WO2010090283A1

WO2010090283A1 - 真空装置

Info

Publication number: WO2010090283A1
Application number: PCT/JP2010/051703
Authority: WO
Inventors: 友亮尾崎; 克史岸本; 宣幸谷川; 裕介福岡
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2009-02-06
Filing date: 2010-02-05
Publication date: 2010-08-12
Also published as: JPWO2010090283A1; US20110283623A1; EP2395265A1

Abstract

　真空容器（２０）は、開口部を有する。扉（２２）は、開口部を塞ぐためのものである。第１レール（３１）は、平面視において開口部と間隔を空けて第１方向に延在している。また第１レール（３１）は、扉（２２）を第１方向に沿って移動可能に支持している。また第１レール（３１）は、平面視において第１方向と交差する第２方向に開口部と対向する部分を有する。また第１レールは、第２方向に沿って移動可能な第１可動部（３１Ｍ）を有する。

Description

真空装置

　本発明は、真空装置に関し、特に、真空容器を有する真空装置に関するものである。

　ロードロック室などを備えた真空装置は、基板などの被処理物を出し入れするための開口部を有する真空容器と、この開口部を塞ぐための扉とを有する。扉は開閉動作を行なえるように設けられている。

　特開平９－１９９２９３号公報（特許文献１）によれば、扉と本体（真空容器）とは、蝶番により接続されている。

　また特開平１０－３０３２７７号公報（特許文献２）によれば、扉開閉機構は上下駆動機構を有する。

特開平９－１９９２９３号公報特開平１０－３０３２７７号公報

　上記特開平９－１９９２９３号公報の技術によれば、扉が重力によって蝶番を支点として傾いてしまうことがある。また上記特開平１０－３０３２７７号公報の技術によれば、扉を重力に逆らって動かす際に大きな力が必要になる。これらの問題は、扉の重量が大きくなった場合に、より顕著となってくる。

　それゆえ本発明の一の目的は、扉を安定的に支持することができる真空装置を提供することである。また本発明の他の目的は、扉の開閉動作を小さな力で行なうことができる真空装置を提供することである。

　本発明の真空装置は、真空容器と、扉と、第１レールとを有する。真空容器は、開口部を有する。扉は、開口部を塞ぐためのものである。第１レールは、平面視において開口部と間隔を空けて第１方向に延在している。また第１レールは、扉を第１方向に沿って移動可能に支持している。また第１レールは、平面視において第１方向と交差する第２方向に開口部と対向する部分を有する。また第１レールは、第２方向に沿って移動可能な第１可動部を有する。

　本発明の真空装置によれば、扉がレールによって支持されるので、扉を安定的に支持することができる。

　上記の真空装置において好ましくは、第１および第２方向の各々は重力方向と交差している。

　これにより、扉を移動させるのに必要な力を小さくすることができる。
　上記の真空装置において好ましくは、真空装置は、第１可動部を移動させるための第１駆動部をさらに有する。

　これにより、扉が第１可動部に支持された状態で第１駆動部が駆動されることで、扉を第２方向に移動させて開口部にあてがうことができる。

　上記の真空装置において好ましくは、真空装置は、扉を第１方向に沿って移動させるための第２駆動部をさらに有する。

　これにより、第１方向に沿って扉を開口部に近づけたり遠ざけたりすることができる。
　上記の真空装置において好ましくは、第２駆動部は、扉の第１方向における位置を規定し、かつ扉の第２方向における位置を自由にするように、扉に取り付けられている。

　これにより、第２方向に沿った扉の動作が第２駆動部によって妨げられないようにすることができる。

　上記の真空装置において好ましくは、第１レールは、第２方向における寸法が上方ほど小さくなるようなテーパー部を有する。また扉は、第２方向においてテーパー部を挟み込む部分を有する。

　これにより扉の第２方向における位置が安定化される。
　上記の真空装置において好ましくは、真空装置は第２レールをさらに有する。第２レールは、平面視において開口部と間隔を空けて第１方向に延在している。また第２レールは、平面視において第２方向に開口部と対向する部分を有する。また第２レールは、扉を第１方向に沿って導いている。また第２レールは、第２方向に沿って移動可能な第２可動部を有する。

