-2, and the transfer chamber is moved.
  • the opening 21 is hermetically closed from the inside of the disk transfer chamber 12 by the upper surface of the susceptor 22-2.
  • the disk substrate 19-2 is chucked to the lower surface of the vacuum cover 30-1 and is rotatably transported onto the disk transport table 37 by the external disk transport mechanism 31.
  • the disk substrates 19-12 are detached from the lower surface of the vacuum lid 30-1 and placed on the disk transport table 42.
  • This state is shown by the disk substrate 19-3 in FIG.
  • the disk substrate 19-3 is transported by the disk transport table 37, and is taken out as a disk substrate 19-4 having a sputtered film formed on the surface.
  • the drive mechanisms 40-1 and 40-2 for the vacuum device of the present invention are arranged in the disk transfer chamber 12 where the entire drive mechanism constitutes a vacuum device.
  • a vacuum seal is not required because it is installed in a room. Therefore, there is no problem such as abrasion of the o-ring for the vacuum seal and mixing of impurities into the sputtering film due to the wear.
  • the vacuum device driving mechanisms 40-1 and 40-2 of the present invention can be reduced in size as a whole, the structure of the entire vacuum device can be reduced in size.
  • the vacuum device driving mechanisms 40-1 and 40-2 of the present invention press the target object such as the bottom surface of the disk transfer chamber 12 with the top of the airbag 42 whose shape is deformable.
  • the relative positions of the vacuum device drive mechanisms 40-1, 40-2 and the object to be pressed do not necessarily have to be exactly the same. For this reason, there is a degree of freedom in the installation position of the vacuum device drive mechanisms 40-1, 40-2 in the vacuum device, and the space can be effectively used.
  • the drive mechanism 40-1 and 40-2 for the vacuum device of the present invention requires more skill in the replacement maintenance of the airbag 42 and the like than the conventional replacement maintenance of the ring seal and the bellows. It is not necessary and can be replaced in a short time.
  • FIG. 7 is a horizontal sectional view showing a configuration of a multipurpose sputtering film forming apparatus showing another embodiment of the present invention.
  • a hollow rotary shaft 72 extending in the vertical direction is provided in the center of the inside of the airtight disk transfer chamber 71 having a substantially square cross section.
  • a frame 73 having a substantially square cross section and rotating in a horizontal plane with the rotation of the rotation shaft 72 is provided around the rotation shaft 72.
  • the four airbag drive mechanisms 74-1 to 74-4 as shown in FIGS. 2 to 4 are provided on the outer peripheral surface of the four wall surfaces of the azure body 73. Each of these airbag drive mechanisms 74-1 to 74-4 has a hollow circuit.
  • Pipes 75-introduced from outside via the revolving shaft 72; -75-4 are connected to each other, and high-pressure gas is supplied to the airbag drive mechanism 74-1-1 to 74-4 through these pipes 75-:! ⁇ 75-4. Are exhausted.
  • the four air bag drive mechanisms 74-1 to 74-4 move the susceptor 76-1 to 76-4 to the four sides of the disk transfer chamber 71 due to the protruding action of a part of each air bag. Pressing so as to close the openings 7 7-1 to 7 7-4. Fixed to the three outer peripheral surfaces of the three walls of the disk transfer chamber 7 1 through three openings 7 7-1 to 7 7-3 so that the three spars 7-1 to 7 8-3 communicate with each other. Have been.
  • a mouth drop mechanism 79 is provided outside the disk transfer chamber 71.
  • the mouth drop mechanism 79 includes a second frame 82 that rotates together with a second hollow rotary shaft 81 that is arranged to extend in the vertical direction, and is provided on the outer peripheral surfaces of two opposing wall surfaces of the frame 82.
  • two airbag drive mechanisms 83-1, 832 are provided. High-pressure gas is supplied to these airbag drive mechanisms 83-1 and 83-2 through high-pressure gas supply pipes (not shown) introduced from outside through a second hollow rotary shaft 81.
  • the two air bag drive mechanisms 83-1 and 83-2 form the disk transfer tables 80-1 and 80-2 on the wall surface of the disk transfer chamber 71 by a part of the projection of each air bag. Press so that the opening 7 7-4 is closed.
  • a disk substrate for forming a sputtering film is mounted and fixed on the surface thereof, and the load lock mechanism 79 opens the disk substrate.
  • the multipurpose sputtering apparatus is a susceptor.
  • the airbag drive mechanism 74-1 that drives the airbags 7-4 can be installed in the disk transfer chamber 71, which is an airtight container, as in the case of using the conventional cylinder mechanism. No reciprocating biston hermetic sealing means is required, and the device is simplified and miniaturized as a whole.
  • the load lock mechanism 79 installed outside the disk transfer chamber 71 can be simplified and downsized.
  • FIG. 8 is a sectional view showing another embodiment of the airbag drive mechanism used in the present invention. Note that, in this figure, since the basic configuration is the same as that of the airbag drive mechanism of FIG. 2, the corresponding components are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
  • a guide mechanism 91 for guiding the direction of expansion and contraction of the bellows 54 is provided inside the airbag 42, and a spring mechanism 92 for retracting the bellows 54 when exhausting the high-pressure gas.
  • a metal disk 93 is embedded in the top wall of the airbag 42, and a biston shaft 94 extending vertically into the airbag 42 is connected to the center of the metal disk 93.
  • the piston shaft 94 is supported by a bearing 95 provided on the guide mechanism 91, and the piston shaft 94 reciprocates in the bearing 95 in the vertical direction. By using an oil-based lubricant in the bearing 95, a smooth reciprocating motion is ensured.
  • the spring mechanism 92 is composed of a plurality of springs that connect the periphery of the metal disk 93 and the bottom surface of the airbag storage container 41.
  • the airbag driving mechanism thus configured is configured such that when high-pressure air is sent from a through-hole 52 provided on the bottom surface of the airbag storage container 41, the bellows portion 54 of the airbag 42 extends, 42 The top of 2 rises. At this time, the metal disc 93 within the top wall thickness of the airbag 42 is guided with its biston shaft 94 inside the bearing 95, so that the top of the airbag 42 also has high directional accuracy in the vertical direction. Moving. At this time, the spring mechanism 92 extends as the top of the airbag 42 rises.
  • the inside of the airbag 42 is The metal disk 93 in the top wall thickness is pulled downward by the contraction of the spring mechanism 92, and the bellows 54 also contracts. At this time, the piston shaft 94 connected to the metal disk 93 is guided in the bearing 95, so that the top of the airbag 42 also descends with high directional accuracy in the vertical direction.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a principal part showing another embodiment of the vacuum apparatus of the present invention. Since the configuration in the figure corresponds to the portion of the susceptor 22-1, supported by the internal disk transport mechanism 23 in the vacuum device shown in FIG. 1, the corresponding portions are denoted by the corresponding reference numerals, Detailed description is omitted.
  • two air bag driving mechanisms 101 and 102 are vertically stacked in two layers in the susceptor 22-1.
  • a communication port 103 is provided at a protruding portion of the airbag in the first-stage airbag drive mechanism 101, and is provided with a high-pressure gas inlet (not shown) of the second-stage airbag drive mechanism 102.
  • the connecting portion between the two airbag driving mechanisms 101 and 102 is screwed 105 via a plurality of hermetic seals 104.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part of a vacuum device showing still another embodiment of the present invention.
  • the vacuum device driving mechanisms 40-1, 40-2 provided in the lower part (hereinafter referred to as the first type).
  • the second driving mechanism for vacuum equipment Mechanisms 1 10-1 and 1 10-2 are installed respectively.
  • These second vacuum device drive mechanisms 1 10-1 and 1 10-2 respectively drive the disc substrates 19-1 and 19-2 mounted on the upper surfaces of the susceptors 22-1 and 22-2. Reciprocate up and down.
  • second vacuum device driving mechanisms 110-1 and 110-2 are respectively referred to as high-pressure gas supply pipes 43-1 and 43-2 (hereinafter referred to as first high-pressure gas supply pipes).
  • High-pressure gas for driving is supplied by independent second high-pressure gas supply pipes 112-1 and 112-2.
  • the vacuum device in FIG. 1 shows an exhaust mechanism for the sputter chamber 11 and the disk transfer chamber 12 which are omitted in FIG. That is, the exhaust port 11-1 formed on the side wall of the spat chamber 11 is provided with the exhaust duct 11-2 which is disposed adjacent to the disk transfer chamber 12 and extended to the bottom of the vacuum apparatus. .
  • a main pump 114-1 and an auxiliary pump 114-2 for exhaust are connected to a lower end of the exhaust duct 11-2.
  • an exhaust main pump 1 16-1 and an auxiliary pump 116-2 are connected to an exhaust port 12-3 formed at the bottom of the second hermetic space 12-2.
  • the disk transport table 37 is provided with a disk pusher 118 for attaching and detaching the disk substrates 19-3, 19-4 to the mechanical chucks 35-1, 35-2 of the external disk transport mechanism 31. Have been.
  • Fig. 11 shows that the susceptors 22-1 and 22-2 are lifted upward by the first vacuum device drive mechanisms 40-1 and 40-2, and the second vacuum device drive mechanism 110-10
  • the disk substrates 19-1, 19-2 are lifted up by 1, 110-2.
  • the disk substrate 19-1 is pressed against the lower surface of the mask 17 in the spa room 11 and the disk substrate 19-12 is placed in contact with the lower surface of the vacuum lid 30-1. ing.
  • FIGS. 12 and 13 are cross-sectional views of main parts showing in more detail the structure and operation of the vacuum device driving mechanism installed in the susceptor of the vacuum device shown in FIGS. 10 and 11, respectively. It should be noted that also in FIG. The same components as those shown in FIGS. 11 to 11 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 12 shows a state in which the susceptor 22_2 supported by the ring-shaped horizontal arm 26-2 of the internal disk transport mechanism 23 is located immediately below the transfer chamber opening 21. ing.
  • the first vacuum device drive mechanism 40-2 is installed on the lower surface of the susceptor 22-2, and the second vacuum device drive mechanism 110-2 is installed on the upper surface.
  • the first vacuum device drive mechanism 40 1-2 is installed downward on the lower surface of the susceptor 22-2, and the air package 42 protrudes toward the bottom 1 34 of the disk transfer chamber 12. It is configured to
  • the second vacuum device drive mechanism 110-2 is directed upward on the upper surface of the susceptor 22-2 so that the airbag 66 projects toward the ceiling of the disk transfer chamber 12-2. is set up.
  • the second vacuum device drive mechanism 110-2 has an airbag reinforcing member 68 shown in FIG. 5, and the upward projection of the airbag 66 is controlled by the stopper 69 to a certain extent. Is limited to On the upper surface of the airbag reinforcing body 68, a sensor guide 120 that fits into the center hole of the disc substrate 19 is fixed.
  • the sensor guide 120 is composed of three lower claws corresponding to the three upper claws forming the mechanical chuck 35-1. Before the disk substrate 19-2 rises, the sensor guide 120 secures the disk substrate 19-12 on the upper surface of the susceptor 22-2.
