(57)【要約】【課題】薄膜形成装置への基板ホルダの供給及び取出し時、メンテナンス時等にチャンバ内部へアクセスすることが容易な薄膜形成装置を提供する。【解決手段】【請求項１】複数の真空室（供給室Ｃ１，成膜室Ｃ２，取出室Ｃ３）を備えた薄膜形成装置Ａであって、真空室は、成膜処理される基板の供給及び取出しが行われる補助室（供給室Ｃ１，取出室Ｃ３）を含み、補助室には、補助室開閉扉２０が形成され、補助室開閉扉２０と補助室本体との合せ面は、略鉛直方向を向きかつ補助室と連結された成膜室Ｃ２との連結面に対して所定角度傾斜された。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の真空室を備えた薄膜形成装置であって、
前記真空室は、成膜処理される基板の供給及び取出しが行われる補助室を含み、
該補助室には、該補助室の空間の一部を形成する補助室開閉扉が形成され、該補助室開閉扉と前記補助室本体との合せ面は、略鉛直方向を向きかつ前記補助室と連結された真空室との連結面に対して所定角度傾斜されたことを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２】
前記補助室開閉扉は、前記連結面と離間する方向に膨出するように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の薄膜形成装置。
【請求項３】
前記補助室の側面の少なくとも一部は曲面に形成されると共に、前記補助室開閉扉は前記曲面の一部を含むように形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の薄膜形成装置。
【請求項４】
前記基板は円形ドーム型形状の基板ホルダに取付けられて前記補助室への供給及び前記補助室からの取出しが行われ、前記曲面は前記基板ホルダの外形に合わせて形成されたことを特徴とする請求項３記載の薄膜形成装置。
【請求項５】
前記補助室は、前記基板の供給が行われる供給室と、成膜処理後の前記基板の取出しが行われる取出室であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜形成装置。
【請求項６】
前記薄膜形成装置は、前記基板が取付けられた基板ホルダの前記真空室間での搬送を受取位置高さで行う搬送機構を備え、
前記真空室には、前記補助室に連通された成膜室が含まれ、
該成膜室には、前記受取位置高さで前記搬送機構と前記基板ホルダの授受を行うと共に、成膜処理を行うために前記基板ホルダを前記受取位置高さから前記成膜室内の上部位置まで搬送する上下搬送機構が配設され、
前記補助室開閉扉は、前記基板ホルダを前記受取位置高さで前記搬送機構に着脱できるような高さに形成されたことを特徴とする請求項１に記載の薄膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄膜形成装置に係り、特に成膜室を真空に保持したまま順次にプラスチック基板等に成膜処理を行うことが可能な連続式成膜装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、各種基板（眼鏡レンズ、導光板等）は、薄膜形成装置を用いた真空蒸着等の薄膜形成処理によって、その表面に薄膜が形成されている。このような薄膜形成の方式としては、基板供給，排気・基板加熱，成膜，基板冷却，大気開放，基板取出し等の一連の処理を１つの真空室（チャンバ）内で行うバッチ処理方式と、特定の処理を受け持つ複数のチャンバ間で基板を受け渡しながら上記処理を連続的に行う連続処理方式が知られている。
【０００３】
バッチ処理方式では、成膜処理を行うチャンバの排気，大気開放処理を基板毎に行う必要がある。しかし、連続処理方式では、成膜処理を行うチャンバ（成膜室）は真空状態に維持されるので、同じ条件で安定的な成膜処理を行うことができると共に、成膜室での排気，大気開放処理を行う必要がないため、次々と基板の成膜処理を行うことができるので生産性が高いという利点がある。
【０００４】
このような連続処理方式を行う連続式薄膜形成装置としては、例えば３つのチャンバが直列的に連結された構成となっているものが知られている（特開２００２−２２２８４６号公報参照）。なお、基板は基板ホルダ（例えば、ドーム形状のホルダ）に複数配置されて、各チャンバに順次に搬送され、処理される。
【０００５】
上記薄膜形成装置は、３つのチャンバとして供給室、成膜室、取出室が連結された構成となっており、供給室及び取出室下部の大気側には、搬入機構，搬出機構がそれぞれ配設されている。
【０００６】
搬入機構，搬出機構は、それぞれ供給室，取出室のベースプレートが上下移動する構成である。搬入機構は、基板ホルダをベースプレートに載置した状態で、下位置（取付け高さ）から供給室の下面に形成された開口部を通して、供給室内に搬送するようになっている。また、搬出機構は、取出室の下面の開口部を通して下位置（取出し高さ）まで基板ホルダを搬送するようになっている。このとき、ベースプレートは、前記開口部を気密的に開閉するゲートの役割を果たしている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２２２８４６号公報（第５−９頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、供給室及び取外室の開口部は、上記のようにチャンバ下面でかつ搬入機構，搬出機構の上部に形成されているので、チャンバ内のメンテナンス等を行うとき前記開口部を通してはチャンバ内部の機構等にアクセスし難いという問題があった。
【０００９】
また、前記開口部以外にアクセスドアを設けた場合は、構造的に補強する必要があるため重量増の要因となると共に、アクセスドアの設けられた側面と反対側の側面付近に配設された内部構造には、やはりアクセスし難いという問題があった。
【００１０】
また、成膜処理時に成膜室において基板ホルダは成膜室内の上部（成膜位置）に配置されるため、供給室及び取出室は、成膜位置に対応する高い位置に配設されていた。したがって、高い位置にある供給室及び取出室内へのアクセス性は良くないという問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、薄膜形成装置への基板ホルダの供給及び取出し時、メンテナンス時等にチャンバ内部へアクセスすることが容易な薄膜形成装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、請求項１に記載の薄膜形成装置によれば、複数の真空室を備えた薄膜形成装置であって、前記真空室は、成膜処理される基板の供給及び取出しが行われる補助室を含み、該補助室には、該補助室の空間の一部を形成する補助室開閉扉が形成され、該補助室開閉扉と前記補助室本体との合せ面は、略鉛直方向を向きかつ前記補助室と連結された真空室との連結面に対して所定角度傾斜されたことにより解決される。
【００１３】
このように本発明によれば、補助室に補助室の空間の一部を形成する補助室開閉扉が形成され、補助室本体と補助室開閉扉との合せ面が、薄膜形成装置内での基板の搬送方向に対して斜めとなるように設けられることにより、補助室開閉扉を開けたときの開口部は、水平方向に大きくなるように形成される。これにより、チャンバ内部へのアクセス性が向上される。
【００１４】
また、斜面とすることにより、作業者は補助室開閉扉の開閉を行うときに、補助室の外側面の外側まで移動しなくても、成膜室に近いところで開閉を行うことができる。したがって、移動に要する時間が短縮されるので好適である。
【００１５】
また、請求項２に記載のように、前記補助室開閉扉は、前記連結面と離間する方向に膨出するように形成されれば好適である。このように形成されると、基板ホルダが搬送機構に取付けられて補助室開閉扉が閉められたときに、基板ホルダの一部を補助室開閉扉の膨出部分が覆う構成とすることができる。これにより、補助室外側の形状を基板ホルダの外形に合わせて、補助室のサイズの小型化及び補助室の軽量化を図ることができるので好適である。
【００１６】