　これにより扉の移動が第１レールだけでなく第２レールによっても規制されるので、扉が第１レール周りに傾くことを防止することができる。

　以上説明したように、本発明によれば、扉を安定的に支持することができる。

本発明の実施の形態１における真空装置の構成を概略的に示す斜視図であり、全開状態を示す図である。本発明の実施の形態１における真空装置の構成を概略的に示す斜視図であり、閉状態を示す図である。比較例の真空装置の構成を概略的に示す斜視図である。本発明の実施の形態２における真空装置の構成を概略的に示す正面図であり、全開状態を示す図である。本発明の実施の形態２における真空装置の構成を概略的に示す平面図であり、全開状態を示す図である。本発明の実施の形態２における真空装置の構成を概略的に示す正面図であり、半開状態を示す図である。本発明の実施の形態２における真空装置の構成を概略的に示す平面図であり、半開状態を示す図である。図６および図７の各々の線ＶＩＩＩ－ＶＩＩＩに沿った概略断面図である。本発明の実施の形態２における真空装置の構成を概略的に示す平面図であり、閉状態を示す図である。図９の線Ｘ－Ｘに沿った概略断面図である。実施の形態３における真空装置の構成を概略的に示す断面図である。実施の形態３における真空装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。図１１の装置の搬送機構および被処理物を示す正面図である。図１１の線ＸＩＶ－ＸＩＶに沿う概略断面図である。図１１の装置を用いた真空処理方法の第１工程を概略的に示す断面図である。図１１の装置を用いた真空処理方法の第２工程を概略的に示す断面図である。図１１の装置を用いた真空処理方法の第３工程を概略的に示す断面図である。図１１の装置を用いた真空処理方法の第４工程を概略的に示す断面図である。実施の形態４における真空装置の構成を概略的に示す平面図である。

　以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。なお各図における矢印ｘ、ｙおよびｚは、ｚ方向を重力方向と反対方向とする３次元直交座標系ｘｙｚを示す。

　（実施の形態１）
　図１および図２を参照して、本実施の形態の真空装置は、真空容器２０と、扉２２と、支持レール３１（第１レール）とを有する。

　真空容器２０は、ｚｘ面と平行な開口部２１を有する。真空容器２０は、たとえば、内部に複数の段部（複数の領域）を有し、各段部に基板が収められるロードロック室である。この基板は、たとえば薄膜太陽電池やディスプレイ装置の製造に用いられるガラス基板である。このようなガラス基板は、通常、半導体装置用のシリコン基板に比してサイズが大きい。また量産工程においては多数の基板が同時に真空容器２０に収められる必要がある場合がある。このため開口部２１のサイズが大きくなり、その結果、扉２２はサイズおよび重量が大きくなる。

　扉２２は、開口部２１を塞ぐためのものである。また扉２２は扉２２の下側に、ｙ方向に沿った軸に取り付けられた複数の車輪４１を有する。好ましくは、複数の車輪４１、４１はｘ方向において扉２２の重心を挟む位置に設けられている。

　支持レール３１は、平面視（ｘｙ面に平行な視野）において開口部２１とｙ方向に間隔を空けてｘ方向（第１方向）に延在している。また支持レール３１は、扉２２をｘ方向に沿って移動可能に支持している。また支持レール３１は、平面視においてｘ方向と交差するｙ方向（第２方向）に開口部２１と対向する部分を有する。

　また支持レール３１は、支持レール固定部３１Ｆと、支持レール可動部３１Ｍとを有する。支持レール固定部３１Ｆは、真空装置が設置される床面に対して固定されている。支持レール可動部３１Ｍは、矢印Ｃ２（図２）に示すように、ｙ方向に沿って移動可能に構成されている。また支持レール３１は、ｙ方向における寸法Ｗが上方ほど小さくなるようなテーパー部Ｔを有する。このテーパー部Ｔは、ｙ方向において扉２２の車輪４１によって挟み込まれている。

　次に扉２２を閉じる方法について説明する。
　図１を参照して、まず矢印Ｃ１に示すように、扉２２がｘ方向に沿って移動される。これにより、扉２２が開口部２１とｙ方向に対向する位置へ移動され、かつ車輪４１が支持レール可動部３１Ｍに載せられる。

　図２を参照して、矢印Ｃ２に示すように、扉２２および支持レール可動部３１Ｍが開口部２１に向かってｙ方向に沿って移動される。これにより、扉２２が開口部２１を塞ぐ。この移動は、扉２２および支持レール可動部３１Ｍの少なくともいずれかに対して矢印Ｃ２方向に力を加えることにより行なわれる。

　なお扉２２を開ける方法は、上記と逆の手順により行なうことができる。
　次に比較例について説明する。

　図３を参照して、比較例の真空装置は、扉２２の図中の右側部に設けられた蝶番９４１によって開閉自在に支持されている。すなわち扉２２の図中の左側部は蝶番９４１に支持されていない。よって、破線矢印Ｒで示すように、扉２２が傾きやすい。

　扉２２が傾いた状態で真空容器２０の排気が開始されると、真空容器２０と扉２２との間のリークによって、真空容器２０が十分に減圧されないことがある。また扉２２の傾き
がボルト止めなどの方法によって矯正される場合、工数が増加してしまう。

　本実施の形態によれば、扉２２が支持レール３１によって支持されているので、扉２２を安定的に支持することができる。よって扉２２の傾きの発生を抑制することができる。

　また扉２２は、重力方向（ｚ方向）ではなく、重力方向と交差するｘおよびｙ方向に移動される。よって扉２２の移動に必要な力を小さくすることができる。

　また扉２２の車輪４１は、ｙ方向においてテーパー部Ｔを挟み込んでいる。これにより扉２２のｙ方向における位置が安定化される。よって、より確実に開口部２１を塞ぐことができる。

