(57)【要約】【課題】真空あるいは加圧に起因する側壁の変形による影響を受けない構造を簡単な構造で実現できる気密処理装置を提供する。【解決手段】真空チャンバ１内にその内部空間を２つに区画する隔壁板５を設ける。この隔壁板には２つに区画された空間を連通状態にするための貫通穴５１を設けることにより、２つに区画された空間を均圧状態にする。そして、隔壁板５上に、ワーク１１を搭載するためのステージ１０を設置する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が真空あるいは加圧状態に維持されるチャンバを備え、該チャンバ内には被処理部材を搭載するための搭載部が設置されている気密処理装置において、
前記チャンバ内に該チャンバ内の空間を少なくとも２つに区画する隔壁部材を設け、
該２つに区画された空間を連通状態にするための連通手段を設けることにより、前記２つに区画された空間を均圧状態にし、
前記隔壁部材を介して前記チャンバ内に前記搭載部を設置したことを特徴とする気密処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の気密処理装置において、前記隔壁部材における前記２つに区画された空間に面する２つの面の断面形状が等しくされていることを特徴とする気密処理装置。
【請求項３】
請求項１あるいは２に記載の気密処理装置において、前記連通手段は、前記隔壁部材に設けられた貫通穴で実現されることを特徴とする気密処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の気密処理装置において、前記チャンバは底壁を有する多角形あるいは円筒形の箱状であり、前記底壁に近い箇所に且つ該底壁に対向するように前記隔壁部材が設置され、該隔壁部材上に前記搭載部が設置されることを特徴とする気密処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の気密処理装置において、前記チャンバの上方には電子ビーム、レーザビーム等により前記被処理部材に対して処理を行うための処理部が設置されていることを特徴とする気密処理装置。
【請求項６】
請求項４あるいは５に記載の気密処理装置において、前記搭載部は、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、Ｚ軸回りの回転方向の少なくとも一方に移動可能なステージ機構を含むことを特徴とする気密処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は真空処理装置のような気密処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
気密処理装置には、処理室としてのチャンバ内を減圧状態にして何らかの処理を行うための真空処理装置と、チャンバ内を加圧状態にして何らかの処理を行うための加圧処理装置とがある。このうち、真空処理装置の一例を図２を参照して説明する。
【０００３】
図２において、この真空処理装置は、減圧状態にされる真空チャンバ１００と、被処理部材としてのワーク１０１を真空チャンバ１００内に配置するためのステージ１０２と、ワーク１０１に対して電子ビーム照射、レーザビーム照射等を行って処理するための処理部１０３を備える。ステージ１０２は、図示のように脚部１０４を介して支持される場合と、真空チャンバ１００内の底壁に直接設置される場合とがある。一方、処理部１０３は、図示のように真空チャンバ１００の天井壁に設置される。
【０００４】
いずれにしても、ステージ１０２、処理部１０３の少なくとも一方は図示しない駆動機構により変位可能にされているのが普通である。例えば、ステージ１０２について言えば、水平面内で互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動可能なＸ−Ｙステージ機構が備えられる。更に、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に加えて、Ｚ軸駆動機構によりＺ軸方向、更にＺ軸回りの回転方向（θ軸方向）にも移動可能にされる場合もある。これは、電子ビーム照射やレーザビーム照射等を行うに際しては、照射の位置決めを行うことが必要であるからである（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２６０３７４号公報（第２頁、第３頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、真空処理装置における真空チャンバ１００は内部を真空状態に保持し、その内部にＸ−Ｙステージ等を備えるステージ１０２を設置し、真空中で電子ビーム、レーザビーム等によりワーク１０１に対して様々な処理作業を行うためのものである。
【０００７】
しかしながら、真空チャンバ１００内が大気圧から真空に引かれ真空度が高くなるにつれて、外圧により真空チャンバ１００の側壁（上下及び前後左右）は内部に向かってわずかに変形する。これは、上下及び前後左右の側壁が同じ板厚である場合、各側壁の面積が同じならば真空度が高くなるにつれて、また真空度が同じならば各側壁の面積が大きくなるにつれて変形量は大きくなる。