また、請求項３に記載のように、前記補助室の側面の少なくとも一部は曲面に形成されると共に、前記補助室開閉扉は前記曲面の一部を含むように形成されるように構成できる。また、請求項４に記載のように、前記基板は円形ドーム型形状の基板ホルダに取付けられて前記補助室への供給及び前記補助室からの取出しが行われ、前記曲面は前記基板ホルダの外形に合わせて形成されるように構成できる。
【００１７】
また、請求項５に記載のように、前記補助室は、前記基板の供給が行われる供給室と、成膜処理後の前記基板の取出しが行われる取出室とすることができる。
【００１８】
また、請求項６に記載のように、前記薄膜形成装置は、前記基板が取付けられた基板ホルダの前記真空室間での搬送を受取位置高さで行う搬送機構を備え、前記真空室には、前記補助室に連通された成膜室が含まれ、該成膜室には、前記受取位置高さで前記搬送機構と前記基板ホルダの授受を行うと共に、成膜処理を行うために前記基板ホルダを前記受取位置高さから前記成膜室内の上部位置まで搬送する上下搬送機構が配設され、前記補助室開閉扉は、前記基板ホルダを前記受取位置高さで前記搬送機構に着脱できるような高さに形成されれば好適である。
【００１９】
このように本発明では、基板ホルダはチャンバ間で搬送される高さ（受取位置高さ）から、成膜処理を行うために成膜室内上部へ基板ホルダが上下搬送される。これにより、補助室においては、従来よりも低い位置（受取位置高さ）で基板ホルダの供給、取外しが可能となる。
【００２０】
そして、受取位置高さに補助室開閉扉が設けられることにより、作業者は補助室開閉扉を開閉して基板ホルダを搬送機構へ取付け、取外しすることができるようになる。そのため、従来配設されていた、搬入機構，搬出機構が不要となるので好適である。さらに、受取位置高さに補助室開閉扉が設けられることにより、補助室内部に配設された構成部材へのアクセスが容易となるので好適である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は実施例の薄膜形成装置の正面説明図、図２は実施例の薄膜形成装置の上面説明図、図３は実施例の成膜室の側面説明図、図４は実施例の覗窓の断面図である。図５は実施例のドーム搬送機構の説明図、図６は実施例の搬送アームの正面図、図７は実施例の搬送アーム支持機構の説明図、図８は実施例の補助室のドーム回転機構の説明図、図９乃至図１１は実施例のドアバルブ機構の説明図である。図１２は実施例の成膜室上部の機構の説明図、図１３は実施例のドーム上下搬送機構の説明図、図１４は実施例のフレームの正面図、図１５は実施例の成膜室のドーム回転機構の説明図、図１６は実施例の成膜室のドーム回転機構の説明図である。図１７は実施例の分光特性図、図１８は実施例の薄膜形成処理のタイミングチャート、図１９は従来例の薄膜形成処理のタイミングチャートである。なお、以下に説明する配置、形状等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
【００２２】
図１に本発明の実施例に係る薄膜形成装置Ａ（以下、「装置Ａ」という）の断面説明図を示す。本例の装置Ａは、主にプラスチック基板表面に多層反射防止膜を形成することを目的とした量産装置である。
【００２３】
装置Ａは、図中左側から供給室Ｃ１、成膜室Ｃ２、取出室Ｃ３の３つのチャンバを備えている。各チャンバの後面には、不図示のポンプが取付けられる。各チャンバは、ステンレス鋼板材（ＳＵＳ３０４Ｎｏ．１、厚さ１２ｍｍ）が共通に使用され、これを折り曲げ加工し、溶接にてボックス形状としたものである。なお、成膜室Ｃ２は作業圧力２．６×１０−３（Ｐａ）程度、補助室（供給室Ｃ１及び取出室Ｃ３）は７（Ｐａ）程度の真空状態まで排気されることを考慮し、安全率３（静荷重）を基準に構成されている。
【００２４】
成膜室Ｃ２は、ステンレス鋼板材を折り曲げ加工して、左右側板と上板とのつなぎ部分がＲ形状とされた一体構成となっており、当該つなぎ部分の溶接が不要であると共に、Ｒ形状によって強度を持たせる構成とされている。
【００２５】
また、成膜室Ｃ２の左右側板の大気側面には、水平方向に断面Ｌ字状のリブ１６（アングル材）が溶接付けされており、開口部周縁に集中する応力に対して構造補強されている。さらに、成膜室Ｃ２の上部には、コ字板形状のリブ１７がドーム回転機構５００等を挟んで図中手前側と奥側の２箇所に溶接付けされている。リブ１７は、上部のリブ１６とも溶接付けされている。なお、成膜室Ｃ２のベースプレート１９は、厚さ３０ｍｍのステンレス鋼板材（ＳＵＳ３０４Ｎｏ．１）が用いられており、側面の板材とは溶接にて一体化されている。このように、装置Ａは、薄い板材（厚さ１２ｍｍ）をベースに形成され、全体の軽量化が図られている。また、装置Ａは、リブ１６，１７等又はＲ形状の採用による補強が図られている。
【００２６】
補助室と成膜室Ｃ２との連結は、成膜室Ｃ２の左右側板の真空側からボルト締めにて連結される構成となっている。これにより、従来のようにチャンバに取付用フランジを形成する必要がなく、製造コストを低減することができる。なお、補助室と成膜室Ｃ２とを連絡する通過口１４は補助室側に形成されており、通過口１４が開口形成された補助室の側板には厚さ３０ｍｍのステンレス鋼板材（ＳＵＳ３０４Ｎｏ．１）が使用されている。
【００２７】
また、後述するドアバルブ機構３００、ドーム搬送機構１００、ドーム回転機構５００、モニタ回転機構６００等はそれぞれユニット化されており、別組みした状態でそれぞれ本体に組付け可能となっている。これにより、組付け工数の低減、作業効率の向上を図ることができると共に、メンテナンスや部品（ユニット全体又はユニット構成部品）交換が容易となる。
【００２８】
また、各チャンバは、架台１１によって支えられている。成膜室Ｃ２には４本のＨ鋼支柱による架台１１が設けられ、供給室Ｃ１及び取出室Ｃ３にはそれぞれ１本のＨ鋼支柱による架台１１が設けられている。このように、架台１１をＨ鋼の支柱とすることにより製造コストの低減が図られている。
【００２９】
また、架台１１の各支柱には、装置Ａの搬送時にジャッキを装着するためのジャッキアップ部材１２が溶接付けされている。
【００３０】
さらに、各支柱には図３に示すように搬送用治具取付部１３が溶接付けされており、搬送時に搬送用治具２を搬送用治具取付部１３に取付けて３つのチャンバの架台１１を互いに連結して固定することができるようになっている。
【００３１】
本例の搬送用治具２は、左右３本づつの支柱を連結することができるようにチャンネル材によってＴ型に形成され、搬送用治具２の端部には各支柱の搬送用治具取付部１３とボルト締め又は取付ピン等によって固定するための取付孔が形成されている。
【００３２】
なお、本例では補助室に支柱が１本づつ配設される構成であるので搬送用治具２をＴ型としたが、これに限らず、各チャンバに形成された支柱の数、及び配置に応じて適宜の形状とすることができる。さらに、成膜室Ｃ２の左右の支柱を互いに固定するようにしても良い。
【００３３】
また、リブ１７には、クレーンによって装置Ａを吊上げる際に使用される吊上げ用穴１８が形成されている。このように本例の吊上げ用穴１８は構造が簡単であり、従来のように装置Ａの上面にアイボルト座を設ける必要がないので、従来に比して部品点数や取付作業工数を削減することができる。
【００３４】
図２に示すように補助室の外側面（成膜室Ｃ２と連結される側面とは反対側の面）は、曲面となっている。これは、基板ホルダ（９５０ｍｍ径）の形状に合わせて曲面に形成されたものである。そして、補助室の上下側板の外側（成膜室Ｃ２とは反対側）の端部は、上記曲面に合わせて略半円状となっている。このようにすることにより、補助室の端部においては曲面で圧力差を支える構造とすることができる。また、これにより省スペース化が図られている。
【００３５】
また、本例の装置Ａでは補助室に手動式の補助室開閉扉２０が設けられており、作業者が補助室開閉扉２０を開けて、基板ホルダ４０の供給及び取外し作業を行うように構成されている。本例では、作業者は基板ホルダ４０を床から１０００ｍｍ程度の高さに保持して、補助室内のドーム搬送機構１００の搬送アーム１１４に取付けたり、取外したりすることができるようになっている。これにより作業者は取付け及び取外し作業を楽な姿勢で行うことができ、作業者に対する負担が低減されている。
【００３６】