　（実施の形態２）
　図４～図１０を参照して、本実施の形態の真空装置は、実施の形態１の構成に加えて、支持レール駆動部３０（第１駆動部）と、扉駆動部５１（第２駆動部）と、ローラー４２と、ガイドレール３２（第２レール）と、ガイドレール駆動部５２と、Ｏリング６１とを有する。

　支持レール駆動部３０は、本体部３０Ａと、本体部３０Ａによって伸縮されるロッド３０Ｂとを有する。本体部３０Ａは床面ＦＬに対して固定されている。またロッド３０Ｂはｙ方向に延在し、かつその先端が支持レール可動部３１Ｍに連結されている。この構成により、支持レール駆動部３０は、支持レール可動部３１Ｍをｙ方向に沿って移動させることができる。

　扉駆動部５１は、変位部５１Ａと、軌道部５１Ｂと、狭持部５１Ｃと、突出部５１Ｄとを有する。突出部５１Ｄは、扉２２に固定されており、扉２２からｙ方向に沿って突出している。軌道部５１Ｂは、床面ＦＬに対する相対的位置が固定されるように設けられており、かつｘ方向に沿って延びている。変位部５１Ａは、軌道部５１Ｂに沿って駆動されるように構成されている。狭持部５１Ｃの一方端は、変位部５１Ａに連結されている。また狭持部５１Ｃの他方端は、突出部５１Ｄをｘ方向において狭持している。すなわち扉駆動部５１は、扉２２のｘ方向における位置を規定し、かつ扉２２のｙ方向における位置を自由にするように、扉２２に取り付けられている。この構成により、扉駆動部５１は、扉２２をｘ方向に沿って移動させることができ、かつ扉２２のｙ方向の変位を妨げない。

　ローラー４２は、ｚ方向に沿った軸を有し、扉２２の上側に取り付けられている。
　ガイドレール３２は、適当な固定用部材を用いることによって床面ＦＬに対して固定されており、平面視においてｙ方向に開口部２１と対向する部分を有する。またガイドレール３２は、平面視において開口部２１と間隔を空けてｘ方向に延在している。またガイドレール３２は、扉２２に取り付けられたローラー４２を、ｘ方向に沿って導くように構成されている。

　またガイドレール３２は、ガイドレール固定部３２Ｆと、ガイドレール可動部３２Ｍ（第２可動部）とを有する。ガイドレール可動部３２Ｍはｙ方向に沿って移動可能に構成されている。

　ガイドレール駆動部５２は、本体部５２Ａと、本体部５２Ａによって伸縮されるロッド５２Ｂとを有する。本体部５２Ａは床面ＦＬに対して固定されている。またロッド５２Ｂはｙ方向に伸び、かつ先端がガイドレール可動部３２Ｍに連結されている。この構成により、ガイドレール駆動部５２は、ガイドレール可動部３２Ｍをｙ方向に沿って移動させることができる。

　なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

　本実施の形態によれば、実施の形態１と同様の効果が得られる。
　また、扉２２を支持している状態のレール可動部３１Ｍを支持レール駆動部３０によって移動することで、扉２２をｙ方向に移動させることができる。これにより扉２２を開口部２１にあてがうことができる。

　また扉駆動部５１によって、ｘ方向に沿って扉２２を開口部２１に近づけたり遠ざけたりすることができる。これにより開口部２１に平行な視野（図４）において、扉２２を全開にすることができる。

　また扉駆動部５１は、扉２２のｙ方向における位置を自由にするように、扉２２に取り付けられている。これにより、ｙ方向に沿った扉２２の動作が扉駆動部５１によって妨げられないようにすることができる。

　また扉２２の移動がガイドレール３２によっても規制されるので、扉２２が支持レール３１周りに傾くことを防止することができる。

　なお上記各実施の形態において、床面ＦＬに対して固定されている部材は、必ずしも床面ＦＬに直接連結されている必要はなく、床面ＦＬとの相対位置が変化しないように固定されていればよい。より具体的には床面ＦＬに対して固定されている部材は、たとえば固定用のフレームを介して床面ＦＬに固定されていてもよい。

　（実施の形態３）
　図１１および図１２を参照して、真空処理装置１Ａ（真空装置）は、真空処理が行われる真空処理室１０１と、ロードロック室として用いられる予備真空室１０２（真空容器）と、両者を互いに接続しているゲートバルブ１０３とを有する。真空処理室１０１には真空処理室１０１内を排気するための排気装置１１３ａが接続されている。また予備真空室１０２には予備真空室１０２内を排気するための排気装置１１３ｂが接続されている。排気装置１１３ａ，１１３ｂは、たとえば真空ポンプである。

