WO2012140801A1 - 被処理体の搬送機構 - Google Patents

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WO2012140801A1
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roller
tray
substrate
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哲宏 大野
重光 佐藤
弘樹 大空
善勝 佐藤
隆滋 松岡
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株式会社アルバック
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Definitions

  • the present invention relates to a transfer mechanism for transferring an object to be processed in a vacuum processing apparatus.
  • This application claims priority on April 15, 2011 based on Japanese Patent Application No. 2011-091409 for which it applied to Japan, and uses the content here.
  • multiple layers are formed using a heating process that raises the temperature to a desired temperature under vacuum, or a processing device such as sputtering, CVD, or etching.
  • a processing device such as sputtering, CVD, or etching.
  • Various film forming steps are required.
  • a film forming apparatus for forming a substrate in a horizontal state has a problem that when the substrate is enlarged, the apparatus is also enlarged. Therefore, in recent years, a vertical type film forming apparatus for forming a film or the like by making the substrate substantially upright has been developed.
  • FIG. 17 is a diagram showing a basic configuration of a conventional film forming apparatus.
  • a conventional film forming apparatus 100 includes a substrate attaching / detaching chamber 120, first to third three vacuum processing chambers 200, 220, 240 connected on one line, a substrate tray on the atmosphere side, and vacuum processing chambers 200, 220, L / UL chambers (Load / Unload) 140 for conveying between 240.
  • a vacuum exhaust device 300 is attached to the L / UL chamber 140.
  • a heating device and a vacuum exhaust device 300 are attached to the heating chamber.
  • film forming apparatuses 210, 230, and 250 such as a sputtering apparatus and a vacuum exhaust apparatus 300 are attached, respectively.
  • a first tray serving as a forward path through which the substrate tray is transported from the L / UL chamber 140 to the vacuum processing chambers 200, 220, and 240.
  • Two transfer paths 160 and 180 are provided, which are a transfer path 160 and a second transfer path 180 serving as a return path from each vacuum processing chamber 200, 220, 240 to the L / UL chamber 140 through the heating chamber. .
  • the third vacuum processing chamber 240 at the rearmost part of the film forming apparatus 100 is configured to transfer the substrate tray from the first transfer path (forward path) 160 to the second transfer path (return path) 180, and the two transfer paths 160 and 180.
  • the first and second transfer paths 160 and 180 are composed of a pair of rails, and the substrate tray is moved on the rails by a plurality of pairs of wheels provided at the bottom thereof. Also, a rack is provided on the lower surface of the substrate tray, and a plurality of pinion gears that are rotated by the rotational force of the motor are provided in the substrate attaching / detaching chamber 120 and the first to third vacuum processing chambers 200, 220, and 240, respectively. ing. By engaging the pinion gear and the rack, the driving force of the motor is transmitted to the substrate tray, and the substrate tray is conveyed.
  • the substrate tray is transported to the L / UL chamber 140, and the L / UL chamber 140 is evacuated and evacuated to a vacuum. It is transported to the first transport path 160 that is prepared in the processing chamber 200 and serves as the forward path.
  • the substrate tray (substrate carrier) is subjected to vacuum processing such as heating and film formation in the vacuum processing chambers 200, 220, and 240 while being transported through the first transport path (outward path) 160. .
  • the substrate tray is transferred to the second transfer path 180 serving as a return path by a transfer mechanism (not shown), and film formation is performed in the vacuum processing chambers 200, 220, and 240, respectively.
  • Etc. are vacuum-processed.
  • the substrate is removed from the substrate tray in the substrate attaching / detaching chamber 120 through the L / UL chamber 140 with the vacuum-treated substrate placed thereon.
  • the present invention has been devised in view of such conventional circumstances, and can suppress the generation of particles due to wear, improve the yield, and extend the life of the apparatus. It is an object of the present invention to provide a conveyance mechanism for an object to be processed.
  • the conveyance mechanism of the to-be-processed object which concerns on the 1st aspect of this invention is equipped with the cylindrical slide shaft in the lower part,
  • a support member comprising a plurality of rollers, each having at least one contact portion of the slide shaft and the roller, wherein silicon, aluminum, oxygen, And at least the other contact portion of the slide shaft and the roller may be made of stainless steel.
  • the bulk body may further include at least one of yttrium, calcium, magnesium, lithium, and sodium.
  • the U-shaped groove portion of the support member may have a radius of curvature R in the range of 15 to 40 mm. .
  • the transport speed at which the transport member is moved by the support member is in the range of 1 to 3000 mm / sec. May be.
  • a conveyance acceleration for moving the conveyance member by the support member is 1200 mm / sec 2 or less during acceleration and a deceleration. Sometimes it may be -650 mm / sec 2 or less.
  • the transfer member may vertically transfer the object to be processed.
  • the transport mechanism according to an aspect of the present invention can suppress the generation of particles due to wear without depending on the use environment under reduced pressure or atmospheric pressure. According to the conveyance mechanism of the object to be processed according to the aspect of the present invention, generation of particles due to wear can be suppressed. Furthermore, it is possible to provide a conveyance mechanism for an object to be processed, which can improve the yield and can extend the life of the apparatus.
  • FIG. 1 It is a figure which shows typically the example of 1 structure of the film-forming apparatus provided with the conveyance mechanism of the to-be-processed object which concerns on embodiment of this invention. It is a figure which shows an example of the board
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration example of a film forming apparatus provided with a transport mechanism for an object to be processed according to an embodiment of the present invention.
  • the film forming apparatus 1 includes two L / UL chambers (Load / Unload) 10A and 10B, a tray storage chamber 60 arranged in order, a heating chamber 20, a first film forming chamber 30, and a second chamber.
  • a film forming chamber 40 is provided.
  • a substrate attaching / detaching chamber 50 is arranged in front of the L / UL chambers 10A and 10B.
  • the chambers communicate with each other via a door valve (not shown).
  • the L / UL chambers 10A and 10B, the heating chamber 20 and the first film forming chamber 30 are provided with evacuation devices 12, 22, and 32, respectively, for evacuating the interior thereof. It has been.
  • the substrate attaching / detaching chamber 50 attaches the substrate 2 (object to be processed) carried from the outside to the tray 70.
  • the tray 70 holds the substrate 2 in an upright position, and then is turned in the direction of the L / UL chambers 10A and 10B by a rotation mechanism (not shown), and is carried in parallel to the L / UL chambers 10A and 10B.
  • the tray 70 on which the vacuum-treated substrate 2 is placed is transported from the L / UL chambers 10 ⁇ / b> A and 10 ⁇ / b> B, and thus the substrate 2 is removed from the tray 70.
  • the tray 70 from which the substrate 2 has been removed is used for transporting the next substrate 2.
