(57)【要約】【課題】真空状態となるチャンバー内に配置された可動部と繋がったケーブルの劣化促進を抑制することを課題とする。【解決手段】１本以上の信号線１０と、絶縁材からなり、１本以上の信号線１０を互いに非接触な状態で内部に含み、１本以上の信号線１０を固定する絶縁固定部２０、２１と、絶縁固定部２０、２１の周囲を覆うシールド線３０と、絶縁材からなり、シールド線３０の周囲を覆う第１の被覆層４０と、第１の被覆層４０の外表面の一部領域に設けられたスペーサ５０を介して、第１の被覆層４０の周囲を覆うように設けられる第２の被覆層６０と、を有し、真空状態のチャンバー内に配設される真空処理装置用ケーブルを提供する。【選択図】図１
2011181366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本以上の信号線と、
絶縁材からなり、前記１本以上の信号線を互いに非接触な状態で内部に含み、前記１本以上の信号線を固定する絶縁固定部と、
前記絶縁固定部の周囲を覆うシールド線と、
絶縁材からなり、前記シールド線の周囲を覆う第１の被覆層と、
前記第１の被覆層の外表面の一部領域に設けられたスペーサを介して、前記第１の被覆層の周囲を覆うように設けられる第２の被覆層と、
を有し、真空状態のチャンバー内に配設される真空処理装置用ケーブル。
【請求項２】
請求項１に記載の真空処理装置用ケーブルにおいて、
前記第２の被覆層は、金属製のスプリングチューブである真空処理装置用ケーブル。
【請求項３】
請求項１または２に記載の真空処理装置用ケーブルにおいて、
前記第１の被覆層は、多孔質のＰＴＦE（ポリテトラフルオロエチレン）からなる真空処理装置用ケーブル。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一に記載の真空処理装置用ケーブルにおいて、
前記シールド線は、片編込みされている真空処理装置用ケーブル。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一に記載の真空処理装置用ケーブルにおいて、
前記絶縁固定部は、ＰＴＦE（ポリテトラフルオロエチレン）の糸を用いて構成された層を有する真空処理装置用ケーブル。
【請求項６】
真空状態になるチャンバーと、
前記チャンバー内に設けられる可動部と、
前記可動部に繋がる請求項１から５のいずれか一に記載の真空処理装置用ケーブルと、
を有する真空処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の真空処理装置において、
前記可動部が動作すると、前記真空処理装置用ケーブルは、一部領域が、前記真空処理装置内の他の部位と接触するように配設される真空処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空処理装置用ケーブル、および、真空処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空状態となるチャンバーと、このチャンバー内に設けられる可動部と、この可動部に繋がるケーブルと、を有する装置がある。例えば、枚葉式のイオン注入装置などの半導体製造装置が該当する。枚様式のイオン注入装置（以下、「イオン注入装置」という）は、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００３】
このイオン注入装置は、真空状態となるチャンバー内にケーブルと繋がるプラテン（可動部）を有し、このプラテン（可動部）に半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という）がセットされると、このプラテンが９０度回転するよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−２６３０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者は、可動部にケーブルが繋がっている場合、可動部が動作すると、ケーブルの一部領域が装置内の他の部位と接触し、押圧されたり、擦れたりすることで、ケーブルの劣化が促進されることを発見した。
【０００６】
例えば、図６のような構成のイオン注入装置を考えてみる。このイオン注入装置は、真空状態となるチャンバー４００内に、ウェハ２００がセットされるプラテン３００と、プラテン３００に繋がったケーブル１００と、を有する。ケーブル１００は、制御ユニット６００とも繋がり、制御ユニット６００から出力された信号を、プラテン３００に入力する。また、ケーブル１００は、装置動作の邪魔にならないよう、複数のケーブル固定部７００により一部領域を固定されると共に、他の一部領域を、移動可能にケーブル支持部５００で支持されている。
