WO2001020663A1 - Dispositif de traitement par le vide - Google Patents

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WO2001020663A1
WO2001020663A1 PCT/JP2000/006219 JP0006219W WO0120663A1 WO 2001020663 A1 WO2001020663 A1 WO 2001020663A1 JP 0006219 W JP0006219 W JP 0006219W WO 0120663 A1 WO0120663 A1 WO 0120663A1
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drive shaft
vacuum processing
bellows
vacuum
processing apparatus
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PCT/JP2000/006219
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Inventor
Hiroki Oka
Original Assignee
Tokyo Electron Limited
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a vacuum processing device.
  • a general multi-chamber processing apparatus has a vacuum transfer chamber, a plurality of vacuum processing chambers arranged around the vacuum transfer chamber, and a vacuum cassette chamber. With this configuration, the object to be processed stored in the cassette in the vacuum cassette chamber is sequentially transferred into each vacuum processing chamber by the transfer arm in the vacuum transfer chamber, and various processes such as etching are continuously performed. You. In the above processing equipment, the vacuum transfer chamber is maintained in a reduced pressure atmosphere.
  • the cassette is once carried into the vacuum cassette chamber from the atmosphere side, the pressure in the vacuum cassette chamber is reduced to approximately the same pressure as that in the vacuum transfer chamber, and then the cassette and the vacuum transfer chamber are combined.
  • the object is delivered between the two.
  • a general vacuum cassette chamber 10 employed in the above processing apparatus will be described with reference to FIG.
  • the cassette mounting table 16 on which the cassette 12 is mounted is supported by the drive shaft 14, and is moved up and down by a drive mechanism (not shown). And it is constituted so that rotation is possible.
  • the orientation of the cassette 12 on the mounting table 16 can be changed as appropriate, and the objects 24 arranged in multiple stages in the cassette 12 can be moved up and down to the transfer arm (not shown). It is possible to adjust the height according to the transfer position.
  • the drive mechanism for driving the elevating shaft 14 is arranged outside the vacuum cassette chamber 10. Therefore, the drive shaft 14 passes through the through-hole 19 formed in the vacuum vessel 18 surrounding the vacuum cassette chamber 10 and connects the drive mechanism to the mounting table 16. A small gap is formed between the drive shaft 14 and the inner wall of the through hole 19 so as not to hinder the vertical movement and rotation of the drive shaft 14. Is arranged.
  • the O-ring 20 made of an elastic member is disposed so as to be in close contact with the drive shaft 14 and the inner wall of the through hole 19, and does not hinder the vertical and rotational movement of the drive shaft 14.
  • the space between 4 and the inner wall of the through hole 19 can be sealed. With this configuration, the airtightness of the vacuum cassette chamber 10 can be maintained even if the drive shaft 14 extending into and out of the vacuum cassette chamber 10 is provided.
  • a lubricant 22 was applied to the contact surface between the drive shaft 14 and the O-ring 20 to reduce the frictional force between the drive shaft 14 and the O-ring 20.
  • the lubricant 22 applied to the surface of the drive shaft 14 may become a source of contamination of the workpiece 24.
  • the evacuation of the vacuum cassette chamber 10 also promoted the consumption of the lubricant 22 and increased the frictional force between the drive shaft 22 and the O-ring 20.
  • the present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to solve the above problems and other problems. It is to provide a new and improved vacuum processing apparatus which can perform the processing.
  • a driven body provided inside a vacuum processing chamber, a driving unit provided outside the vacuum processing chamber, and a driven body and a driving unit are provided.
  • a vacuum processing apparatus having a drive shaft connected to transmit a driving force of a driving means to a driven body, a first annular body fixed to the drive shaft in the vacuum processing chamber and a rotation with respect to the first annular body.
  • the second annular body that is movably supported, and the second annular body and the inner wall of the vacuum processing chamber are connected to hermetically seal the periphery of the drive shaft, and the bellows can expand and contract as the drive shaft moves up and down.
  • the first annular body according to the present invention is functionally capable of rotating and ascending and descending integrally with the drive shaft, as long as it can rotatably support the second annular body. It is possible to adopt a suitable one.
  • the expression “annular body” is used here, it is not always necessary to completely surround the drive shaft in an annular manner, and it can be composed of a plurality of blocks. It is also possible to configure.
  • the second annular body also moves up and down integrally with the first annular body (drive shaft), but does not rotate, and is fitted with one end of the bellows. It is sufficient if it is configured as possible, and various shapes and dimensions can be adopted.
  • the term “ring” is used here, it is not necessarily It is not necessary to completely surround the ring, and it can be composed of multiple blocks, or it can be configured in a sleeve shape or the like. According to such a configuration, at the time of the rotation operation of the drive shaft, the first annular body and the second annular body are relatively rotated, so that the bellows can be effectively prevented from being twisted. By operating the first ring and the second ring integrally, the bellows can be smoothly extended and contracted. In addition, since most of the drive part of the drive shaft can be sealed by the bellows, leakage of contaminants from the drive shaft into the vacuum vessel can be minimized, and the yield can be improved.
  • the first annular body and the second annular body are female-fitted so that the convex portion of the second annular body is fitted into the groove formed around the first annular body.
  • the drive shaft also hermetically penetrates the inner wall of the vacuum processing chamber via a second seal member that allows the operation of the drive shaft, such as an O-ring.
  • a second seal member that allows the operation of the drive shaft, such as an O-ring.
  • the present invention can be suitably applied to a vacuum processing apparatus provided with a driving unit capable of rotating and Z-elevating or lowering a driven body via a driving shaft. Good confidentiality can be maintained for rotation and Z or elevating operation.
  • the vacuum processing apparatus according to the present invention is provided with pressure adjusting means for adjusting the pressure of the space hermetically sealed by the bellows, and the pressure adjusting means is hermetically sealed by the bellows.
  • a driven body disposed inside a vacuum processing chamber, a driving unit disposed outside the vacuum processing chamber, and a driven body and a driving unit.
  • the drive shaft is rotatably supported by an opening formed in a wall of the vacuum processing chamber, and the drive shaft passes therethrough.
  • a vacuum processing device is provided. According to this configuration, at the time of the rotation operation of the drive shaft, the rotating body is relatively rotated with respect to the opening of the wall of the vacuum processing chamber, so that the bellows can be effectively prevented from being twisted. During expansion and contraction of the bellows, the bellows can be smoothly expanded and contracted by moving the drive shaft relative to the rotating body. In addition, since the entire drive shaft can be sealed by the bellows, contaminants from the drive shaft part Leakage into the vacuum vessel can be minimized, and the yield can be improved.
  • the rotating body is hermetically supported with respect to the opening via a first seal member that allows the operation of the rotating body. Also, for example, if the rotating body and the opening are fitted so that the projection of the opening fits into the groove formed around the rotating body, the rotating body can be fitted to the opening.
  • the structure for rotating can be easily configured. Further, it is preferable that the rotating body is disposed so as to hermetically surround the drive shaft via a second seal member that allows the operation of the drive shaft.
  • auxiliary shaft that supports the rotating body while penetrating the rotating body and rotating according to the rotating movement of the driven body is provided at an offset position with respect to the drive shaft, it will be applied to the bellows during the rotating operation. The load is reduced, and damage such as bending of the bellows can be prevented.
  • the auxiliary shaft preferably penetrates the rotating body airtightly through a third seal member that allows the operation of the auxiliary shaft. According to this configuration, even when the drive shaft moves up and down, the auxiliary shaft can be moved. Does not hinder operation.
  • the invention according to the second aspect is also suitably applicable to a vacuum processing apparatus provided with a driving means capable of rotating and Z-moving or raising / lowering a driven body via a driving shaft.