　真空処理室１０１内には、各々が平行平板型の電極構造を有する複数の電極対が設けられている。各電極対はカソード電極１０５およびアノード電極１０６を有する。この複数の電極対のそれぞれが、被処理物１０７を処理するための真空処理部１０４ａ～１０４ｅ（総称して１０４ともいう）を構成している。カソード電極１０５には交流電力を供給するための電源（図示せず）が接続されている。アノード電極１０６は接地されている。被処理物１０７はアノード電極１０６と平行になるように設置される。真空処理部１０４のアノード電極１０６側に、被処理物１０７を加熱するための真空処理側加熱装置１１０が設置されている。真空処理側加熱装置１１０は、たとえば、抵抗体の発熱を利用したヒータ、またはランプヒータである。なお真空処理側加熱装置１１０は必ずしもアノード電極１０６と一体である必要はなく、アノード電極１０６と分離して設けられていてもよい。

　また、真空処理室１０１には、プラズマ処理などの真空処理に使用するガスを導入するガス導入部１１２ａが設けられている。排気装置１１３ａおよび真空処理室１０１の間には、ガス導入部１１２ａから導入されたガスの真空処理室１０１内における圧力を一定に保つための圧力調整バルブ１１８が設けられている。

　本実施の形態においては、カソード電極１０５とアノード電極１０６との間に発生するプラズマによって被処理物１０７がプラズマ処理（真空処理）される。より具体的には真空処理としてプラズマＣＶＤ(Chemical　vapor　deposition)による成膜処理が行われる。

　予備真空室１０２内には、被処理物１０７を予備過熱するためのヒータ（搬入側加熱装置）１１１ａ～１１１ｅ（総称して１１１ともいう）をそれぞれが含む搬入部１０８ａ～１０８ｅ（総称して１０８ともいう）が設けられている。搬入部１０８は、真空処理室１０１において真空処理されることになる被処理物１０７が配置されるためのものである。また予備真空室１０２内には、真空処理室１０１で真空処理された後の被処理物１０７を収容するための搬出部１１９ａ～１１９ｅ（総称して１１９ともいう）が設けられている。搬入部１０８ａ～１０８ｅのそれぞれと搬出部１１９ａ～１１９ｅとは、被処理物１０７の搬送方向ｙと垂直な方向ｘ（図１１における縦方向であって、配列方向ともいう。）に所定距離１１７だけ離れて配置されており、また配列方向ｘに所定距離１１７だけ同時に移動可能に構成されている。

　搬入部１０８および搬出部１１９のそれぞれは、搬入部移動装置１５０ａおよび搬出部移動装置１５０ｂ（図１２）によって独立にｘ方向へ移動できる構成を有してもよい。あるいは搬入部１０８および搬出部１１９は互いに一体となってｘ方向へ移動できる構成を有してもよい。真空処理装置１Ａ自体の装置構成を簡略化するためには、搬入部移動装置１５０ａおよび搬出部移動装置１５０ｂが連動することによって搬入部１０８および搬出部１１９が一体となって移動することができるような構成が好ましい。このために、搬入部１０８および搬出部１１９を一体に支持するフレームと、このフレームをｘ方向に摺動（スライド）させるためのレールとが設けられてもよい。

　なお本実施の形態においては搬入部１０８および搬出部１１９の移動方向はｘ方向であるが、この移動方向はｘ方向に限定されるものではなく、後述する真空処理部１０４の搬送装置２０２Ａとの間で被処理物１０７を受け渡しし易い位置まで搬入部１０８および搬出部１１９が移動できるようにするための方向であればよい。具体的には、ｘ方向およびｚ方向の少なくともいずれかの成分を含む方向に搬入部１０８および搬出部１１９が並べられ（配列され）ることで、搬入部１０８および搬出部１１９を、並べられた（配列された）方向へと移動できる構成が設けられればよい。

　また本実施の形態においては搬入部１０８ａ～１０８ｅ、搬出部１１９ａ～１１９ｅ、および真空処理部１０４ａ～１０４ｅの各組の配列方向が図１１に示すようにｘ方向であるが、この配列方向は、たとえばｚ方向であってもよい。

　予備真空室１０２には、予備真空室１０２内を大気開放する際に徐々にリーク用ガスを導入するためのガス導入部１１２ｂが設けられている。予備真空室１０２の外壁には、外部との間で被処理物１０７を出し入れするために、ｚｘ面と平行な開口部と、この開口部を開閉するための扉２２と、扉２２を支持するための支持レール３１とを有する。扉２２および支持レール３１の構成は実施の形態１とほぼ同様である。