  • the upper jaw that constitutes the mechanical chuck 35-1 opens through the center hole of the disc substrate 1912 to open and mechanically hold the disc substrate 191-2.
  • the susceptor 22-2 supported by the ring-shaped horizontal arm 26-2 of the internal disk transport mechanism 23 is also provided with a plurality of susceptor pull-back mechanisms 124.
  • the susceptor pull-back mechanism 1 2 4 has a plurality of through holes 1 2 6 formed in the horizontal arm 26-2 around the susceptor 2 2-2, and passes through these through holes 1 2 6.
  • the upper end is Susep evening 2 2—
  • the guide shaft 130 fixed to the second flange 1 28 and the guide shaft 130 are loosely inserted into the guide shaft 130.
  • the lower end of the guide shaft 130 and the lower surface of the horizontal arm 26-2 are separated from each other.
  • a coil panel 132 that applies an elastic force in a direction of separating the two from each other.
  • reference numeral 134 denotes an exhaust port for the disk transfer chamber 12
  • reference numeral 136 denotes an O-ring for a vacuum seal.
  • FIG. 12 shows that neither the first vacuum device drive mechanism 40-2 nor the second vacuum device drive mechanism 110-2 is supplied with high-pressure gas for driving, and hence the air bag 4. 2, 66 are in the state of being stored in the storage container 61.
  • the first high-pressure gas supply pipe 43-2 and the second high-pressure gas supply pipe 43-2 are respectively connected to the first vacuum device drive mechanism 40-2 and the second vacuum device drive mechanism 110-2.
  • the respective airbags 4 2 and 6 6 are inflated and protrude downward and upward from inside the storage container 6 1.
  • the airbag 42 of the first vacuum device driving mechanism 40-2 presses the bottom plate 134 of the disk transfer chamber 12 via the airbag reinforcing member 68, and the susceptor is pressed by the reaction. 2 2— 2 rises.
  • the susceptor 22-2 closes the transfer chamber opening 21 with its upper surface, and the coil panel 13 2 of the susceptor pullback mechanism 12 4 is further compressed.
  • the air bag 66 of the second vacuum device driving mechanism 110-2 is connected to the disk substrate 19 via the airbag reinforcing member 68 in the direction of the vacuum lid 310-1 of the external disk transfer mechanism 31. Push up. Then, the upper pawls constituting the mechanical work 35-1 are inserted into the center holes of the disc substrate 19 to open three pawls, whereby the disc substrates 19-12 are held. When the high-pressure drive gas is exhausted from the first vacuum device drive mechanism 40-2 and the second vacuum device drive mechanism 110-2, the susceptor is pulled back. 4434
  • the coil panel 1332 of the mechanism 124 expands due to its elastic force, and returns the susceptor 22-2 to the original position shown in FIG.
  • the susceptor 22-2 arranged immediately below the transfer chamber opening 21 of the disk transfer chamber 12 has been described. It goes without saying that the susceptor 22-1 disposed immediately below the opening 20 of the evening room 11 also has the same structure and performs the same operation. However, the susceptor 22-1, which is located immediately below the opening 20 of the spa room 11, closes the opening 20 of the spa room 11 as well as the inside of the spa room 11. Push up the disc substrate 19-1 to make contact with the lower surface of the mask 17
  • the disk substrates 19-1 and 19-2 By moving the disk substrates 19-1 and 19-2 by the second vacuum device driving mechanisms 110-1 and 110-2 in this manner, the following problems in the conventional device can be obtained. Can be solved. In other words, the disk substrates 19-1, 1-9-2 placed on the upper surface of the susceptor 22-1, 22-2 are pressed into the opening 20 by the susceptor 22-1, in the spa room 11. Then, the disc substrate 19-1 is pressed against the sensing mask 17. However, simultaneously pressing two structures, the susceptor 22-1 and the disk substrate 199-1, against the different objects, the opening 20 and the mask 17 of the sensor, is difficult due to the mechanical dimensions. It is impossible from.
  • the susceptor 22-1 and 22-2 are provided with a 0 ring 1 36 to seal the disk transfer chamber 12 from the atmosphere when the opening 21 of the disk transfer chamber 12 is pressed. .
  • the 0-ring 1336 is not pressed with a sufficient force on the opening 20 side of the spa room 11 because it does not seal the atmosphere.
  • the susceptor 22-1 and the sputter chamber opening 20 do not adhere to each other with the 0 ring 13 36 interposed therebetween. It becomes difficult to press against the mask 17 and the peripheral mask (not shown). In other words, when the disk substrate 1911 is pressed against the sensor mask 17, the 0 ring 1336 of the susceptor 22-1 does not touch the opening 20 of the spark chamber, or vice versa.
  • the external disk transfer mechanism 31 is operated by the mechanical chucks 35-1, 35-2 and the vacuum chuck. You are using Susceptors 22-1 and 22-2 When the disc substrates 19 and 2 are placed on the upper surface and transported to the sputter room 11 at high speed, be careful not to drop the disc substrates 19-2. Following the tapered receiving portion, a vertically dug receiving portion is formed to prevent the disk from popping out. Therefore, the disk substrates 19-1 and 19-2 are located at a depth of about 5 mm below the upper surface of the susceptor 22-1 and 22-2.