上記のように補助室にドーム搬送機構１００が設けられ、このドーム搬送機構１００に、基板ホルダ４０を配設するように構成されているので、従来のように補助室下部に搬入機構及び搬出機構を配設し、この搬入機構及び搬出機構を用いて薄膜形成装置の上部側に配置された補助室へ基板ホルダを供給したり、取出したりするために上下搬送処理を行う必要がなく、装置構成と処理工程を簡略にすることができ好適である。
【００３７】
また、装置Ａの制御盤を補助室下部へ収納することが可能となり、装置Ａと制御盤との配線を短くすることができると共に、装置Ａの設置面積を小さくすることができる。さらに、作業者の移動距離を短くすることができるので、作業効率が向上される。
【００３８】
なお、本例の装置Ａでは、通過口１４を通り成膜室Ｃ２に搬送された基板ホルダ４０は、成膜室Ｃ２に備えられたドーム上下搬送機構４００によって成膜室Ｃ２内上部の成膜位置付近まで搬送される構成となっている。
【００３９】
補助室は、図２に示すように補助室を上から見て斜めに切り取られた部分が補助室開閉扉２０とされた構成となっている。そして、補助室開閉扉２０と補助室とのそれぞれの当接部には平板で形成された枠部２１，２２が溶接付けされており、枠部２２には不図示のパッキンが装着されるようになっている。なお、パッキンは枠部２１側に装着されるようにしてもよい。補助室開閉扉２０は補助室後側板に設けられているヒンジに取付けられており、補助室開閉扉２０は当該ヒンジを中心として装置Ａの水平方向外側に回動して開くようになっている。
【００４０】
また、補助室開閉扉２０は不図示の扉締め金具（供給室Ｃ１及び取出室Ｃ３にそれぞれ１箇所づつ配設）によって、閉めることができるようになっている。なお、本例では、扉締め金具の配設箇所を１箇所とすることにより、作業者の負担が軽減されている。なお、補助室内部が排気されると補助室開閉扉２０が密着する方向に力を受けるので、枠部２１，２２及びパッキンが密着することにより補助室内部の気密性は保たれる。
【００４１】
以上のように補助室開閉扉２０と補助室との合わせ面が斜めとなっているので、補助室開閉扉２０の開口部は、矩形状で水平方向に大きく開口したものとなる。これにより、作業者が基板ホルダ４０をドーム搬送機構１００に取付ける作業が容易となる。
【００４２】
なお、本例では、作業者は補助室開閉扉２０を５５度程度開くことにより、基板ホルダ４０の脱着作業を行うことができる。また、補助室の形状は、基板ホルダ４０の外形形状に合わせて形成されているので、基板ホルダ４０がドーム搬送機構１００に取付けられた状態では、基板ホルダ４０の一部が外に出ている状態となる。そして、補助室開閉扉２０が閉められると、一部外に出ていた部分が、補助室開閉扉２０に収容される。
【００４３】
また、開口部が大きく形成されることにより、補助室内に配設されている機構（例えば、基板加熱用のハロゲンヒータ、ドアバルブ機構３００等）へのアクセスが容易となり、メンテナンス及び点検が容易となる。
【００４４】
また、従来のように搬入機構，搬出機構によって基板ホルダ４０を補助室内に供給したり、取外しをしたりする構成では、搬入機構，搬出機構のメンテナンス等の作業が必要となるが、本例では作業者が搬送アーム１１４に基板ホルダ４０を脱着するだけの構成なので、前記機構に対するメンテナンス等の作業が発生しないので好適である。
【００４５】
また、補助室開閉扉２０と補助室との合わせ面が本例のように斜めでなく、基板ホルダ４０の搬送方向（供給室Ｃ１から成膜室Ｃ２への方向）と略垂直になるように補助室開閉扉２０が形成された場合と比べて、本例の場合は作業者の移動距離が短くて済むので、作業効率が向上されることが期待される。
【００４６】
なお、本例では補助室開閉扉２０は手動式としたが、これに限らず電動モータ等の駆動源によって自動的に開閉される構成としてもよい。
【００４７】
供給室Ｃ１、取出室Ｃ３の後部側板には、排気口２４が形成されており、それぞれの排気口２４には共用のあら引きポンプがバルブを介して接続されている。なお、高真空ポンプを接続することも可能となっており、例えば取出室Ｃ３で撥水処理を行う場合に高真空ポンプが配設される。
【００４８】
また、供給室Ｃ１、取出室Ｃ３には、ドーム搬送機構１００，ドアバルブ機構３００及びドーム回転機構２００が配設されている。また、供給室Ｃ１には、不図示の基板加熱機構が配設されている。
【００４９】
供給室Ｃ１に配設されたドーム搬送機構１００は、搬送アーム１１０，１１２，１１４によって基板ホルダ４０を供給室Ｃ１から成膜室Ｃ２のドーム上下搬送機構４００に受け渡す機構である。また、取出室Ｃ３のドーム搬送機構１００は、成膜処理が行われた基板ホルダ４０をドーム上下搬送機構４００から成膜室Ｃ２内で受取り、取出室Ｃ３へ搬送する機構である。
【００５０】
基板ホルダ４０は、図１に示すように複数の基板を取付け可能なドーム部４２と、ドーム部４２の頂上部に取付けられた円筒形状のドームヘッド４１とから構成されている。ドームヘッド４１は上部に斜め外側上方に延出する係合部を備えており、基板ホルダ４０は該係合部に搬送アーム１１４のツメ部１１５ａを引っ掛けるようにして取付けられる。
【００５１】
また、ドームヘッド４１には上部からモニタホルダ６５０を挿着可能となっている。モニタホルダ６５０の高さは、ドームヘッド４１の高さよりも大きくなっており、モニタホルダ６５０がドームヘッド４１内に挿着されると、ドームヘッド４１の上下にモニタホルダ６５０の上部及び下部が一部突出する状態に保持される。
【００５２】
チャンバ間を気密的に仕切るバルブ機構としてのドアバルブ機構３００は、通常、弁板３１０を閉位置に保持して通過口１４を気密的に閉じているが、ドーム搬送機構１００によって基板ホルダ４０が受渡しされる際に弁板３１０を開位置まで作動させて通過口１４を開くように構成されている。
【００５３】
補助室に配設されたドーム回転機構２００は、補助室が排気又はリークされている所定期間に、補助室内で基板ホルダ４０をドーム搬送機構１００から受取り、所定回転速度で回転させる機構である。
【００５４】
成膜室Ｃ２の後部側板には、排気口２５が形成されており、２台の高真空ポンプと１台のあら引きポンプがバルブを介して接続されている。図３に示すように、排気口バッフル２６は後面側壁との間に所定の間隔を空けて配設されている。従来は、排気口を塞ぐように排気口バッフルが配設されていたが、本例のような配置にすることにより流体の流れがスムーズとなり、成膜室Ｃ２の排気効率向上が図られている。
【００５５】
成膜室Ｃ２内には、ベースシールド３０の中央部に電子ビーム蒸発源３１及び電子ビームシャッタ機構３２が配設されている。本例の電子ビーム蒸発源３１は、１台の電子銃，ハース（８００ｍｍ径エンドレスハース）を備えている。なお、ハースの蒸着材料保持部が大型化されているため、試料自動供給機構は配設されていない。ただし、２台の電子銃や試料自動供給機構を配設するようにしてもよく、また、抵抗加熱蒸着源を配設してもよい。
【００５６】
また、成膜室Ｃ２内壁はフラット化されており、これにより防着シールドの取付けが容易となっており、内部の清掃性が向上されている。
【００５７】
また、成膜室Ｃ２には、ドーム上下搬送機構４００，ドーム回転機構５００，モニタ回転機構６００（不図示），光学式膜厚計７００，基板加熱機構（不図示）が配設されている。
【００５８】
ドーム上下搬送機構４００は、ドーム搬送機構１００から受取位置で基板ホルダ４０を受取り、基板ホルダ４０を成膜室Ｃ２内の上部成膜位置付近（チャック位置）まで搬送し、成膜処理後、再びチャック位置から受取位置まで搬送してドーム搬送機構１００に受渡すように構成されている。
【００５９】
成膜室Ｃ２のドーム回転機構５００は、ドーム上下搬送機構４００からチャック位置で基板ホルダ４０を受取り、成膜処理中、基板ホルダ４０を所定回転速度で回転させ、成膜処理後、再びドーム上下搬送機構４００へ基板ホルダ４０を受渡す機構である。
【００６０】
モニタ回転機構６００は、基板ホルダ４０の中央部に載置された円筒状のモニタホルダ６５０を蒸着材料毎に所定角度（本例では４５度）回転させる機構である。モニタホルダ６５０の底部にはモニタガラス６５６が配設されている。成膜処理中、モニタガラス６５６の所定位置に形成された薄膜の膜厚は、光学式膜厚計７００によって計測されるように構成されている。
