(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧された密閉空間内にワークを載置してこのワークに対して処理を行う真空処理装置であって、基台と、この基台に設けられたワーク載置部と、前記基台に密接することにより前記ワーク載置部を包含する密閉空間を形成する蓋部材と、この蓋部材にブラケットを介して結合され、この蓋部材を前記基台に接離させる接離手段と、前記基台に立接されて前記接離手段及び前記ブラケットとともに前記蓋部材を上方から支持する支持手段を構成するフレームと、このフレームの支柱部と蓋部材との間の空間に配置され前記ワークを前記ワーク載置部へ搬入およびまたはワーク載置部から搬出する搬送手段と、前記ブラケットに前記蓋部材を水平方向の回転軸を中心に回転させてその裏側を前記搬送手段が存在しない前記基台の手前側に向ける回転ヒンジ機構とを備えたことを特徴とする真空処理装置。
【請求項２】
前記搬送手段によるワークの搬送方向からみた前記フレームの投影形状が逆Ｌ字型であることを特徴とする請求項１記載の真空処理装置。
【請求項３】
前記搬送手段によるワークの搬送方向からみた前記フレームの投影形状が前記搬送手段によるワークの搬送経路をまたぐ門型であり、前記搬送経路をはさんで立設された前記フレームの支柱部のうちの前記搬送手段とは反対側の支柱部が、前記搬送経路に対して直交する方向に向き前記蓋部材を平面視して２分する中心線から外れた位置に立設されていることを特徴とする請求項１記載の真空処理装置。
【請求項４】
前記真空処理装置は、プラズマエッチング装置であることを特徴とする請求項１記載の真空処理装置。
【請求項５】
前記真空処理装置は、成膜装置であることを特徴とする請求項１記載の真空処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、減圧された密閉空間内にワークを載置してプラズマ処理などの真空処理を行う真空処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基板や電子部品などのワークの表面処理方法として、プラズマ処理などの真空処理が知られている。この真空処理を行う真空処理装置は減圧雰囲気中で処理を行うめの密閉された処理室を備えている。この処理室は一般に基部上に昇降自在に配設された蓋部材と基部との間に密閉空間を形成して構成される。そして真空処理装置は、この処理室内へワークを搬入し、処理後のワークを搬出するための搬送機構を備える必要があり、従来蓋部材の背面側に昇降機構を配置し、蓋部材の前面側にワークの搬送機構を配置した真空処理装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで真空処理装置では、処理室内でワークを固定する押さえ部材を処理対象のワーク種類に応じて交換したり位置調整を行うなどの段取り替え作業や、さらに処理室内面の汚染防止のためのシールド部材の交換などの定期的なメンテナンス作業が行われる。このため、真空処理装置はこのような作業時における処理室の内側へのアクセスが容易な構造となっていることが望ましい。
【０００４】
しかしながら、前述の従来の真空処理装置の構成を大型のワークを処理対象とした真空処理装置にそのまま用いると、蓋部材の前面に配置されたワークの搬送機構によって蓋部材の裏側などの処理室内部へのアクセスが阻害され、段取り替えやメンテナンス時の作業性が悪く作業に長時間を要するという問題があった。このように、従来の真空処理装置はメンテナンス性の面で十分に考慮がなされたとはいえないものであった。
【０００５】
そこで本発明は、メンテナンス性に優れた真空処理装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の真空処理装置は、減圧された密閉空間内にワークを載置してこのワークに対して処理を行う真空処理装置であって、基台と、この基台に設けられたワーク載置部と、前記基台に密接することにより前記ワーク載置部を包含する密閉空間を形成する蓋部材と、この蓋部材にブラケットを介して結合され、この蓋部材を前記基台に接離させる接離手段と、前記基台に立接されて前記接離手段及び前記ブラケットとともに前記蓋部材を上方から支持する支持手段を構成するフレームと、このフレームの支柱部と蓋部材との間の空間に配置され前記ワークを前記ワーク載置部へ搬入およびまたはワーク載置部から搬出する搬送手段と、前記ブラケットに前記蓋部材を水平方向の回転軸を中心に回転させてその裏側を前記搬送手段が存在しない前記基台の手前側に向ける回転ヒンジ機構とを備えた。