  • the vacuum processing apparatus is provided with pressure adjusting means for adjusting the pressure of the space hermetically sealed by the bellows, and the pressure adjusting means is hermetically sealed by the bellows. If the pressure in the vacuum processing chamber and the pressure in the vacuum processing chamber are kept substantially the same, it is possible to prevent leakage of contaminants into the vacuum processing chamber from the space sealed by the bellows, and to prevent the bellows from twisting. Damage can be prevented.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view showing a processing apparatus provided with a vacuum cassette chamber to which the present invention can be applied.
  • Fig. 2 is a schematic cross-sectional view showing the seal mechanism of the vacuum cassette chamber and the drive mechanism of the mounting table shown in Fig. 1.
  • FIG. 3 is a schematic sectional view showing another vacuum cassette chamber sealing mechanism to which the present invention can be applied.
  • Figure 4 is a schematic cross-sectional view showing a conventional vacuum cassette chamber sealing mechanism.
  • first and second vacuum cassette chambers 104, 106 to which the present invention can be applied, and first to fourth vacuum processing chambers 108, 110, 110. 1 2 and 1 1 4 are arranged.
  • the first and second vacuum cassette chambers 104 and 106 and the first to fourth vacuum processing chambers 108, 110, 112, and 114 are respectively openable and closable first to fourth chambers. It is connected to the vacuum transfer chamber 102 via sixth gate valves G1 to G6.
  • the openings on the atmosphere side of the first and second vacuum cassette chambers 104 and 106 are closed and opened by the first and second door valves D1 and D2, respectively.
  • a transfer arm 116 for transferring an object to be processed for example, a semiconductor wafer (hereinafter, referred to as “wafer”) W is arranged.
  • An orienter 118 for aligning the wafer W is arranged in the vacuum transfer chamber 102.
  • the first vacuum cassette chamber 104 will be described as an example.
  • a cassette mounting table (hereinafter simply referred to as “mounting table”), which is a driven body according to the present embodiment, is provided in the first vacuum cassette chamber 104.
  • a cassette 120 capable of storing a plurality of wafers W, for example, 25 wafers W can be mounted.
  • the mounting table 122 is connected to one end of a drive shaft 124 and is configured to be rotatable and vertically movable.
  • the drive shaft 124 extends to the outside of the first vacuum cassette chamber 104 through a through hole 104a formed in the bottom 104c of the first vacuum cassette chamber 104.
  • an O-ring 125 as a sealing member or a bearing can be interposed between the drive shaft 124 and the through hole 104a.
  • the O-ring 125 is made of an elastic material having a low coefficient of friction, such as rubber or resin, and allows the drive shaft 124 to rotate and / or ascend / descend. 04a Airtightly adheres to the inner wall.
  • Lubricant 127 is applied to the contact surface of the drive shaft 124 with the O-ring 125 to reduce the friction between the drive shaft 124 and the inner wall of the through hole 104a.
  • a drive mechanism 126 At the other end of the drive shaft 124 on the outside of the first vacuum cassette chamber 104, a drive mechanism 126 is disposed.
  • the drive mechanism 126 has a first motor M128 for rotating the drive shaft 124 and a second motor M138 for driving the drive shaft 124 up and down.
  • the second motor M 138 for raising and lowering is mounted on the column 104 b of the first vacuum cassette chamber 104, and can rotate the rotating shaft 140.
  • the rotating shaft 140 has a screw shaft structure, and is screwed into a through-hole 136a having a nut structure in which a thread groove of the support 136 is cut.
  • the rotating shaft 140 and the through hole 1336a form a so-called ball screw structure, and the support base 136 can be moved up and down according to the rotation of the rotating shaft 140.
  • the drive shaft 124 rotates on the support 1336 It is freely supported, and the drive shaft 124 can be moved up and down in accordance with the elevating operation of the support base 1336.
  • the structure of supporting the drive shaft 124 by the support bases 13 36 will be described in more detail.
  • an annular body 142 with a groove 142a cut around is fixed below the drive shaft 124.
  • a convex portion 136d corresponding to the groove 142a is formed.
  • the drive shaft 124 can be rotatably supported by fitting the convex portion 135d on the inner surface of the opening 136c into the groove 142a of the annular body 142. It is possible. A bearing 144 is interposed between the groove 144a and the convex portion 136d in order to make the rotation of the drive shaft 124 smooth.
  • the opening 136c and the ring-shaped body 142 need only be fitted with a female screw, and the design changes are made as to which member has a female (convex) or female (groove) part. It is.
  • the vertical accuracy of the vertical movement of the drive shaft 124 can be improved.
  • the first motor M 128 for rotating the drive shaft 12 is mounted on the support 136.
  • the first motor M 128 is connected to the drive shaft 124 via a first pulley 130, a rotating belt 132, and a second pulley 134.
  • the drive shaft 124 can be rotated by the first motor M128, and further, the mounting table 122 and the cassette 120 supported by the drive shaft 124 can be rotated. that time
  • the drive shaft 124 is rotatably supported by the protruding portion 1336b of the support base 1336, it can rotate stably and accurately.
  • the extending portion of the drive shaft 124 in the first vacuum cassette chamber 104 is hermetically sealed by a sealing mechanism (sealing means) 144 described later.
  • the configuration of the sealing mechanism 146 will be described in detail below.
  • the operation of the processing unit 100 will be described with reference to FIG.
  • the transfer of the wafer W to and from the first vacuum cassette chamber 104 will be described as an example.
  • the first door valve D 1 is opened, and the cassette 120 containing the wafer W is mounted on the mounting table 122 in the first vacuum cassette chamber 104.
  • the inside of the first vacuum cassette chamber 104 is evacuated to maintain the same pressure as the vacuum transfer chamber 102.
  • the cassette 120 is rotated and moved up and down as appropriate via the mounting table 122, and the cassette 120 is placed in the direction of delivery of ⁇ I ⁇ W.
  • open gate valve G1 open gate valve
  • the wafer W in the cassette 120 is moved up and down by the transfer arm 116 while moving the cassette 120 up and down in accordance with the transfer position of the transfer arm 116. They are sequentially conveyed into 108, 110, 112, and 114 to perform various processes such as etching and film formation.
  • Processed ⁇ : ⁇ c W is transported into cassette 120 again. After all ⁇ I ⁇ W has been returned to cassette 120, close gate valve G1. Then, contrary to the above loading, the cassette 120 is rotated via the mounting table 122 in the direction of unloading the processing device 100 outside. At the same time, for example, an inert gas is introduced into the first vacuum cassette chamber 104. Then, the pressure in the first vacuum cassette chamber 104 is increased to approximately atmospheric pressure. Then, the door valve D1 is opened, and the cassette 120 is carried out.
  • the seal mechanism 146 includes a first annular body 152 fixed to the drive shaft 124, a second annular body 150 rotatably supported on the first annular body 152, A bellows 148 is provided which can be extended and retracted in accordance with the movement of the shaft 124.
  • the bellows 148 is made of, for example, an airtight, substantially bellows-like member made of stainless steel and has dimensions of an inner diameter of 40 mm and an outer diameter of 70 mm.
  • the first vacuum cassette of a drive shaft 124 having a diameter of 30 mm is provided. It is possible to hermetically seal around the room 104 side.
  • Both ends of the bellows 148 are air-tightly connected to the bottom 104 c of the first vacuum cassette chamber 104 and the second annular body 150, respectively.
  • the second annular body 150 that supports the upper part of the bellows 148 is made of, for example, a substantially annular member made of aluminum.
  • a through hole 150a is formed substantially at the center of the second annular body 150, and a drive shaft 124 is rotatably and airtightly inserted into the through hole 150a.