【００６１】
また、成膜室Ｃ２の前面には、作業用扉２７が配設されている。作業用扉２７は、外側に突出する凸状のフタ部２７ａと、フタ部２７ａの外周に溶接付けされた額縁状の枠部２７ｂから構成されている。フタ部２７ａは、厚さ１２ｍｍの板材を使用して形成されており、前面はＲが大きく採られた曲面（本例の場合、３０００ｍｍ径）となっている。
【００６２】
また、枠部２７ｂは、フラットバー（３０ｍｍ×７５ｍｍ）をそのまま使用して形成されており、幅７５ｍｍとされている。これにより、コスト低減が図られている。ただし、本体との接触面は切削加工されると共に、溝部が形成されパッキンが装着されている。
【００６３】
さらに、作業用扉２７は、成膜室Ｃ２の前面全体を覆うような構成ではなく高さが低く形成されており、作業スペースのみが開口するようになっている。以上のように構成することにより、作業用扉２７は軽量化と開閉時の作業者の負担軽減が図られている。
【００６４】
また、補助室開閉扉２０の前面中央部には、基板監視用の覗窓２８が取付けられている。成膜室Ｃ２の側板上方には基板監視用の覗窓２８が取付けられており、作業用扉２７には蒸発源確認用の覗窓２８（左右２箇所）と搬送アーム確認用の覗窓２８（中央１箇所）が取付けられている。
【００６５】
図４に示すように、覗窓２８は、側板等に形成されたリング状のフランジ２８ａに、アクリル板２８ｂがＯリング２８ｅを挟んでボルト２８ｆにて取付けられている。また、アクリル板２８ｂの内側には、蒸着防止筒２８ｄ，保護ガラス２８ｃがスプリング２８ｇによって弾性的に係止されている。
【００６６】
このように、覗窓２８の外側窓は、フランジ２８ａとその外側に配設されたリング状の押えフランジとで挟持される構成ではなく、保護ガラス２８ｃの外側に配設される外側窓としてのアクリル板２８ｂとフランジ２８ａとが、ボルト２８ｆで螺子留めされる構成となっている。これにより、前記押えフランジが不要となり、部品点数が低減される。
【００６７】
次に、図５に基づきドーム搬送機構１００について説明する。ドーム搬送機構１００は、チェーン駆動による吊下げアーム式（３リンク）の搬送装置であって、基板ホルダ４０は搬送アーム１１４に取付けられてチャンバ間を水平移動するようになっている。隣合うチャンバ間の搬送時間は１０秒程度となっている。
【００６８】
ドーム搬送機構１００は、駆動部としての駆動モータ１０１、３リンクの搬送アーム１１０，１１２，１１４、速度制御するための位置センサ１３１等から構成されている。
【００６９】
駆動モータ１０１（本例の場合はインダクションモータ）は、補助室上部の大気側に配設されている。駆動モータ１０１の回転出力は、出力軸１０２に挿着されたプーリ１０４に伝達される。一方、補助室の上板には真空シール１２１が取付けられており、真空シール１２１の大気側には回転軸１２０が連結されている。
【００７０】
回転軸１２０には、プーリ１２２及びチョッパ１３０が挿着されており、さらにプーリ１２２と真空シール１２１との間には電磁ブレーキ１２４が挿通されている。プーリ１０４とプーリ１２２には無端ベルト状の駆動ベルト１２３が回動自在に掛け渡されている。プーリ１２２の外径は、プーリ１０４の外径の６倍程度となっており、駆動モータ１０１の回転出力は、プーリ１０４及びプーリ１２２によって減速されて回転軸１２０に伝達される。
【００７１】
搬送アーム１１０の図中左側端部には不図示の回転軸が取付けられており、該回転軸が真空シール１２１の真空側に連結されている。したがって、回転軸１２０が回動することにより、真空シール１２１を介して搬送アーム１１０が回動するようになっている。
【００７２】
また、搬送アーム１１２の左側端部に取付けられた回転軸１１２ａが搬送アーム１１０の右側端部に挿通され、搬送アーム１１０，１１２は回転軸１１２ａを中心として回動可能に連結されている。また、搬送アーム１１２，１１４も同様に、搬送アーム１１４の左側端部に取付けられた回転軸１１４ａが搬送アーム１１２の右側端部に挿通され、搬送アーム１１２，１１４は回転軸１１４ａを中心として回動自在に連結されている。
【００７３】
さらに、搬送アーム１１０上側には駆動チェーン１１１が配設されており、駆動チェーン１１１は回転軸１１２ａに取付けられた歯車１１２ｂと真空シール１２１の下端部に取付けられた歯車１２１ａとに掛け渡されている。また、搬送アーム１１２上側にも同様に駆動チェーン（不図示）が配設されており、該駆動チェーンは回転軸１１４ａに取付けられた歯車１１４ｂと回転軸１１２ａに取付けられた歯車（不図示）とに掛け渡されている。
【００７４】
駆動チェーン１１１等が搬送アーム１１０，１１２の上側に配置されているのは、搬送アーム１１０，１１２，１１４が伸びたときに駆動チェーン１１１等が張るため、位置精度が出し易いからである。
【００７５】
このように搬送アーム１１０，１１２，１１４が取付けられているので、回転軸１２０が回動して搬送アーム１１０が回動すると、これによって駆動チェーン１１１が歯車１１２ｂを介して回転軸１１２ａ及び搬送アーム１１２を回動させる。さらに、回転軸１１２ａの回動により、不図示の駆動チェーンが歯車１１４ｂを介して回転軸１１４ａ及び搬送アーム１１４を回動させるようになっている。
【００７６】
通常、搬送アーム１１０，１１２，１１４は、折り畳まれた状態で待機している。すなわち、図２の供給室Ｃ１において破線で示すような状態となっている。つまり、搬送アーム１１４の先端のＵ字形状が補助室開閉扉２０の開口方向を向くように停止される。そして、駆動モータ１０１が所定方向に回動すると、搬送アーム１１０，１１２，１１４は、全体に真直ぐになるように腕を伸ばしながら回動し、図２の供給室Ｃ１の搬送アーム１１０，１１２，１１４（実線）のような状態となり停止する。
【００７７】
このとき、適切な停止位置で停止するように、当て止めストッパが搬送アーム１１２の上部に設けられている。なお、搬送アーム１１０，１１２は、発塵防止のためにカバー１１０ｃ，１１２ｃによって覆われている。また、搬送アーム１１０，１１４はステンレススチール材によって形成されているが、軽量化のために搬送アーム１１２はアルミニウム合金によって形成されている。
【００７８】
プーリ１２２の上方には位置センサ１３１が配設されている。位置センサ１３１は回転軸１２０と共に回動するチョッパ１３０の回動角度を検出し、不図示の制御部に検出信号を送信している。この検出信号を受け、制御部は電圧制御により回動速度（搬送速度）の制御を行っている。
【００７９】
図６に搬送アーム１１４を示す。搬送アーム１１４の図中右側端部には基板ホルダ４０との係合部であるＵ字形のハンド部１１５が取付けられている。ハンド部１１５は内側にツメ部１１５ａを備えており、基板ホルダ４０はドームヘッド４１の首部がツメ部１１５ａに載置される状態で搬送アーム１１４に取付けられる。なお、ハンド部１１５は、ボルトの締め付けにより搬送アーム１１４に対する取付け角度の調整ができるようになっている。
【００８０】
このように、ドーム搬送機構１００は、その構成部材が補助室の上部に配置されている。これにより、基板ホルダ４０を搬送する機構をデリバリ搬送機構やキャリア搬送機構とした場合と比べて、本例では他の機構（例えば、前処理機構等）を取付けるためのスペースをチャンバベースに確保することが容易となっている。
【００８１】
また、図７に示すように供給室Ｃ１内には、搬送アーム支持機構１４０が配設されている。搬送アーム支持機構１４０は、チャンバ内上板の真空側に略垂直に取付けられた支持ロッド１４１と、支持ロッド１４１の下端部に支持ロッド１４１を挟持するように取付けられた２枚の支持片１４２と、２枚の支持片１４２間に取付けられたローラ１４３とから構成されている。
【００８２】
ドーム搬送機構１００の搬送アーム１１４等が前記折り畳まれた状態に戻るとき、搬送アーム１１４は略水平方向からローラ１４３上を滑るように移動してきて、搬送アーム１１４の下面がローラ１４３と当接した状態で停止するようになっている。
【００８３】
このように、ドーム搬送機構１００が前記折り畳まれた状態のとき、搬送アーム１１４は搬送アーム支持機構１４０によって下から支えられている。したがって、作業者が基板ホルダ４０を搬送アーム１１４に取付けるときに、誤って搬送アーム１１４に大きな下向きの力を加えてしまったとしても、搬送アーム支持機構１４０が下向きの力を支えるのでドーム搬送機構１００にダメージを与えることを防ぐことができる。