【０００７】
請求項２記載の真空処理装置は、請求項１記載の真空処理装置であって、前記搬送手段によるワークの搬送方向からみた前記フレームの投影形状が逆Ｌ字型であるようにした。
【０００８】
請求項３記載の真空処理装置は、請求項１記載の真空処理装置であって、前記搬送手段によるワークの搬送方向からみた前記フレームの投影形状が前記搬送手段によるワークの搬送経路をまたぐ門型であり、前記搬送経路をはさんで立設された前記フレームの支柱部のうちの前記搬送手段とは反対側の支柱部が、前記搬送経路に対して直交する方向に向き前記蓋部材を平面視して２分する中心線から外れた位置に立設されている。
【０００９】
請求項４記載の真空処理装置は、請求項１記載の真空処理装置であって、前記真空処理装置は、プラズマエッチング装置である。
【００１０】
請求項５記載の真空処理装置は、請求項１記載の真空処理装置であって、前記真空処理装置は、成膜装置である。
【００１１】
本発明によれば、蓋部材を支持するフレームを上方に配置し、このフレームの支柱部と蓋部材との間の空間にワークの搬入・搬出を行う搬送手段を配置することにより、真空処理装置の手前側をアクセス自在な作業空間として確保することができ、メンテナンス性を向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１のプラズマエッチング装置の正面図、図２は同プラズマエッチング装置の平面図、図３は同プラズマエッチング装置の処理室の断面図、図４，図５、図６は同プラズマエッチング装置の側面図である。
【００１３】
まず図１、図２を参照してプラズマエッチング装置の構造について説明する。図１，図２において、真空処理装置としてのプラズマエッチング装置は、中央部に配設されたプラズマ処理部１と、プラズマ処理部１の両側に配設されたローダ部２とアンローダ部３及び搬送部４より構成される。ローダ部２は基台２ａ内の収納部２ｂ上にワークである基板５を積層状態で収納し、プラズマ処理部１に供給する。プラズマ処理部１は、基板５を減圧された密閉空間内でプラズマエッチング処理する処理室１１を備えている。処理室１１は蓋部材１０と基台１ａの上部のベース部材１ｂとの間に形成される。
【００１４】
蓋部材１０の両側面には水平方向の回転軸（図示せず）を有する回転ヒンジ機構１２が設けられており、回転ヒンジ機構１２は門型形状のブラケット１３に固定されている。回転ヒンジ機構１２により、蓋部材１０はブラケット１３に対して回転軸廻りに回転自在となっている。ブラケット１３はシリンダ１４のロッド１４ａに結合されている。ロッド１４ａを突没させることにより、蓋部材１０は基台１ａのベース部材１ｂに対して接離する。したがってシリンダ１４は蓋部材１０の接離手段となっている。
【００１５】
シリンダ１４は基台１ａに立設されたフレーム１５の天板１５ｂに結合されている。したがって蓋部材１０はフレーム１５によって上方から支持されており、フレーム１５、シリンダ１４、ブラケット１３は蓋部材１０を上方から支持する支持手段となっている。アンローダ部３は、処理室１１から搬出されたプラズマエッチング処理後の基板５を積層状態で収納する。
【００１６】
搬送部４は基板５を搬送する搬送手段であり、搬入ヘッド２１及び搬出ヘッド２２を備えている。搬入ヘッド２１及び搬出ヘッド２２は昇降機構２１ａ，２２ａによって昇降する搬送アーム２１ｂ，２２ｂを備えており、搬送アーム２１ｂ，２２ｂには平板状の昇降プレート２１ｃ，２２ｃが結合されている。昇降プレート２１ｃ，２２ｃには複数の吸着ノズル２３が装着されている。
【００１７】
搬入ヘッド２１をローダ部２上に位置させ、昇降機構２１ａを駆動して昇降プレート２１ｃをローダ部２に積層された基板５上で昇降させることにより、最上層の基板５は吸着ノズル２３に真空吸着されてピックアップされる。基板５をピックアップした搬入ヘッド２１は移動テーブル２０によって水平方向に移動しプラズマ処理部１まで搬送する。搬出ヘッド２２は、プラズマ処理後の基板５を吸着ノズル２３によってピックアップし、移動テーブル２０によってアンローダ部３まで水平移動して基台３ａ内の収納部３ｂ上に基板５を載置する。なお、基板の搬送手段の構成としては、搬出ヘッド２２を省略し、搬入ヘッド２１によってローダ部２からプラズマ処理部１への基板の搬入と、アンローダ部３への基板の搬出を行う構成でもよい。
【００１８】