【０００７】
このイオン注入装置は、図示しない搬送ベルトなどによりウェハ２００が搬送され、プラテン３００にセットされると、このプラテン３００が回転軸８００を中心に９０度回転し（図の場合、時計回りに回転）、図７の状態となる。そして、図７の状態で、例えば、ウェハ２００にイオンビームＢを照射する処理などが行われる。その後、プラテン３００が９０度逆回転して図６の状態に戻り、ウェハ２００が搬送される。
【０００８】
図６、７のイオン注入装置の場合、上述したプラテン３００の回転動作により、例えば、ケーブル１００のイ（図７参照）で示す部分が、プラテン３００の角により押圧される可能性がある。そして、場合によっては、ケーブル１００はこの押圧状態から逃れるため、前後左右にズレ、図７に示すような状態になる可能性もある。この時、ケーブル１００の一部領域は、プラテン３００と擦れてしまう。また、プラテン３００の回転動作により、ケーブル１００には引張り力や押込み力が加わるため、ケーブル１００は動く。このため、プラテン３００が回転動作する度に、ケーブル１００の一部領域、例えばケーブル支持部５００に支持されている領域は、ケーブル支持部５００と擦れてしまう。
【０００９】
上述のように、プラテン３００の動作に応じて、ケーブル１００の一部領域が押圧されたり、擦れたりすると、ケーブル１００の被覆や線材の一部の断線やショートが発生し、イオン注入装置の故障原因となる。
【００１０】
特に、真空状態となるチャンバー内に配設されるケーブル１００は、アウトガス低減目的で柔軟性がないフッ素系樹脂を被覆に用いるため、上述した押圧や擦れにより、比較的容易に被覆が裂ける。その結果、ケーブル１００内部にあるシールド線や信号線などが露出し、ノイズや地絡、発塵の原因となり、イオン注入装置の故障を招く。
【００１１】
なお、ここでは、イオン注入装置を例に本発明の課題を説明したが、真空状態のチャンバー内に、ケーブルが繋がった可動部を有する装置であれば、イオン注入装置以外の装置にも同様の課題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、１本以上の信号線と、絶縁材からなり、前記１本以上の信号線を互いに非接触な状態で内部に含み、前記１本以上の信号線を固定する絶縁固定部と、前記絶縁固定部の周囲を覆うシールド線と、絶縁材からなり、前記シールド線の周囲を覆う第１の被覆層と、前記第１の被覆層の外表面の一部領域に設けられたスペーサを介して、前記第１の被覆層の周囲を覆うように設けられる第２の被覆層と、を有し、真空状態のチャンバー内に配設される真空処理装置用ケーブルが提供される。
【００１３】
また、本発明によれば、真空状態になるチャンバーと、前記チャンバー内に設けられる可動部と、前記可動部に繋がる上記真空処理装置用ケーブルと、を有する真空処理装置が提供される。
【００１４】
本発明の真空処理装置用ケーブルは、シールド線を覆う絶縁材からなる層（第１の被覆層）の周囲を、第２の被覆層で覆っている。この構成により、第１の被覆層が真空処理装置内の他の部位と接触するのを回避することができる。その結果、第１の被覆層の劣化を抑制することができる。
【００１５】
また、本発明の真空処理装置用ケーブルでは、第２の被覆層は、スペーサを介して、第１の被覆層を覆う。この構成により、第１の被覆層の外表面と、第２の被覆層の内表面との接触を抑制することができる。その結果、第１の被覆層の外表面が、第２の被覆層の内表面と擦れることにより劣化し、被覆が裂けたり、被覆から発塵したりという不都合を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、真空状態となるチャンバー内に配置された可動部と繋がったケーブルの劣化促進を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態の真空処理装置用ケーブルの一例を示す断面模式図である。
【図２】図１に示す本実施形態の真空処理装置用ケーブルのＢ−Ｂ´の断面模式図である。
【図３】図１に示す本実施形態の真空処理装置用ケーブルのＣ−Ｃ´の断面模式図である。
【図４】本実施形態の真空処理装置の構成の一例を示す模式図である。
【図５】本実施形態の真空処理装置の構成の一例を示す模式図である。