【００８４】
次に、図８に基づき補助室のドーム回転機構２００について説明する。ドーム回転機構２００は、エアシリンダ２２０と、エアシリンダ２２０によって上下移動して基板ホルダ４０をドーム搬送機構１００から受取って、基板ホルダ４０を所定高さまで持ち上げるカップ２２５と、カップ２２５を所定速度で回転させる駆動モータ２１０等から構成されている。
【００８５】
エアシリンダ２２０はチャンバ下部の大気側に固定されており、圧縮空気によりピストン２２１を所定のストロークだけ伸縮させる。ピストン２２１上部には、連結部２２２が取付けられており、連結部２２２には駆動モータ２１０が一体に固定されている。したがって、ピストン２２１が伸縮すると、駆動モータ２１０も上下移動するようになっている。また、連結部２２２の上部にはロッド２２４が回転自在に取付けられており、ロッド２２４は真空シール２３０を介してチャンバ内に挿通されている。
【００８６】
ロッド２２４の先端部には有底円筒状のカップ２２５が取付けられている。また、ロッド２２４の下部には平歯車２２３が取付けられており、駆動モータ２１０の出力軸２１１に取付けられた平歯車２１２と噛合している。したがって、駆動モータ２１０が回転すると、その回転力は平歯車２１２から平歯車２２３に伝達され、平歯車２２３の回転によってロッド２２４及びカップ２２５が回転するようになっている。
【００８７】
また、カップ２２５の下部に汚れ防止用のカバー２２６が取付けられており、カップ２２５がベースプレート付近（下部位置）にあるときは、畳まれた状態となっており、カップ２２５が回転位置（上部位置）にあるときは、展開してロッド２２４をカバーするようになっている。
【００８８】
また、連結部２２２にはローラ２２８が取付けられている。ローラ２２８はピストン２２１の伸縮時にガイド２２７上を回転しながら上下移動し、ピストン２２１のぶれを防止している。
【００８９】
通常、ピストン２２１は縮んだ状態で待機している。搬送アーム１１４に基板ホルダ４０が取付けられた後、所定条件が揃うと、不図示の制御部からの制御信号により、エアシリンダ２２０の延伸側に圧縮空気が導入されピストン２２１が所定ストローク延伸する。
【００９０】
ピストン２２１が延伸していくと、カップ２２５の上縁部が基板ホルダ４０のドームヘッド４１の下縁部と係合し、所定ストロークだけピストン２２１が延伸し回転位置に達すると、基板ホルダ４０は搬送アーム１１４から１０ｍｍ程度持ち上げられた状態となる。このときカップ２２５がモニタホルダ６５０を覆うため、モニタホルダ６５０の下部に配設されているモニタガラス６５６に前処理が影響しないので好適である。
【００９１】
制御部は、エアシリンダ２２０の上部リミットスイッチからの信号を受けた後、駆動モータ２１０を駆動する。駆動モータ２１０の回転により、カップ２２５が所定速度（本例の場合、４ＲＰＭまで）で回転し、カップ２２５に載置された基板ホルダ４０も回転する。このとき、基板加熱機構が作動し、基板は所定温度に加熱される。
【００９２】
基板ホルダ４０の回転処理が終了すると、制御部によって駆動モータ２１０の回転は停止され、エアシリンダ２２０の収縮側に圧縮空気が導かれることによりピストン２２１は収縮する。ピストン２２１の収縮により、基板ホルダ４０は下降し、搬送アーム１１４に受渡される。制御部は下部リミットスイッチからの信号により圧縮空気の供給を停止する。
【００９３】
次に、図９乃至図１１に基づきドアバルブ機構３００について説明する。ドアバルブ機構３００は各補助室に配設されており、ラック・ピニオン方式によって回動するシャフト３３０を回転中心として弁板３１０を約９０度開閉させることにより、補助室に設けられた通過口１４を気密的に開閉するものである。
【００９４】
ドアバルブ機構３００は、矩形平板状の弁板３１０と、弁板３１０に接続されたシャフト３３０と、シャフト３３０を回動させる駆動部であるエアシリンダ３４０等から構成されている。
【００９５】
弁板３１０の一方の面には、略矩形状にパッキン取付用の溝３１４が形成され、パッキン３１４ａが装着されている。弁板３１０が閉じられたとき、パッキン３１４ａが通過口１４の枠部と当接して、補助室と成膜室Ｃ２とは気密的に仕切られる。なお、パッキン３１４ａが前記枠部に取付けられる構成としてもよい。
【００９６】
また、本例の装置Ａでは、従来と比して通過口１４の位置が蒸発源に近い構成となっていることから、弁板３１０の溝３１４が形成された面には、防着板３１３が通過口１４の開口部を塞ぐように取付けられている。
【００９７】
また、弁板３１０の他方の面には、アーム取付部３１２が左右２箇所に取付けられている。アーム取付部３１２にはアーム３２０が取付けられている。弁板３１０の押し付け力を均等にするために、アーム３２０は高さ調整ねじ３２２によって弁板３１０との取付角度を調整して取付けることができるようになっている。
【００９８】
アーム３２０の端部にはシャフト取付部３２２が形成されており、シャフト取付部３２２はシャフト３３０に挿通され、ボルトによってシャフト３３０に取付けられている。なお、アーム３２０は２本に限らず、密着性を向上させるために例えば６本としてもよい。
【００９９】
シャフト３３０の両端部には真空シール３３２が連結されている。真空シール３３２の大気側には、扇型のピニオン３３４が連結されている。また、シャフト３３０の両外側（大気側）には、それぞれエアシリンダ３４０が配設されている。
【０１００】
エアシリンダ３４０のピストン（不図示）にはラック３４２が連結されており、エアシリンダ３４０のピストンが伸びると、ラック３４２が下方へ移動するようになっている。
【０１０１】
制御部の信号によってエアシリンダ３４０が作動し、所定のストロークだけピストンが伸びると、ラック３４２と噛合しているピニオン３３４は９０度程度回動するように構成されている。そして、ピニオン３３４が回動すると、真空シール３３２を介してシャフト３３０が回動し、弁板３１０が開閉されるようになっている。
【０１０２】
このように、補助室と成膜室Ｃ２を気密的に仕切る構成を、弁板３１０の回動によるものとしたことにより、従来のようなゲートバルブ方式の場合と比較して、ゲートボックスが不要となり、ゲートボックスが装置Ａの上部に突出することないので装置全体の高さを低くすることができる。
【０１０３】
なお、本例の装置Ａは、幅３７１０ｍｍ、高さ２３００ｍｍ、奥行１６００ｍｍ程度であり、従来の同等性能品と比べて小型化されている。このため装置Ａを搬送用コンテナ内に収納して搬送することが可能となり、特に海外へ搬送する場合に装置Ａ全体を組み付けた状態で搬送することができる。したがって、設置場所での最終組立て及び調整等の作業時間の大幅な短縮が可能となり、搬送コストを大幅に低減することができる。
【０１０４】
また、駆動源として油圧ユニットではなく圧縮空気によるエアシリンダ３４０を使用しているので、装置Ａへの汚れ付着を低減することができる。
【０１０５】
また、ゲートバルブ方式では、ゲートバルブが上下方向に移動して通過口１４を塞ぐ構成となっているが、本例のドアバルブ機構３００では、弁板３１０を回動させて枠部に押し付ける構成であるので、より弁板３１０が枠部に密着して気密性が保たれるので好適である。
【０１０６】
なお、本例では、弁板３１０が上側に回動する構成となっているが、これに限らず下側に回動する構成としても良い。このようにすると、メンテナンスにおいてパッキン３１４ａの取り替え作業が容易となる。また、弁板３１０に付着した異物が基板ホルダ４０に落下することがないので好適である。
【０１０７】
また、本例の弁板３１０はシャフト３３０を回転中心として約９０度回動して、通過口１４を塞ぐ構成であるが、これに限らず、例えばシャフト３３０と弁板３１０を複数のリンクによって連結し、シャフト３３０が回動するとき、弁板３１０は垂直となった姿勢（弁板３１０が通過口１４を塞ぐときの姿勢）を略維持しながら、通過口１４の開閉を行うように構成してもよい。
【０１０８】