　本実施の形態においては、扉２２は、搬入部１０８および搬出部１１９を移動することなく作業者などがそれらに収容されている被処理物１０７の出し入れができるような位置および大きさを有する。具体的には、扉２２のｚ方向の長さは被処理物のｚ方向の長さよりも大きくされている。また扉２２のｘ方向の長さは、搬入部１０８および搬出部１１９を含む領域のｘ方向の長さよりも大きくされている。これにより作業者などが搬入部１０８および搬出部の全てにアクセスし得る程度に開口部の大きさを大きくすることができるので、搬入部１０８へ被処理物１０７を載置した後に、搬入部１０８と搬出部１１９とを移動させることなく、搬出部１１９から被処理物１０７を取出すことができる。

　上記の諸要件を満たすために、扉２２は、ある程度以上に大きなものとなる。またこのように大きな扉に対して、大気圧に耐えるだけの強度を付与するために、扉２２の厚さをある程度大きくする必要があり、また扉２２の材料として大きな強度を有する材料を選択する必要がある。扉２２の大きさは、たとえば１０００×１０００ｍｍよりも大きい。また扉２２の厚さは、たとえば２０ｍｍを超える。また扉２２の材料としては、たとえば、アルミニウム合金または鋼を用いることができ、鋼としては、たとえばステンレス鋼を用いることができる。このような扉２２の重量は、たとえば５０ｋｇ以上となり、場合によっては１００ｋｇ以上となり、さらには２００ｋｇ以上となり得る。

　なお扉２２の大きさが大きい場合、支持レール３１の長さも長くなる。支持レール３１の長さは、たとえば１０００ｍｍ以上である。支持レール３１の材料としては、たとえば、アルミニウム合金、銅合金、または鋼を用いることができ、鋼としては、たとえば、ステンレス鋼を用いることができる。

　真空処理室１０１および予備真空室１０２の間に設けられたゲートバルブ１０３は開閉可能であり、ゲートバルブ１０３を開けることによって、真空処理室１０１内部と予備真空室１０２内部とを連通することができる。これにより真空状態を維持したままで真空処理室１０１と予備真空室１０２との間で被処理物１０７を搬送することができる。

　真空処理室１０１および予備真空室１０２には搬送機構が設けられている。搬送機構は、搬入部１０８から真空処理部１０４への被処理物１０７の搬送と、真空処理部１０４から搬出部１１９への被処理物１０７の搬送とができればよく、真空処理室１０１または予備真空室１０２のいずれかまたは両方に設けられていればよい。

　本実施の形態においては、搬入部１０８および搬出部１１９をそれらの相対方向（配列方向ｘ）に移動可能とし、真空処理部１０４および搬入部１０８が、また真空処理部１０４および搬出部１１９が、被処理物１０７の搬送方向ｙに沿って直線的に並び得るように構成されている。つまり前述したように真空処理装置１Ａは、搬入部１０８および搬出部１１９のための移動手段を装備しており、搬送機構によって被処理物１０７を直線的に搬送できるように構成されている。

　さらに図１２～図１４を参照して、真空処理装置１Ａ（図１１）の搬送機構は、搬入部１０８に設けられた搬入側搬送装置２０２Ｂと、搬出部１１９に設けられた搬出側搬送装置２０２Ｃと、真空処理部１０４に設けられた真空処理側搬送装置２０２Ａとを有する。搬送装置２０２Ａ、２０２Ｂ、および２０２Ｃの各々は、被処理物１０７を移動させ、また保持する機能を持ち、ほぼ同様の構成となっているため、以下では真空処理側搬送装置２０２Ａについて説明する。

　図１３および図１４に示すように、被処理物１０７は、水平方向に回動軸を有する駆動ローラー２０２ｃ上に載置されている。被処理物１０７は、従動ローラー２０２ａおよび従動ローラー２０２ｂにより側方から支持されている。駆動ローラー２０２ｃは、モータなどによって回動されるものであって、被処理物１０７を直線的に搬送方向ｙへと移動させるものである。

　この構成により本実施の形態の真空処理装置１Ａは、真空処理が施される前の被処理物１０７を真空処理部１０４に搬送して被処理面１０７ａに真空処理を施すことができ、また真空処理が施された後の被処理物１０７を搬出部１１９に搬送することができる。詳しくは、搬入部１０８の搬送装置２０２Ｂと真空処理部１０４の搬送装置２０２Ａとが、真空処理される前の被処理物１０７を搬入部１０８から真空処理部１０４へと搬入し、真空処理部１０４の搬送装置２０２Ａと搬出部１１９の搬送装置２０２Ｃとが、真空処理された後の被処理物１０７を真空処理部１０４から搬出部１１９へと搬出する。被処理物１０７を搬送方向ｙに沿って直線的に移動させる場合、このように従動ローラー２０２ａ、２０２ｂやガイドやレールや溝などを利用することができる。つまり被処理物１０７にモータなどにより推進力を与えるような簡易な構成の搬送系を採用することができる。