【図６】課題を説明するための真空処理装置の構成の一例を示す模式図である。
【図７】課題を説明するための真空処理装置の構成の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
＜実施形態１＞
【００１９】
図１に、本実施形態の真空処理装置用ケーブル１の長手方向沿いの断面模式図の一例を示す。また、図２に、図１に示す構成の真空処理装置用ケーブル１のＢ−Ｂ´の断面模式図を示す。さらに、図３に、図１に示す構成の真空処理装置用ケーブル１のＣ−Ｃ´の断面模式図を示す。なお、図１は、図２および図３に示す構成の真空処理装置用ケーブル１のＡ−Ａ´の断面模式図である。
【００２０】
図に示すように、本実施形態の真空処理装置用ケーブル１は、信号線１０と、絶縁固定部２０、２１と、シールド線３０と、第１の被覆層４０と、スペーサ５０と、第２の被覆層６０と、を有する。そして、本実施形態の真空処理装置用ケーブル１は、真空状態のチャンバー内に配設される。なお、本実施形態の真空処理装置用ケーブル１は、真空状態のチャンバー内に配設された可動部と繋がるように、真空状態のチャンバー内に配設されてもよい。
【００２１】
信号線１０は、信号を伝送するための金属製の線である。本実施形態の真空処理装置用ケーブル１は、信号線１０を１本以上有する。なお、図２、３では、一例として、４本の信号線１０を有する真空処理装置用ケーブル１を示してある。
【００２２】
絶縁固定部２０、２１は、絶縁材からなり、１本以上の信号線１０を、信号線１０が互いに非接触な状態で内部に含み、１本以上の信号線１０を固定するよう構成されている。絶縁固定部２０、２１は、例えば、図示するように、信号線１０を個別に内部に含む絶縁体２１と、この絶縁体２１を内部に含む絶縁材からなる介在物２０とすることができる。
【００２３】
絶縁体２１は、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）からなる絶縁体２１とすることができる。また、介在物２０は、ＰＴＦＥの糸を用いて形成された層とすることができる。なお、絶縁体２１および介在物２０のいずれか一方または両方を、従来技術として利用されているその他の材料を用いた構成とすることも可能である。
【００２４】
シールド線３０は、絶縁固定部（介在物２０）の周囲を覆うよう構成されている。シールド線３０は導線からなり、網目状に絶縁固定部２０を覆う構成とすることができる。網目状の例として、例えば、シールド線３０は片編込みとすることができる。シールド線３０を片編込みとした場合、応力が同じ方向を向くため、従来技術として利用されている両編込みとした場合に比べて、柔軟性が向上する。すなわち、シールド線３０を片編込みとすることで、本実施形態の真空処理装置用ケーブル１の柔軟性が向上する。
【００２５】
第１の被覆層４０は、絶縁材からなり、シールド線３０の周囲を覆うよう構成されている。この被覆層４０は、多孔質のＰＴＦＥからなる層とすることができる。このようにすれば、本実施形態の真空処理装置用ケーブル１の柔軟性は向上する。また、高温でのアウトガス抑制効果も向上させることができる。なお、第１の被覆層４０としては、多孔質でないＰＴＦＥ、その他のフッ素系樹脂、ＰＥＥＫ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ）、ポリイミド系樹脂等を利用することができるが、柔軟性およびアウトガス抑制を考慮すると、多孔質のＰＴＦＥからなる層とするのが望ましい。
【００２６】
スペーサ５０は、第１の被覆層４０の外表面の一部領域に設けられる（図１参照）。スペーサ５０は、第１の被覆層４０の外表面と、以下で説明する第２の被覆層６０の内表面との間に、空間７０を形成するために設けられる。このような機能を実現できればスペーサの構成は特段制限されない。例えば、スペーサ５０は、図示するように、第１の被覆層４０の周方向に連続的に繋がったリテーナリングで構成されてもよい。または、スペーサ５０は、第１の被覆層４０の周方向に所定間隔おきに設けられた固体物であってもよい。このようなスペーサ５０は、第１の被覆層４０の長手方向沿いには、所定間隔おきに設けられる。長手方向沿いの所定間隔としては、例えば、１５０ｍｍ間隔であってもよい。なお、スペーサ５０の材料は特段制限されず、例えば、金属や、多孔質のＰＴＦＥなどとすることができる。
【００２７】