次に、成膜室Ｃ２の上部に設けられた各機構について説明する。図１２に示すように成膜室Ｃ２の上部には、ドーム上下搬送機構４００，ドーム回転機構５００，モニタ回転機構６００（不図示），光学式膜厚計７００等が配設されている。なお、成膜室Ｃ２の上板には円盤状の取付板３５が取付けられており、取付板３５にドーム回転機構５００，モニタ回転機構６００，光学式膜厚計７００が配設されている。
【０１０９】
光学式膜厚計７００は、投光器７１０，受光器７２０，ミラーボックス７３０，フィルタチェンジャー７４０，光束案内筒７５０を備えている。なお、光束案内筒７５０は、角パイプで製作されており、製造コストの低減が図られている。
【０１１０】
ドーム上下搬送機構４００は、スチールベルト４４５によってフレーム４６０を上下移動させ、フレーム４６０に載置させた状態で基板ホルダ４０を上下搬送するものである。
【０１１１】
図１３に示すようにドーム上下搬送機構４００は、大気側に駆動部としての駆動モータ４１０，ギヤボックス４２０，位置センサ４５３等が配設され、真空側にシャフト４４０，スチールベルト４４５，フレーム４６０等が配設された構成となっている。
【０１１２】
駆動モータ４１０は成膜室Ｃ２の上部後面側中央付近に配設されており、その回転出力は出力軸４１１を介してギヤボックス４２０へ伝達され、ギヤボックス４２０で減速されて回転軸４２１に伝達される。ギヤボックス４２０にはウォーム減速機構が採用されており、フレーム４６０等の急落下防止が図られている。回転軸４２１にはプーリ４２３及び平歯車４２２が挿着されている。
【０１１３】
成膜室Ｃ２の背面側板の上部左右２箇所には、真空シール４３２が挿着されており、各真空シール４３２の大気側には回転軸４２６及びプーリ４２５が連結されている。
【０１１４】
プーリ４２３及び２つのプーリ４２５には、ベルト切れによる不具合を防止するために２本の無端状のタイミングベルト４２７ａ，４２７ｂが掛け渡されている。したがって、駆動モータ４１０が回転するとプーリ４２３が回転し、その回転力は２本のタイミングベルト４２７ａ，４２７ｂによって２つのプーリ４２５に伝達される。
【０１１５】
また、平歯車４２２は回転軸４５１を回転中心とする平歯車４５０と噛合している。平歯車４５０にはチョッパ４５２が取付けられており、平歯車４５０の回転位置が位置センサ４５３で検出されるようになっている。
【０１１６】
真空シール４３２の真空側にはシャフト４３０が連結されており、シャフト４３０の他端部にはジョイント４３１が取付けられている。シャフト４４０の一端側にはジョイント４４１が取付けられており、シャフト４３０の回転力は、ジョイント４３１及びジョイント４４１を介してシャフト４４０へ伝達される。
【０１１７】
成膜室Ｃ２の上板の真空側には軸受４４２が取付けられており、シャフト４４０は２つの軸受４４２によって支持されている。また、シャフト４４０には２つのプーリ４４４が挿着されており、プーリ４４４にスチールベルト４４５の一端部が接続されている。スチールベルト４４５の他端部は、フレーム４６０のベルト取付部４６２に取付けられている。したがって、シャフト４４０が所定方向に回転すると、スチールベルト４４５はプーリ４４４に巻き取られ、それに伴ないフレーム４６０が上方へ搬送されるようになっている。
【０１１８】
図１４に示すように、フレーム４６０はアングル材によって形成された矩形状の枠部４６１と、モニタホルダ受部４６６と、補正板アーム４６３を主構成部として構成されている。補正板アーム４６３は、枠部４６１の各辺中央部と枠部４６１の中央上部に位置するモニタホルダ受部４６６とを連結する薄板片である。補正板アーム４６３には、膜厚分布の均一化を図るために膜厚補正板が取付けられる。
【０１１９】
枠部４６１には、左右の辺の２箇所づつに位置決めピン４６５が取付けられている。位置決めピン４６５は先端がテーパー形状となっている。また、枠部４６１の上下の辺の２箇所づつにベルト取付部４６２が取付けられている。
【０１２０】
また、供給室Ｃ１の右側板外側（成膜室Ｃ２側）には、通過口１４の下辺付近に薄平板状の揺れ止めガイド３３が取付けられている。枠部４６１には、ガイド片４６４が取付けられており、フレーム４６０が上下移動するときにガイド片４６４が揺れ止めガイド３３と摺接して、フレーム４６０の揺れを防止するようになっている。なお、本例では通過口１４の下辺付近での揺れを防止するようにガイド３３が取付けられているが、後述する位置決めガイド３４付近までの上下移動中の揺れを防止するようにガイド３３は位置決めガイド３４付近まで延設されてもよい。
【０１２１】
次に、ドーム上下搬送機構４００の動作について説明する。フレーム４６０は、通常、成膜室Ｃ２内下部の待機位置で停止している。基板ホルダ４０がドーム搬送機構１００によって成膜室Ｃ２に搬送され所定位置で停止すると、駆動モータ４１０が正回転してスチールベルト４４５を巻き上げ始める。
【０１２２】
フレーム４６０が上昇すると、先ずモニタホルダ受部４６６が基板ホルダ４０のドームヘッド４１内に載置されたモニタホルダ６５０の底部と当接し、モニタホルダ６５０のみがモニタホルダ受部４６６内に挿通された状態で持ち上げられ、基板ホルダ４０とモニタホルダ６５０とが分離される。
【０１２３】
さらに、フレーム４６０が上昇して受取位置に達すると、基板ホルダ４０のドーム部４２が枠部４６１と当接し、基板ホルダ４０はフレーム４６０によって持ち上げられる。この状態で駆動モータ４１０は一旦、回転を停止する。停止している間に搬送アーム１１４等が供給室Ｃ１に戻り、弁板３１０が閉じられる。
【０１２４】
なお、本例では、受取位置高さでドーム搬送機構１００からフレーム４６０へ基板ホルダ４０が受渡される構成となっているが、これに限らず、ドーム搬送機構１００が、成膜室Ｃ２の受取位置に基板ホルダ４０を搬送した後、基板ホルダ４０を降下させて、待機位置のフレーム４６０へ基板ホルダ４０を載置するようにしてもよい。この場合、搬送アーム１１４等を上下移動させるために、ドーム搬送機構４６０の駆動部に、例えば上下方向にストロークを有するエアシリンダを併設すると良い。
【０１２５】
その後、駆動モータ４１０は回転を再開し、フレーム４６０及び基板ホルダ４０をチャック位置まで搬送する。成膜室Ｃ２内の左右側板には、チャック位置に対応した高さにガイド孔を有する位置決めガイド３４が４箇所取付けられている。チャック位置では、位置決めピン４６５が位置決めガイド３４のガイド孔に入り込んで、フレーム４６０の水平位置が位置決めされる。
【０１２６】
成膜処理後、駆動モータ４１０は逆回転し、フレーム４６０及び基板ホルダ４０は受取位置まで下降する。ここで駆動モータ４１０は一旦、停止する。停止している間に、取出室Ｃ３の弁板３１０が開き、搬送アーム１１４等が回動して所定位置に停止する。
【０１２７】
搬送アーム１１４等が所定位置に停止すると、駆動モータ４１０は回転を再開し、フレーム４６０は待機位置まで下降して停止する。なお、フレーム４６０が下降することにより、基板ホルダ４０は搬送アーム１１４に載置され、ドーム搬送機構１００に受け渡される。
【０１２８】
次に、図１５及び図１６に基づき、ドーム回転機構５００について説明する。ドーム回転機構５００は、ドーム上下搬送機構４００から基板ホルダ４０を受取り、基板ホルダ４０を回転位置（成膜位置）まで持ち上げるリフト機構５２０，リフト機構５２０が備える係合アーム５４６をスプリングの付勢に抗して外側に回動させるリング機構５６０，基板ホルダ４０を回転させる回転機構５８０から構成されている。
【０１２９】
リフト機構５２０は、係合ツメ５４６ａを備える係合アーム５４６と、係合アーム５４６及び歯車部５４１が取付けられた内輪部５４０と、内輪部５４０の外側にベアリング５３１を介して取付けられた外輪部５３０と、外輪部５３０にシャフト５２６等を介して取付けられたエアシリンダ５２１等から構成されている。
【０１３０】
エアシリンダ５２１は所定のストロークだけ伸縮するピストン５２２を備えており、ピストン５２２の下端部にはシャフト５２３が連結されている。シャフト５２３は、真空シール５２６を介して真空側に挿通されている。
【０１３１】
シャフト５２３には、両端部にベアリングが取付けられた停止用シャフト５２４が取付けられている。エアシリンダ５２１が作動すると、ピストン５２２は、前記ベアリングとガイド板５２５にガイドされながら伸縮する。そして、ピストン５２２の延伸位置では停止用シャフト５２４が真空シール５２６と当接することにより、ピストン５２２の所定以上の延伸が防止されている。