  • the chucking mechanism such as the mechanical chucks 35-1, 35-2 of the external disk transport mechanism 31 has a long chucking mechanism to take out the disk substrates 19, 11 and 19-2 placed in this recessed position. That is, a length protruding at least about 5 mm from the lower surface of the vacuum lid 30-1 for securely closing the disk transfer chamber opening 21 is required.
  • the susceptors 22-1 and 22-2 on which the disk substrates 19-1 and 19-2 are mounted have a total clearance of about 7 mm, with a clearance of 2 mm for transport avoiding the chucking mechanism. You will need clearance. It is possible to secure the above clearance by moving the susceptor 22-1 and 22-2 up and down by their vacuum device drive mechanisms 40-1 and 40-2.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a vacuum apparatus showing still another embodiment of the present invention.
  • the first vacuum device driving mechanisms 140 0-1 and 140 0-2 for raising or lowering the susceptors 22-1 and 22-2 are the susceptors 22-1.
  • the airbags 1 4 2 1 and 1 4 2 1 2 are located on the bottom 1 3 4 of the disk transfer chamber, not in the 2 2 2 and 2, respectively. It is installed so as to protrude.
  • the airbag drive mechanisms 14 0 1 and 14 0 2 are installed at the bottom 13 4 of the transfer chamber, and only the protruding portions of the air bags 14 2 1 and 14 2 2 are susceptible. — Drive the susceptor against the lower end of 1, 2 2 -2.
  • a single sputter chamber is shown, but as shown in FIG. Needless to say, the present invention can be applied to a vacuum apparatus having a plurality of sputtering chambers for forming a film.
  • a common transfer chamber is provided for a plurality of sputter chambers, the disk substrate is carried into the transfer chamber from outside, and the disk substrate is transferred to each sputter chamber by a transfer mechanism that rotates in a horizontal plane. Disk substrate May be taken out of the vacuum apparatus again via the transfer chamber.
  • the drive mechanism for a vacuum device of the present invention operates with high-pressure gas and can be reduced in size as a whole, so that the entire drive mechanism can be installed inside the vacuum device. Accordingly, there is no need for a special means or mechanism for vacuum sealing, and there is no risk of impurities such as lubricating oil components entering the vacuum device.
  • the present invention is not limited to the sputtering apparatus, but may be a film forming apparatus such as a CVD apparatus or a vapor deposition apparatus, or a CDE or RIE. It can also be applied to a vacuum device such as a simple etching device.

Description

明細書 真空装置用駆動機構および真空装置 技術分野 本発明は例えばスパッ夕装置、 成膜装置あるいはエッチング装置のよ うな真空装置に関し、 特に被処理物体その他の物体を真空装置内で移 動させる駆動機構を備えた真空装置に関するものである。 背景技 従来、 真空装置の 1つである、 C Dあるいは D V Dなどの情報記録 用のディスクの製造に用いる枚葉式マグネ ト口ンスパッ夕装置におい ては、 表面に金属あるいは半金属物質からなる反射膜をスパッ夕リン グにより被着するためのプラスチックからなる光ディスク基板を、 搬 送機構により真空装置外部から内部に取り込むためのロードロック機 構が用いられている。 また、 このスパッ夕装置においては、 真空装置 内部に取り込まれた被処理物体である光ディスク基板は上記搬送機構 により真空装置内のスパッ夕室下部に搬送され、 スパッ夕室下部にお いて上下方向に往復運動するディスクプッシャ機構により、 スパッ夕 室内に上昇搬送される。
このようなスパッ夕装置においては、 上記の口一ド口ック機構および ディスクプッシャ機構はいずれも真空装置内で被処理物体を搬送して 上下方向に往復運動するリフ ト機構を備えている。 このリフ ト機構は、 そのほとんどが高圧空気シリンダーあるいは油圧シリ ンダ一が用いら れている。 このようなシリンダーを用いる理由は次の通りである。 例 えば口一ドロック機構は真空室外から真空シールを介して真空室内に シリンダ一口ッ ドを貫通させ、 口ッ ドの先端に設けた受け座を光ディ スク基板を載置するためのサセプ夕一に突き当てて連結し、 サセプ夕 —を真空室の真空蓋が設けられた内壁に押しつける。 この状態で被処 理物体である光ディスク基板を真空室内に取り込むために真空蓋を開 放すると、 大気圧がサセプ夕一を押し下げる方向に働くため、 シリン ダ一はこの力に耐えなければならない。 このシリンダ一に作用する大 気圧による力は 1 , 2 7 0〜1， 4 7 0ニュ一トン （N ) となるため、 高圧空気シリンダ一あるいは油圧シリンダ一が用いられる。
また、 このリフ ト機構は、 シリンダ一ロッ ド等その機構の一部が真 空室を構成する容器を貫通して設けられるため、 真空シールを必要と する。 この真空シールとしては 0リ ングシールやべローズシールが用 いられている。 ベロ一ズシールは金属製のダイャフラムを重ねて溶接 したもので、 シリンダ一口ッ ドと真空装置のリフ ト機構の固定面間に 取り付けることによりシールするものである。
しかしながら、 上記のような真空装置においては、 リフ ト機構とし て大きなスペースを占める高圧空気シリンダーあるいは油圧シリ ンダ —を用いるため、 装置が大型化する欠点があった。 また、 リフ ト機構 の一部が貫通する真空容器に設けられる 0リングシールは、 その内側 を金属製のシリンダーロッ ドが摺動するため、 磨耗が激しい。 0 リン グシールの磨耗はこの部分から真空シールが破壊され、 真空容器の気 密性を維持できなくなる。 この磨耗を防止し、 シール性の向上のため に、 従来から、 真空用のグリースが用いられているが、 このグリース に真空容器内の膜剥離物質やディスク基板の破片などが付着して真空 シールを破壊する原因となった。 また、 このグリースの成分が真空装 置の使用中に真空容器内に飛散し、 被処理物体に形成すべき被膜成分 に混入し、 その特性に悪影響を及ぼすことがあった。
他方、 ベローズシールは金属製のダイヤフラムがシリンダ一口ッ ド の往復運動に伴って伸縮するため、 長時間の使用により金属疲労が発 生し、 突然べローズが破壊され、 真空シールが破壊されることがあつ た。
したがって本発明の目的は、 小型で、 特別な真空シールのための手段 あるいは機構を必要としないリフ ト機構およびこれを備えた真空装置 を提供することにある。 図面の簡単な説明 図 1は本発明を真空装置の一形態である枚葉式マグネ トロンスパッ 夕装置に適用した実施形態を示す、 スパッ夕装置の断面図である。
図 2は本発明の真空装置用駆動機構の構造を示す図で、 各図の （A ) は断面図、 （B ) は斜視図である。
図 3は本発明の真空装置用駆動機構の構造を示す図で、 各図の （A ) は断面図、 （B ) は斜視図である。
図 4は本発明の真空装置用駆動機構の他の構造を示す図で、 各図の ( A ) は断面図、 （B ) は斜視図である。
図 5は本発明の真空装置用駆動機構のさらに他の構造を示す断面図 である。
図 6は本発明の真空装置用駆動機構による駆動サイクルを示すグラ フである。
図 7は本発明の他の実施形態を示す多目的スパッ夕成膜装置の構成 を示す水平断面図である。
図 8は本発明のエアバッグ駆動機構の他の実施形態を示す断面図で ある。
図 9は本発明の真空装置の他の実施形態を示す要部断面図である。 図 1 0は本発明のさらに他の実施形態を示す真空装置の断面図であ る ο
図 1 1は 図 1 0に示す真空装置の動作状態を示す断面図である。 図 1 2は図 1 0、 1 1に示す真空装置の要部を示す断面図である。 図 1 3は 図 1 2に示す真空装置の動作状態を示す断面図である。 図 1 4は本発明のさらに他の実施形態を示す真空装置の断面図であ ο 発明の詳細な説明 本発明の真空装置用駆動機構は、 気密容器内に固定設置される一端 が開放されたエアバッグ収納容器と、 この収納容器内に収納されたェ ァバッグと、 このエアバッグ内に高圧気体を供給する手段とからなり、 この高圧気体供給手段により前記エアバッグ内に高圧気体を供給する ことにより、 前記エアバッグの一部が前記エアバッグ収納容器の開放 端部から突出し、 これによつて前記真空容器内において対象物体を移 動することを特徴とするものである。