　本実施の形態においては被処理物１０７は被処理面１０７ａがｙｚ面に平行となるように設置されるが、前述したように、被処理物１０７はどのような角度で保持されてもよい。

　次に真空処理装置１Ａを用いた真空処理方法について、以下に説明する。なお真空処理装置１Ａに含まれる各装置には、ケーブルやインタフェースを介して制御装置１００（図１２）が接続されており、以下の工程は主に制御装置１００による操作によって行われるものである。具体的には制御装置１００には、真空処理装置１Ａを制御するためのプログラムが記憶されているメモリー９８と、当該プログラムを読み込んで真空処理装置１Ａを制御するＣＰＵ９９とが内蔵されている。本実施の形態においては、真空処理装置１Ａによって行われる真空処理は、制御装置１００上で実行されるソフトウェアによって制御される。

　＜被処理物設置工程＞　まず制御装置１００は、ガス導入部１１２ｂを開放することで予備真空室１０２内に窒素ガスを導入する。予備真空室１０２内が大気圧になると、扉２２が開放されることで予備真空室１０２内部が大気開放される。この状態において、真空処理される前の被処理物１０７が搬入部１０８に配置される。次に扉２２が密閉される。

　＜加熱工程＞　次に排気装置１１３ｂによって予備真空室１０２内が排気される。またヒータ１１１の電源がオンされることで被処理物１０７が加熱される。

　＜被処理物搬入工程＞　被処理物１０７の温度が所定の温度になり、かつ予備真空室１０２内の真空度が所定の真空度に達した後、ゲートバルブ１０３が開放される。そして搬送機構によって予備真空室１０２内の搬入部１０８から真空処理室１０１内の真空処理部１０４へと真空処理前の被処理物１０７が搬入される。被処理物１０７が真空処理部１０４へ搬入された後、ヒータ１１１の電源がオフになり、ゲートバルブ１０３が遮断される。ここで、被処理物１０７を搬送するための所定位置（搬入部１０８と真空処理部１０４とが一直線上に並ぶ位置）まで搬入部１０８が移動されるタイミングについては、ゲートバルブ１０３が開放される前であっても後であっても開放中であってもよいものとする。

　＜真空処理工程＞　制御装置１００は、真空処理部１０４に搬入された被処理物１０７に対して、プラズマＣＶＤ法により成膜を行う。真空処理室１０１内の真空処理側加熱装置１１０は、真空処理装置１Ａの稼動中は常に電源が入れられており、被処理物１０７の温度を、たとえば１７０℃に保持するように、制御装置１００によってその出力が制御されている。

　具体的には、ゲートバルブ１０３が遮断されると、水素ガスおよびシランガスからなる反応ガスがガス導入部１１２ａから真空処理室１０１内に導入される。圧力調整バルブ１１８によって真空処理室１０１内の圧力が所定の圧力に調整される。次に、カソード電極１０５に高周波電力（たとえば１３．５６ＭＨｚの周波数）が給電されると、カソード電極１０５とアノード電極１０６との間にプラズマが発生する。このプラズマにより反応ガスが分解されて、被処理物１０７上にシリコン膜が成膜される。所望の膜厚のシリコン膜が成膜された後、制御装置１００はカソード電極１０５への給電を停止する。制御装置１００は、反応ガスの導入を止めて、真空処理室１０１内を真空排気する。

　＜被処理物設置工程＞　一方、真空処理室１０１で成膜が行われている期間、予備真空室１０２においては、制御装置１００は、搬出部１１９の温度が所定の温度に下がった後に、ガス導入部１１２ｂから予備真空室１０２内に窒素ガスを導入する。予備真空室１０２内が大気圧になった後に、扉２２が開放されて予備真空室１０２内が大気開放される。新たな真空処理前の被処理物１０７が搬入部１０８に配置されると、扉２２が密閉される。

　ここで、被処理物設置工程と加熱工程と搬入部・搬出部移動工程とは（これらの工程をまとめて設置工程とする）、真空処理工程の実施中に並行して実施される。

　＜加熱工程＞　次に制御装置１００は、排気装置１１３ｂを稼動することによって予備真空室１０２内の真空排気を開始する。そして制御装置１００は、ヒータ１１１の電源をオンすることによって、真空処理される前の被処理物１０７を加熱する。

　＜搬入部・搬出部移動工程＞　次に、先の工程で真空処理された被処理物１０７を、真空処理部１０４から搬出部１１９に搬送方向ｙに沿って直線的に搬出できるように、搬入部１０８および搬出部１１９がｘ方向に所定距離１１７だけ移動する。つまり制御装置１００により、真空処理部１０４および搬出部１１９が搬送方向ｙの軸線上に並べられる。ただし本工程は、被処理物設置工程の後に実施されればよく、ヒータ１１１による被処理物１０７の加熱中に実施されてもよい。