【０１３２】
また、シャフト５２３の下端部には、外輪部５３０が取付けられている。内輪部５４０は、外輪部５３０の内側にベアリング５３１を介して取付けられており、内輪部５４０の上側にリング状の歯車部５４１が形成され、下側２箇所にアーム部５４４が形成されている。
【０１３３】
歯車部５４１の外側端には、回転機構５８０の歯車５８４と噛合する歯５４２が形成されている。アーム部５４４の下端部には、係合アーム５４６が回動自在に接続されている。なお、係合アーム５４６は、通常、スプリングによりチャック位置（垂直位置）に付勢されている。
【０１３４】
また、係合アーム５４６には、ローラ５４５が水平方向外向きに連結されている。そして、係合アーム５４６の先端部には、基板ホルダ４０のドームヘッド４１の首部に係合する係合ツメ５４６ａが水平方向内向きに取付けられている。
【０１３５】
リング機構５６０は、リング５６６と、リング５６６に接続されたシャフト５６４と、シャフト５６４に連結されたピストン５６２と、エアシリンダ５６１等から構成されている。
【０１３６】
シャフト５６４は真空シール５６３に挿通されている。また、シャフト５６４の下端部にはローラ部５６５が取付けられており、シャフト５６４が所定ストロークだけ上下移動するとき、ローラ部５６５はガイド部５６７に取付けられているガイド板５６７ａと当接しながら上下移動する。通常、リング５６６は下位置で停止しているが、エアシリンダ５６１が動作すると、所定ストローク分だけピストン５６２が縮み、リング５６６は上位置まで移動する。
【０１３７】
回転機構５８０は、駆動モータ（ＰＳモータ）５８１と、駆動モータ５８１の出力軸５８２と、出力軸５８２の下端部に連結された真空シール５８３と、真空シール５８３の真空側に連結された歯車５８４等から構成されている。
【０１３８】
歯車５８４は、少なくともリフト機構５２０の上下移動ストローク分の高さを有している。これにより、リフト機構５２０の歯車部５４１が前記ストローク分だけ上下移動しても、歯車部５４１の歯５４２と歯車５８４は噛合したままとなる。
【０１３９】
次に、ドーム回転機構５００の動作について説明する。基板ホルダ４０がフレーム４６０に載置された状態で、ドーム上下搬送機構４００によってチャック位置まで搬送されてくると、制御部からの制御信号により、予めリング機構５６０のエアシリンダ５６１は収縮側に作動してリング５６６を上昇させて上位置で待機させる。
【０１４０】
リング５６６が上位置まで上昇していくと、リング５６６はリフト機構５２０のローラ５４５と当接し、リング５６６はさらにスプリングの付勢に抗してローラ５４５を上部まで回動させる。このとき、ローラ５４５が取付けられている係合アーム５４６も回動し、係合ツメ５４６ａは外側に開いた状態となる。なお、ローラ５４５を備える内輪部５４０は回転することが可能であり、回転後にローラ５４５がどの位置で停止していても、リング５４６によるローラ５４５の回動を行うことができる構成となっている。
【０１４１】
基板ホルダ４０がチャック位置で停止すると、リング機構５６０のエアシリンダ５６１は延伸側に作動し、リング５６６は下位置まで下降する。これにより、スプリングの付勢力によって係合アーム５４６はチャック位置に戻る。
【０１４２】
そして、リフト機構５２０のエアシリンダ５２１が収縮側に作動することにより、係合アーム５４６等が上昇していくと、係合ツメ５４６ａがドームヘッド４１の首部に係合する。エアシリンダ５２１が所定ストロークだけ作動すると、基板ホルダ４０は、回転位置（成膜位置）まで持ち上げられる。これにより、基板ホルダ４０は、フレーム４６０から僅か上方に離れた位置に保持される。
【０１４３】
基板ホルダ４０が回転位置に持ち上げられると、回転機構５８０の駆動モータ５８１が回転し始める。駆動モータ５８１の回転力は、歯車５８４を介して歯車部５４１に伝達され、内輪部５４０及び係合ツメ５４６ａにチャックされた基板ホルダ４０等が一体となって回転する。
【０１４４】
基板ホルダ４０の回転速度が所定回転速度に達した後、成膜処理が行われる。なお、本例の場合、基板ホルダ４０の回転速度は最大２０ＲＰＭ程度となっている。このように、回転速度を大きくすることにより基板に形成される成膜分布の状態を向上させるようにされている。
【０１４５】
成膜処理が終了し、回転機構５８０による基板ホルダ４０の回転が停止されると、リフト機構５２０のエアシリンダ５２１が延伸側に作動して基板ホルダ４０はフレーム４６０に載置される。そして、リング機構５６０のリング５６６が上位置まで移動し、係合アーム５４６が開状態に保持される。この状態で、ドーム上下搬送機構４００が作動し、フレーム４６０及び基板ホルダ４０を受取位置まで搬送する。そして、再びリング機構５６０のエアシリンダ５６１が延伸側に作動し、リング５６６は下位置まで移動して停止する。
【０１４６】
次に、本例の装置Ａにより、表１に示す膜構成の成膜処理を行う場合の装置Ａの動作について、従来の装置の場合と比較しつつ説明する。なお、図１７に、表１の５層膜を構成した場合の分光特性を示す。
【０１４７】
【表１】
2004099948.tif 000003
【０１４８】
図１８は本例の装置Ａによる薄膜形成処理のタイムチャートであり、図１９は従来のデリバリ搬送式装置による薄膜形成処理のタイムチャートである。なお、成膜室Ｃ２における成膜処理は、従来のものと同様である。
【０１４９】
先ず、基板ホルダ４０が供給室Ｃ１の搬送アーム１１４に取付けられた状態で所定条件が揃うと、約８秒で弁板３１０が開く。なお、従来のスライド式のゲートバルブの場合は、ゲートが開くのに約１３秒必要であった。
【０１５０】
弁板３１０が完全に開くと、ドーム搬送機構１００により供給室Ｃ１から成膜室Ｃ２へ基板ホルダ４０が約１０秒で搬送される。なお、従来のデリバリ搬送方式では、約２３秒必要であった。
【０１５１】
基板ホルダ４０が成膜室Ｃ２へ搬送されると、ドーム上下搬送機構４００によって、フレーム４６０が待機位置から受取位置へ約５秒で上昇し、基板ホルダ４０はフレーム４６０へ受渡される。
【０１５２】
基板ホルダ４０がフレーム４６０へ受渡されると、搬送アーム１１４等は成膜室Ｃ２から供給室Ｃ１へ約１０秒で戻る。その後、弁板３１０が閉じると共に、基板ホルダ４０はフレーム４６０に載置された状態で受取位置からチャック位置まで約１５秒で上昇する。
【０１５３】
基板ホルダ４０がチャック位置まで達すると、リフト機構５２０によって基板ホルダ４０が約５秒掛かってチャックされる。その後、リフト機構５２０によって、基板ホルダ４０はチャック位置から回転位置（成膜位置）まで約５秒で持ち上げられる。基板ホルダ４０が回転位置まで持ち上げられると、その後、約１６分間で成膜処理が行われる。
【０１５４】
このように、基板ホルダ４０が成膜室Ｃ２へ搬送されてから成膜処理が開始されるまでの所要時間は、本例の場合、約３３秒となっている。一方、従来の場合、約７２秒必要であった。
【０１５５】
成膜処理後、基板ホルダ４０はリフト機構５２０によって、回転位置からチャック位置まで約５秒で下ろされる。チャック位置では、約５秒掛かってリング機構５６０によって基板ホルダ４０へのチャックが開放される。
【０１５６】
チャックが開放されると、基板ホルダ４０はフレーム４６０に載置された状態で、約１５秒掛かってチャック位置から受取位置まで下ろされる。これと同時に、取出室Ｃ３の弁板３１０が開く。
【０１５７】
基板ホルダ４０が受取位置に達すると、搬送アーム１１４が取出室Ｃ３から成膜室Ｃ２へ約１０秒で延伸し、搬送アーム１１４は基板ホルダ４０を受取る。搬送アーム１１４が基板ホルダ４０を受取ると、フレーム４６０は受取位置から待機位置まで約５秒で下降して停止する。
【０１５８】
フレーム４６０が待機位置に達すると、基板ホルダ４０はドーム搬送機構１００によって成膜室Ｃ２から取出室Ｃ３へ約１０秒で搬送される。このとき、次の基板ホルダ４０を供給室Ｃ１から成膜室Ｃ２へ搬送するために、供給室Ｃ１の弁板３１０が開く。
【０１５９】