  • the second annular body 150 is disposed above the drive shaft 124, that is, near the connection between the drive shaft 124 and the mounting table 122.
  • the second annular body 150 has an overhang 150 b surrounding the drive shaft 124.
  • On the inner wall of the overhang 150b a projection 150c corresponding to the groove 152a formed around the first annular body 152 fixed to the drive shaft 124 is formed. Then, the groove 152a of the first annular member 152 fixed to the drive shaft 124 and the projection 150c of the second annular member 150 are fitted with each other.
  • a bearing 154 for smooth rotation of the drive shaft 124 is interposed between the groove 152a and the projection 150c.
  • the first annular member 152 and the second annular member 150 only need to be female-female-fitted, and which member has a female part (convex part) or a female part (groove part) is formed. Is a design change item. With this configuration, when the drive shaft 124 (the first annular body 152) moves up and down, the bellows 148 (the second annular body 150) engages with the female part (the convex part) and the female part (the groove part).
  • the O-ring 156 has substantially the same configuration as the O-ring 125 described above, and is airtightly adhered to the drive shaft 124 and the inner wall of the through-hole 150a.
  • the contact surface of the drive shaft 124 with the O-ring 156 Lubricant 157 was applied to smooth the rotation of drive shaft 124.
  • a space surrounded by the bellows 148, the second annular body 150, and the bottom 104c of the first force-setting chamber 104 hereinafter, referred to as a "bellows inner space").
  • the inside of 158 and the inside of the first vacuum cassette chamber 104 can be airtightly separated.
  • a situation in which contamination generated from a bearing interposed between the first annular member 152 and the second annular member 150 of the drive shaft 124 leaks out. Can be avoided.
  • contamination caused by the lubricant 127 is also minimized. It can be minimized.
  • a vacuum pump 160 for adjusting the pressure by evacuating the space inside the first vacuum cassette chamber 104 is provided with a valve 16 2. Connected through a.
  • the vacuum pump 160 is also connected to the bellows internal space 158 via the valve 162b at the same time, so that the pressure in the bellows internal space 158 can be adjusted. .
  • the pressures in the first vacuum cassette chamber 104 and the bellows internal space 158 can be adjusted to be almost the same. This makes it possible to avoid a situation in which a load is applied to the bellows due to the pressure difference between the inside and outside of the bellows 148, and the bellows may be damaged such as dents.
  • a single vacuum pump was used to adjust the pressure between the space in the first vacuum cassette chamber 104 and the space in the bellows 158.
  • a pressure adjusting means such as an individual vacuum pump may be connected.
  • either or both of the O-rings 125 and 156 can be connected to the inside and outside of the first vacuum cassette chamber 104 in accordance with the method of evacuating the bellows interior space 158 and the method of supplying inert gas. It functions as a sealing member for hermetically sealing.
  • the O-ring 125 functions as a sealing member for hermetically sealing the inside and outside of the first vacuum cassette chamber 104.
  • the O-ring 156 functions as a seal member for preventing the lubricant 127 and particles from entering the first vacuum cassette chamber 104.
  • the O-ring 156 When evacuating the inside of the first vacuum cassette chamber 104 and the bellows internal space 158 individually, the O-ring 156 seals the inside and outside of the first vacuum cassette chamber 104 airtightly. It functions as a seal member and as a seal member for preventing lubricant 127-particles from entering the first vacuum cassette chamber 104.
  • the rotating body 204 forms one wall of the bottom 104 c of the first vacuum cassette chamber 104.
  • a groove 204 a is formed on the side of the rotating body 204.
  • the groove 204 a can be fitted to the convex portion 202 a formed on the inner wall of the opening 202.
  • a bearing 206 is interposed between the groove portion 204a and the convex portion 202a in order to smoothly rotate the rotating body 204.
  • the rotating body 204 is rotatably supported by the bottom portion 104c.
  • the rotator 204 and the opening 202 need only be fitted with a female screw, and which member has a female part (convex part) or a female part (groove) is a matter of design change. .
  • An O-ring 208 which is a sealing member according to the present embodiment, is interposed between the rotating body 204 and the opening 202.
  • the inside of the first vacuum cassette chamber 104 can be hermetically sealed without hindering the rotation of the rotating body 204.
  • the contact surface between the rotating body 204 and the O-ring 208 and the contact surface with the bearing 206 are Lubricant 210 is applied. Therefore, the tiller 204 can be smoothly rotated. However, since the rotating body 204 does not move up and down as described later, the lubricant 210 is not exposed to and contaminated the first vacuum cassette chamber 104.
  • a through hole 204b is formed. The drive shaft 124 is inserted into the through hole 204b.
  • the drive shaft 124 connects the mounting table 122 in the first vacuum cassette chamber 104 and the external drive mechanism 126.
  • An O-ring 125 serving as a seal member according to the present embodiment is interposed between the inner wall of the through hole 204 b and the drive shaft 124.
  • a lubricant 127 is applied to the contact surface of the drive shaft 124 with the O-ring 125.
  • the auxiliary rods 122 pass through the through holes 204 c formed in the rotating body 204 and support the rotating body 204 while rotating in accordance with the rotating operation of the mounting table 122. It is possible to do.
  • an O-ring 129 which is a seal member according to the present embodiment, is interposed between the inner wall of the through hole 204c and the drive shaft 124.
  • lubricant 1311 is applied to the contact surface of the drive shaft 124 with the O-ring 127.
  • the bellows internal space 212 described later can be hermetically sealed without hindering the rotation and vertical movement of the drive shaft 124.
  • the drive shaft 124 is surrounded by the bellows 148 according to the present embodiment.
  • Both ends of the bellows 1 4 8 2 and the rotating body 204 are hermetically connected. With this configuration, the inside of the bellows space 212 surrounded by the rotating body 204, the bellows 148, and the mounting table 122 is airtightly isolated from the inside of the first vacuum cassette chamber 104. You. The pressure in the bellows interior space 212 and the space in the first vacuum cassette chamber 104 can be adjusted to almost the same pressure by the vacuum pump 160.
  • the other configuration is the same as that of the above-described processing apparatus 100, and thus the detailed description is omitted.
  • the present embodiment is configured as described above.
  • the drive mechanism 126 When the drive mechanism 126 is operated to rotate the drive shaft 124, the mounting table 122 rotates, and according to the rotation, By the action of the auxiliary rod 122, the rotating body 204 also rotates at the same time, and the bellows 148 can rotate in conjunction with the rotation. Also, when the drive mechanism 1 26 is actuated to raise and lower the drive shaft 124, the mounting table 122, the bellows 148, and the auxiliary rods 122 also move up and down with the vertical movement. As described above, according to the present embodiment, since the mounting table 122 and the bellows 148 are integrally rotated and moved up and down, the bellows 148 can be connected to the mounting table 122.
  • the entire periphery of the drive shaft 124 extending into the first vacuum cassette chamber 104 can be hermetically sealed.
  • contamination caused by the operation of the drive shafts 124 can be prevented from leaking into the external first vacuum cassette chamber 104.
  • the effects of the lubricants 127 and 131 applied to the drive shaft 124 on the inside of the first vacuum cassette chamber 104 can be prevented.
  • the O-rings 208, 125 (1) are used in accordance with the method of evacuating the bellows interior space 212 and the method of supplying the inert gas. Either one or both of the two functions as a sealing member for hermetically sealing the inside and outside of the first vacuum cassette chamber 104.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • the present invention can be applied to, for example, a drive mechanism that drives a mounting table of an alignment apparatus (orienter) for an object to be processed disposed in a vacuum transfer chamber.
  • the present invention provides a driven body disposed in a vacuum processing chamber, a driving unit disposed outside the vacuum processing chamber, and a driving force of the driving unit connected to the driven body and the driving unit.