　＜被処理物搬出工程＞　予備真空室１０２内の真空処理前の被処理物１０７の温度が所定の温度になり、かつ予備真空室１０２内の真空度が所定の真空度に達し、かつ真空処理室１０１内の真空処理工程が終了し、かつ真空処理室１０１内の圧力が所望の圧力となった後に、ゲートバルブ１０３が開放される。次に、真空処理された後の被処理物１０７を、真空処理部１０４から搬出部１１９へと、搬送装置２０２Ｃおよび搬送装置２０２Ｂが直線的に搬出する（図１５）。

　＜搬入部・搬出部移動工程＞　次に搬送装置２０２Ｂが搬入部１０８に収容されている真空処理前の被処理物１０７を真空処理部１０４まで直線的に移動できるように、つまり、搬入部１０８と真空処理部１０４とが軸線上に並ぶように、制御装置１００は搬入部移動装置１５０ａと搬出部移動装置１５０ｂとを作動させて搬入部１０８および搬出部１１９を方向ｘ０（図１５）に沿って所定距離１１７だけ移動させる。

　＜被処理物搬入工程＞　次に真空処理側搬送装置２０２Ａと搬入側搬送装置２０２Ｂとが、真空処理される前の被処理物１０７を搬入部１０８から真空処理部１０４へ直線的に搬入する（図１６）。真空処理前の被処理物１０７が真空処理部１０４に搬入された後、ゲートバルブ１０３が密閉され、ヒータ１１１の電源がオフされる。

　＜真空処理工程＞　前述したように、真空処理部１０４に搬入された真空処理前の被処理物１０７にプラズマＣＶＤ法によってシリコン膜が成膜される。本真空処理工程は前述した真空処理工程と同一の処理が行われるものである。本工程を実施している間に、以下の被処理物取出工程、搬入部・搬出部移動工程、被処理物設置工程、加熱工程、および搬入部・搬出部移動工程が並行して実施される。

　＜被処理物取出工程＞　既に予備真空室１０２に搬出されている処理された被処理物１０７の温度が所定の温度に下がった後、ガス導入部１１２ｂから予備真空室１０２内に窒素ガスが導入される。予備真空室１０２内の圧力が大気圧とほぼ同一になると、扉２２が開放されることで予備真空室１０２が大気開放される。そして、処理された被処理物１０７が搬出部１１９から取出される（図１７）。

　＜被処理物設置工程＞　そして真空処理される前の新たな被処理物１０７が搬入部１０８に配置される（図１８）。次に扉２２が密閉される。

　＜加熱工程＞　次に制御装置１００は、予備真空室１０２内の真空排気を開始する。制御装置１００は、ヒータ１１１の電源をオンすることで、真空処理される前の被処理物１０７を搬入部１０８において加熱する。

　＜搬入部・搬出部移動工程＞　次に、処理された被処理物１０７を真空処理部１０４から搬出部１１９に直線的に搬出できるように、搬入部移動装置ａおよび搬出部移動装置１５０ｂが作動して搬入部１０８と搬出部１１９とが方向ｘ１（図１８）に沿って移動する。すなわち制御装置１００は、真空処理部１０４および搬出部１１９を搬送方向ｙの軸線上に並ぶように配置させる（図１１）。

　以降、制御装置１００は、上記の被処理物搬出工程から搬入部・搬出部移動工程を繰り返し行う。このような一連の工程を実施することにより、被処理物１０７の入れ替えを効率的に行うことができ、また、真空処理工程実施中に、既に真空処理された被処理物１０７の冷却、および真空処理されることになる被処理物１０７の加熱を行うことができるので、真空処理装置１Ａのタクトタイム（１つの被処理物１０７に必要な作業時間）を短縮することができる。

　また本実施の形態によれば、扉２２のｘ方向の長さは、図１１に示すように、搬入部１０８および搬出部１１９を含む領域のｘ方向の長さよりも大きくされている。これにより、作業者などが搬入部１０８および搬出部の全てにアクセスし得る程度に開口部の大きさを大きくすることができるので、搬入部１０８ａ～１０８ｅおよび搬出部１１９ａ～１１９ｅを移動することなく、予備真空室１０２の外部から搬入部１０８ａ～１０８ｅへ被処理物１０７を配置することが可能であり、かつ搬出部１１９ａ～１１９ｅに保持されたそれぞれの被処理物１０７を予備真空室１０２外部へと取出すことが可能である。

　上記のように扉２２が、ｘ方向において搬入部１０８および搬出部１１９を含む領域よりも長い場合、扉２２の大きさが大きくなるので、その重量も大きくなる。本実施の形態においては、このように重量の大きい扉２２が、実施の形態１と同様に、支持レール３１によって安定的に支持される。ただし扉２２と、それを支持するための機構とは、実施の形態１の構成によるものに限定されるものではなく、たとえば実施の形態２の構成によるものであってもよい。