次に図３を参照してプラズマ処理部１の処理室１１について説明する。図３において、基台１ａの上部には水平な板状のベース部材１ｂが配設されており、ベース部材１ｂには開口部１ｃが設けられている。開口部１ｃ内には３枚の良導体の板状部材３１ａ，３１ｂ，３１ｃより成る下部電極３１が絶縁部材３４を介して下方から装着されている。下部電極３１の最上面の板状部材３１ａは基台１ａに設けられたワーク載置部３１ａとなっており、ワーク載置部３１ａ上にはプラズマエッチング対象の基板５が載置される。
【００１９】
ベース部材１ｂの上方には蓋部材１０が配設されている。シリンダ１４のロッド１４ａを突出させて蓋部材１０をベース部材１ｂに密接させた状態では（図１および図４参照）、蓋部材１０とベース部材１ｂの間の空間１１は、ワーク載置部３１ａを包含し外部に対して密閉された密閉空間である処理室１１を形成する。そして、シリンダ１４のロッド１４ａを没入させた状態では、図５に示すように蓋部材１０は上昇位置にあり、この状態で搬入ヘッド２１によるワーク載置部３１ａ上への基板５の搬入、及び搬出ヘッド２２によるワーク載置部３１ａ上からの基板５の搬出が可能となっている。
【００２０】
ベース部材１ｂには２つの通気孔３２，３３が設けられ、２つの通気孔３２，３３はそれぞれ真空排気部３５及びガス供給部３６に接続されている。真空排気部３５を駆動することにより、処理室１１内部は真空排気される。またガス供給部３６を駆動することにより、処理室１１内部にはアルゴンガスや酸素ガスなどのプラズマ発生用ガスが供給される。下部電極３１には高周波電源３７が接続されており、高周波電源３７を駆動することにより、接地部３８に接続された蓋部材１０と下部電極３１の間には高周波電圧が印加される。
【００２１】
図４、図５に示すように、搬入ヘッド２１および搬出ヘッド２２による基板５の搬送方向からみたフレーム１５の投影形状は、支柱部１５ａが基台１ａの一方側のみに設けられ上部に水平な天板１５ｂを有する逆Ｌ字型となっている。そして搬入ヘッド２１、搬出ヘッド２２を移動させる移動テーブル２０は、支柱部１５ａの前方に配設されている。すなわち、基板５を処理室１１内のワーク載置部３１ａへ搬入およびまたはワーク載置部３１ａから搬出する搬送手段は、フレーム１５の支柱部１５ａと蓋部材１０の間の空間に配置されている。これにより、基台１ａの手前側、すなわち作業者側には蓋部材１０の接離機構や基板５の搬送機構などの機構部が配置されていないフリーな空間が確保されている。
【００２２】
図６に示すように、蓋部材１０の両側面に設けられた回転ヒンジ機構１２を中心に、蓋部材１０を水平軸廻りに回転させることができる。そして蓋部材１０が水平方向に対して９０度回転し直立した状態では蓋部材１０の裏側を基台１ａの手前側の作業者側に向けることが出来るようになっている。この作業者側の空間は、前述のようにフレーム１５の支柱部１５ａや基板の搬送機構などが存在しないフリーな空間となっており、作業者と作業対象の蓋部材１０の裏側との間には作業を妨げる障害物が存在しない。
【００２３】
このプラズマエッチング装置は上記のように構成されており、次に動作について説明する。まず蓋部材１０が上昇した状態で、搬入ヘッド２１によりローダ部２から基板５をピックアップし、プラズマ処理部１のワーク載置部３１ａ上に載置する。次いで蓋部材１０を下降させて処理室１１を閉じる。この後真空排気部３５を駆動することにより、処理室１１内部を真空排気し、次いでガス供給部３６を駆動して処理室１１内部にアルゴンガスや酸素ガスなどのプラズマ発生用ガスを供給する。この状態で、高周波電源３７を駆動することにより、蓋部材１０と下部電極３１の間には高周波電圧が印加され、処理室１１内にはプラズマが発生する。そしてこのプラズマの作用により基板５の表面のエッチング処理が行われる。
【００２４】
このエッチング処理を反復して行うことにより、処理室１１の内部はエッチングにより除去された物質などの付着により汚染されるため、処理室１１内部のシールド部材の交換や清掃などのメンテナンス作業が定期的に行われる。また、基板の種類によっては処理中の基板をワーク載置部に対して固定する必要があるため、蓋部材１０の裏側には押し付け部材が設けられる。このような基板を対象とする場合には、基板品種の切り替えの度に処理室内部の段取り替え作業を行う必要がある。この段取り替えやメンテナンス作業において、作業者と作業対象の蓋部材１０の裏側との間には作業を妨げる障害物が存在せずアクセス自在な作業空間が確保されているため、これらの作業を容易に効率よく行うことができ、メンテナンス性に優れたプラズマエッチング装置が実現されている。
【００２５】