  • the L / UL chambers 10 ⁇ / b> A and 10 ⁇ / b> B prepare and take out the substrate attaching / detaching chamber 50 and the tray 70 in a state opened to the atmospheric pressure.
  • the L / UL chambers 10A and 10B are provided with evacuation devices 12A and 12B, respectively, for evacuating the inside thereof.
  • a heating device 23 is provided in the heating chamber 20, and the temperature is raised to a temperature suitable for film formation of the substrate 2.
  • the heating chamber 20 is provided with an evacuation device 22 for evacuating the inside thereof.
  • the substrate 2 is subjected to film forming processing by the film forming apparatuses 33 and 43.
  • the film forming apparatuses 33 and 43 are not particularly limited, and examples include a cathode for sputtering and a parallel plate type electrode for CVD.
  • the substrate 2 as the object to be processed is subjected to processing such as heating and film formation while being transferred by the transfer member.
  • the conveyance member that conveys the substrate 2 includes a tray 70 (carrier) that holds the substrate 2 and a line 80 that conveys the tray 70 on which the substrate 2 is held. Further, the conveying member conveys the substrate 2 in a vertical type.
  • the reason why the substrate 2 is placed vertically is that the substrate itself has become larger and thinner with the spread of large liquid crystal displays and plasma displays. Since the flat area is increased accordingly, the vertical type is intended to save space. Further, in the case of horizontal placement, the substrate 2 is bent due to its own weight, it is difficult to maintain flatness, and uniform film formation becomes difficult.
  • the said 1st film-forming chamber 30 has the track
  • the line 80 includes a first line 81 and a second line 82.
  • the film forming apparatus 1 includes a moving device (not shown) for moving the tray 70 from the first line 81 to the second line 82 (return path) in a direction transverse to the line.
  • This moving device has a mechanism for temporarily lifting the tray 70 on the first track 81 and transferring it to the second track 82.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the tray 70.
  • the tray 70 has a frame-like frame 71 made of aluminum or the like, a magnet 72 provided along the upper side of the frame 71, and a columnar shape provided along the lower side of the frame 71.
  • Slider shaft 73 a substrate receiver 74 for receiving the load of the substrate 2 and maintaining the level of the substrate 2; a clamp 75 for holding the substrate 2 on the tray 70; And a mask 76 for covering the film region.
  • the track 80 includes a lower support mechanism 84 configured to be able to transport the tray 70 while supporting the load of the tray 70, and an upper support mechanism 88 configured to be able to support the upper portion of the tray 70 in a non-contact manner.
  • the tray 70 is configured to be movable while being held substantially vertically by the lower support mechanism 84 and the upper support mechanism 88.
  • FIG. 3 and 4 are perspective views showing the configuration of the lower support mechanism 84.
  • the lower support mechanism 84 includes a motor 85 and a roller 86.
  • the roller 86 includes a U-shaped groove 86 a that guides the tray 70.
  • the motor 85 is driven, the roller 86 is rotated, and the tray 70 is horizontally moved on the roller 86.
  • the slider shaft 73 provided at the lower portion of the tray 70 is engaged with the groove portion 86a of the roller 86, so that the tray 70 can be moved horizontally.
  • the transport mechanism is composed of a slider shaft 73 and a roller 86.
  • the shaft and roller system By employing the shaft and roller system, the amount of wear can be greatly reduced compared to a rack and pinion system transport mechanism.
  • the groove 86a of the roller 86 is U-shaped, so that it can be smoothly conveyed and wear of the slide shaft 73 and the roller 86 can be greatly suppressed. Generation can be reduced.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing the configuration of the upper support mechanism 88.
  • the upper support mechanism 88 is provided with a plurality of magnets 89.
  • a magnet 72 is also attached to the upper side of the tray 70, and is arranged so that the magnet 89 and the magnet 72 face each other in the vertical direction and the magnets 89 and 72 are attracted to each other.
  • the magnets 89 and 72 are attracted to each other, and the tray 70 can be held in a vertical state. That is, by holding the substrate 2 vertically, it is possible to suppress an increase in the installation area of the film forming apparatus 1 accompanying the increase in the size of the substrate 2 and to avoid the influence of the deflection of the large substrate 2.
  • the conveyance mechanism of the to-be-processed object which concerns on embodiment of this invention is a silicon
  • Si silicon
  • Al aluminum
  • oxygen at least one contact part of the slide shaft 73 of the carrier 70, or the roller 86 of the lower part support mechanism 84. It is comprised from the bulk body containing (O) and nitrogen (N), and the at least contact part of the other of the slide shaft 73 or the roller 86 is comprised from stainless steel (SUS).
  • Such a bulk body containing silicon (Si), aluminum (Al), oxygen (O) and nitrogen (N) is not particularly limited.
  • SiAlON sialon
  • SiAlON is used in a high temperature environment. It is excellent in mechanical strength, thermal shock resistance and abrasion resistance, and is preferable.
  • the bulk body further includes at least one of yttrium, calcium, magnesium, lithium, and sodium. Furthermore, by using the material containing the above elements, the wear of the slide shaft 73 and the roller 86 can be greatly suppressed, and the generation of dust due to wear can be reduced.
  • the U-shaped groove portion of the roller 86 preferably has a curvature radius R in the range of 20 to 34 mm.
  • the radius of curvature R of the groove portion decreases, the slip coefficient tends to increase while the internal shear stress tends to decrease.
  • the radius of curvature R is large (the groove is shallow).
  • the radius of curvature R is small (the groove is deep).
  • the radius of curvature R of the groove is preferably 20 mm ⁇ R ⁇ 34 mm.
  • the conveyance speed [mm / sec] for moving the tray 70 (conveyance member) is 1 to 2 under any conditions of reduced pressure or atmospheric pressure. A range of 3000 is preferred. Further, when the tray 70 (conveying member) is moved, if the conveyance acceleration [mm / sec 2 ] exceeds 1200 when the tray 70 is accelerated, a conveyance deviation may occur. On the other hand, when the tray 70 decelerates, if it exceeds 650, it may cause a conveyance shift, which is not preferable. However, these numerical values are based on actually measured data when the weight of the tray 70 is 240 kg.
  • the film-forming apparatus 1 provided with the conveyance mechanism of the to-be-processed object which concerns on embodiment of this invention is the board
  • the carrying member to be placed is moved from the first line 81 (outward path) to the second line 81 (return path) by the moving member inside the film forming chambers 30 and 40, and along the second line 82, the film forming chamber 30. , 40 through the heating chamber 20 and the tray storage chamber 60 to the L / UL chambers 10A and 10B.
  • the friction between the slide shaft and the roller can be reduced by defining the material of the contact portion between the slide shaft and the roller.
  • production of the particle by wear can be suppressed.
  • the yield can be improved and the life of the apparatus can be extended.
  • FIG. 6 shows the relationship between the number of reciprocations of the conveyance path and the amount of wear powder per roller for Experimental Examples 1 to 3.