【０００８】
このため、真空チャンバ１００内に設置されたＸ−Ｙステージ等を備えるステージ１０２は、設置された側壁（多くの場合、底壁となる）の変形に伴い、姿勢が変化してしまう。特に、ステージ１０２は変形する側壁に対して２点以上の複数点で結びついているので姿勢変化の原因となる変位成分が一方向だけでなく、複数方向の変位成分を含んでいる。そのために、ステージ１０２の姿勢変化の方向や変位量を特定することは難しい。
【０００９】
従って、真空チャンバ１００内の別の側壁に設置された処理部１０３とステージ１０２との間に固定した相対位置が要求される場合、何らかの対策を講じることが必要となる。
【００１０】
この対策の第１の例としては、側壁の変形による変位分を別の何らかの手段で補正することが考えられる。第２の例としては、変位分の補正を必要としない構造、例えばステージの設置を図２に示されるような支持脚を介して行うに際し、支持脚を、変形する真空チャンバの底壁ではなく、底壁を貫通させるようにして真空チャンバ外の固定床まで延ばす。そして、支持脚の貫通部は底壁の変形を許容するベローズ等でシールする。このような第２の例によれば、ステージは支持脚を介して固定床で支持されるので、真空チャンバの底壁の変形の影響を受けない。
【００１１】
しかし、第１の例では、上述したようにステージあるいはワークの変位量の特定が難しいうえに、補正を真空チャンバの外から行わなければならず、構造が複雑となるので実現は難しい。
【００１２】
一方、第２の例では、支持脚による支持構造が複雑となるうえ、支持脚に水平方向の剛性を持たせることが難しいため、横揺れの振動による影響を受け易いという問題点がある。
【００１３】
上記の問題は、真空チャンバの代わりに内部を高圧状態に維持する必要のある加圧チャンバの場合にも、変形が逆方向になるだけであるので、当てはまることは言うまでも無い。
【００１４】
そこで、本発明の課題は、真空あるいは加圧に起因する側壁の変形による影響を受けない構造を簡単な構造で実現できる気密処理装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、内部が真空あるいは加圧状態に維持されるチャンバを備え、該チャンバ内には被処理部材を搭載するための搭載部が設置されている気密処理装置において、前記チャンバ内に該チャンバ内の空間を少なくとも２つに区画する隔壁部材を設け、該２つに区画された空間を連通状態にするための連通手段を設けることにより、前記２つに区画された空間を均圧状態にし、前記隔壁部材を介して前記チャンバ内に前記搭載部を設置したことを特徴とする。
【００１６】
本気密処理装置においては、前記隔壁部材における前記２つに区画された空間に面する２つの面の断面形状が等しくされていることが好ましい。
【００１７】
本気密処理装置においてはまた、前記連通手段は、前記隔壁部材に設けられた貫通穴で実現されることが好ましい。
【００１８】
本気密処理装置においては更に、前記チャンバは底壁を有する多角形あるいは円筒形の箱状であり、前記底壁に近い箇所に且つ該底壁に対向するように前記隔壁部材が設置され、該隔壁部材上に前記搭載部が設置される。
【００１９】
本気密処理装置においては更に、前記チャンバの上方には電子ビーム、レーザビーム等により前記被処理部材に対して処理を行うための処理部が設置される。
【００２０】
本気密処理装置においては更に、前記搭載部は、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、Ｚ軸回りの回転方向の少なくとも一方に移動可能なステージ機構を含むものであっても良い。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、本発明による気密処理装置の好ましい実施の形態について説明する。本実施の形態は、本発明を真空処理装置に適用した場合である。
【００２２】
図１において、真空チャンバ１は、下側の側壁（底壁）２、前後左右を囲む側壁３、上側の側壁（天井壁）４及び隔壁板５より構成される。真空チャンバ１は、図示のように脚部４０を介して固定床５０に設置されても良いし、脚部無しで直接固定床５０に置かれても良い。
【００２３】
真空チャンバ１内は隔壁板５によってその上部空間６及び下部空間７に分けられる。
【００２４】
隔壁板５の取付け方法は、例えば側壁３の下部の周囲にフランジ３１を設ける一方、側壁２の上部の周囲にフランジ２１を設け、これらのフランジ３１、２１の間に挟むようにして隔壁板５を設置する。勿論、フランジ３１、２１の間はボルト等により固定される。そして、フランジ３１と隔壁板５との間、及びフランジ２１と隔壁板５との間は、それぞれのフランジに沿ってＯ−リング８、９等を設けることによりシールされる。
【００２５】
隔壁板５の上部空間６に面する断面形状面と下部空間７に面する断面形状面は等しくされるのが好ましい。また、隔壁板５には貫通穴５１が設けられており、上部空間６と下部空間７の圧力が貫通穴８によって均一化される。このようにすることにより、上部空間６側から隔壁板５に作用する力と、下部空間７側から隔壁板５に作用する力とを同じにすることができる。