（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２のプラズマエッチング装置の平面図、図８は同プラズマエッチング装置の側面図である。本実施の形態２は、蓋部材を支持するフレームの形状を門型形状の支柱部によって構成するようにしたものである。図７、図８において、プラズマ処理部１’の蓋部材１０、処理室１１、ローダ部２、アンローダ部３、および搬入ヘッド２１、搬出ヘッド２２は、実施の形態１に示す例と同様である。
【００２６】
図７、図８において、基台１ａ上には手前側（図７において下側）に支柱部４０Ａ、背面側（図７において上側）に支柱部４０Ｂが、搬入ヘッド２１および搬出ヘッド２２による基板５の搬送経路（図７に示す矢印参照）をまたぐ形でそれぞれ２本づつ立設されている。これらの４本の支柱部４０Ａ，４０Ｂは上部を天板４１によって水平に連結されて門型のフレームを形成している。
【００２７】
天板４１の中央部には、実施の形態１と同様のシリンダ１４が下向きに配設されている。シリンダ１４のロッド１４ａには実施の形態１と同様のブラケット１３が結合されている。ブラケット１３は回転ヒンジ機構１２を介して蓋部材１０を支持している。すなわち蓋部材１０は門型のフレームによって上方から支持されている。このように蓋部材１０を支持するフレームを門型形状とすることにより、フレームの剛性が増大し蓋部材１０に負荷される荷重によるフレームの撓みや変形を減少させることができる。
【００２８】
そして搬入ヘッド２１、搬出ヘッド２２を移動させる移動テーブル２０は、支柱部４０Ｂの前方に配設されている。すなわち、基板５を処理室１１内のワーク載置部３１ａへ搬入およびまたはワーク載置部３１ａから搬出する搬出手段は、支柱部４０Ｂと蓋部材１０の間の空間に配置されている。ここで基板５の搬送経路をはさんで立設された支柱部４０Ａ，４０Ｂのうち、移動テーブル２０とは反対側の支柱部４０Ａは、搬送経路に対して直交する方向に向き蓋部材１０を平面視して２分する中心線ＣＬからはずれた蓋部材１０の外側の位置に配置されている。
【００２９】
このため図７に示すように、基台１ａの手前側の支柱部４０Ａの間隔Ｗは、蓋部材１０の幅寸法Ｂに対して十分な広さとなっている。したがって実施の形態１において図６に示す場合と同様に、回転ヒンジ機構１２を中心に蓋部材１０を９０度回転させた状態において、蓋部材１０の手前側には支柱部４０Ａや基板５の搬送機構などの障害物が存在せず、蓋部材１０の裏側のメンテナンス作業を行う際にアクセス自在な作業空間が確保された配置となっている。これにより、実施の形態１と同様に、本実施の形態２に示す構成においても段取り替えやメンテナンスなどの作業を容易に効率よく行うことができ、メンテナンス性に優れた真空処理装置が実現されている。
【００３０】
なお、本実施の形態１および２では、真空処理装置としてプラズマエッチング装置を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば基板や電子部品などの処理対象物を同様の蓋部材と基台によって形成される密閉空間の処理室内に置き、処理対象面に被覆物質の粒子を付着させることによって被膜を形成する成膜装置であってもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、蓋部材を回転ヒンジ機構により回転させることにより、真空処理装置の手前側（作業者側）には蓋部材や搬送手段が存在しないフリーな空間、すなわち作業者がアクセス自在な作業空間が確保でき、したがって作業を容易にしてメンテナンス性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のプラズマエッチング装置の正面図
【図２】本発明の実施の形態１のプラズマエッチング装置の平面図
【図３】本発明の実施の形態１のプラズマエッチング装置の処理室の断面図
【図４】本発明の実施の形態１のプラズマエッチング装置の側面図
【図５】本発明の実施の形態１のプラズマエッチング装置の側面図
【図６】本発明の実施の形態１のプラズマエッチング装置の側面図
【図７】本発明の実施の形態２のプラズマエッチング装置の平面図
【図８】本発明の実施の形態２のプラズマエッチング装置の側面図
【符号の説明】
１  プラズマ処理部
１ａ  基台
２  ローダ部
３  アンローダ部
５  基板
１０  蓋部材
１１  処理室
１４  シリンダ
１５  フレーム
１５ａ  支柱部
２０  移動テーブル
２１  搬入ヘッド
２２  搬出ヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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