  • the amount of wear powder was measured with an electronic balance with a tray placed under the roller. As is apparent from FIG. 6, it was found that the amount of wear can be significantly reduced in Experimental Example 1 in which the shaft and the roller are conveyed compared to Experimental Examples 2 and 3 in which the rack and pinion are conveyed.
  • the material of the roller was SUS440C (surface roughness Ra ⁇ 0.4 ⁇ m).
  • the material of the roller was USR-1 using a ceramic material.
  • USR-1 means a bulk body containing silicon (Si), aluminum (Al), oxygen (O) and nitrogen (N), and further an element M (yttrium, calcium, magnesium, lithium, sodium Is an abbreviation for a ceramic material containing at least one of them.
  • the preferable composition [mol%] ranges in this ceramic material are 0 ⁇ Al ⁇ 33, 0 ⁇ O ⁇ 33, 25 ⁇ N ⁇ 60, 0 ⁇ (element M) ⁇ 7, and the balance Si.
  • suitable physical property values in this ceramic material include three-point bending strength [MPa]:> 850, fracture toughness value [MPa ⁇ m 1/2 ]:> 5, Young's modulus [GPa]:> 290, bulk Density [g ⁇ cm ⁇ 3 ]:> 3.2, and the like.
  • the material of the roller was SUS440C. However, the shape of the groove was V-shaped.
  • FIG. 7 shows the relationship between the number of reciprocations of the conveyance path and the total amount of wear powder per two rollers for Experimental Example 4 to Experimental Example 8.
  • the amount of wear was suppressed in the rollers of Experimental Examples 5 and 6 made of SUS material compared to the roller of Experimental Example 4 made of Al 2 O 3 .
  • the amount of wear was smaller than in Experimental Example 5 with a large surface roughness Ra.
  • the wear amount of the roller of Experimental Example 7 made of USR-1 can be further greatly reduced compared to the roller made of SUS material.
  • FIGS. 8 shows a case where a running experiment is performed in a vacuum
  • FIG. 9 shows a case where a running experiment is performed in the atmosphere
  • FIG. 10 shows a case where a running experiment is performed in a heating vacuum
  • FIG. FIG. 12 shows a case where a running experiment is performed in a vacuum.
  • the experimental example 9 using sialon as the material of the roller has an amount of wear even in the vacuum conveyance as compared with the experimental example 13 using the roller made of the SUS material. It was found that can be greatly reduced. Further, as apparent from FIGS.
  • sialon as the material of the roller can greatly reduce the amount of wear in any of atmospheric conveyance, vacuum heating conveyance, and vacuum high-speed conveyance.
  • sialon as the material of the roller, the friction between the slide shaft and the roller is kept low regardless of whether the space used is under reduced pressure or atmospheric pressure (ie, reduced pressure atmosphere or atmospheric pressure atmosphere). It was confirmed that
  • FIG. 13 shows the relationship between the number of reciprocations of the conveyance path and the total amount of wear powder per two rollers.
  • the roller of Experimental Example 14 in which the material of the roller is sialon is compared with Experimental Example 15 in which the material of the roller is SUS, and the amount of wear is also reduced in the combined conveyance of vacuum conveyance and vacuum heating conveyance. It was found that it can be greatly reduced.
  • FIG. 14 shows the relationship between the number of reciprocations of the conveying path and the total amount of wear powder per two rollers for Experimental Examples 16 to 19.
  • the rollers of Experimental Examples 18 and 19 in which both of the shaft and the roller are USR-1 are compared to Experimental Examples 16 and 17 made of SUS material. It was found that the amount could be greatly reduced. Further, it is considered that the same effect can be obtained even when the roller is made of SUS material and the shaft is made of USR-1.
  • FIG. 15 shows the relationship between the number of reciprocations of the conveyance path and the total amount of wear powder per two rollers for Experimental Example 20 to Experimental Example 21.
  • FIG. 16 shows the relationship between the radius of curvature R of the groove, the slip coefficient, and the internal shear stress.
  • the radius of curvature R of the groove the greater the slip coefficient
  • the radius of curvature R of the groove the smaller the internal shear stress.
  • the radius of curvature R is large (the groove is shallow).
  • the radius of curvature R is small (the groove is deep).
  • the radius of curvature R is preferably 20 mm ⁇ R ⁇ 34 mm.
  • the transport mechanism includes a “cylindrical slide shaft at a lower portion and a transport member (tray) for carrying the object to be processed” and “the slide member is brought into contact with the slide shaft to guide the transport member.
  • a supporting member comprising a plurality of rollers provided with a U-shaped groove portion, and by defining the material of the contact portion between the slide shaft and the roller, the space used is large under reduced pressure.
  • the friction between the slide shaft and the roller can be reduced under any atmospheric pressure (that is, a reduced pressure atmosphere or an atmospheric pressure atmosphere).
  • the conveyance mechanism which concerns on embodiment of this invention can suppress generation
  • the present invention can be widely applied to the conveyance mechanism of the object to be processed.