また、 本発明の真空装置用駆動機構は、 さらに、 前記エアバッグ内 の気体を排気する手段を備え、 この手段を用いて前記エアバッグ内の 気体を排気することにより、 前記エアバッグ収納容器の開放端部から 突出したエアバッグの一部を前記エアバッグ収納容器内に後退収納し、 これによつて、 前記真空容器内において対象物体を移動することを特 徴とするものである。
さらに、 本発明の真空装置用駆動機構においては、 前記エアバッグ は弾性体材料により構成され、 前記気体排気手段によりその内部の気 体が排気されたとき、 前記エアバッグ自体の弾性力により収納容器内 に後退収納されることを特徴とするものである。
さらに、 本発明の真空装置用駆動機構においては、 前記エアバッグ には、 前記気体排気手段によりその内部の気体が排気されたとき、 前 記ェアバッグを弾性力により前記エアバッグ収納容器内に後退収納さ せる弾性体手段が設けられていることを特徴とするものである。
さらに、 本発明の真空装置用駆動機構においては、 前記エアバッグ内 に高圧気体を供給する手段および前記前記エアバッグ内の気体を排気 する手段は、 前記エアバッグ収納容器を貫通して設けられる共通の貫 通口を介して気体を供給しあるいは排気することを特徴とするもので あ
さらに、 本発明の真空装置用駆動機構においては、 前記エアバッグ収 納容器の上面に、 前記開放端を閉塞するように配置されたェアバッグ 補強体と、 このエアバッグ補強体を内部に収納して、 エアバッグ補強 体の上下方向の移動をガイ ドするとともに、 その移動範囲を一定の範 囲に制限するように、 前記エアバッグ収納容器の上面に固定されたス トッパ一とをさらに備えたことを特徴とするものである。
次に、 本発明の真空装置は、 内部に気密な空間が形成された真空容 器と、 この真空容器内に配置された真空装置用駆動機構とからなり、 この真空装置用駆動機構は一端が開放されたエアバッグ収納容器と、 この収納容器内に収納されたエアバッグと、 このエアバッグ内に高圧 気体を供給する手段とからなり、 この高圧気体供給手段により前記ェ ァバッグ内に高圧気体を供給することにより、 前記エアバッグの一部 が前記エアバッグ収納容器の開放端部から突出し、 これによつて前記 真空容器内において被処理物体を移動させることを特徴とする
また、 本発明の真空装置は、 内部に気密な空間を形成する被処理物 体の搬送室と、 この搬送室を構成する隔壁に形成された処理室開口部 を介して連設される気密空間により構成される処理室と、 前記搬送室 を構成する隔壁に形成された搬送室開口部と、 前記搬送室内に設けら れ、 被処理物体を搬送するためのサセプ夕を前記搬送室開口部と前記 処理室開口部間で搬送する搬送機構と、 この搬送機構に設置され、 前 記処理室開口部あるいは前記搬送室開口部を気密に開閉するように前 記サセプ夕を駆動する真空装置用駆動機構とを備え、 この真空装置用 駆動機構は、 一端が開放されたエアバッグ収納容器と、 この収納容器 内に収納されたエアバッグと、 このエアバッグ内に高圧気体を供給す る手段とからなり、 この高圧気体供給手段により前記エアバッグ内に 高圧気体を供給することにより、 前記エアバッグの一部が前記エアバ ヅグ収納容器の開放端部から突出させ、 これによつて前記サセプ夕を 押圧して、 前記処理室開口部あるいは前記搬送室開口部を気密に閉塞 するように構成したことたことを特徴とするものである。
さらに、 本発明の真空装置においては、 前記搬送室の外部には、 外 部搬送機構が設置されており、 この外部搬送機構には、 垂直回転軸の 回りに回転する水平アームと、 この水平アームの端部に設けられた前 記搬送室開口部を機密に開閉する真空蓋とを備えたことを特徴とする ものである。
さらに、 本発明の真空装置においては、 前記処理室は前記搬送室に 連設された 1個または複数個のスパッ夕室であり、 前記被処理物体は ディスク基板であることを特徴とするものである。
さらに、 本発明の真空装置は、 内部に気密な放電空間を形成するス パッ夕室と、 このスパッ夕室内に磁界を印加するように、 前記スパッ 夕室の上方に配置された磁界発生装置と、 この磁界発生装置による磁 界が印加されるように、 前記スパッ夕室内上部に配置された夕ーゲッ トと、 前記スパッ夕室の底部を構成する隔壁に形成された開口部を介 して連設されるとともに、 前記スパッ夕室の底部から横方向に延長さ れた気密空間を形成する搬送室と、 この搬送室の前記スパッ夕室の底 部から横方向に延長された気密空間の天井部分に設けられた搬送室開 口部と、 前記搬送室内に設けられ、 スパッ夕膜を形成するためのディ スク基板を載置するためのサセプ夕を前記搬送室開口部と前記スパッ 夕室開口部間で交互に搬送する内部ディスク搬送機構と、 前記搬送室 開口部に嵌合してこの開口部を気密に閉塞するとともに、 下面に前記 ディスク基板を着脱自在に保持する複数の真空蓋と、 これらの真空蓋 を前記搬送室開口部と前記搬送室から離れた位置に配置されたデイス ク基板載置テーブル間で交互に搬送する外部ディスク搬送機構と、 前 記サセプ夕底部に設けられた真空装置用駆動機構とを備え、 この真空 装置用駆動機構は前記サセプ夕底部に固定設置され、 下端が開放され たエアパッグ収納容器と、 この収納容器内に収納されたエアバッグと、 このエアバッグ内に高圧気体を供給する手段とからなり、 この高圧気 体供給手段により前記エアバッグ内に高圧気体を供給することにより、 前記エアバッグの一部が前記エアバッグ収納容器の開放下端部から突 出して前記搬送室底面に接触押圧し、 これによつて前記サセプ夕をそ の上面が前記搬送室開口部に接触してこの開口部を気密に閉塞するよ うに構成したことを特徴とするものである。
さらに、 本発明の真空装置においては、 前記サセプ夕上部には、 前 記ディスク基板を前記サセプ夕上面から上昇させる第 2 の真空装置用 駆動機構が設けられ、 前記サセプ夕が前記搬送室開口部あるいは前記 スパッ夕室開口部に押圧されるとき、 前記外部ディスク搬送機構の真 空蓋に設けたディスクチャッキング機構に前記ディスク基板を挿入さ せ、 あるいは、 前記スパッ夕室内のセンタ一マスクに前記ディスク基 板を押圧させることを特徴とするものである。
また、 本発明の真空装置は、 内面が多角形の空間を形成し、 多角形 の複数の辺に対応する内壁に開口が形成されたディスク搬送室と、 こ のディスク搬送室の内部中心部に垂直方向に延長配置された中空の回 転軸と、 この回転軸の周囲に配置され、 前記回転軸の回転とともに回 転する枠体と、 この枠体の外周面に固定設置された複数個のエアバッ ク駆動機構と、 これらのエアバック駆動機構に高圧気体を供給し、 あ るいはこれらから排気をするために、 前記中空の回転軸内部を介して 前記エアバック駆動機構にそれぞれ連結された複数本のパイプと、 前 記複数個のエアバック駆動機構のそれぞれに駆動され、 前記ディスク 搬送室内壁に形成された開口を閉塞するように設けられた複数個のサ セプ夕と、 前記ディスク搬送室の外側に、 前記開口を介して連通する ように設置された複数個のスパッ夕室と、 同じく前記ディスク搬送室 の外側に設置され、 前記開口を介してディスクを前記ディスク搬送室 内に搬入し、 あるいは前記ディスク搬送室外に搬出する口一ドロック 機構とを備えたことを特徴とするものである。
以下、 本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 図 1は本発明を真空装置の一形態である枚葉式マグネ ト口ンスパッ 夕装置に適用した実施形態を示す、 スパッ夕装置の断面図である。 こ のスパッ夕装置は、 ほぼ円筒状の気密容器であるスパッ夕室 1 1 と、 このスパッ夕室 1 1の下側に、 このスパヅ夕室 1 1に連通して設けら れた同じく気密容器であるディスク搬送室 1 2 とを備えている。 スパ ッ夕室 1 1の上壁外面には磁石装置 1 3が回転モ一夕 1 4により回転 可能に設けられている。
スパッ夕室 1 1の上壁内面には成膜物質からなるデスク状の夕ーゲ ッ ト 1 5が水冷バッキングプレート 1 6に固定されている。 夕一ゲッ ト 1 5の中心部からはセン夕一マスク 1 7がスパヅ夕室 1 1内に垂直 に懸下されている。 スパッ夕室 1 1 とディスク搬送室 1 2 とを区切る 隔壁 1 8には、 デイスク基板 1 9の上表面をスパッ夕室 1 1に露出す るためのスパッ夕室開口部 2 0が設けられている。
ディスク搬送室 1 2は、 スパッ夕室 1 1の下側に位置する第 1の気 密空間 1 2— 1 とここからさらに横 （水平） 方向に延長された第 2の 気密空間 1 2— 2から構成されており、 これらの第 1および第 2の気 密空間は全体として概ね円筒あるいは半円筒形状となっている。 第 2 の気密空間 1 2— 2の天井部分には搬送室開口部 2 1が設けられてい る。 ディスク搬送室 1 2内には、 複数のディスク基板 1 9— 1、 1 9 - 2をそれぞれ載置するための複数個のサセプ夕 2 2— 1、 2 2 - 2 を備えた内部ディスク搬送機構 2 3が設けられている。 この内部ディ スク搬送機構 2 3はディスク基板 1 9— 1、 1 9一 2をスパッ夕室開 口部 2 0 と搬送室開口部 2 1 との間で交互に回転搬送する。 この内部 ディスク搬送機構 2 3はまた、 ディスク搬送室 1 2の中央部に垂直方 向に設けられた回転軸 2 5を備え、 ディスク搬送室 1 2の外部下側に 設置されたモー夕 2 4により回転駆動される。 この回転軸 2 5の頂部 には複数のリング状の水平アーム 2 6— 1、 2 6 - 2が固定されてお り、 それぞれにサセプ夕 2 2— 1、 2 2— 2が載置されている。
第 2の気密空間 1 2— 2の天井部分に設けられた搬送室開口部 2 1 には、 この開口部に嵌合して気密に閉塞するとともに、 下面にディス ク基板 1 9 一 1、 1 9 - 2を着脱自在に保持する複数の真空蓋 3 0 一 1、 3 0— 2が設けられる。 これらの複数の真空蓋 3 0— 1、 3 0— 2はディスク搬送室 1 2の外部に設けられた外部ディスク搬送機構 3 1により搬送される。 すなわち、 外部ディスク搬送機構 3 1は、 モ一 夕 3 2により回転駆動される垂直回転軸 3 3を備え、 この垂直回転軸 3 3の頂部には回転軸 3 3の半径方向に延長される水平ァ一ム 3 4— 1、 3 4— 2が固定されている。 これらの水平ァ一ム 3 4— 1、 3 4 ― 2の先端部には搬送室開口部 2 1に嵌合する真空蓋 3 0— 1、 3 0 — 2が固定されている。 真空蓋 3 0— 1、 3 0— 2の下面にはデイス ク基板 1 9の中心孔に挿入して、 ディスクを着脱するメカニカルチヤ ック 3 5— 1、 3 5— 2が設けられており、 これらのメカニカルチヤ ック 3 5— 1、 3 5— 2によりディスク基板 1 9を搬送するように構 成されている。 ディスク搬送室 1 2の外部にはまた、 モ一夕 3 6によ り水平面内で回転するディスク搬送テーブル 3 7が設けられている。 ディスク搬送テーブル 3 7には複数のディスク基板 1 9 一 3、 1 9 — 4が載置されている。 ディスク搬送テ一ブル 3 7が回転してデイス ク基板 1 9— 3が外部ディスク搬送機構 3 1により搬送される真空蓋 3 0— 2の直下に移動したとき、 真空蓋 3 0— 2にチャックされる。 チャックされたディスク基板 1 9— 3は外部ディスク搬送機構 3 1の 回転によりディスク搬送室 1 2の搬送室開口部 2 1の位置に搬送され る。 そしてディスク基板 1 9— 3は真空蓋 3 0— 2が搬送室開口部 2 1に嵌合したとき真空蓋 3 0 - 2の下面から離脱され、 ディスク搬送 室 1 2内のサセプ夕 2 2— 2上に載置される。 この状態のディスク基 板が図の 1 9— 2で示されている。