【００２６】
隔壁板５上には被処理部材としてのワーク１１を搭載するためのステージ１０が設置される。ステージ１０は、ここでは水平面内で互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動可能なＸ−Ｙステージ機構が備えられる。更に、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に加えて、Ｚ軸駆動機構によりＺ軸方向、更にＺ軸回りの回転方向（θ軸方向）にも移動可能にされても良い。勿論、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、θ軸方向のいずれか一軸方向に可動であっても良い。ステージ１０は、図示のように脚部１２を介して隔壁板５に設置されても良いし、脚部１２無しで直接設置されても良い。また、ここでは、真空チャンバ１の上方に電子ビーム、レーザビーム等によりワーク１１に対して処理を行うための処理部２０が設置されている。
【００２７】
なお、ステージ１０は固定式のものが設置されても良い。これは、ワーク１１は固定状態で処理部２０を移動させる方式の処理装置の場合である。
【００２８】
真空チャンバ１は別個に設置された真空排気装置（図示せず）によって真空に引かれ、真空度が上がるにつれ、側壁２、３、４は内側に変形する。しかしながら、上部空間６と下部空間７は常に同じ圧力（真空度）で且つ、隔壁板５に対する上部空間６と下部空間７の面積が同じであるため、真空による隔壁板５の上下からの圧力による力は釣り合う。これにより、隔壁板５は真空チャンバ１内が真空になっても変形することはない。そして、ステージ１０は隔壁板５上に設置されているので、ステージ１０は真空チャンバ１が真空になっても変位することはない。
【００２９】
なお、側壁（天井壁）４の変形により処理部２０の位置が変化する可能性があるが、処理部２０は側壁４に対して一点で接しているために、このような場合の変化は主に上下方向のみであり、その変化量も特定し易い。そして、このような変化で問題となるのは、処理部２０が電子ビームやレーザビーム等による処理を行う場合の焦点距離の変化であり、このような焦点距離の変化は上記の変化量を特定することで十分に補正可能である。しかし、上記の点が問題となる場合には、次のような構成にすれば良い。つまり、処理部２０を真空チャンバ１の側壁４から離れた上方に設置し、真空チャンバ１における側壁４には電子ビーム、レーザビーム等を気密状態で透過するための透過窓を設ければ良い。
【００３０】
以上、本発明を好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、真空チャンバ１の形状は、上記の四角形の箱状のものに限らず、他の多角形や円筒形の箱状であっても良い。また、上部空間６と下部空間７とを連通させる手段として貫通穴５１は最も簡単であるが、隔壁板５に貫通穴を設けずに、上部空間６と下部空間７とを真空チャンバ１の外に導出したパイプ等の手段により実現しても良い。
【００３１】
また、隔壁板は、図１のように底側の側壁２に近い箇所で側壁２に対向させる形態に限らず、他の側壁３や側壁４に近い箇所で対向させるようにしても良い。例えば、側壁４に近い箇所で対向させるように隔壁板を設ける場合、この隔壁板でステージ１０を吊り下げるように設置することが考えられる。
【００３２】
更に、処理部２０は真空チャンバ２０内に固定式あるいは移動可能に設置されても良い。この場合、側壁の変形によってステージ１０が変位しなくても、処理部の設置される側壁の変形により処理部とステージ１０との間の相対位置が変化する場合には、この処理部も上記と同様の構造による隔壁板を介して設置するようにしても良い。
【００３３】
本発明は更に、上記の真空チャンバと同じ構造の別の真空チャンバを設置してその内部にワークの搬送装置を設置すると共に、ステージを設置した方の真空チャンバとは仕切り弁を介して接続し、この仕切り弁を通してワークの搬送装置によりステージへワークの搬入、搬出を行うようにした構成にも適用可能である。
【００３４】
勿論、本発明は、チャンバ内が真空ではなく加圧される加圧チャンバとして使用される場合に適用可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば真空あるいは加圧に起因する側壁の変形による影響を受けない構造を簡単な構造で実現できる気密処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による好ましい実施の形態として、本発明を真空チャンバに適用した場合の断面図である。
【図２】従来の真空チャンバの構造を概略的に示した断面図である。
【符号の説明】
１、１００    真空チャンバ
２、３、４    側壁
５    隔壁板
６    上部空間
７    下部空間
８、９    Ｏリング
１０、１０２    ステージ
１１、１０１    ワーク
１２、１０４    脚部
２０、１０３    処理部
２１、３１    フランジ
５１    貫通穴
【図１】
2004237262.tif 000003
【図２】
2004237262.tif 000004