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Abstract

 円柱状のスライドシャフトを下部に備え、被処理体を運ぶ搬送部材と、前記スライドシャフトと接して、前記搬送部材を誘導するU字状の溝部を備えた、複数のローラーからなる支持部材と、を備える被処理体の搬送機構であって、前記スライドシャフト及び前記ローラーのうちの一方の少なくとも接触部が、シリコン、アルミニウム、酸素、および窒素を含むバルク体から構成され、前記スライドシャフト及び前記ローラーのうちの他方の少なくとも接触部が、ステンレス鋼から構成されている。

Description

被処理体の搬送機構
 本発明は、真空処理装置において、被処理体を搬送する搬送機構に関する。
 本願は、2011年4月15日に、日本に出願された特願2011-091409号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 例えば、プラズマディスプレイや液晶ディスプレイに用いられる大型ガラス基板を加工するには、真空下において、所望の温度まで昇温させる加熱工程や、スパッタリング、CVD、或いは、エッチング等の加工装置で複数層成膜する種々の成膜工程が必要である。
 従来より、種々の成膜装置が実用に供されている。基板を水平状態で成膜する成膜装置では、基板が大型化すると、それに伴って装置も大型化するという問題を備えている。従って、近年では、基板を略直立させて成膜等を行う縦型方式の成膜装置が開発されている。
 図17は、従来の成膜装置の基本構成を示す図である。
 従来の成膜装置100は、基板着脱室120、1ライン上に連結された第一乃至第3の3つの真空処理室200、220、240、基板トレーを大気側と真空処理室200、220、240間で搬送するL/UL室(Load/Unload:仕込/取出)140と、を備える。
 なお、L/UL室140には真空排気装置300が取り付けられている。加熱室には、加熱装置及び真空排気装置300が取り付けられている。各真空処理室200、220、240には、スパッタリング装置等の成膜装置210、230、250、及び真空排気装置300がそれぞれ取り付けられている。
 また、L/UL室140内及び各真空処理室200、220、240内には、基板トレーがL/UL室140から各真空処理室200、220、240に搬送される往路となる第一の搬送経路160と、各真空処理室200、220、240から加熱室を経てL/UL室140に搬送される復路となる第二の搬送経路180の2つの搬送経路160、180が設けられている。
 更に、成膜装置100の最後部の第三の真空処理室240は、基板トレーを第一の搬送経路(往路)160から第二の搬送経路(復路)180に、2つの搬送経路160、180に対して横方向に移動させて移載する移載機構(図示せず)を備えている。この移載機構は、第一の搬送経路(往路)160上の基板トレーを一旦持ち上げ、第二の搬送経路(復路)180に移載する機構を有している。
 第一及び第二の搬送経路160、180は、1対のレールからなり、基板トレーはその底部に設けられた複数対の車輪によって、このレール上を移動する。
 また、基板トレーの下面にはラックが設けられ、基板着脱室120、第1乃至第3の真空処理室200、220、240にはモータの回転力で回転させられるそれぞれ複数個のピニオンギヤが設けられている。ピニオンギヤとラックを噛み合わせることにより、モータの駆動力を基板トレーに伝達して、基板トレーを搬送する。
 このような従来の成膜装置100の基本動作について説明する。
 基板着脱室120で、基板トレーに基板を載置されると、この基板トレーは、L/UL室140に搬送され、このL/UL室140が真空排気され、高真空化された後に、真空処理室200内に用意されている、往路となる第一の搬送経路160に搬送される。
 基板トレー(基板キャリア)は、第一の搬送経路(往路)160を搬送されながら、真空処理室200、220、240において、載置された基板が加熱や成膜等の真空処理が施される。
 真空処理室240で基板が真空処理された後は、基板トレーは復路となる第二の搬送経路180に、図示しない移載機構により移載され、真空処理室200、220、240においてそれぞれ成膜等の真空処理がなされる。基板トレーは、真空処理された基板を載置した状態で、L/UL室140を経て、基板着脱室120で基板が取り外される。
 しかしながら、上述したような従来のラック及びピニオン形式の搬送機構では、ラックとピニオンギヤとの摩擦により、ギヤの欠けや磨耗によるパーティクル(ダスト)が発生し、歩留まりの低下、及び装置の寿命を縮める大きな要因となっていた。
日本国特開2005-340425号公報
 本発明は、このような従来の実情に鑑みて考案されたものであり、磨耗によるパーティクルの発生を抑制し、歩留まりを向上することが可能であり、装置の長寿命化を図ることが可能な被処理体の搬送機構を提供することを目的とする。
 本発明の第1態様に係る被処理体の搬送機構は、円柱状のスライドシャフトを下部に備え、被処理体を運ぶ搬送部材と、前記スライドシャフトと接して、前記搬送部材を誘導するU字状の溝部を備えた、複数のローラーからなる支持部材と、を備える被処理体の搬送機構であって、前記スライドシャフト及び前記ローラーのうちの一方の少なくとも接触部が、シリコン、アルミニウム、酸素、および窒素を含むバルク体から構成され、前記スライドシャフト及び前記ローラーのうちの他方の少なくとも接触部が、ステンレス鋼から構成されてもよい。
 本発明の第2態様に係る被処理体の搬送機構は、第1態様において、前記バルク体は、さらに、イットリウム、カルシウム、マグネシウム、リチウム、ナトリウムのうち少なくとも1つを含んでもよい。
 本発明の第3態様に係る被処理体の搬送機構は、第1または第2態様において、前記支持部材のU字状の溝部は、その曲率半径Rが15~40mmの範囲であってもよい。
 本発明の第4態様に係る被処理体の搬送機構は、第1乃至第3態様のいずれかにおいて、前記支持部材により前記搬送部材を移動させる搬送速度は、1~3000mm/secの範囲であってもよい。
 本発明の第5態様に係る被処理体の搬送機構は、第1乃至第4態様のいずれかにおいて、前記支持部材により前記搬送部材を移動させる搬送加速度は、加速時に1200mm/sec以下、減速時に-650mm/sec以下であってもよい。
 本発明の第6態様に係る成膜装置は、第1又は第2態様において、前記搬送部材は、被処理体を縦型搬送してもよい。
 本発明の態様に係る搬送機構は、減圧下又は大気圧下の使用環境に依存せず、磨耗によるパーティクルの発生を抑制することができる。
 本発明の態様に係る被処理体の搬送機構によれば、磨耗によるパーティクルの発生を抑制することができる。さらに、歩留まりを向上することが可能であり、さらに装置の長寿命化を図ることが可能な被処理体の搬送機構を提供することができる。
本発明の実施形態に係る被処理体の搬送機構を備えた成膜装置の一構成例を模式的に示す図である。 基板が搭載される基板トレーの一例を示す図である。 基板トレーの下部支持機構の一例を示す図である。 基板トレーの下部支持機構の一例を示す図である。 基板トレーの上部支持機構の一例を示す図である。 搬送方式を変えた場合の、搬送経路の往復回数と磨耗粉量との関係を示す図である。 搬送方式を変えた場合の、搬送経路の往復回数と磨耗粉量との関係を示す図である。 真空中で走行実験を行った場合の、搬送経路の往復回数と磨耗粉量との関係を示す図である。 大気中で走行実験を行った場合の、搬送経路の往復回数と磨耗粉量との関係を示す図である。 加熱真空中で走行実験を行った場合の、搬送経路の往復回数と磨耗粉量との関係を示す図である。 真空中で高速走行実験を行った場合の、搬送経路の往復回数と磨耗粉量との関係を示す図である。 真空中で走行実験を行った場合の、搬送経路の往復回数と磨耗粉量との関係を示す図である。 真空搬送と真空加熱搬送との組み合わせで走行実験を行った場合の、搬送経路の往復回数と磨耗粉量との関係を示す図である。 シャフトの材質と、ローラーの材質との組み合わせを各種変えた場合の、搬送経路の往復回数と磨耗粉量との関係を示す図である。 真空搬送と大気搬送の組み合わせで走行実験を行った場合の、搬送経路の往復回数と磨耗粉量との関係を示す図である。 ローラーの溝部について曲率半径Rと滑り係数及び内部せん断応力との関係を示す図である。 従来の被処理体の搬送機構を備えた成膜装置の一構成例を模式的に示す図である。