サセプ夕 2 2— 1、 2 2 - 2の底部には、 真空装置用駆動機構 4 0 一 1、 4 0— 2が固定設置されている。 これらの真空装置用駆動機構 4 0— 1、 4 0— 2は後に図 2乃至図 5を用いて詳述するが、 下端が 開放されたエアバッグ収納容器 4 1 一 1、 4 1— 2 と、 これらの収納 容器内に収納されたエアバッグ 4 2— 1、 4 2— 2 と、 これらのエア バッグ内に前記エアバッグ収納容器 4 1— 1、 4 1— 2を貫通して高 圧気体を供給するパイプ 4 3— 1、 4 3 - 2とから構成されている。 この高圧気体供給パイプ 4 3 - 1 , 4 3— 2の端部は内部ディスク搬 送機構 2 3の回転軸 2 5内に形成された中空部 （図示せず） を介して ディスク搬送室 1 2の外部に導出される。 そしてパイプ 4 3— 1、 4
3— 2の端部には、 それぞれ 3方弁 4 4— 1、 4 4— 2が連結されて いる。 これらの 3方弁 4 4— 1、 4 4一 2は高圧気体供給パイプ 4 3 — 1、 4 3 - 2の端部を高圧気体供給源 4 5および排気ポンプ 4 6に 選択的に連結する。 この 3方弁 4 4— 1、 4 4一 2を高圧気体供給源
4 5側に切替えてエアバッグ 4 2— 1、 4 2 - 2内に高圧気体を供給 すると、 エアバッグ 4 2— 1、 4 2— 2の一部が前記エアバヅグ収納 容器 4 1 一 1、 4 1— 2の開放下端部から突出してディスク搬送室 1 2の底面に接触する。 この状態でさらに高圧気体供給源 4 5からエア バッグ 4 2— 1、 4 2— 2内に高圧気体を供給すると、 エアバッグ 4 2— 1、 4 2— 2の下部突出部がディスク搬送室 1 2の底面を押圧し、 この反作用によりサセプ夕 2 2— 1、 2 2— 2が上昇し、 その上面が スパッ夕室開口部 2 0あるいは搬送室開口部 2 1に接触してこれらの 開口部を気密に閉塞する。
図 2乃至図 5は真空装置用駆動機構の構造を示す図で、 図 2乃至図 4の （A ) は断面図、 （B ) は斜視図である。 図 2に示す真空装置用駆 動機構 4 0は円筒状のエアバッグ収納容器 4 1を備えている。 このェ ァバッグ収納容器 4 1の上面には開口 5 1が形成され、 底面には貫通 口 5 2が形成されている。 このエアバッグ収納容器 4 1内には、 底部 にェアバッグ収納容器 4 1の貫通口 5 2に連通するエア導入口 5 3が 形成されたエアバッグ 4 2が収納されている。 エアバッグ 4 2はその 底部がエアバッグ収納容器 4 1の底部に固定されている。 エアバッグ 4 2の本体中央部から上部には本体下部より小さな直径の蛇腹 5 4が 形成されており、 この蛇腹 5 4はそれが伸長するとき、 エアバッグ収 納容器 4 1の開口 5 1を通過して収納容器 4 1の外部に突出可能に構 成されている。 エアバッグ 4 2は例えばウレタンゴムあるいはブナゴ ムのような弾性有機材料により構成されており、 その内部がほぼ真空 に排気されている状態においては、 エアバッグ 4 2の頂部は収納容器 4 1の外部に位置するが、 蛇腹 5 4の大部分は収納容器 4 1内に収納 されている。 なお、 収納容器 4 1はエアバッグ 4 2より強度の高い変 形しにくい材料、 例えば金属材料により構成される。
エアバッグ収納容器 4 1の貫通口 5 2には、 図 1に示した高圧気体 供給パイプ 4 3— 1、 4 3 - 2が連結され、 高圧気体が貫通口 5 2か らェアバッグ 4 2内に供給される。 この結果ェアバヅグ 4 2内に高圧 気体が充満してエアバッグ 4 2の蛇腹 5 4部分が開口 5 1 を通過して 収納容器 4 1の外部に伸長突出する。 このときエアバッグ 4 2の下部 はその直径が蛇腹 5 4部分よりも大きいため、 エアバッグ収納容器 4 1の開口 5 1を通過することなく、 収納容器 4 1内に残留している。 エアバッグ収納容器 4 1の開口 5 1を通過して収納容器 4 1の外部に 伸長突出した蛇腹 5 4部分はその頂部によりこれに接触する他の物体 を押圧する。 図 1においては真空装置用駆動機構 4 0— 1、 4 0 - 2 はサセプ夕 2 2— 1、 2 2 - 2の底面に図 2に示されている状態に対 して、 上下を逆転して設置されている。 このため収納容器 4 1の外部 に伸長突出したエアバッグ 4 2の頂部はディスク搬送室 1 2の底面を 押圧し、 この反作用によりサセプ夕 2 2— 1、 2 2— 2が上昇する。 ェアバッグ 4 2内に高圧気体が充満した状態において、 図 1に示し た 3方弁 4 4— 1、 4 4一 2を排気ポンプ 4 6側に切替えて、 ェアバ ヅグ 4 2内の気体を排気すると、 エアバッグ 4 2の蛇腹 5 4はその弾 性力により収縮し、 図 2に示すように、 その頂部は収納容器 4 1の外 部に位置するが、 その大部分は収納容器 4 1内に復帰する。
図 3に示す真空装置用駆動機構 6 0は、 エアバッグ収納容器 6 1が 全体として直方体の筐体であり、 このエアバッグ収納容器 6 1内に収 納されるエアバッグ 6 2の伸縮機構である蛇腹 6 3の構造が異なる点 を除き、 図 2の真空装置用駆動機構 4 0とほぼ同じ構造である。 この ため、 同一構成部分には同一の符号を付し、 詳細な説明は省略する。 この真空装置用駆動機構 6 0におけるエアバッグ 6 2の蛇腹 6 3部分 は、 その垂直断面が S字状に曲折されている。 すなわち、 このエアバ ッグ 6 2の本体下部は、 その水平断面がエアバッグ収納容器 6 1の底 面とほぼ同一の形状および面積を有しており、 本体上部は水平断面が エアバッグ収納容器 6 1の上面に形成された矩形の開口 6 4の開口面 より小さな面積の矩形に構成されている。 そしてエアバヅグ 6 2の本 体上部と本体下部とは上述したように、 垂直断面が S字状に曲折され た蛇腹 6 3により結合されている。 この蛇腹 6 3はエアバッグ 6 2内 に高圧気体が供給されると伸長し、 この結果開口 6 4を介してェアバ ッグ収納容器 6 1の外部に位置する頂部が上昇する。 そしてエアバッ グ 6 2内の気体が排気されると、 蛇腹 6 3はその弾性力により収縮し、 この結果開口 6 4を介してエアバッグ収納容器 6 1の外部に位置する 頂部が下降する。
図 4に示す真空装置用駆動機構 6 5は、 エアバッグ 6 6の伸縮機構 が異なる点を除き、 図 3の真空装置用駆動機構 6 0 とほぼ同じ構造で あるため、 同一構成部分には同一の符号を付し、 詳細な説明は省略す る。 この真空装置用駆動機構 6 5のエアバッグ 6 6は図 2あるいは図 3のエアバッグ 4 2、 6 2のように蛇腹 5 4、 6 3を設けることなく、 エアバッグ 6 6全体の弾性力により伸縮するように構成されている。 図 5は本発明のさらに他の実施形態を示す真空装置用駆動機構の断 面である。 同図においては、 図 3の真空装置用駆動機構 6 0 と同一構 成部分には同一の符号を付し、 詳細な説明は省略する。 図 5に示す真 空装置用駆動機構 6 7においては、 エアバッグ収納容器 6 1の上面に 形成された矩形の開口 6 4の上部に、 この開口 6 4を閉塞するェアバ ヅグ補強体 6 8が設けられている。 このエアバッグ補強体 6 8は、 そ の底部 6 8 - 1がエアバッグ収納容器 6 1の開口 6 4部を閉塞するよ うな面積を有している。 また、 本体部 6 8— 2はその水平断面が、 底 部 6 8— 1 より狭い面積を有している。 エアパッグ補強体 6 8はその 垂直断面がほぽ凸字形をなすように構成されている。 このエアバッグ 補強体 6 8は弾性有機材料で構成されるエアバッグ 6 2本体に対し、 金属等のより強度の高い変形しにくい材料により構成される。 ェアバ ヅグ収納容器 6 1の開口 6 4周囲にはス トヅパー 6 9がボルト 7 0に より固定されている。 このス トッパー 6 9はエアバッグ補強体 6 8を 内部に収納して、 エアバッグ補強体 6 8の上下方向の移動をガイ ドす るとともに、 その移動範囲を一定の範囲に制限する。 すなわち、 ス ト ツバ一 6 9は頂部にエアバッグ補強体 6 8の本体部 6 8— 2が通過で きる開口部 6 9― 1が形成された筐体により構成され、 エアバッグ補 強体 6 8がその内部を上下に案内されて移動する。 エアバッグ補強体 6 8の移動ス トロークは、 その底部 6 8 一 1がエアバッグ収納容器 6 1上に接触する位置を下限とし、 その底部 6 8— 1がス トッパー 6 9 の頂部開口部 6 9— 1に到達する位置を上限とする範囲である。 移動 ス トロークの上限において、 エアバヅグ補強体 6 8はその底部 6 8— 1の面積が開口部 6 9— 1の面積より広いため、 開口部 6 9— 1 を通 過することができずにこの位置でその移動を停止する。
図 2乃至 4に示した真空装置用駆動機構においては、 エアバッグは 金属製のエアバッグ収納容器に覆われているが、 高圧気体の供給によ り、 エアバッグが突出する部分は弾性有機材料で構成されたエアバッ グ自体が真空室内に突出する。 このため、 エアバッグが突出する部分 を受け止める対象物がが確実に存在しないと、 エアバッグは破裂する まで膨張することになる。 図 5に示した真空装置用駆動機構は、 この ような恐れを除去し、 安全かつ確実に動作させるために、 エアバッグ 突出部に金属等の補強体 6 8を設置し、 エアバッグ 6 2が安全なス ト ローク以上収納容器 6 1の外部に伸張しないように構成されている。 図 6はこのように構成された真空装置用駆動機構による駆動サイク ルを示すグラフである。 同図の横軸は時間で 1 目盛りは 1 0 0 m s e sで表示されている。 また、 縦軸は真空装置用駆動機構による駆動距 離で、 1 目盛りは 0 . 5 m mで表示されている。 このグラフは、 真空 中に設置された真空装置用駆動機構に、 5 . 9 X 1 0 ·3 Ρ aの高圧気体 の供給と排気をほぼ 1秒間隔で交互に繰り返し、 エアパッグ頂部の移 動距離の変化を測定したものである。 このグラフから、 この真空装置 用駆動機構の立上がりは 0 . 0 2秒、 立ち下がりは 0 . 0 9秒を要す ることがわかる。
次に、 このように構成された図 1の枚葉式マグネ トロンスパッ夕装 置の動作を説明する。 先ず、 ディスク搬送室 1 2を構成する第 2の気 密空間 1 2— 2内に配置されたサセプ夕 2 2— 2下面に設置された真 空装置用駆動機構 4 0 - 2を高圧気体供給源 4 5により駆動する。 真 空装置用駆動機構 4 0— 2はサセプ夕 2 2— 2を水平アーム 2 6— 2 の上面より上昇させ、 搬送室開口部 2 1をサセプ夕 2 2— 2の上面に より気密に閉塞する。
一方、 ディスク搬送テーブル 3 7上に載置された、 スパッ夕処理が 施される前のディスク基板 1 9 一 3、 1 9 一 4は、 外部ディスク搬送 機構 3 1により搬送される真空蓋 3 0— 2の下面にチヤヅクされる。 真空蓋 3 0— 2は外部ディスク搬送機構 3 1によりディスク搬送室 1 2の搬送室開口部 2 1に回転搬送される。 この状態は図 1の真空蓋 3 0— 1で示されている。 真空蓋 3 0— 1はこの搬送室開口部 2 1に嵌 合してこれを気密に閉塞するとともに、 下面にチャックしたディスク 基板 1 9 一 3を離脱し、 これをディスク搬送室 1 2内のサセプ夕 2 2 — 2上に載置する。 図のディスク基板 1 9— 2はこの状態を示してい る。 次いで真空装置用駆動機構 4 0 - 2を排気ポンプ 4 6により駆動 して、 サセプ夕 2 2— 2を水平アーム 2 6— 2の上面の位置まで下降 させる。 この状態において内部ディスク搬送機構 2 3は、 モ一夕 2 4 により回転駆動され、 サセプ夕 2 2— 2を第 1の気密空間 1 2— 1内 に搬送する。 この状態は図 1においてはサセプ夕 2 2— 1、 ディスク 基板 1 9— 1、 真空装置用駆動機構 4 0— 1 として示されている。 ディスク搬送室 1 2を構成する第 1の気密空間 1 2— 1内に配置さ れたサセプ夕 2 2— 1は、 その下面に設置された真空装置用駆動機構 4 0— 1を駆動する。 これにより、 サセプ夕 2 2— 1は水平アーム 2 6― 1の上面より上昇し、 スパッ夕室 1 1 とディスク搬送室 1 2 とを 区切る隔壁 1 8に形成されたスパッ夕室開口部 2 0をサセプ夕 2 2— 1の上面により気密に閉塞する。 これによつてスパッ夕室 1 1が密閉 され、 ディスク基板 1 9— 1の中心孔にはセン夕一マスク 1 7が嵌合 する。