  • the present invention can be applied to a vacuum processing apparatus having a drive shaft for transmitting to a driven body, and is particularly applicable to the manufacturing process of semiconductor devices and LCD substrates.

Description

明 細 室 真空処理装置 技術分野
本発明は, 真空処理装置に関する。
背景技術
従来, 半導体装置や L C D基板などの製造工程においては, いわ ゆるクラスタ装置化されたマルチチャンバ型処理装置が使用されて いる。 一般的なマルチチャンバ型処理装置は, 真空搬送室と, 真空 搬送室の周囲に配される複数の真空処理室と, 真空カセッ 卜室とを 備えている。 かかる構成により, 真空カセッ ト室内のカセッ トに収 容された被処理体は, 真空搬送室内の搬送アームによって各真空処 理室内に順次搬送され, エッチング処理等の各種処理が連続的に施 される。 また, 上記処理装置では, 真空搬送室内が減圧雰囲気に維 持されている。 このため, 上記処理装置では, カセッ トを大気側か ら真空カセッ 卜室内に一旦搬入し, 真空カセッ ト室内を真空搬送室 内と略同一の圧力まで減圧した後に, カセッ 卜と真空搬送室内との 間で被処理体の受け渡しを行っている。 ここで, 上記処理装置に採用される一般的な真空カセッ 卜室 1 0 の構造を, 図 4を参照しながら説明する。 図示のように, 真空カセ ッ ト室 1 0内において, カセッ ト 1 2を載置するカセッ ト載置台 1 6は駆動軸 1 4により支承され, 不図示の駆動機構により, 昇降お よび回動自在に構成されている。 かかる構成により, 載置台 1 6上 のカセッ ト 1 2の向きを適宜変更したり, カセッ ト 1 2内に多段に 配された被処理体 2 4を上下動して, 不図示の搬送アームへの受け 渡し位置に合わせて, 高さ調整したりすることが可能である。 上記昇降軸 1 4を駆動する駆動機構は, 真空カセッ ト室 1 0の外 部に配置されている。 従って, 駆動軸 1 4は, 真空カセッ 卜室 1 0 を囲う真空容器 1 8に形成された貫通口 1 9を貫通し, 駆動機構と 載置台 1 6とを接続している。 駆動軸 1 4と貫通口 1 9内壁との間 には, 駆動軸 1 4の上下動および回動動作を妨げないように, 若干 の隙間が形成されるが, その隙間には Oリング 2 0が配される。 弾 性部材から成る Oリング 2 0は, 駆動軸 1 4と貫通口 1 9の内壁に 密着するように配置され, 駆動軸 1 4の上下動および回動動作を妨 げずに, 駆動軸 1 4と貫通口 1 9内壁との間を密閉可能である。 か かる構成によリ, 真空カセッ ト室 1 0内外に延伸する駆動軸 1 4を 設けても, 真空カセッ ト室 1 0の気密性を維持できる。 また, 駆動 軸 1 4と Oリング 2 0との接触面には, 潤滑剤 2 2が塗布され, 駆 動軸 1 4と Oリング 2 0との摩擦力の軽減が図られていた。 しかしながら, 駆動軸 1 4の真空カセッ ト室 1 0内への露出面が 多いと, 例えば, 駆動軸 1 4の表面に塗布された潤滑剤 2 2が被処 理体 2 4の汚染源になるという問題があった。 また, 真空カセッ ト 室 1 0内の真空引きにより, 潤滑材 2 2の消費も促進され, 駆動軸 2 2と Oリング 2 0との間の摩擦力が増加してしまうという問題も あった。 本発明は, 従来の技術が有する上記問題点に鑑みて成されたもの であり, 本発明の目的は, 上記問題点およびその他の問題点を解決 することが可能な, 新規かつ改良された真空処理装置を提供するこ とである。
発明の開示
上記課題を解決するために, 本発明の第 1 の観点によれば, 真空 処理室内に配される被駆動体と, 真空処理室外に配される駆動手段 と, 被駆動体と駆動手段とを連結して駆動手段の駆動力を被駆動体 に伝達する駆動軸とを備えた真空処理装置において, 真空処理室内 において駆動軸に固定された第 1環状体と, 第 1環状体に対して回 動自在に支承される第 2環状体と, 駆動軸の周囲を気密に封止する ように第 2環状体と真空処理室の内壁とを接続し駆動軸の昇降に応 じて伸縮自在なべローズと, を備えたことを特徴とする, 真空処理 装置が提供される。 なお本発明にかかる第 1環状体は, 機能的に言えば, 駆動軸と一 体的に回転および昇降動作可能であり, 前記第 2環状体を回転自在 に支承できればよく, 形状や寸法はさまざまなものを採用すること が可能である。例えば, ここでは環状体という表現を用いているが, 必ずしも駆動軸の周囲を環状に完全に囲っている必要はなく, 複数 のブロックから構成することも可能であり, あるいは, スリーブ形 状等に構成することも可能である。 同様に, 第 2環状体も, 機能的に言えば, 第 1環状体 (駆動軸) と一体的に昇降動作はするが,回転動作は行わないように構成され, さらに, ベローズの一端を取り付け可能に構成されていればよく, 形状や寸法はさまざまなものを採用することが可能である。例えば, ここでは環状体という表現を用いているが, 必ずしも駆動軸の周囲 を環状に完全に囲っている必要はなく, 複数のブロックから構成す ることも可能であり, あるいは, スリーブ形状等に構成することも 可能である。 かかる構成によれば, 前記駆動軸の回転動作時には, 第 1環状体 と第 2環状体とを相対回転させることにより, ベローズのよじれ等 を効果的に防止でき, 前記駆動軸の伸縮動作時には, 第 1環状体と 第 2環状体とを一体的に動作させることによリ, ベロ一ズを円滑に 伸縮動作させることが可能である。 また, ベローズにより駆動軸の 駆動部分の大部分を封止することが可能なので, 駆動軸部分からの 汚染物質の真空容器内への漏出を最小限に抑え, 歩留まりを向上さ せることができる。 また, 駆動軸の表面に潤滑材を塗布した場合で あっても, その塗布面の真空容器内への露出面を最小限に抑えるこ とが可能であり, 潤滑材による汚染も最小限に抑えることが可能で ある。 上記真空処理装置において, 例えば, 第 1環状体の周囲に形成さ れた溝に第 2環状体の凸部を嵌合させるように, 第 1環状体と第 2 環状体とをォスメス嵌合するように構成すれば, 第 2環状体の回動 動作を許容する構造を簡単に構成することができる。 第 2環状体が, 駆動軸の動作を許容する第 1 シール部材, 例えば Oリングなどを介して駆動軸を気密に囲むように構成することで, シール構造を 2重にして, ベロ一ズにより囲まれる空間の機密性を 増すことができる。 駆動軸も, 駆動軸の動作を許容する第 2シール 部材, 例えば Oリングなどを介して真空処理室の内壁を気密に貫通 していることが好ましい。 本発明は, 駆動軸を介して被駆動体を回動および Zまたは昇降さ せることが可能な駆動手段を備えた真空処理装置に対して好適に適 用可能であり, 本発明によれば, 回転および Zまたは昇降動作に対 しても良好な機密性を保持できる。 さらに, 本発明にかかる真空処理装置には, ベローズにより気密 に封止された空間の圧力を調整する圧力調整手段を設けることが好 ましく, かかる圧力調整手段により, ベローズにより気密により封 止された空間と真空処理室内の圧力を略同一に保持すれば, ベロー ズに封止された空間から真空処理室内に汚染物質が漏出することを 防止することができるとともに, ベローズ自体のねじれ等の損傷を 防止することができる。 