 以下、本発明の実施形態に係る被処理体の搬送機構について説明する。
 図1は、本発明の実施形態に係る被処理体の搬送機構を備えた成膜装置の一構成例を模式的に示す図である。
 この成膜装置1は、2つのL/UL室(Load/Unload:仕込/取出)10A,10B、順番に配されたトレー貯蔵室60、加熱室20、第1成膜室30、及び第2成膜室40を備える。また、L/UL室10A,10Bの前には、基板着脱室50が配されている。
 各室間はドアバルブ(図示略)を介して連通されている。また、これらL/UL室10A,10B、前記加熱室20、第1成膜室30には、それらの内部をそれぞれ真空排気するための真空排気装置12,22,32が、それぞれ独立して設けられている。
 基板着脱室50は、外部から運ばれてきた基板2(被処理体)をトレー70に取付ける。トレー70は、基板2を略直立させて固定保持し、その後、回転機構(図示略)によりL/UL室10A,10Bの方向に方向転換され、L/UL室10A,10Bに平行に搬入される。
 また、後述するように、基板着脱室50では、真空処理された基板2を載置したトレー70が、L/UL室10A,10Bから搬送されて来るので、この基板2をトレー70から取り外す。基板2が取り外されたトレー70は、次の基板2の搬送に利用される。
 L/UL室10A,10Bは、大気圧に開放された状態で、基板着脱室50とトレー70の仕込みと取り出しを行う。
 L/UL室10A,10Bには、その内部を真空排気するための真空排気装置12A,12Bがそれぞれ設けられている。
 一般に、L/UL室10A,10Bでは、トレー70の搬入搬出の他に、真空排気と大気圧開放が行われる。
 L/UL室10A,10Bにおける前記作業時間が、各真空処理室(加熱室20及び成膜室30,40)における真空処理(加熱、成膜)に要する加工時間よりも大幅に長い場合、L/UL室10A,10Bが単数である場合、トレー70の真空処理室への仕込みに手間取り、各真空処理室では真空処理が行えないブランクタイムが生じ、生産効率が低下するという問題が生じる。
 そこで、この成膜装置では、複数(図示のものは2つ)のL/UL室10A、10Bと、加熱室20、成膜室30,40に送られるトレー70、及び、L/UL室10A、10Bに送り出されるトレー70を一時的に貯蔵しておくトレー貯蔵室60を設置している。これにより、生産効率の向上を図ることができる。
 加熱室20には加熱装置23が設けられており、基板2の成膜に適した温度まで昇温する。
 加熱室20には、その内部を真空排気するための真空排気装置22が設けられている。
 成膜室30,40では、成膜装置33,43により、基板2は成膜処理される。
 成膜装置33,43としては、特に限定されるものではないが、例えば、スパッタ用のカソードや、CVD用の平行平板型の電極が挙げられる。
 このような成膜装置1において、被処理体である基板2は、搬送部材により搬送されながら、加熱や成膜などの処理が施される。
 基板2を搬送する搬送部材は、基板2を保持するトレー70(キャリア)と、基板2が保持されたトレー70を搬送する線路80とを備える。また、搬送部材は、基板2を縦型搬送する。
 ここで、基板2が縦置きにされるのは、主として、大型の液晶ディスプレイやプラズマディスプレイが普及するに伴い、基板自体が大型化、薄型化しており、横置きの場合は成膜装置自体の平面積がそれに伴って大型化するので、縦型とすることで省スペース化を図る趣旨である。また、横置きの場合は、基板2の自重による撓みが生じ、平坦性を保持することが難しく、均一な成膜が困難となるためである。
 そして、この成膜装置1では、前記第1成膜室30には各々往路と復路からなる線路80があり、この線路80は全て、前記L/UL室10A,10B、前記加熱室20、及び成膜室30,40を貫通して配置されている。線路80は、第一線路81と、第二線路82とを備える。
 また、成膜装置1は、トレー70を第一線路81から第二線路82(復路)に、線路に対して横方向に移動させて移載する移動装置(図示せず)を備えている。この移動装置は、第一線路81上のトレー70を一旦持ち上げ、第二線路82に移載する機構を有している。
 図2は、トレー70の概略構成を示す斜視図である。
 図2に示すように、トレー70は、アルミニウムなどからなる枠状のフレーム71と、フレーム71の上辺に沿うように設けられたマグネット72と、フレーム71の下辺に沿うように設けられた円柱状のスライダシャフト73と、基板2の荷重を受け、かつ基板2の水平度を保持するための基板受け74と、基板2をトレー70に保持させるためのクランプ75と、基板2の周縁の非成膜領域を覆うためのマスク76とを備えている。
 線路80は、トレー70の荷重を支持しながらトレー70を搬送可能に構成された下部支持機構84と、トレー70の上部を非接触で支持可能に構成された上部支持機構88とを備えている。トレー70は、下部支持機構84および上部支持機構88により略垂直に保持された状態で移動可能に構成されている。
 図3及び図4は、下部支持機構84の構成を示す斜視図である。
 図3に示すように、下部支持機構84は、モータ85と、ローラー86とを備えている。図4に示すように、ローラー86は、トレー70を誘導するU字状の溝部86aを備えている。モータ85が駆動することで、ローラー86が回転し、ローラー86上をトレー70が水平移動するように構成されている。具体的には、トレー70の下部に設けられたスライダシャフト73がローラー86の溝部86aに係合し、トレー70が水平移動可能に構成されている。
 本発明の実施形態では、搬送機構を、スライダシャフト73とローラー86とで構成している。シャフト及びローラー方式を採用することで、ラック及びピニオン方式の搬送機構に比べて、大幅に磨耗量を削減することができる。
 また、本発明の実施形態では、ローラー86の溝部86aをU字形状とすることで、滑らかな搬送ができるとともに、スライドシャフト73とローラー86の磨耗を大幅に抑えることができ、磨耗によるダストの発生を低減できる。
 また、図5は、上部支持機構88の構成を示す説明図である。
 図5に示すように、上部支持機構88は複数のマグネット89が設けられている。そして、トレー70の上辺にもマグネット72が取り付けられており、マグネット89とマグネット72が垂直方向に対向するように、かつ互いのマグネット89,72が吸着しあうように配置される。
 このように構成することで、マグネット89,72同士が吸着しあい、トレー70を垂直状態に保持することが可能となる。つまり、基板2を垂直保持することにより、基板2の大型化に伴う成膜装置1の設置面積の増大を抑えることができるとともに、大型基板2のたわみによる影響を回避することができる。
 そして、本発明の実施形態に係る被処理体の搬送機構は、キャリア70のスライドシャフト73又は下部支持機構84のローラー86の一方の少なくとも接触部が、シリコン(Si)、アルミニウム(Al)、酸素(O)および窒素(N)を含むバルク体から構成され、スライドシャフト73又はローラー86の他方の少なくとも接触部が、ステンレス鋼(SUS)から構成されている。