この状態において、 スパヅ夕室 1 1にはガス導入口 （図示せず） か らアルゴンガスが導入され、 スパッ夕室 1 1上壁と側壁間に放電用高 電圧が印加される。 そして磁石装置 1 3による回転磁界がスパッ夕室 1 1内に印加され、 スパッ夕室 1 1内には放電によるプラズマが発生 する。 この放電により、 ターゲッ ト 1 5の下面から夕一ゲッ ト材料物 質が放出され、 サセプ夕 2 2— 1上に載置されたディスク基板 1 9 - 1の表面に堆積してスパッ夕膜が形成される。
ディスク基板表面へのスパッ夕膜形成工程が完了すると、 真空装置 用駆動機構 4 0一 1を再び駆動して、 サセプ夕 2 2— 1を水平アーム 2 6 - 1の上面の位置まで降下させる。 次いで、 内部ディスク搬送機 構 2 3をモ一夕 2 4により回転駆動して、 サセプ夕 2 2— 1を第 2の 気密空間 1 2— 2内に搬送する。 この状態は図 1においてはサセプ夕 2 2 - 2 , ディスク基板 1 9— 2、 真空装置用駆動機構 4 0— 2 とし て示されている。
次いで、 サセプ夕 2 2— 2下面に設置された真空装置用駆動機構 4 0 - 2を再び駆動して、 サセプ夕 2 2— 2を水平アーム 2 6— 2の上 面より上昇させ、 搬送室開口部 2 1 をサセプ夕 2 2— 2の上面により ディスク搬送室 1 2の内部から気密に閉塞する。 この状態において、 ディスク基板 1 9— 2は真空蓋 3 0— 1の下面にチャックされ、 外部 ディスク搬送機構 3 1によりディスク搬送テーブル 3 7上に回転搬送 される。 そしてディスク基板 1 9一 2はこの状態で真空蓋 3 0— 1の 下面から離脱されディスク搬送テーブル 4 2上に載置される。 この状 態は図 1のディスク基板 1 9— 3で示されている。 ディスク基板 1 9 ― 3はディスク搬送テーブル 3 7により搬送され、 表面にスパヅ夕膜 が形成されたディスク基板 1 9— 4として取り出される。
以上説明した本発明の実施形態に示されるように、 本発明の真空装 置用駆動機構 4 0— 1、 4 0— 2は、 その駆動機構全体が真空装置を 構成するディスク搬送室 1 2内に設置されているため真空シ一ルを必 要としない利点がある。 したがって真空シール用の〇リングの磨耗や これによる不純物のスパッ夕膜への混入等の問題を生ずることがない。 また、 本発明の真空装置用駆動機構 4 0— 1、 4 0— 2は、 全体と して小型にできるため、 真空装置全体の構造を小型にできる。
さらに、 本発明の真空装置用駆動機構 4 0— 1、 4 0— 2は、 その 形状が変形可能なエアバッグ 4 2の頂部によりディスク搬送室 1 2の 底面等、 対象物体を押圧するため、 真空装置用駆動機構 4 0— 1、 4 0— 2と押圧対象物体との相対的な位置関係は必ずしも正確に一致す る必要がない。 このため、 真空装置内での真空装置用駆動機構 4 0— 1、 4 0— 2の設置位置の自由度があり、 スペースの有効活用が計れ る。
さらに、 本発明の真空装置用駆動機構 4 0— 1、 4 0— 2は、 従来 の〇リングシ一ルやべローズの交換メンテナンスに比較して、 ェアバ ッグ 4 2等の交換メンテナンスに熟練を必要とせず、 短時間に交換が 可能である。
図 7は本発明の他の実施形態を示す多目的スパッ夕成膜装置の構成 を示す水平断面図である。 断面がほぼ正方形の気密なディスク搬送室 7 1の内部中心部には垂直方向に延長された中空の回転軸 7 2が設け られている。 この回転軸 7 2の周囲には断面がほぼ正方形で回転軸 7 2の回転に伴って水平面内で回転する枠体 7 3が設けられている。 こ の梓体 7 3の 4つの壁面の外周面には図 2乃至図 4に示したような、 4個のエアバッグ駆動機構 7 4— 1〜 7 4— 4が設けられている。 こ れらのエアバッグ駆動機構 7 4— 1〜 7 4— 4にはそれぞれ中空の回 転軸 7 2を介して外部から導入されるパイプ 7 5— ；！〜 7 5— 4が連 結されており、 これらのパイプ 7 5—：!〜 7 5— 4を介してエアバッ グ駆動機構 7 4— 1〜 7 4— 4に高圧気体が供給され、 あるいはそれ らが排気される。 4個のエアバヅグ駆動機構 7 4— 1〜 7 4— 4はそ れそれのェアバッグの一部の突出作用により、 サセプ夕 7 6— 1〜 7 6— 4をディスク搬送室 7 1の周囲 4壁面に形成された開口 7 7— 1 〜 7 7— 4を閉塞するように押圧する。 ディスク搬送室 7 1の 3つの 壁面の外周面にはそれぞれ、 開口 7 7 - 1〜 7 7— 3を介して 3個の スパッ夕室 7 8— 1〜 7 8— 3が連通するように固定されている。 こ れらの 3個のスパ ヅ夕室 7 8 - 1〜 7 8— 3は多目的のスパ ヅ夕リン グを行うための異なる条件で動作するもので、 例えば、 図示しないが それぞれ異なる材料の夕一ゲッ トを備え、 異なる種類の膜を形成する ことができるように構成されている。 ディスク搬送室 7 1の外部には 口一ドロヅク機構 7 9が設置されている。 口一ドロヅク機構 7 9は垂 直方向に延長配置された第 2の中空回転軸 8 1 とともに回転する第 2 の枠体 8 2を備え、 この枠体 8 2の対向する 2つの壁面外周面に図 2 乃至図 4に示したような、 2個のエアバッグ駆動機構 8 3— 1、 8 3 一 2が設けられている。 これらのエアバッグ駆動機構 8 3— 1、 8 3 — 2には、 図示しないが第 2の中空回転軸 8 1 を介して外部から導入 される高圧気体供給パイプによりそれぞれ高圧気体が供給される。 2 個のエアバヅグ駆動機構 8 3— 1、 8 3 - 2はそれぞれのェアバヅグ の一部の突出作用により、 ディスク搬送テーブル 8 0— 1、 8 0— 2 をディスク搬送室 7 1の壁面に形成された開口 7 7— 4を閉塞するよ うに押圧する。 ディスク搬送テーブル 8 0— 1、 8 0— 2には図示し ないが、 その表面にスパッ夕膜を形成するためのディスク基板が載置 固定され、 ロードロック機構 7 9はディスク基板を開口 7 7— 4を介 して外部からディスク搬送室 7 1内に供給し、 あるいは、 ディスク搬 送室 7 1内から外部に取り出す。
この実施形態による多目的スパッ夕成膜装置は、 サセプ夕 7 6— 1 〜 7 6— 4を駆動するエアバッグ駆動機構 7 4— 1〜 7 4— 4を全て 気密容器であるディスク搬送室 7 1内に設置できるため、 従来のシリ ンダ機構を用いる場合のように、 往復運動するビス トンの気密シール 手段を必要とせず、 装置が全体的に簡素化、 小形化される。 また、 デ イスク搬送室 7 1の外部に設置されるロードロック機構 7 9も同様に、 簡素化、 小形化が図れる。
図 8は本発明に用いられるェアバッグ駆動機構の他の実施形態を示 す断面図である。 なお、 同図においては図 2のエアバッグ駆動機構と 基本的な構成は同じでるため、 対応する構成部分には同じ符号を付し、 詳細な説明は省略する。
この実施形態においては、 エアバッグ 4 2内部に蛇腹部 5 4の伸縮 方向をガイ ドするガイ ド機構 9 1 と高圧気体の排気時、 蛇腹部 5 4を 後退させるためのスプリング機構 9 2を備えている。 エアバッグ 4 2 の頂部肉厚内には金属ディスク 9 3が埋設されており、 この金属ディ スク 9 3の中心には、 ェアバッグ 4 2内に垂直に延長されたビス トン 軸 9 4が連結されている。 ビス トン軸 9 4はガイ ド機構 9 1に設けら れた軸受 9 5に支持され、 ピス トン軸 9 4はこの軸受 9 5内を垂直方 向に往復運動する。 この軸受 9 5内には油性の潤滑材を用いることに より、 円滑な往復運動を確保する。 スプリング機構 9 2は金属ディス ク 9 3の周辺部とエアバッグ収納容器 4 1の底面間を結合する複数本 のスプリングにより構成されている。
このように構成されたェアバッグ駆動機構は、 エアバッグ収納容器 4 1の底面に設けられた貫通口 5 2から高圧空気が送り込まれると、 エアバッグ 4 2の蛇腹部 5 4が伸長し、 エアバッグ 4 2の頂部が上昇 する。 このとき、 エアバッグ 4 2の頂部肉厚内の金属ディスク 9 3は そのビス トン軸 9 4が軸受 9 5内を案内されることにより、 エアバッ グ 4 2の頂部も垂直方向に高い方向精度をもって移動する。 このとき、 スプリング機構 9 2はエアバッグ 4 2の頂部の上昇とともに伸長する。 次に、 高圧空気が貫通口 5 2から排出されると、 エアバッグ 4 2内部 の気圧が低下するため、 頂部肉厚内の金属ディスク 9 3がスプリング 機構 9 2の収縮により下方に引っ張られ、 これによつて蛇腹部 5 4も 収縮する。 このとき、 金属ディスク 9 3に連結されたピス トン軸 9 4 が軸受 9 5内を案内されることにより、 エアバッグ 4 2の頂部も垂直 方向に高い方向精度をもって下降する。
このように、 この実施形態のエアバッグ駆動機構は、 柔軟な弾性体 からなるエアバッグの伸縮による駆動の位置精度を向上することがで きる。 また、 この実施形態においては、 ガイ ド機構が密閉されたエア バッグ内に設けられているため、 エアバッグ駆動機構を真空容器内に おいて用いる場合であっても、 油性の潤滑材を用いることができる。 図 9は本発明の真空装置の他の実施形態を示す要部断面図である。 なお、 同図の構成は図 1に示した真空装置における内部ディスク搬送 機構 2 3に支持されたサセプ夕 2 2— 1の部分に相当するため、 対応 する部分には対応する符号を付し、 詳細な説明は省略する。 この実施 形態においては、 サセプ夕 2 2— 1内に 2個のエアバヅグ駆動機構 1 0 1、 1 0 2が垂直方向に 2段に積層配置されている。 そして 1段目 のエアバッグ駆動機構 1 0 1におけるエアバッグの突出部に連通口 1 0 3を設け、 これを 2段目のエアバッグ駆動機構 1 0 2の高圧気体導 入口 （図示せず） に連結して、 多段構造のエアバッグ駆動機構を構成 している。 なお、 2個のエアバッグ駆動機構 1 0 1、 1 0 2の連結部 は、 複数個の気密シール 1 0 4を介してネジ止め 1 0 5されている。 このような構成により、 各段のエアバッグ突出部の移動ス トロークが 加算された、 より大きなス トロークの駆動機構が得られる。
図 1 0は本発明のさらに他の実施形態を示す真空装置の要部断面図で ある。 なお、 同図の構成は図 1に示した真空装置における各構成部分 に対応する部分には対応する符号を付し、 詳細な説明は省略する。 こ の実施形態においては、 サセプ夕 2 2— 1、 2 2 - 2内上部に、 低部 に設けられた真空装置用駆動機構 4 0— 1、 4 0 - 2 (以下ではこれ らを第 1の真空装置用駆動機構という。） の他に第 2 の真空装置用駆動 機構 1 10— 1、 1 10— 2がそれぞれ設置されている。 これらの第 2 の真空装置用駆動機構 1 1 0— 1、 1 10— 2は、 それぞれサセプ夕 22— 1、 22— 2上面に載置されるディスク基板 1 9— 1、 1 9— 2を上下方向に往復移動させる。 これらの第 2 の真空装置用駆動機構 1 10— 1、 1 1 0— 2は、 それぞれ高圧気体供給パイプ 43— 1、 43 -2 (以下これらを第 1の高圧気体供給パイプという。） とは独立 した第 2 の高圧気体供給パイプ 1 12— 1、 1 12— 2により駆動用 の高圧気体が供給されている。 同図の真空装置には、 図 1においては 省略されたスパッ夕室 1 1およびディスク搬送室 1 2用の排気機構が 示されている。 すなわち、 スパッ夕室 1 1の側壁に形成された排気口 1 1 - 1にはディスク搬送室 1 2に隣接して真空装置底部に延長配置 された排気ダク ト 1 1— 2が設けられている。 この排気ダク ト 1 1— 2の下端には排気用の主ポンプ 1 14一 1および補助ポンプ 1 14— 2が連結されている。 また、 第 2の気密空間 1 2— 2の底部に形成さ れた排気口 1 2— 3には排気用の主ポンプ 1 1 6— 1および補助ボン プ 1 16— 2が連結されている。 なお、 ディスク搬送テ一ブル 37に は、 外部ディスク搬送機構 3 1のメカニカルチャック 35— 1、 35 — 2にディスク基板 19-3、 19 -4を着脱するためのディスクプッシ ャ一 1 18が設けられている。