上記課題を解決するために, 本発明の第 2の観点によれば, 真空 処理室内に配される被駆動体と, 真空処理室外に配される駆動手段 と, 被駆動体と駆動手段とを連結して駆動手段の駆動力を被駆動体 に伝達する駆動軸とを備えた真空処理装置において, 真空処理室の 壁体に形成される開口に対して回動自在に支承され駆動軸が貫通す る回転体と, 駆動軸の周囲を気密に封止するように被駆動体と回転 体とを接続し駆動軸の昇降に応じて伸縮自在なべローズと, を備え たことを特徴とする, 真空処理装置が提供される。 かかる構成によれば, 前記駆動軸の回転動作時には, 回転体を真 空処理室の壁体の開口に対して相対回転させることにより, ベロー ズのよじれ等を効果的に防止でき, 前記駆動軸の伸縮動作時には, 回転体に対して駆動軸を相対移動させることによリ, ベローズを円 滑に伸縮動作させることが可能である。 また, ベローズにより駆動 軸の全体を封止することが可能なので, 駆動軸部分からの汚染物質 の真空容器内への漏出を最小限に抑え, 歩留まりを向上させること ができる。 また, 駆動軸の表面に潤滑材を塗布した場合であっても, その塗布面の真空容器内への露出面がないので, 潤滑材による汚染 も最小限に抑えることが可能である。 上記真空処理装置において, 回転体は, 回転体の動作を許容する 第 1 シール部材を介して開口に対して気密に支承されていることが 好ましい。 また, 例えば回転体の周囲に形成される溝に対して開口 部の凸部が嵌合するように, 回転体と開口とをォスメス嵌合するよ うに構成すれば, 開口に対して回転体を回動させる構造を簡単に構 成することができる。 また, 回転体は, 駆動軸の動作を許容する第 2シール部材を介して駆動軸を気密に囲むように配されることが好 ましい。 また駆動軸に対してオフセッ トした位置に, 回転体を貫通すると ともに被駆動体の回動動作に応じて回動しながら回転体を支承する 補助軸を設ければ,回転動作時にベローズにかかる負荷が軽減され, ベローズの屈曲等の損傷を防止することができる。 補助軸は, 補助 軸の動作を許容する第 3シール部材を介して回転体を気密に貫通し ていることが好ましく, かかる構成によれば, 駆動軸が昇降動作す る際にも, 補助軸が動作の妨げにならない。 第 2の観点にかかる発明も, 駆動軸を介して被駆動体を回動およ び Zまたは昇降させることが可能な駆動手段を備えた真空処理装置 に対して好適に適用可能であり, 本発明によれば, 回転および ま たは昇降動作に対しても良好な機密性を保持できる。 さらに, 本発明にかかる真空処理装置には, ベローズにより気密 に封止された空間の圧力を調整する圧力調整手段を設けることが好 ましく, かかる圧力調整手段により, ベローズにより気密により封 止された空間と真空処理室内の圧力を略同一に保持すれば, ベロ一 ズに封止された空間から真空処理室内に汚染物質が漏出することを 防止することができるとともに, ベローズ自体のねじれ等の損傷を 防止することができる。
図面の簡単な説明
図 1 は, 本発明を適用可能な真空カセッ ト室を備えた処理装置を 示す概略的な断面図である。 図 2は, 図 1 に示す真空カセッ 卜室のシール機構および載置台の 駆動機構を表す概略的な断面図である。 図 3は, 本発明を適用可能な他の真空カセッ ト室のシール機構を 示す概略的な断面図である。 図 4は, 従来の真空カセッ 卜室のシール機構を示す概略的な断面 図である。
発明を実施するための最良の形態 以下に,添付図面を参照しながら本発明にかかる真空処理装置を, マルチチャンバ型処理装置に適用した好適な実施の形態について, 詳細に説明する。
(第 1 の実施の形態) ( 1 ) 処理装置の全体構成 まず, 図 1 を参照しながら, 処理装置 1 00の構成について概略 する。 真空搬送室 1 02の周囲には, 本発明を適用可能な第 1 およ び第 2真空カセッ ト室 1 04, 1 06と, 第 1 〜第 4真空処理室 1 08, 1 1 0, 1 1 2, 1 1 4が配置されている。 第 1 および第 2 真空カセッ ト室 1 04, 1 06と, 第 1 〜第 4真空処理室 1 08, 1 1 0, 1 1 2, 1 1 4は, それぞれ開閉自在に密閉可能な第 1〜 第 6ゲー卜バルブ G 1〜G 6を介して真空搬送室 1 02に接続され ている。 第 1 および第 2真空カセッ ト室 1 04, 1 06の大気側開 口部は, 第 1 および第 2 ドアバルブ D 1, D 2により開閉自在に密 閉されている。 真空搬送室 1 02内には, 被処理体, 例えば半導体 ウェハ (以下, 「ウェハ」 と称する。 ) Wを搬送する搬送アーム 1 1 6が配置されている。 真空搬送室 1 02内には, ウェハ Wを位置 合わせするオリエンタ 1 1 8が配置されている。 (2) 第 1 および第 2真空カセッ 卜室の構成 次に, 図 1 および図 2を参照しながら, 本実施の形態にかかる真 空処理装置である第 1 および第 2真空カセッ ト室 1 04, 1 06の 構成について説明する。 なお, 第 1 および第 2真空カセッ ト室 1 0 4は, それぞれ略同一に構成されているので, 第 1真空カセッ ト室 1 04を例に挙げて説明する。 図 1 および図 2に示すように, 第 1 真空カセッ ト室 1 04内には, 本実施の形態にかかる被駆動体であ るカセッ ト載置台 (以下, 単に載置台という。 ) 1 2 2が配置され ている。 載置台 1 2 2には, 複数枚, 例えば 2 5枚のウェハ Wを収 納可能なカセッ ト 1 20を載置することができる。 図 2に示すように, 載置台 1 22は, 駆動軸 1 24の一端が接続 され, 回動および上下動可能に構成されている。 駆動軸 1 24は, 第 1真空カセッ ト室 1 04の底部 1 04 cに形成されている貫通口 1 04 aを貫通して, 第 1真空カセッ ト室 1 04外部に延伸してい る。 駆動軸 1 24と貫通口 1 04 aとの間には, 例えば, シール部 材としての Oリング 1 2 5や軸受けなどを介装することができる。 Oリング 1 2 5は, 摩擦係数が低い弾性材料, 例えばゴムや樹脂な どから構成され, 駆動軸 1 24の回転および/または昇降動作を許 容しながらも, 駆動軸 1 24と貫通口 1 04 a内壁に気密に密着し ている。 駆動軸 1 24の Oリング 1 2 5との接触面には, 潤滑剤 1 2 7が塗布されており, 駆動軸 1 24と貫通口 1 04 a内壁との摩 擦力を軽減し, 駆動軸 1 24の回動および上下動動作を円滑に行わ せ, ひいては, 後述のベローズ内空間 1 58内の気密性を保持する ように機能している。 駆動軸 1 24の第 1真空カセッ 卜室 1 04外部側他端には, 駆動 機構 1 26が配置されている。 駆動機構 1 26は, 駆動軸 1 24を 回転駆動するための第 1 モータ M 1 2 8と駆動軸 1 24を昇降駆動 するための第 2モータ M 1 38を備えている。 昇降駆動用の第 2モータ M 1 38は, 第 1真空カセッ ト室 1 04 の支柱 1 04 bに取り付けられており, 回転軸 1 40を回転させる ことが可能である。 