 スライドシャフト73又はローラー86の接触部を上記のような材料により構成することで、スライドシャフト73とローラー86の磨耗を抑えることができ、磨耗によるダストの発生を低減できる。これにより歩留まりを向上できるとともに、装置の長寿命化を図ることができる。
 このようなシリコン(Si)、アルミニウム(Al)、酸素(O)および窒素(N)を含むバルク体としては、特に限定されるものではないが、例えばサイアロン(SiAlON)が、高温環境下での機械的強度、耐熱衝撃性、耐摩耗性に優れ、好ましい。
 本発明の実施形態に係る被処理体の搬送機構において、前記バルク体が、さらに、イットリウム、カルシウム、マグネシウム、リチウム、ナトリウムのうち少なくとも1つを含むことが好ましい。
 さらに、上記のような元素を含む材料を用いることにより、スライドシャフト73とローラー86の磨耗を大幅に抑えることができ、磨耗によるダストの発生を低減できる。
 ローラー86が有するU字状の溝部は、その曲率半径Rが20~34mmの範囲であることが好ましい。
 後掲する図16に示されるように、溝部の曲率半径Rが小さくなるほど、滑り係数は大きくなるのに対して、内部せん断応力は小さくなる傾向がある。
 摺動による磨耗を少なくするためには、曲率半径Rが大きい(溝部が浅い)方がよい。
 一方、転がり疲れによる削れを防止するためには、曲率半径Rが小さい(溝部が深い)方がよい。これらの滑り係数と内部せん断応力とを考慮し、溝部の曲率半径を所定範囲とすることで、転がり疲れによる削れと摺動による磨耗の双方を抑えることができる。例えば、溝部の曲率半径Rを、20mm≦R≦34mmとすることが好ましい。
 また、本発明の実施形態に係る被処理体の搬送機構において、前記トレー70(搬送部材)を移動させる搬送速度[mm/sec]は、減圧あるいは大気圧の何れの条件下においても、1~3000の範囲であることが好ましい。また、前記トレー70(搬送部材)を移動させるときの搬送加速度[mm/sec]は、前記トレー70が加速する際には1200を越えると搬送ズレを起こすことがあり好ましくない。一方、前記トレー70が減速する際には650を越えると搬送ズレを起こすことがあり好ましくない。ただし、これらの数値は、前記トレー70の重量を240kgとした場合の実測データに基づくものである。
 そして、本発明の実施形態に係る被処理体の搬送機構を備えた成膜装置1は、第一線路81(往路)に沿って移動するトレー70(搬送部材)により、基板2(被処理体)は、前記L/UL室10A,10Bから前記トレー貯蔵室60、加熱室20を通して、成膜室30、40に運ばれ、成膜室30、40にて成膜した後、前記基板2を載置する搬送部材は、成膜室30、40の内部において、移動部材により第一線路81(往路)から第二線路81(復路)に移され、第二線路82に沿って成膜室30、40の内部から、前記加熱室20、トレー貯蔵室60を通して前記L/UL室10A,10Bへ運ばれる。
 このとき、本発明の実施形態に係る搬送機構では、スライドシャフトとローラーの接触部の材料を規定することで、スライドシャフトとローラー間の摩擦を小さくすることができる。これにより磨耗によるパーティクルの発生を抑制することができる。その結果、本発明の実施形態に係る被処理体の搬送機構では、歩留まりを向上できるとともに、装置の長寿命化を図ることができる。
 (実験例)
 以下、本発明の実施形態の効果を確認するために行った実験例に付いて説明する。
 (搬送方式についての評価)
 まず、大気中を走行する搬送経路において、シャフト及びローラー式の搬送経路(実験例1)とラック及びピニオン形式の搬送経路(実験例2,3)で、その磨耗量の違いについて測定、評価した。
 ラック及びピニオン、シャフト及びローラーは、いずれもSUS440Cから構成したものを用いた。また、ローラーが有する溝部の形状は、U字形状とした。
 260kgの負荷を加重させたトレーを、0.65m/秒の速さで、長さ12mの搬送経路を往復走行させ、ローラー1個当たりの磨耗粉量を測定した。
 なお、ラック及びピニオン形式の搬送経路においては、ラックとピニオンの動きを完全に同期させた場合(実験例2)と、完全に非同期させた場合(実験例3)とで行った。
 実験例1~実験例3について、搬送経路の往復回数と、ローラー1個当たりの磨耗粉量との関係を図6に示す。なお、磨耗粉量は、ローラー下に受け皿を配置し、電子天秤で測定した。
 図6から明らかなように、シャフト及びローラー搬送した実験例1では、ラック及びピニオン搬送した実験例2,3に比べて大幅に磨耗量を削減することができることがわかった。
 (ローラー材料及び溝部形状についての評価)
 以下の実験では、シャフト及びローラー形式の搬送経路について、ローラーの材質及び溝部の形状を各種変えて大気中で走行実験を行い、その磨耗量の違いについて測定、評価した。なお、シャフトの材質は全てSUS440Cで統一した。
 260kgの負荷を加重させたトレーを、0.65m/秒の速さで、長さ12mの搬送経路を往復走行させ、ローラー2個当たりの全磨耗粉量を測定した。
 (実験例4)
 ローラーの材質をAlとした。
 (実験例5)
 ローラーの材質をSUS440C(表面粗さRa:1.6μm)とした。
 (実験例6)
 ローラーの材質をSUS440C(表面粗さRa<0.4μm)とした。
 (実験例7)
 ローラーの材質を、セラミック系材を使用したUSR-1とした。ここで、「USR-1」とは、シリコン(Si)、アルミニウム(Al)、酸素(O)および窒素(N)を含むバルク体に、さらに、元素M(イットリウム、カルシウム、マグネシウム、リチウム、ナトリウムのうち少なくとも1つ)を含有してなるセラミック系材の略称である。このセラミック系材における好適な組成[mol%]の範囲は、0<Al<33、0<O<33、25<N<60、0<(元素M)<7、残部Siである。また、このセラミック系材における好適な物性値としては、3点曲げ強度[MPa]:>850、破壊靭性値[MPa・m1/2]:>5、ヤング率[GPa]:>290、嵩密度[g・cm-3]:>3.2、等が挙げられる。
 (実験例8)
 ローラーの材質をSUS440Cとした。ただし、溝部の形状をV字形状とした。
 実験例4~実験例8について、搬送経路の往復回数と、ローラー2個当たりの全磨耗粉量との関係を図7に示す。
 図7から明らかなように、Alからなる実験例4のローラーに比べて、SUS系材料からなる実験例5,6のローラーでは、磨耗量が抑えられていることがわかった。また、表面粗さRaの小さい実験例6では、表面粗さRaの大きい実験例5に比べて磨耗量が小さかった。
 さらに、USR-1からなる実験例7のローラーでは、SUS系材料からなるローラーよりも、磨耗量をさらに大幅に削減できることがわかった。
 また、ローラーが有する溝部の形状について、V字形状とした実験例8では、U字形状とした実験例5,6に比べて磨耗が大きい。これは、V字形状の溝部の左右で周速差が発生してしまったためと考えられる。これにより、溝部をU字形状とすることにより、滑らかな搬送が可能となることがわかった。
 (サイアロンについての評価)
 以下の実験では、シャフト&ローラー形式の搬送経路について、サイアロン(SiAlON)からなるローラーについて各種条件で走行実験を行い、その磨耗量の違いについて測定、評価した。
 260kgの負荷を加重させたトレーを、0.65m/秒の速さで、長さ12mの搬送経路を往復走行させ、ローラー2個当たりの全磨耗粉量を測定した。
 (実験例9)
 真空中で走行実験を行った。
 (実験例10)
 大気中で走行実験を行った。
 (実験例11)
 真空中、120℃に加熱して走行実験を行った。
 (実験例12)
 真空中、2m/秒の速さで、高速走行させて走行実験を行った。
 (実験例13)
 SUS系材料からなるローラーを用いて、真空中で走行実験を行った。