図 1 1は、 第 1の真空装置用駆動機構 40— 1、 40— 2によりサ セプ夕 22— 1、 22-2を上方にリフ トするとともに、 第 2 の真空 装置用駆動機構 1 10— 1、 1 1 0— 2により、 ディスク基板 1 9— 1、 19— 2を上方にリフ トした状態を示している。 この状態におい ては、 ディスク基板 1 9— 1はスパヅ夕室 1 1内のセン夕一マスク 1 7の下面に押圧されるとともに、 ディスク基板 19一 2は真空蓋 30 ― 1下面に接触配置されている。
図 12、 1 3はそれぞれ図 10、 1 1に示される真空装置のサセプ 夕に設置された真空装置用駆動機構の構造および動作をより詳細に示 す要部断面図である。 なお、 同図においても、 図 1乃至 5、 図 1 0乃 至 1 1に示された構成部分と同一の構成部分には同一符号を付し、 詳 細な説明は省略する。
図 1 2は、 内部ディスク搬送機構 2 3のリ ング状の水平アーム 2 6 - 2に支持されたサセプ夕 2 2 _ 2が、 搬送室開口部 2 1の直下に配 置された状態を示している。 サセプ夕 2 2— 2の下面には第 1の真空 装置用駆動機構 4 0 - 2が設置され、 上面には第 2 の真空装置用駆動 機構 1 1 0— 2が設置されている。 第 1の真空装置用駆動機構 4 0 一 2はサセプ夕 2 2— 2の下面に下向きに設置されており、 そのエアパ ッグ 4 2はディスク搬送室 1 2の底部 1 3 4に向かって突出するよう に構成されている。 これに対して第 2 の真空装置用駆動機構 1 1 0— 2はエアバッグ 6 6がディスク搬送室 1 2の天井部分に向かって突出 するように、 サセプ夕 2 2— 2の上面に上向きに設置されている。 第 2 の真空装置用駆動機構 1 1 0— 2は図 5に示したエアバッグ補強体 6 8を有しており、 エアバッグ 6 6の上方への突出がス トッパー 6 9に より一定の範囲に制限される。 エアバッグ補強体 6 8の上面にはディ スク基板 1 9の中心孔に嵌合するセン夕一ガイ ド 1 2 0が固定されて いる。 このセン夕一ガイ ド 1 2 0はメカニカルチャック 3 5— 1を構 成する 3本の上爪に対応する 3本の下爪により構成されている。 この セン夕一ガイ ド 1 2 0は、 ディスク基板 1 9— 2が上昇する以前にお いては、 ディスク基板 1 9 一 2をサセプ夕 2 2— 2の上面に固定する が、 ディスク基板 1 9— 2が上昇したときには、 メカニカルチャック 3 5— 1を構成する上爪がディスク基板 1 9 一 2の中心孔を貫通して 開き、 ディスク基板 1 9 一 2を機械的に保持するように構成されてい る o
内部ディスク搬送機構 2 3のリ ング状の水平アーム 2 6— 2に支持 されたサセプ夕 2 2— 2には、 また、 複数個のサセプ夕引き戻し機構 1 2 4が設けられている。 これらのサセプ夕引き戻し機構 1 2 4は、 サセプ夕 2 2— 2の周囲の水平アーム 2 6 - 2に形成された複数個の 透孔 1 2 6 と、 これらの透孔 1 2 6を貫通し、 上端がサセプ夕 2 2— 2の鍔部 1 2 8に固定された案内軸 1 3 0 と、 この案内軸 1 3 0に緩 挿され、 案内軸 1 3 0の下端と水平アーム 2 6— 2の下面に対し、 こ れらを互いに引き離す方向の弾性力を付与するコイルパネ 1 3 2とに より構成されている。 なお、 図 1 2および図 1 3において符号 1 3 4 はディスク搬送室 1 2用の排気口を、 また、 符号 1 3 6は真空シール 用の 0リングをそれぞれ示している。
次に、 図 1 2および図 1 3を用いて、 第 1の真空装置用駆動機構 4 0— 2および第 2 の真空装置用駆動機構 1 1 0— 2によるサセプ夕 2 2— 2およびディスク基板 1 9の駆動動作を説明する。 図 1 2は第 1 の真空装置用駆動機構 4 0 - 2および第 2 の真空装置用駆動機構 1 1 0 - 2のいずれにも駆動用の高圧気体が供給されず、 したがってそれ それのエアバヅグ 4 2、 6 6は収納容器 6 1内に収納されたままの状 態にある。 次に、 第 1の真空装置用駆動機構 4 0— 2および第 2 の真 空装置用駆動機構 1 1 0— 2にそれぞれ第 1の高圧気体供給パイプ 4 3― 2および第 2 の高圧気体供給パイプ 1 1 2— 2を介して駆動用の 高圧気体が供給されると、 それぞれのエアバッグ 4 2、 6 6は膨張し、 収納容器 6 1内から下方および上方に突出する。 これにより、 第 1の 真空装置用駆動機構 4 0— 2のエアバッグ 4 2はエアバッグ補強体 6 8を介してディスク搬送室 1 2の底板 1 3 4を押圧し、 その反作用に よりサセプ夕 2 2— 2が上昇する。 これにより、 サセプ夕 2 2— 2は その上面により搬送室開口部 2 1を閉塞するとともに、 サセプ夕引き 戻し機構 1 2 4のコイルパネ 1 3 2はさらに圧縮される。
他方、 第 2 の真空装置用駆動機構 1 1 0— 2のエアバッグ 6 6はェ ァバッグ補強体 6 8を介してディスク基板 1 9を外部ディスク搬送機 構 3 1の真空蓋 3 0— 1方向に押し上げる。 そしてメカニカルチヤヅ ク 3 5— 1を構成する上爪がディスク基板 1 9の中心孔に揷入されて 3本の爪を開き、 これによつてディスク基板 1 9 一 2が保持される。 第 1の真空装置用駆動機構 4 0— 2および第 2 の真空装置用駆動機構 1 1 0 - 2から駆動用の高圧気体が排気されると、 サセプ夕引き戻し 4434
機構 1 2 4のコイルパネ 1 3 2がその弾性力により伸長し、 サセプ夕 2 2— 2を図 1 2に示す元の位置に引き戻す。
なお、 図 1 2、 1 3においては、 ディスク搬送室 1 2の搬送室開口部 2 1の直下に配置されたサセプ夕 2 2— 2について説明したが、 図 1 0、 1 1に示したスパッ夕室 1 1の開口部 2 0の直下に配置されたサ セプ夕 2 2— 1 も、 同様な構造を備え、 同様な動作を行うことはいう までもない。 ただし、 スパッ夕室 1 1の開口部 2 0の直下に配置され たサセプ夕 2 2— 1は、 スパッ夕室 1 1の開口部 2 0を閉塞するとと もに、 スパッ夕室 1 1内のディスク基板 1 9— 1を押し上げセン夕一 マスク 1 7下面に接触させる。
このようにディスク基板 1 9— 1、 1 9— 2を第 2 の真空装置用駆動 機構 1 1 0— 1、 1 1 0— 2により移動することにより、 以下に述べ るような従来装置における課題が解決できる。 すなわち、 サセプ夕 2 2— 1、 2 2— 2上面に載置したディスク基板 1 9— 1、 1 9— 2は スパヅ夕室 1 1でサセプ夕 2 2— 1がその開口部 2 0へ押圧され、 且 つディスク基板 1 9— 1がセン夕一マスク 1 7に押圧される。 しかし サセプ夕 2 2— 1およびディスク基板 1 9— 1 という、 2つの構造物 を同時に異なる対象物であるスパッ夕室開口部 2 0およびセン夕一マ スク 1 7に押圧することは機械寸法上から無理が伴う。 サセプ夕 2 2 — 1、 2 2 - 2にはディスク搬送室 1 2の開口部 2 1に押圧時に、 デ ィスク搬送室 1 2を大気からシールするための 0リング 1 3 6が設け られている。 この 0リ ング 1 3 6はスパヅ夕室 1 1の開口部 2 0側で は大気をシールしないために充分な力で押圧しない。 このためにサセ プ夕 2 2— 1 とスパッ夕室開口部 2 0とは 0リング 1 3 6が介在して 密着しないため、 この間隙の寸法が定まらずディスク基板 1 9— 1を セン夕一マスク 1 7や外周マスク （図示せず） に押圧することが困難 となる。 すなわち、 ディスク基板 1 9 一 1 をセン夕一マスク 1 7に押 圧するようにすると、 サセプ夕 2 2— 1の 0リング 1 3 6がスパッ夕 室開口部 2 0に接触しない場合、 あるいはこの逆に、 サセプ夕 2 2— 1の 0リング 1 3 6をスパッ夕室開口部 2 0に接触させた場合、 ディ スク基板 1 9一 1がセンターマスク 1 7に接触しない場合が出てくる。 このためにサセプ夕 2 2— 1、 2 2— 2とディスク基板 1 9— 1、 1 9 - 2とを別の真空装置用駆動機構により リフ トすることにより上記 の問題が解決される。
さらに、 ディスク搬送室開口部 2 1側では、 ディスク基板 1 9— 2、 1 9— 3の受け渡しに際して、 外部ディスク搬送機構 3 1はメカ二力 ルチャック 3 5— 1、 3 5 - 2や真空チヤヅクを使用している。 サセ プ夕 22— 1、 2 2— 2上面にはディスク基板 1 9一 2を載置してこ れをスパッ夕室 1 1まで高速で搬送する際に、 ディスク基板 1 9— 2 を落下しないよう、 テーパー状に掘り下げた受け部に続きディスクを 飛び出させないために垂直に掘り下げた受け部が形成されている。 従 つてディスク基板 1 9— 1、 1 9— 2は、 サセプ夕 2 2— 1、 2 2 - 2の上面から約 5 mm程下がった奥まった位置に置かれている。 外部 ディスク搬送機構 3 1のメカニカルチャック 3 5— 1、 3 5— 2等の チヤッキング機構はこの奥まった位置に載置されたディスク基板 1 9 一 1、 1 9— 2を取り出すために長いチヤヅキング機構、 即ちディス ク搬送室開口部 2 1を機密に閉塞する真空蓋 3 0— 1下面から少なく も 5 mm程突出する長さを必要とする。 一方ディスク基板 1 9— 1、 1 9— 2を載置したサセプ夕 2 2— 1、 2 2— 2はこのチヤヅキング 機構を避けて搬送するためのクリアランス 2 mmを加えて合計 7 mm 程度のク リアランスを必要とすることになる。 サセプ夕 2 2— 1、 2 2 - 2はそれらの真空装置用駆動機構 40— 1、 4 0— 2により上下 に移動することにより上記クリアランスを確保することは可能である。 しかし、 サセプ夕 2 2— 1、 2 2— 2の上下移動のス トロークが長く なると、 真空装置用駆動機構 40— 1、 4 0— 2が大型化し高価にな るとともに、 上下移動に要する時間も長くなるため、 このス トローク を l mmでも 2 mmでも縮めることが重要である。 このためサセプ夕 2 2— 1、 2 2— 2の上下移動の他にディスク基板 1 9— 1、 1 9— 2を別個に上下移動させることにより、 上記の要求を満たすことがで きる。
図 1 4は本発明のさらに他の実施形態を示す真空装置の断面図であ る。 なお、 同図の構成は図 1、 図 1 0あるいは図 1 1に示した真空装 置における各構成部分に対応する部分には対応する符号を付し、 詳細 な説明は省略する。 この実施形態においては、 サセプ夕 2 2— 1、 2 2― 2を上昇あるいは下降させるための第 1の真空装置用駆動機構 1 4 0— 1、 1 4 0— 2がサセプ夕 2 2— 1、 2 2— 2内ではなく、 デ イスク搬送室の底部 1 3 4上に、 それらのエアバッグ 1 4 2— 1、 1 4 2 一 2がそれぞれサセプ夕 2 2— 1、 2 2 - 2側に突出するように設 置されている。