　なお本実施の形態においては搬入部１０８および搬出部１１９の各々が設けられるが、より長いタクトタイムが許容される場合、搬入部１０８および搬出部１１９の各々を兼ねた部分が設けられてもよい。またヒータ１１１ａ～１１１ｅは設けられなくてもよい。また搬送機構が設けられる位置は真空装置の内部でなくてもよい。また本実施の形態においては真空処理としてプラズマＣＶＤによる成膜処理が行われるが、真空処理はこれに限定されるものではなく、たとえば、スパッタ法や蒸着法などによる成膜処理、またはプラズマエッチング処理であってもよい。

　（実施の形態４）
　主に図１９を参照して、本実施の形態の真空装置１Ｂは、複数の真空処理室１０１（マルチチャンバー）と、搬送室１０３Ｃと、予備真空室１０２と、扉２２と、支持レール３１とを有する。実施の形態３においては１つの真空処理室１０１が設けられるが、本実施の形態では複数の真空処理室１０１が設けられる。搬送室１０３Ｃは、複数の真空処理室１０１の各々と予備真空室１０２との間で被処理物１０７を搬送することができるように構成されている。たとえば、この搬送室１０３Ｃの構成は、予備真空室１０２と、特定の真空処理室１０１との間で被処理物１０７を搬送するために、被処理物１０７を回転させる機構を含む。なお本実施の形態においては、搬送室１０７が設けられることから、搬入部移動装置１５０ａおよび搬出部移動装置１５０ｂはなくてもよい。

　なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態３の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　本発明は、真空容器を有する真空装置に特に有利に適用することができる。

　１Ａ　真空処理装置（真空装置）、２０　真空容器、２１　開口部、２２　扉、３０　支持レール駆動部、３０Ａ　本体部、３０Ｂ　ロッド、３１　支持レール、３１Ｆ　支持レール固定部、３１Ｍ　支持レール可動部、３２　ガイドレール、３２Ｆ　ガイドレール固定部、３２Ｍ　ガイドレール可動部、４１　車輪、４２　ローラー、５１　扉駆動部、５１Ａ　変位部、５１Ｂ　軌道部、５１Ｃ　狭持部、５１Ｄ　突出部、５２　ガイドレール駆動部、５２Ａ　本体部、５２Ｂ　ロッド、６１　Ｏリング、１０１　真空処理室、１０２　予備真空室（真空容器）、１０３　ゲートバルブ、１０３Ｃ　搬送室、１０４，１０４ａ～１０４ｅ　真空処理部、１０７　被処理物、１０７ａ　被処理面、１０８，１０８ａ～１０８ｅ　搬入部、１１１，１１１ａ～１１１ｅ　ヒータ、１１９，１１９ａ～１１９ｅ　搬出部、ＦＬ　床面、Ｔ　テーパー部。

Claims

　開口部を有する真空容器（２０）と、
　前記開口部を塞ぐための扉（２２）と、
　平面視において前記開口部と間隔を空けて第１方向（Ｘ）に延在し、かつ前記扉を前記第１方向に沿って移動可能に支持し、かつ平面視において前記第１方向と交差する第２方向（Ｙ）に前記開口部と対向する部分を有する第１レール（３１）とを備え、
　前記第１レールは、前記第２方向に沿って移動可能な第１可動部（３１Ｍ）を有する、真空装置。
　前記第１および第２方向の各々は重力方向（Ｚ）と交差している、請求の範囲第１項に記載の真空装置。
　前記第１可動部を移動させるための第１駆動部（３０）をさらに備えた、請求の範囲第１項または第２項に記載の真空装置。
　前記扉を前記第１方向に沿って移動させるための第２駆動部（５１）をさらに備えた、請求の範囲第１項～第３項のいずれかに記載の真空装置。
　前記第２駆動部は、前記扉の前記第１方向における位置を規定し、かつ前記扉の前記第２方向における位置を自由にするように、前記扉に取り付けられている、請求の範囲第４項に記載の真空装置。
　前記第１レールは、前記第２方向における寸法が上方ほど小さくなるようなテーパー部（Ｔ）を有し、
　前記扉は、前記第２方向において前記テーパー部を挟み込む部分（４１）を有する、請求の範囲第１項～第５項のいずれかに記載の真空装置。
　平面視において前記開口部と間隔を空けて前記第１方向に延在し、かつ平面視において前記第２方向に前記開口部と対向する部分を有し、かつ前記扉を前記第１方向に沿って導く第２レール（３２）をさらに備え、
　前記第２レールは、前記第２方向に沿って移動可能な第２可動部（３２Ｍ）を有する、請求の範囲第１項～第６項のいずれかに記載の真空装置。
　前記真空装置は複数の被処理物を一括して扱うためのものであり、
　前記真空容器は、前記複数の被処理物のそれぞれを配置するための複数の領域を有する、請求の範囲第１項～第７項のいずれかに記載の真空装置。
　前記複数の領域は一の方向に沿って一の長さに渡って配列されており、
　前記扉は前記一の方向において前記一の長さよりも大きい長さを有する、請求の範囲第８項に記載の真空装置。