 実験例9~実験例13について、往復回数と、ローラー2個当たりの全磨耗粉量との関係を図8~図12にそれぞれ示す。
 図8は真空中で走行実験を行った場合、図9は大気中で走行実験を行った場合、図10は加熱真空中で走行実験を行った場合、図11は真空中で高速走行実験を行った場合、図12は真空中で走行実験を行った場合、をそれぞれ表している。
 図8と図12とを比較して明らかなように、ローラの材質としてサイアロンを用いた実験例9では、SUS系材料からなるローラーを用いた実験例13に比べて、真空搬送においても磨耗量を大幅に削減できることがわかった。
 また、図9~図11から明らかなように、ローラの材質としてサイアロンを用いることで、大気搬送、真空加熱搬送、真空高速搬送のいずれにおいても磨耗量を大幅に削減できることがわかった。すなわち、ローラの材質としてサイアロンを用いることにより、使用される空間が減圧下、大気圧下(すなわち、減圧雰囲気又は大気圧雰囲気)の何れであっても、スライドシャフトとローラー間の摩擦を低く抑えられることが確認された。
 (真空搬送と真空加熱搬送の組み合わせ走行についての評価)
 以下の実験では、シャフトとローラーの材質の組み合わせを変えるとともに、真空中及び大気中で走行実験を行い、その磨耗量の違いについて測定、評価した。
 260kgの負荷を加重させたトレーを、0.65m/秒の速さで、長さ12mの搬送経路を往復走行させた。このとき、1.4×10-2Paにおける真空搬送を60万サイクルと、120℃での真空加熱搬送を20万サイクルと、を順に行い、ローラー2個当たりの全磨耗粉量を測定した。
 (実験例14)
 シャフト材質をSUSとし、ローラーの材質をサイアロンとした。
 (実験例15)
 シャフト材質をSUSとし、ローラーの材質をSUSとした。
 搬送経路の往復回数と、ローラー2個当たりの全磨耗粉量との関係を図13に示す。
 図13から明らかなように、ローラーの材質をSUSとした実験例15に比べて、ローラーの材質をサイアロンとした実験例14のローラーでは、真空搬送、真空加熱搬送の組み合わせ搬送においても磨耗量を大幅に削減できることがわかった。
 (シャフト材料とローラー材料についての評価)
 以下の実験では、シャフトとローラーの材質の組み合わせを各種変えて大気中で走行実験を行い、その磨耗量の違いについて測定、評価した。
 260kgの負荷を加重させたトレーを、0.65m/秒の速さで、長さ12mの搬送経路を往復走行させ、ローラー2個当たりの全磨耗粉量を測定した。
 (実験例16)
 シャフト材質をSUS440Cとし、ローラーの材質をSUS440C(表面粗さRa:1.6μm)とした。
 (実験例17)
 シャフト材質をSUS440Cとし、ローラーの材質をSUS440C(表面粗さRa:0.2μm)とした。
 (実験例18)
 シャフト材質をSUS440Cとし、ローラーの材質をUSR-1とした。
 (実験例19)
 シャフト材質をSUS304とし、ローラーの材質をUSR-1とした。
 実験例16~実験例19について、搬送経路の往復回数と、ローラー2個当たりの全磨耗粉量との関係を図14に示す。
 図14から明らかなように、シャフト、ローラーの双方ともSUS系材料からなる実験例16,17に比べて、一方を(ここではローラー)USR-1とした実験例18,19のローラーでは、磨耗量を大幅に削減できることがわかった。また、ローラーをSUS系材料とし、シャフトをUSR-1とした場合でも、同様の効果が得られると考えられる。
 (真空搬送と大気搬送の組み合わせ走行についての評価)
 以下の実験では、シャフトとローラーの材質の組み合わせを変えるとともに、真空中及び大気中で走行実験を行い、その磨耗量の違いについて測定、評価した。
 260kgの負荷を加重させたトレーを、0.65m/秒の速さで、長さ12mの搬送経路を往復走行させた。このとき、1.4×10-2Paにおける真空搬送を60万サイクルと、120℃での真空加熱搬送を10万サイクルと、大気搬送を20万サイクルと、真空高速搬送を20万サイクルと、を順に行い、ローラー21個当たり(チャンバ2つ分に相当)の全磨耗粉量を測定した。
 (実験例20)
 シャフト材質をSUS440Cとし、ローラーの材質をSUS440Cとした。
 (実験例21)
 シャフト材質をSUS440Cとし、ローラーの材質をUSR-1とした。
 実験例20~実験例21について、搬送経路の往復回数と、ローラー2個当たりの全磨耗粉量との関係を図15に示す。
 図15から明らかなように、シャフト、ローラーの双方ともSUS系材料からなる実験例20に比べて、一方を(ここではローラー)USR-1とした実験例21のローラーでは、真空搬送、真空加熱搬送、大気搬送、真空高速搬送の組み合わせ搬送においても磨耗量を大幅に削減できることがわかった。
 (ローラーの溝部形状についての評価)
 ローラーの溝部の曲率半径と、滑り係数及び内部せん断応力との関係について評価した。
 (実験例22)
 曲率半径R=∞(平面)、R=34mm、R=28mm、R=20mmの溝部を有するローラーについて、滑り量及び内部せん断応力をそれぞれ測定した。
 溝部の曲率半径Rと滑り係数及び内部せん断応力との関係を図16に示す。
 図16から明らかなように、溝部の曲率半径Rが小さくなるほど、滑り係数は大きくなり、一方、溝部の曲率半径Rが小さくなるほど、内部せん断応力は小さくなっている。
 摺動による磨耗を少なくするためには、曲率半径Rが大きい(溝部が浅い)ほうがよい。一方、転がり疲れによる削れを防止するためには、曲率半径Rが小さい(溝部が深い)ほうがよい。これらの滑り係数と内部せん断応力とを考慮し、溝部の曲率半径を所定範囲とすることで、転がり疲れによる削れと摺動による磨耗の双方を抑えることができる。例えば、曲率半径Rを20mm≦R≦34mmとすることが好ましい。
 本発明の実施形態では、搬送機構を、「円柱状のスライドシャフトを下部に備え、前記被処理体を運ぶ搬送部材(トレー)」と、「前記スライドシャフトと接して、前記搬送部材を誘導するU字状の溝部を備えた、複数のローラーからなる支持部材」と、から構成するとともに、前記スライドシャフトと前記ローラーの接触部の材料を規定することにより、使用される空間が減圧下、大気圧下(すなわち、減圧雰囲気又は大気圧雰囲気)の何れであっても、スライドシャフトとローラー間の摩擦を低くすることができる。これにより、本発明の実施形態に係る搬送機構は、減圧下又は大気圧下の使用環境に依存せず、磨耗によるパーティクルの発生を抑制することができる。
 以上、本発明の実施形態に係る被処理体の搬送機構について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
 本発明は、被処理体の搬送機構に広く適用可能である。
 1        成膜装置
 2        基板(被処理体)
 10A,10B  L/UL室
 20       加熱室
 30,40    成膜室
 50       基板着脱機構
 60       トレー貯蔵室
 70       トレー(搬送部材)
 81       第一線路(往路)
 82       第二線路(復路)

Claims (6)

  1.  円柱状のスライドシャフトを下部に備え、被処理体を運ぶ搬送部材と、
     前記スライドシャフトと接して、前記搬送部材を誘導するU字状の溝部を備えた、複数のローラーからなる支持部材と、
     を備える被処理体の搬送機構であって、
     前記スライドシャフト及び前記ローラーのうちの一方の少なくとも接触部が、シリコン、アルミニウム、酸素、および窒素を含むバルク体から構成され、
     前記スライドシャフト及び前記ローラーのうちの他方の少なくとも接触部が、ステンレス鋼から構成されていることを特徴とする被処理体の搬送機構。