回転軸 1 40はねじ軸構造を有し, 支持台 1 3 6のねじ溝が切られたナツ 卜構造を有する貫通孔 1 36 aに螺合さ れている。 回転軸 1 40と貫通孔 1 3 6 aは, いわゆるボールねじ 構造を構成し, 回転軸 1 40の回転に応じて, 支持台 1 36を昇降 させることが可能である。 支持台 1 3 6には, 駆動軸 1 24が回動 自在に支持されており, 支持台 1 3 6の昇降動作に応じて, 駆動軸 1 24を昇降させることが可能である。 支持台 1 3 6による駆動軸 1 24の支持構造についてさらに詳細 に説明する。 駆動軸 1 24の下方には, 周囲に溝 1 42 aが切られ た環状体 1 42が固定されている。 また, 張出部 1 3 6 bに形成さ れた開口部 1 36 cの内面には上記溝 1 4 2 aに対応する凸部 1 3 6 dが形成されている。 そして, この環状体 1 42の溝 1 42 a部 分に, 開口部 1 36 c内面の凸部 1 3 6 dを嵌め合わせることによ り, 駆動軸 1 24を回動自在に支持することが可能である。 溝 1 4 2 aと凸部 1 36 dとの間には, 駆動軸 1 24の回動を円滑にせし めるために, 軸受 1 44が介装されている。 なお, 開口部 1 36 c と環状体 1 42とはォスメス嵌合されていればよく, いずれの部材 にォス部 (凸部) またはメス部 (溝部) を形成するかについては, 設計変更事項である。 以上のように, 本実施の形態によれば, ポールねじ構造のナッ ト 部分と駆動軸 1 24の支持構造とを一体化することにより, 駆動軸 1 24の昇降動作の垂直精度を高めることが可能である。 さらに, 本実施の形態にかかる構造によれば, 支持台 1 36には, 駆動軸 1 2 を回転駆動するための第 1 モータ M 1 28が取り付け られている。 この第 1 モータ M 1 2 8は, 第 1 プーリ 1 3 0と, 回 転ベル卜 1 3 2と, 第 2プーリ 1 34を介して駆動軸 1 24に接続 されている。 かかる構造により, 第 1 モータ M 1 2 8により駆動軸 1 24を回転させ, さらには, 駆動軸 1 2 4に支持された載置台 1 22およびカセッ ト 1 20を回転させることが可能である。 その際 に, 駆動軸 1 2 4は, 支持台 1 3 6の張出部 1 3 6 bにより回動自 在に支持されているので, 安定して精度よく回転可能である。 駆動軸 1 2 4の第 1真空カセッ ト室 1 0 4内の延伸部分は, 後述 のシール機構 (密閉手段) 1 4 6により, 気密に囲われている。 な お, シール機構 1 4 6の構成については, 以下で詳述する。
( 3 ) 処理装置の動作 次に, 図 1 を参照しながら, 処理装置 1 0 0の動作について説明 する。 なお, 第 1真空カセッ ト室 1 0 4との間でのウェハ Wの受け 渡しを例に挙げて説明する。 まず, 第 1 ドアバルブ D 1 を開放し, 第 1真空カセッ ト室 1 0 4内の載置台 1 2 2上にウェハ Wを収納し たカセッ ト 1 2 0を載置する。 第 1 ドアバルブ D 1 を閉じた後, 第 1真空カセッ ト室 1 0 4内を真空引きし, 真空搬送室 1 0 2と略同 一の圧力に維持する。 同時に, 載置台 1 2 2を介してカセッ ト 1 2 0を適宜回転および上下動させて, カセッ ト 1 2 0をゥ Iハ Wの受 け渡し方向に配置する。 その後, ゲートバルブ G 1 を開放する。 次いで, カセッ ト 1 2 0を搬送アーム 1 1 6の搬送位置に合わせ て上下動させながら, カセッ ト 1 2 0内のウェハ Wを, 搬送アーム 1 1 6により, 第 1 〜第 4真空処理室 1 0 8, 1 1 0, 1 1 2, 1 1 4内に順次搬送し, エッチング処理や成膜処理などの各種処理を 行う。 処理済みのゥ: ϋハ Wは, 再びカセッ ト 1 2 0内に搬入する。 全てのゥ Iハ Wがカセッ ト 1 2 0内に戻された後, ゲー卜バルブ G 1 を閉じる。 その後, 上記搬入時とは逆に, 載置台 1 2 2を介して カセッ ト 1 2 0を,処理装置 1 0 0外部への搬出方向に回転させる。 同時に, 第 1真空カセッ ト室 1 0 4内に, 例えば不活性ガスを導入 して, 第 1真空カセッ ト室 1 04内の圧力を略大気圧まで昇圧させ る。 そして, ドアバルブ D 1 を開放し, カセッ ト 1 20を外部に搬 出する。
(4) シール機構の構成 次に, 図 2を参照しながら, 本発明の中核を成すシール機構 1 4 6について, 第 1真空カセッ ト室 1 04を例に挙げて詳述する。 上 述したように, 駆動軸 1 24の第 1真空カセッ 卜室 1 04の延伸部 分は, シール機構 1 46により覆われている。 シール機構 1 46は, 駆動軸 1 24に固定された第 1環状体 1 5 2と, この第 1環状体 1 52に対して回動自在に支承される第 2環 状体 1 50と, 駆動軸 1 24の昇降に応じて伸縮自在なべローズ 1 48とを備えている。 ベローズ 1 48は, 例えばステンレス製の気密な略蛇腹状部材か ら構成され, 内径 40mm, 外径 70 mmの寸法を有し, 例えば直 径 3 0 mmの駆動軸 1 24の第 1真空カセッ ト室 1 04側周囲を気 密に封止することが可能である。 ベロ一ズ 1 48の両端は, それぞ れ第 1真空カセッ ト室 1 04の底部 1 04 cと, 第 2環状体 1 50 に気密に接続されている。 ベローズ 1 48の上部を支持する第 2環状体 1 50は, 例えばァ ルミニゥム製の略環状部材から構成されている。 第 2環状体 1 50 の略中央には貫通口 1 50 aが形成され, この貫通口 1 5 0 aに駆 動軸 1 24が回動自在かつ気密に挿入されている。 第 2環状体 1 5 0は, 駆動軸 1 24の上部, すなわち駆動軸 1 24と載置台 1 2 2 との接続部近傍に配置されている。 第 2環状体 1 50には, 駆動軸 1 24の周囲を囲む張出部 1 50 bが形成されている。 張出部 1 50 bの内壁には, 駆動軸 1 2 4に 固定される第 1環状体 1 52の周囲に形成される溝 1 52 aに対応 する凸部 1 50 cが形成されている。 そして, 駆動軸 1 24に固定 された第 1環状体 1 52の溝 1 52 aと第 2環状体 1 5 0の凸部 1 50 cとをォスメス嵌合させている。 溝 1 5 2 aと凸部 1 50 cと の間には, 駆動軸 1 2 4の回動を円滑にするための軸受 1 54が介 装されている。 なお, 第 1環状体 1 52と第 2環状体 1 50とはォ スメス嵌合されていればよく, いずれの部材にォス部 (凸部) また はメス部 (溝部) を形成するかについては, 設計変更事項である。 かかる構成により, 駆動軸 1 24 (第 1環状体 1 52 ) の昇降動 作時にはォス部 (凸部) とメス部 (溝部) とを嚙み合せてベローズ 1 48 (第 2環状体 1 50) も同時に昇降させ, 駆動軸 1 24 (第 1環状体 1 52) の回転動作時にはメス部 (溝部) 内でォス部 (凸 部) を回転摺動させて, 駆動軸 1 24 (第 1環状体 1 5 2) のみを 回転させて, ベローズ 1 48 (第 2環状体 1 50) を回転させない 構造が構築できる。 このように, 本実施の形態によれば, ベローズ 1 48が回転しないので, ベローズ 1 48がねじれて損傷すること がない。 