第２の被覆層６０は、スペーサ５０を介して、第１の被覆層４０を覆うように設けられる。第２の被覆層６０は、第１の被覆層４０が真空処理装置内に設けられた他の部位と接触するのを防止する機能を有する。このような機能を有する第２の被覆層６０は、第１の被覆層４０よりも、真空処理装置内の他の部位との接触などに起因する曲げ応力、引張り応力、擦れなどに対して、劣化しにくい構成とするのが望ましい。このような要求を満たす第２の被覆層６０としてはあらゆるものを利用できるが、例えば、ステンレスなどの金属製スプリングチューブとすることができる。具体的には、スプリングチューブは、ステンレスなどの金属丸線材を密巻きスプリング状に巻いたものであってもよい。このような第２の被覆層６０の場合、上述した第２の被覆層６０に対する要求を、十分に満たすことができる。なお、第２の被覆層６０を、第１の被覆層４０の長手方向沿いに所定間隔おきに設けられたスペーサ５０を介して設けた場合、図１、３に示すように、第１の被覆層４０の外表面と、第２の被覆層６０の内表面との間には、空間７０が形成される。この空間７０の存在により、第１の被覆層４０の外表面と、第２の被覆層６０の内表面との接触を抑制することができる。その結果、第１の被覆層４０の外表面と、第２の被覆層６０の内表面との接触に起因する第１の被覆層４０の外表面の劣化を抑制することができる。
【００２８】
次に、本実施形態の真空処理装置用ケーブル１の作用効果について説明する。
【００２９】
まず、真空処理装置用ケーブルとして一般的に利用されるケーブル（以下、「一般ケーブル」という）の問題点を以下に示す。
【００３０】
（１）一般ケーブルは、アウトガス低減目的で、シールド線を覆う絶縁材からなる最外層をフッ素系樹脂被覆層としているため、柔軟性がなくなり、真空処理装置内の他の部位との接触などに起因する曲げ応力、引張り応力、擦れなどにより、容易に劣化してしまう。
【００３１】
なお、最外層であるフッ素系樹脂被覆層と、装置内の他の部位との接触を回避するため、このケーブルを、他の被覆層で覆うことも考えられるが、かかる場合、ケーブルの最外層であるフッ素系樹脂被覆層の外表面と、他の被覆層の内表面とが接触するため、擦れなどにより、フッ素系樹脂被覆層は容易に劣化してしまう。
【００３２】
（２）一般ケーブルは、シールド線を両編込みに構成しているものが多いが、このため柔軟性がなくなり、真空処理装置内の他の部位との接触などに起因する曲げ応力、引張り応力、擦れなどにより、容易に劣化してしまう。
【００３３】
本実施形態の真空処理装置用ケーブル１は、上記問題を解決可能に構成されている。
【００３４】
具体的には、本実施形態の真空処理装置用ケーブル１は、シールド線３０を覆う絶縁材からなる層（第１の被覆層４０）の周囲を、第２の被覆層６０で覆っている。この構成により、第１の被覆層４０が真空処理装置内の他の部位と接触するのを回避することができる。その結果、第１の被覆層４０の劣化を抑制することができる。
【００３５】
また、本実施形態の真空処理装置用ケーブル１では、第２の被覆層６０は、スペーサ５０を介して、第１の被覆層４０を覆う。この構成により、第１の被覆層４０の外表面と、第２の被覆層６０の内表面との接触を抑制することができる。その結果、第１の被覆層４０の外表面が、第２の被覆層６０の内表面と擦れることにより劣化し、被覆が裂けたり、被覆から発塵したりという不都合を抑制することができる。
【００３６】
また、本実施形態の真空処理装置用ケーブル１は、第２の被覆層６０を、金属製のスプリングチューブとすることができる。この構成により、第２の被覆層６０が真空処理装置内の他の部位と接触し、第２の被覆層６０の一部に曲げ応力、引張り応力、擦れなどが生じても、第２の被覆層６０が容易に劣化するのを抑制することができる。
【００３７】
また、本実施形態の真空処理装置用ケーブル１は、第１の被覆層４０を多孔質のＰＴＦＥとすることができる。この構成により、アウトガス低減を実現するとともに、第１の被覆層４０自身に柔軟性を持たせることが可能となる。その結果、真空処理装置用ケーブル１の柔軟性が向上し、真空処理装置用ケーブル１の劣化を抑制することが実現される。
【００３８】
また、本実施形態の真空処理装置用ケーブル１は、シールド線３０を片編込みとすることができる。この構成により、真空処理装置用ケーブル１の柔軟性が向上し、真空処理装置用ケーブル１の劣化を抑制することが実現される。
【００３９】
また、本実施形態の真空処理装置用ケーブル１は、絶縁固定部２０、２１の一部（介在物２０）を、ＰＴＦＥの糸を用いて構成した層とすることができる。さらに、本実施形態の真空処理装置用ケーブル１は、絶縁固定部２０、２１の一部（絶縁体２１）を、ＰＴＦＥとすることができる。この構成により、アウトガス低減を実現することができる。