  2.  前記バルク体は、さらに、イットリウム、カルシウム、マグネシウム、リチウム、ナトリウムのうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1に記載の被処理体の搬送機構。
  3.  前記支持部材のU字状の溝部は、その曲率半径Rが15~40mmの範囲であることを特徴とする請求項1または2に記載の被処理体の搬送機構。
  4.  前記支持部材により前記搬送部材を移動させる搬送速度は、1~3000mm/secの範囲であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の被処理体の搬送機構。
  5.  前記支持部材により前記搬送部材を移動させる搬送加速度は、加速時に1200mm/sec以下、減速時に-650mm/sec以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の被処理体の搬送機構。
  6.  前記搬送部材は、前記被処理体を縦型搬送することを特徴とする請求項1又は2に記載の成膜装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014169530A1 (zh) * 2013-04-19 2014-10-23 深圳市华星光电技术有限公司 液晶面板搬送治具
JP2017520112A (ja) * 2014-05-15 2017-07-20 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated 粒子除去デバイス、及び粒子除去デバイスを操作する方法
JP2019071447A (ja) * 2018-12-19 2019-05-09 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated 粒子除去デバイス、及び粒子除去デバイスを操作する方法
JP2020184573A (ja) * 2019-05-08 2020-11-12 株式会社アルバック 真空搬送装置及び成膜装置
KR20230110185A (ko) 2022-01-14 2023-07-21 가부시키가이샤 아루박 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103896069A (zh) * 2014-03-21 2014-07-02 京东方科技集团股份有限公司 一种导向轮及传送装置
CN109496350B (zh) 2017-06-08 2023-02-17 株式会社爱发科 基板导向件及载体

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005199197A (ja) * 2004-01-16 2005-07-28 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置および基板搬送方法
JP2006263599A (ja) * 2005-03-24 2006-10-05 Toray Ind Inc ペースト分散装置およびペースト製造方法
WO2008129983A1 (ja) * 2007-04-16 2008-10-30 Ulvac, Inc. コンベアおよび成膜装置とそのメンテナンス方法
JP2010056359A (ja) * 2008-08-29 2010-03-11 Tokyo Electron Ltd 基板搬送装置
JP2010244626A (ja) * 2009-04-07 2010-10-28 Alphana Technology Co Ltd ディスク駆動装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2948108B2 (ja) * 1994-09-20 1999-09-13 株式会社日立製作所 溶融金属中すべり軸受および溶融金属めっき装置
JP2002337028A (ja) * 2001-05-11 2002-11-26 Ntn Corp 微小部品供給装置
KR100900282B1 (ko) * 2004-06-18 2009-05-29 도쿠리츠교세이호징 붓시쯔 자이료 겐큐키코 α형 사이알론 및 α형 사이알론 형광체 및 그 제조 방법
JP4588379B2 (ja) * 2004-07-21 2010-12-01 太平洋セメント株式会社 半導体製造装置用部材の製造方法
JP2006305708A (ja) * 2005-05-02 2006-11-09 Ngk Spark Plug Co Ltd サイアロン製スローアウェイチップおよび切削工具
JP2006276575A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Seiko Precision Inc 光学ユニット
JP2008121806A (ja) * 2006-11-13 2008-05-29 Fukui Byora Co Ltd 弁軸の製造方法及びそれによって製造された弁軸
JP4745447B2 (ja) * 2010-02-04 2011-08-10 キヤノンアネルバ株式会社 基板搬送装置及び真空処理装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005199197A (ja) * 2004-01-16 2005-07-28 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置および基板搬送方法
JP2006263599A (ja) * 2005-03-24 2006-10-05 Toray Ind Inc ペースト分散装置およびペースト製造方法
WO2008129983A1 (ja) * 2007-04-16 2008-10-30 Ulvac, Inc. コンベアおよび成膜装置とそのメンテナンス方法
JP2010056359A (ja) * 2008-08-29 2010-03-11 Tokyo Electron Ltd 基板搬送装置
JP2010244626A (ja) * 2009-04-07 2010-10-28 Alphana Technology Co Ltd ディスク駆動装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014169530A1 (zh) * 2013-04-19 2014-10-23 深圳市华星光电技术有限公司 液晶面板搬送治具
JP2017520112A (ja) * 2014-05-15 2017-07-20 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated 粒子除去デバイス、及び粒子除去デバイスを操作する方法
JP2019071447A (ja) * 2018-12-19 2019-05-09 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated 粒子除去デバイス、及び粒子除去デバイスを操作する方法
JP2020184573A (ja) * 2019-05-08 2020-11-12 株式会社アルバック 真空搬送装置及び成膜装置
JP7242414B2 (ja) 2019-05-08 2023-03-20 株式会社アルバック 真空搬送装置及び成膜装置
KR20230110185A (ko) 2022-01-14 2023-07-21 가부시키가이샤 아루박 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

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