また, 第 2環状体 1 50の貫通口 1 50 a内壁と, 駆動軸 1 24 との間には, 本実施の形態にかかるシール部材である Oリング 1 5 6が配置されている。 該 Oリング 1 56は, 上述した Oリング 1 2 5と略同一に構成され, 駆動軸 1 24と貫通口 1 50 aの内壁に気 密に密着している。駆動軸 1 24の Oリング 1 56との接触面には, 潤滑剤 1 5 7が塗布され, 駆動軸 1 2 4の回転動作の円滑化が図ら れている。 かかる構成により, ベローズ 1 4 8と第 2環状体 1 5 0と第 1 力 セッ ト室 1 0 4の底部 1 0 4 cで囲われた空間 (以下, 「ベロ一ズ 内空間」 という。 ) 1 5 8内と, 第 1真空カセッ 卜室 1 0 4内とを 気密に分離することができる。 このため, 例えば, 駆動軸 1 2 4の 第 1環状体 1 5 2と第 2環状体 1 5 0との間に介装された軸受など から発生するコンタミネ一ションが外部に漏出するような事態を回 避することができる。 また, 第 1真空カセッ ト室 1 0 4内における 潤滑剤 1 2 7が塗布された駆動軸 1 2 4の露出面も最小限に抑える ことが可能なので, 潤滑剤 1 2 7に起因する汚染も最小限に抑える ことが可能である。 本実施の形態にかかる第 1真空カセッ ト室 1 0 4には, 第 1真空 カセッ ト室 1 0 4内空間を真空引きして, 圧力調整するための真空 ポンプ 1 6 0がバルブ 1 6 2 aを介して接続されている。 この真空 ポンプ 1 6 0は, 同時に, バルブ 1 6 2 bを介して, ベローズ内空 間 1 5 8にも接続されておリ, ベローズ内空間 1 5 8の圧力調整を 行うことも可能である。 バルブ 1 6 2 a, 1 6 2 bを両方とも開いて真空引きすることに より, 第 1真空カセッ ト室 1 0 4内とベローズ内空間 1 5 8との圧 力を略同一に調整することが可能となり, ベロ一ズ 1 4 8内外の圧 力差によリベローズに負荷がかかり, ベローズにへこみ等の損傷が 生じる事態を回避することが可能である。 なお図示の例では, 一台の真空ポンプを用いて, 第 1真空カセッ ト室 1 0 4内空間とベローズ内空間 1 5 8との圧力調整を行うよう に構成したが, 各空間に対して, 個別の真空ポンプなどの圧力調整 手段を接続するように構成しても構わない。 図示は省略している力, 第 1真空カセッ ト室 1 0 4内の圧力を略 大気圧まで昇圧させるために, 第 1真空カセッ ト室 1 0 4内に不活 性ガスを供給する手段とベロ一ズ内空間 1 5 8とに不活性ガスを導 入する手段とが設けられている。 それぞれの不活性ガス導入経路に 設けられたバルブの開閉を制御することにより, 第 1真空カセッ ト 室 1 0 4内とベローズ内空間 1 5 8との圧力を略同一に調整するこ とが可能となる。 また, ベロ一ズ内空間 1 5 8の真空引き方法, 不 活性ガスの供給方法に従って, Oリング 1 2 5, 1 5 6のいずれか 一方または双方が第 1真空カセッ 卜室 1 0 4内外を気密にシールす るシール部材として機能する。 例えば, バルブ 1 6 2 aと 1 6 2 b を同時に開いて真空引きする場合には, Oリング 1 2 5が第 1真空 カセッ ト室 1 0 4内外を気密にシールするシール部材として機能し, Oリング 1 5 6は潤滑剤 1 2 7やパーティクルが第 1真空カセッ ト 室 1 0 4内に侵入するのを防止するシール部材として機能する。 第 1真空カセッ ト室 1 0 4内とベローズ内空間 1 5 8とを個別に真空 引きする場合には, Oリング 1 5 6が第 1真空カセッ ト室 1 0 4内 外を気密にシールするシール部材として, および潤滑剤 1 2 7ゃパ —ティクルが第 1真空カセッ ト室 1 0 4内に侵入するのを防止する シール部材として機能する。
(第 2の実施の形態) 次に, 図 3を参照しながら, 本発明の第 2の実施の形態について 説明する。 なお, 上述した処理装置 1 0 0と略同一の機能および構 成を有する構成要素については, 同一の符号を付することによリ, 重複説明を省略する。 本実施の形態は,シール機構 2 0 0を構成するべローズ 1 4 8が, 駆動軸 1 2 4および載置台 1 2 2と連動して昇降動作するのみなら ず, 回転動作もする点に特徴がある。 以下, 本実施の形態にかかる シール機構 2 0 0の構造について説明する。 第 1真空カセッ 卜室 1 0 4の底部 1 0 4 cには, 開口 2 0 2が形 成されている。 この開口 2 0 2内には, 回転体 2 0 4が回動自在に はめ込まれている。 かかる構成により, 回転体 2 0 4は, 第 1真空 カセッ ト室 1 0 4の底部 1 0 4 cの一壁を成している。 回転体 2 0 4の側部には, 溝部 2 0 4 aが形成されている。 この溝部 2 0 4 a は, 開口 2 0 2の内壁に形成された凸部 2 0 2 aにォスメス嵌合す ることが可能である。 さらに溝部 2 0 4 aと凸部 2 0 2 aとの間に は, 回転体 2 0 4の回転動作を円滑にするために, ベアリング 2 0 6が介装されている。 かかる構成により, 回転体 2 0 4は, 上記底 部 1 0 4 cに回動自在に支持される。 なお, 回転体 2 0 4と開口 2 0 2とはォスメス嵌合されればよく, いずれの部材にォス部(凸部) またはメス部(溝部)を形成するかについては設計変更事項である。 回転体 2 0 4と開口 2 0 2との間には, 本実施の形態にかかるシ 一ル部材である Oリング 2 0 8が介装されている。 かかる構成によ り, 回転体 2 0 4の回動を妨げることなく, 第 1真空カセッ ト室 1 0 4内を気密に密閉することができる。 また, 回転体 2 0 4の Oリ ング 2 0 8との接触面, およびベアリング 2 0 6との接触面には, 潤滑剤 2 1 0が塗布されている。 このため, 回耘体 2 0 4をスムー ズに回動させることができる。 ただし, 回転体 2 0 4は, 後述の如 く上下動しないため, 潤滑剤 2 1 0が第 1真空カセッ ト室 1 0 4内 に露出して汚染することはない。 回転体 2 0 4の略中央には, 貫通口 2 0 4 bが形成されている。 貫通口 2 0 4 b内には, 駆動軸 1 2 4が挿入されている。 駆動軸 1 2 4は, 第 1真空カセッ ト室 1 0 4内の載置台 1 2 2と, 外部の駆 動機構 1 2 6とを接続している。 貫通口 2 0 4 bの内壁と駆動軸 1 2 4との間には, 本実施の形態にかかるシール部材である Oリング 1 2 5が介装されている。 さらに, 駆動軸 1 2 4の Oリング 1 2 5 との接触面には, 潤滑剤 1 2 7が塗布されている。 かかる構成によ リ, 駆動軸 1 2 4の回動および上下動を妨げることなく, 後述のベ ローズ内空間 2 1 2内を気密に密閉することができる。 載置台 1 2 2の駆動軸 1 2 4に対してオフセッ トした位置には補 助棒 1 2 1が取り付けられている。 この補助棒 1 2 1 は, 回転体 2 0 4に形成された貫通口 2 0 4 cを貫通して, 載置台 1 2 2の回転 動作に応じて回動しながら回転体 2 0 4を支承することが可能であ る。 