この実施形態によれば、 サセプ夕を軽量化しあるいは薄型化する場 合に有効である。 すなわち、 搬送室底部 1 3 4にエアバッグ駆動機構 1 4 0— 1、 1 4 0— 2を設置し、 エアバッグ 1 4 2— 1、 1 4 2— 2の突出部のみをサセプ夕 2 2— 1、 2 2 - 2の下端面に突き当てて サセプ夕を駆動する。
なお、 サセプ夕の製作条件や、 サセプ夕下端部の形状条件等で、 ェ アバッグをサセプ夕下端部と搬送室底部に併せ持つ構造も取ることが できる。
以上本発明を種々の実施形態により説明したが、 本発明はこれらの 実施形態に限定されるものではなく、 本発明の範囲内において種々の 変形が可能であることは言うまでもない。
例えば、 図 1、 図 1 0、 図 1 1及び図 1 4に記載された真空装置に おいては、 単一のスパッ夕室が示されているが、 図 7に示したように、 異なる種類の成膜を行う複数個のスパッ夕室を有する真空装置に対し ても本発明が適用できることは言うまでもない。 この場合には複数個 のスパッ夕室に対して共通の搬送室を設け、 ディスク基板を外部から この搬送室内に搬入し、 このディスク基板を水平面内で回転する搬送 機構により各スパッ夕室に搬送して成膜し、 成膜されたディスク基板 を再び搬送室を介して真空装置外部に取り出すようにすればよい。 以上説明したように、 本発明の真空装置用駆動機構は、 高圧気体に より動作し、 全体を小型化できるため、 駆動機構全体を真空装置内部 に設置することが可能である。 したがって、 特別な真空シールのため の手段あるいは機構を必要とすることなく、 また、 真空装置内に潤滑 油成分等の不純物が混入する恐れもない。
なお、 上記本発明の実施例の説明は、 マグネ トロンスパッ夕装置に ついて行ったが、 本発明はスパッ夕装置に限らず、 C V D装置あるい は蒸着装置のような成膜装置、 C D Eあるいは R I Eのようなエッチ ング装置のような真空装置にも適用できる。

Claims

請求の範囲
1 . 真空装置の気密容器内に固定設置される一端が開放されたエア バッグ収納容器と、 この収納容器内に収納されたエアバッグと、 この エアバッグ内に高圧気体を供給する手段とからなり、 この高圧気体供 給手段により前記エアバッグ内に高圧気体を供給することにより、 前 記エアバッグの一部が前記エアバッグ収納容器の開放端部から突出し、 これによつて前記真空容器内において対象物体を移動することを特徴 とする真空装置用駆動機構。
2 . 前記真空装置用駆動機構はさらに、 前記エアバッグ内の気体を 排気する手段を備え、 この手段により前記エアバッグ内の気体を排気 することにより、 前記エアバッグ収納容器の開放端部から突出したェ ァバッグの一部を前記エアバッグ収納容器内に後退収納し、 これによ つて前記真空容器内において対象物体を移動することを特徴とする請 求項 1記載の真空装置用駆動機構。
3 . 前記エアバッグは弾性体材料により構成され、 前記気体排気手 段によりその内部の気体が排気されたとき、 前記エアバッグ自体の弾 性力により収納容器内に後退収納されることを特徴とする請求項 2記 載の真空装置用駆動機構。
4 . 前記エアバッグには、 前記気体排気手段によりその内部の気体が 排気されたとき、 前記エアバッグを弾性力により前記エアバッグ収納 容器内に後退収納させる弾性体手段が設けられていることを特徴とす る請求項 2記載の真空装置用駆動機構。
5 . 前記エアバッグ内に高圧気体を供給する手段は、 前記エアバッグ 収納容器を貫通して設けられる貫通口を介して気体を供給することを 特徴とする請求項 1乃至 4のいずれかに記載の真空装置用駆動機構。
6 . 前記エアバッグ内の気体を排気する手段は、 前記エアバッグ収 納容器を貫通して設けられる貫通口を介して気体を排気することを特 徴とする請求項 1乃至 4のいずれかに記載の真空装置用駆動機構。
7 . 前記エアバッグ収納容器の上面に、 前記閧放端を閉塞するよう に配置されたエアバッグ補強体と、 このエアバッグ補強体を内部に収 納して、 エアバッグ補強体の上下方向の移動をガイ ドするとともに、 その移動範囲を一定の範囲に制限するように、 前記エアバッグ収納容 器の上面に固定されたス トッパーとをさらに備えたことを特徴とする 請求項 1乃至 4のいずれかに記載の真空装置用駆動機構。
8 . 内部に気密な空間が形成された真空容器と、 この真空容器内に 配置された真空装置用駆動機構とからなり、 この真空装置用駆動機構 は一端が開放されたエアパッグ収納容器と、 この収納容器内に収納さ れたェアバッグと、 このエアバッグ内に高圧気体を供給する手段とか らなり、 この高圧気体供給手段により前記エアバッグ内に高圧気体を 供給することにより、 前記エアバッグの一部が前記エアバッグ収納容 器の開放端部から突出し、 これによつて前記真空容器内において被処 理物体を移動させることを特徴とする真空装置。
9 . 内部に被処理物体搬送用の気密な空間が形成される搬送室と、 この搬送室を構成する隔壁に形成された処理室開口部を介して連設さ れる気密空間により構成される処理室と、 前記搬送室を構成する隔壁 の他の部分に形成された搬送室開口部と、 前記搬送室内に設けられ、 被処理物体を搬送するためのサセプ夕を前記搬送室開口部と前記処理 室開口部間で搬送する搬送機構と、 この搬送機構に設置され、 前記処 理室開口部あるいは前記搬送室開口部を気密に開閉するように前記サ セプ夕を駆動する真空装置用駆動機構とを備え、 この真空装置用駆動 機構は、 一端が開放されたエアバッグ収納容器と、 この収納容器内に 収納されたエアバッグと、 このエアバッグ内に高圧気体を供給する手 段とからなり、 この高圧気体供給手段により前記エアバッグ内に高圧 気体を供給することにより、 前記エアバッグの一部が前記エアバッグ 収納容器の開放端部から突出させ、 これによつて前記サセプ夕を押圧 して、 前記処理室開口部あるいは前記搬送室開口部を気密に閉塞する ように構成したことを特徴とする真空装置。
1 0 . 前記搬送室の外部には、 外部搬送機構が設置されており、 こ の外部搬送機構には、 垂直回転軸の回りに回転する水平アームと、 こ の水平アームの端部に設けられた前記搬送室開口部を機密に開閉する 真空蓋とを備えたことを特徴とする請求項 9記載の真空装置。
1 1 . 前記処理室は前記搬送室に連設された 1個または複数個のス パッ夕室であり、 前記被処理物体はディスク基板であることを特徴と する請求項 9または 1 0記載の真空装置。
1 2 . 前記真空装置用駆動機構はさらに、 前記エアバッグ内の気体を 排気する手段を備え、 この手段により前記エアバッグ内の気体を排気 することにより、 前記エアバッグ収納容器の開放端部から突出したェ アバッグの一部を前記エアバッグ収納容器内に後退収納し、 これによ つて前記真空容器内において対象物体を移動することを特徴とする請 求項 8乃至 1 0のいずれかに記載の真空装置。
1 3 . 前記エアバッグ内に高圧気体を供給する手段は、 前記エアパ ッグ収納容器を貫通して設けられる貫通口を介して気体を供給するこ とを特徴とする請求項 8乃至 1 0のいずれかに記載の真空装置。
1 4 . 前記エアバッグ内の気体を排気する手段は、 前記エアバッグ 収納容器を貫通して設けられる貫通口を介して気体を排気することを 特徴とする請求項 1 2に記載の真空装置。
1 5 . 内部に気密な放電空間が形成されたスパッ夕室と、 このスパ ッ夕室内に磁界を印加するように、 前記スパッ夕室の上方に配置され た磁界発生装置と、 この磁界発生装置による磁界が印加されるように、 前記スパッ夕室内上部に配置された夕一ゲッ トと、 前記スパッ夕室の 底部を構成する隔壁に形成された開口部を介して連設されるとともに、 前記スパッ夕室の底部から横方向に延長された気密空間を形成する搬 送室と、 この搬送室の前記スパッ夕室の底部から横方向に延長された 気密空間の天井部分に設けられた搬送室開口部と、 前記搬送室内に設 けられ、 スパッ夕膜を形成するためのディスク基板を載置するための サセプ夕を前記搬送室開口部と前記スパッ夕室開口部間で交互に搬送 する内部ディスク搬送機構と、 前記搬送室開口部に嵌合してこの開口 部を気密に閉塞するとともに、 下面に前記ディスク基板を着脱自在に 保持する複数の真空蓋と、 これらの真空蓋を前記搬送室開口部と前記 搬送室から離れた位置に配置されたディスク基板載置テーブル間で交 互に搬送する外部ディスク搬送機構と、 前記サセプ夕底部に設けられ た真空装置用駆動機構とを備え、 この真空装置用駆動機構は前記サセ プ夕底部に固定設置され、 下端が開放されたエアバッグ収納容器と、 この収納容器内に収納されたェアバッグと、 このエアバッグ内に高圧 気体を供給する手段とからなり、 この高圧気体供給手段により前記ェ ァバッグ内に高圧気体を供給することにより、 前記エアバッグの一部 が前記エアバッグ収納容器の開放下端部から突出して前記搬送室底面 に接触押圧し、 これによつて前記サセプ夕をその上面が前記搬送室開 口部に接触してこの開口部を気密に閉塞するように構成したことを特 徴とする真空装置。
1 6 . 前記サセプ夕上部には、 前記ディスク基板を前記サセプ夕上 面から上昇させる第 2 の真空装置用駆動機構が設けられ、 前記サセプ 夕が前記搬送室開口部あるいは前記スパッ夕室開口部に押圧されると き、 前記外部ディスク搬送機構の真空蓋に設けたディスクチャッキン グ機構に前記ディスク基板を挿入させ、 あるいは、 前記スパッ夕室内 のセン夕一マスクに前記ディスク基板を押圧させることを特徴とする 請求項 1 5記載の真空装置。
1 7 . 前記真空装置用駆動機構はさらに、 前記エアバッグ内の気体 を排気する手段を備え、 この手段により前記エアバッグ内の気体を排 気することにより、 前記エアバッグ収納容器の開放端部から突出した エアバッグの一部を前記エアバッグ収納容器内に後退収納し、 これに よって前記真空容器内において対象物体を移動することを特徴とする 請求項 1 6に記載の真空装置。
1 8 . 前記エアバッグ内に高圧気体を供給する手段は、 前記エアバ ッグ収納容器を貫通して設けられる貫通口を介して気体を供給するこ とを特徴とする請求項 1 7に記載の真空装置。
1 9 . 前記エアバッグ内の気体を排気する手段は、 前記エアバッグ 収納容器を貫通して設けられる貫通口を介して気体を排気することを 特徴とする請求項 1 8に記載の真空装置。
2 0 . 内面が多角形の空間を形成し、 多角形の複数の辺に対応する 内壁に開口が形成されたディスク搬送室と、 このディスク搬送室の内 部中心部に垂直方向に延長配置された中空の回転軸と、 この回転軸の 周囲に配置され、 前記回転軸の回転とともに回転する枠体と、 この枠 体の外周面に固定設置された複数個のエアバック駆動機構と、 これら のエアバック駆動機構に高圧気体を供給し、 あるいはこれらから排気 をするために、 前記中空の回転軸内部を介して前記エアバック駆動機 構にそれぞれ連結された複数本のパイプと、 前記複数個のエアバック 駆動機構のそれぞれに駆動され、 前記ディスク搬送室内壁に形成され た開口を閉塞するように設けられた複数個のサセプ夕と、 前記ディス ク搬送室の外側に、 前記開口を介して連通するように設置された複数 個のスパッ夕室と、 同じく前記ディスク搬送室の外側に設置され、 前 記開口を介してディスクを前記ディスク搬送室内に搬入し、 あるいは 前記ディスク搬送室外に搬出する口一ドロック機構とを備えたことを 特徴とする真空装置。
2 1 . 前記複数個のスパッ夕室は、 それぞれ異なる材料の夕一ゲッ ト を備え、 前記ディスク表面に異なる種類の膜を形成することを特徴と する請求項 2 0記載の真空装置。
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