【００４０】
なお、本実施形態の真空処理装置用ケーブル１は、絶縁固定部２０、２１および第１の被覆層４０をＰＴＦＥで構成した場合、周囲温度が２５０℃までアウトガス抑制が可能となる。
＜実施形態２＞
【００４１】
本実施形態の真空処理装置の構成の一例を、図４、５の模式図に示す。本実施形態の真空処理装置は、真空状態になるチャンバー４と、チャンバー内に設けられる可動部３と、可動部３に繋がる実施形態１の真空処理装置用ケーブル１と、を有する。
【００４２】
なお、本実施形態の真空処理装置は、ケーブル支持部５と、制御ユニット６と、ケーブル固定部７と、を有してもよい。ケーブル支持部５およびケーブル固定部７は、真空処理装置用ケーブル１を支持および固定する。例えば、ケーブル支持部５は、真空処理装置用ケーブル１の一部を、真空処理装置用ケーブル１が移動可能に支持する。ケーブル固定部７は、真空処理装置用ケーブル１の一部を、真空処理装置内の他の部位に固定する。そして、制御ユニット６は、可動部３と繋がる真空処理装置用ケーブル１と繋がり、真空処理装置用ケーブル１を介して可動部３に制御信号を入力する。
【００４３】
この真空処理装置は、図示しない搬送ベルトなどによりウェハ２が搬送され、可動部（プラテン）３にセットされると（図４の状態）、この可動部（プラテン）３が回転軸８を中心に９０度回転し（図の場合、時計回りに回転）、図５の状態となる。そして、図５の状態で、例えば、ウェハ２にイオンビームＢを照射する処理などが行われる。その後、可動部（プラテン）３が９０度逆回転して図４の状態に戻り、ウェハ２が搬送される。
【００４４】
このような本実施形態の真空処理装置の場合、上述した可動部（プラテン）３の回転動作により、例えば、真空処理装置用ケーブル１のロ（図５参照）で示す部分が、可動部（プラテン）３の角により押圧される可能性がある。そして、場合によっては、真空処理装置用ケーブル１はこの押圧状態から逃れるため、前後左右にズレ、図５に示すような状態になる可能性もある。この時、真空処理装置用ケーブル１の一部領域は、可動部（プラテン）３と擦れてしまう。また、可動部（プラテン）３の回転動作により、真空処理装置用ケーブル１には引張り力や押込み力が加わるため、真空処理装置用ケーブル１は動く。このため、可動部（プラテン）３が回転動作する度に、真空処理装置用ケーブル１の一部領域、例えばケーブル支持部５に支持されている領域は、ケーブル支持部５と擦れてしまう。
【００４５】
このように、本実施形態の真空処理装置は、可動部３の動作に伴い、真空処理装置用ケーブル１の一部領域が、真空処理装置内の他の部位（可動部３、ケーブル支持部５など）と接触するように配設されてもよい。
【００４６】
このように配設されても、本実施形態の真空処理装置は、実施形態１で説明した柔軟性、耐久性に富む真空処理装置用ケーブル１を使用しているため、真空処理装置用ケーブル１の劣化を抑制することができる。その結果、真空処理装置用ケーブル１の劣化による発塵を防止できる。また、真空処理装置用ケーブル１が裂けることで真空処理装置用ケーブル１内部にあるシールド線３０や信号線１０などが露出し、ノイズや地絡、線材の一部の断線やショートが発生するのを抑制することができる。
【００４７】
ここで、図示し、上記説明した真空処理装置は、本実施形態の真空処理装置の一例であるイオン注入装置を示したものである。なお、本実施形態の真空処理装置はイオン注入装置に限定されず、真空状態になるチャンバーと、チャンバー内に設けられる可動部と、可動部に繋がる実施形態１の真空処理装置用ケーブルと、を有するあらゆる装置が該当する。例えば、スパッタ装置および蒸着装置等が該当する。
【符号の説明】
【００４８】
１    真空処理装置用ケーブル
２    ウェハ
３    可動部
４    チャンバー
５    ケーブル支持部
６    制御ユニット
７    ケーブル固定部
８    回転軸
１０  信号線
２０  介在物（絶縁固定部）
２１  絶縁体（絶縁固定部）
３０  シールド線
４０  第１の被覆層
５０  スペーサ
６０  第２の被覆層
７０  空間
【図１】
2011181366.tif 000003
【図２】
2011181366.tif 000004
【図３】
2011181366.tif 000005
【図４】
2011181366.tif 000006
【図５】
2011181366.tif 000007
【図６】
2011181366.tif 000008
【図７】
2011181366.tif 000009