貫通口 2 0 4 cの内壁と駆動軸 1 2 4との間には, 本実施の形 態にかかるシール部材である Oリング 1 2 9が介装されている。 さ らに, 駆動軸 1 2 4の Oリング 1 2 9との接触面には, 潤滑剤 1 3 1が塗布されている。 かかる構成により, 駆動軸 1 2 4の回動およ び上下動を妨げることなく, 後述のベローズ内空間 2 1 2内を気密 に密閉することができる。 駆動軸 1 2 4は, 本実施の形態にかかるベローズ 1 4 8により周 囲を囲われている。 ベローズ 1 4 8の両端は, それぞれ載置台 1 2 2と回転体 2 0 4に気密に接続されている。 かかる構成により, 回 転体 2 0 4とべローズ 1 4 8と載置台 1 2 2により囲われたベロー ズ内空間 2 1 2内は, 第 1真空カセッ ト室 1 0 4内から気密に隔離 される。 また, ベローズ内空間 2 1 2と第 1真空カセッ ト室 1 0 4 内空間は, 真空ポンプ 1 6 0により略同一の圧力に圧力調整するこ とが可能である。 なお, その他の構成は, 上述した処理装置 1 0 0 と同一であるので詳細説明は省略する。 本実施の形態は, 以上のように構成されており, 駆動機構 1 2 6 を作動させて, 駆動軸 1 2 4を回動させると, 載置台 1 2 2が回転 し, その回転に応じて, 補助棒 1 2 1 の作用により回転体 2 0 4も 同時に回動し, それに連動してベローズ 1 4 8を回動させることが できる。 また, 駆動機構 1 2 6を作動させて, 駆動軸 1 2 4を昇降 させると, 載置台 1 2 2, ベローズ 1 4 8, 補助棒 1 2 1 もその昇 降動作に伴って昇降動作する。 このように, 本実施の形態によれば, 載置台 1 2 2とべローズ 1 4 8とを一体的に回転および昇降動作させるので, ベローズ 1 4 8 を載置台 1 2 2に接続することが可能となり, 第 1真空カセッ ト室 1 0 4内に延伸する駆動軸 1 2 4の周囲全体を気密に囲うことがで きる。 その結果, 駆動軸 1 2 4の動作に起因するコンタミネ一ショ ンが外部の第 1真空カセッ ト室 1 0 4内に漏出することが防止でき る。 また, 駆動軸 1 2 4に塗布される潤滑剤 1 2 7, 1 3 1の第 1 真空カセッ ト室 1 0 4内に対する影響も防止できる。 第 1の実施の形態と同様に, ベローズ内空間 2 1 2の真空引き方 法, 不活性ガスの供給方法に従って, Oリング 2 0 8, 1 2 5 ( 1 2 9 ) のいずれか一方または双方が第 1真空カセット室 1 0 4内外 を気密にシールするシール部材として機能する。 また, 駆動軸 1 2 4にポールスプライン機構を使用して, 回転体 2 0 4を駆動軸 1 2 4と一体的に回転させる場合には, 補助棒 1 2 1 は不要となる。 なお, この場合には, ボールスプライン機構を真 空シールするためのシール機構が設けられる。 以上, 本発明の好適な実施の形態について, 添付図面を参照しな がら説明したが, 本発明はかかる構成に限定されるものではない。 特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇において, 当業者で あれば, 各種の変更例および修正例に想到し得るものであり, それ ら変更例および修正例についても本発明の技術的範囲に属するもの と了解される。 例えば, 上記実施の形態において, シール機構を真空カセッ ト室 の載置台の駆動機構に適用する構成を例に挙げて説明したが, 本発 明はかかる構成に限定されない。 本発明は, 例えば真空搬送室内に 配された被処理体の位置合わせ装置 (オリエンタ) の載置台を駆動 する駆動機構にも適用することができる。
産業上の利用の可能性
本発明は, 真空処理室内に配される被駆動体と, 前記真空処理室 外に配される駆動手段と, 前記被駆動体と前記駆動手段とを連結し て前記駆動手段の駆動力を前記被駆動体に伝達する駆動軸とを備え た真空処理装置に適用することが可能であり, 特に, 半導体装置や L C D基板などの製造工程に適用可能である。

Claims

請求の範囲
( 1 ) 真空処理室内に配される被駆動体と, 前記真空処理室外に 配される駆動手段と, 前記被駆動体と前記駆動手段とを連結して前 記駆動手段の駆動力を前記被駆動体に伝達する駆動軸とを備えた真 空処理装置において : 前記真空処理室内において前記駆動軸に固定された第 1環状体と, 前記第 1環状体に対して回動自在に支承される第 2環状体と, 前記 駆動軸の周囲を気密に封止するように前記第 2環状体と前記真空処 理室の内壁とを接続し前記駆動軸の昇降に応じて伸縮自在なベロー ズと, を備えたことを特徴とする, 真空処理装置。
( 2 ) 前記第 1環状体と前記第 2環状体はォスメス嵌合されてい ることを特徴とする, 請求項 1 に記載の真空処理装置。
( 3 ) 前記第 2環状体は, 前記駆動軸の動作を許容する第 1 シー ル部材を介して前記駆動軸を気密に囲むことを特徴とする, 請求項 1 に記載の真空処理装置。
( 4 ) 前記駆動軸は, 前記駆動軸の動作を許容する第 2シール部 材を介して前記真空処理室の内壁を気密に貫通していることを特徴 とする, 請求項 1 に記載の真空処理装置。
( 5 ) さらに, 前記べローズにより気密に封止された空間と前記 真空処理室内の圧力を略同一に保持するように, 前記べローズによ り気密に封止された空間の圧力を調整する圧力調整手段を備えたこ とを特徴とする, 請求項 1 に記載の真空処理装置。
( 6 ) 真空処理室内に配される被駆動体と, 前記真空処理室外に 配される駆動手段と, 前記被駆動体と前記駆動手段とを連結して前 記駆動手段の駆動力を前記被駆動体に伝達する駆動軸とを備えた真 空処理装置において : 前記真空処理室の壁体に形成される開口に対して回動自在に支承 され前記駆動軸が貫通する回転体と, 前記駆動軸の周囲を気密に封 止するように前記被駆動体と前記回転体とを接続し前記駆動軸の昇 降に応じて伸縮自在なべローズと, を備えたことを特徴とする, 真 空処理装置。
( 7 ) 前記回転体は, 前記回転体の動作を許容する第 1 シール部 材を介して前記開口に対して気密に支承されていることを特徴とす る, 請求項 6に記載の真空処理装置。
( 8 ) 前記回転体と前記開口はォスメス嵌合されていること特徴 とする, 請求項 6に記載の真空処理装置。 ( 9 ) 前記回転体は, 前記駆動軸の動作を許容する第 2シール部 材を介して前記駆動軸を気密に囲むことを特徴とする, 請求項 6に 記載の真空処理装置。
( 1 0 ) 前記駆動軸に対してオフセッ トした位置には, 前記回転 体を貫通するとともに前記被駆動体の回動動作に応じて回動しなが ら前記回転体を支承する補助軸が設けられることを特徴とする, 請 求項 6に記載の真空処理装置。 ( 1 1 ) 前記補助軸は, 前記補助軸の動作を許容する第 3シール 部材を介して前記回転体を気密に貫通していることを特徴とする, 請求項 1 0に記載の真空処理装置。
( 1 2 ) さらに, 前記べローズにより気密により封止された空間 と前記真空処理室内の圧力を略同一に保持するように, 前記べロー ズにより気密に封止された空間の圧力を調整する圧力調整手段を備 えたことを特徴とする, 請求項 6に記載の真空処理装置。
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