基板ホルダ４０が取出室Ｃ３へ搬送されると、取出室Ｃ３の弁板３１０が約１０秒で閉じ、取出室Ｃ３内のリーク処理が開始される。リーク終了後、基板ホルダ４０は作業者によって取り出される。
【０１６０】
このように、成膜処理が終了してから、次の基板ホルダ４０を供給室Ｃ１から成膜室Ｃ２へ搬送するために弁板３１０を開く処理が開始されるまでの所要時間は、本例の場合、約４８秒となっている。一方、従来の場合、約１０８秒必要であった。
【０１６１】
すなわち、本例の装置Ａの場合、タクトタイムは約１７分４０秒であり、従来装置の場合、タクトタイムは約１９分４０秒であった。このように、本例の装置Ａでは、従来と比してタクトタイムが約２分短縮され、より生産性の向上が図られている。
【０１６２】
タクトタイムが短縮された理由としては、ドアバルブ機構３００によってチャンバ間を気密的に仕切る弁板３１０の開閉時間が短縮されたこと、ドーム搬送機構１００によって基板ホルダ４０のチャンバ間搬送時間が短縮されたこと、ドーム上下搬送機構４００によって成膜室Ｃ２内での基板ホルダ４０の上下搬送時間が短縮されたこと、及び弁板３１０の開閉処理と基板ホルダ４０の上下搬送処理を同時期に行うように処理シーケンスが変更されたこと等が挙げられる。なお、各機構の制御は、不図示の制御盤が有する制御部によって行われる。
【０１６３】
本例の装置Ａは、３チャンバ構成で左側のチャンバから順に供給室、成膜室、取出室とされているが、これ以外にもチャンバの構成を変えることが可能である。
【０１６４】
例えば、左チャンバと右チャンバを供給室、取出室の共用室とすれば、左チャンバに供給された基板は、中チャンバで成膜処理を行われ、その後、左チャンバに搬送されて取出され、同様に右チャンバに供給された基板は、中チャンバで成膜処理を行われ、その後、右チャンバに搬送され取出されるように構成することができる。
【０１６５】
装置Ａがこのように構成されることにより、左チャンバに基板が供給されるときと、右チャンバに基板が供給されるときとで、成膜条件（成膜膜厚）を変えることが容易となり、装置Ａは多品種成膜に対応することが可能となる。
【０１６６】
また、装置Ａに後処理室（例えば、撥水膜成膜処理室）を別途に設けて、４チャンバ構成としても良い。
【０１６７】
また、本例では、供給室と取出室を別々に設けているが、これに限らずこれらを供給及び取出しの双方を行うことが可能な共用室としてもよい。そして、装置Ａを共用室、前（後）処理室、成膜室の３チャンバ構成とすることができる。この場合、前（後）処理室に、成膜処理後の基板ホルダと成膜処理前の基板ホルダを上下位置で入れ替える機構を設けるとよい。
【０１６８】
また、本例の装置Ａでは、各機構がユニット化されており、さらに他の機構（ユニット）を追加，変更することが可能となっている。例えば、ガス導入機構を追加したり、電子ビーム蒸発源を２つの電子銃構成としたものに変更したりすることが可能である。これにより、追加変更を含めた装置Ａの製造工数の把握が容易となると共に、使用者のニーズを満足する装置Ａを短納期で提供することが可能となる。
【０１６９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の薄膜形成装置によれば、基板ホルダがチャンバ間を搬送される高さ（受取位置高さ）が、従来よりも低く構成され、基板ホルダは成膜室で上下搬送機構により成膜位置付近まで搬送される。そして、補助室には補助室開閉扉が形成され、作業者は補助室開閉扉を開けて搬送機構に基板ホルダを着脱できるようになっている。
【０１７０】
このように、本発明の薄膜形成装置には、作業者のアクセスし易い位置に補助室開閉扉が形成されたので、基板ホルダの着脱時及びチャンバ内部機構のメンテナンス等のために補助室内部にアクセスすることが容易となる。
【０１７１】
また、本発明の薄膜形成装置では、補助室の空間の一部をなす補助室開閉扉と、補助室本体との合せ面が斜面とされたことにより、内部へのアクセス性及び作業効率がより向上される。また、補助室開閉扉が外側に膨出された形状とされたことにより、補助室のサイズを小さく抑えることができるので、装置全体の小型化及び軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の薄膜形成装置の正面説明図である。
【図２】実施例の薄膜形成装置の上面説明図である。
【図３】実施例の成膜室の側面説明図である。
【図４】実施例の覗窓の断面図である。
【図５】実施例のドーム搬送機構の説明図である。
【図６】実施例の搬送アームの正面図である。
【図７】実施例の搬送アーム支持機構の説明図である。
【図８】実施例の補助室のドーム回転機構の説明図である。
【図９】実施例のドアバルブ機構の説明図である。
【図１０】実施例のドアバルブ機構の説明図である。
【図１１】実施例のドアバルブ機構の説明図である。
【図１２】実施例の成膜室上部の機構の説明図である。
【図１３】実施例のドーム上下搬送機構の説明図である。
【図１４】実施例のフレームの正面図である。
【図１５】実施例の成膜室のドーム回転機構の説明図である。
【図１６】実施例の成膜室のドーム回転機構の説明図である。
【図１７】実施例の分光特性図である。
【図１８】実施例の薄膜形成処理のタイミングチャートである。
【図１９】従来例の薄膜形成処理のタイミングチャートである。
【符号の説明】
２　搬送用治具、１１　架台、１２　ジャッキアップ部材、１３　搬送用治具取付部、１４　通過口、１６，１７　リブ、１８　吊上げ用穴、１９　ベースプレート、２０　補助室開閉扉、２１，２２　枠部、２４，２５　排気口、２６　排気口バッフル、２７　作業用扉、２７ａ　フタ部、２７ｂ　枠部、２８　覗窓、２８ａ　フランジ、２８ｂ　アクリル板、２８ｃ　保護ガラス、２８ｄ　蒸着防止筒、２８ｅ　Ｏリング、２８ｆ　ボルト、２８ｇ　スプリング、３０　ベースシールド、３１　電子ビーム蒸発源、３２　電子ビームシャッタ機構、３３，３４　ガイド、３５　取付板、４０　基板ホルダ、４１　ドームヘッド、４２　ドーム部、１００　ドーム搬送機構、１０１　駆動モータ、１０２　出力軸、１０４　プーリ、１１０ｃ，１１２ｃ　カバー、１１０，１１２，１１４　搬送アーム、１１１　駆動チェーン、１１２ａ，１１４ａ　回転軸、１１２ｂ，１１４ｂ歯車、１１５　ハンド部、１１５ａ　ツメ部、１２０　回転軸、１２１ａ　歯車、１２１　真空シール、１２２　プーリ、２３　駆動ベルト、１２４　電磁ブレーキ、１３０　チョッパ、１３１　位置センサ、１４０　搬送アーム支持機構、１４１　支持ロッド、１４２　支持片、１４３　ローラ、２００　ドーム回転機構、２１０　駆動モータ、２１１　出力軸、２１２　平歯車、２２０　エアシリンダ、２２１　ピストン、２２２　連結部、２２３　平歯車、２２４　ロッド、２２５　カップ、２２６　カバー、２２７　ガイド、２２８　ローラ、２３０真空シール、３００　ドアバルブ機構、３１０　弁板、３１２　アーム取付部、３１３　防着板、３１４　溝、３１４ａ　パッキン、３２０　アーム、３２２シャフト取付部、３３０　シャフト、３３２　真空シール、３３４　ピニオン、３４０　エアシリンダ、３４２　ラック、４００　ドーム上下搬送機構、４１０　駆動モータ、４１１　出力軸、４２０　ギヤボックス、４２１　回転軸、４２２　平歯車、４２３，４２５　プーリ、４２６　回転軸、４２７ａ，４２７ｂタイミングベルト、４３０，４４０　シャフト、４３１，４４１　ジョイント、４３２　真空シール、４４２　軸受、４４４　プーリ、４４５　スチールベルト、４５０　平歯車、４５１　回転軸、４５２　チョッパ、４５３　位置センサ、４６０　フレーム、４６１　枠部、４６２　ベルト取付部、４６３　補正板アーム、４６４　ガイド片、４６５　位置決めピン、４６６　モニタホルダ受部、４６７　補正板アーム連結部、４６７ａ　マスク孔、４６７ｂ　凸部、４６８　ベアリング保持部、４６８ａ　マスク孔、４６８ｂ　凹部、４６８ｃ　ネジ部、４６９　ベアリング、５００　ドーム回転機構、５２０　リフト機構、５２１　エアシリンダ、５２２　ピストン、５２３　シャフト、５２４　停止用シャフト、５２５　ガイド板、５２６　シャフト、５２６　真空シール、５３０　外輪部、５３１　ベアリング、５４０　内輪部、５４１　歯車部、５４２　歯、５４４アーム部、５４５　ローラ、５４６　リング、５４６　係合アーム、５４６ａ係合ツメ、５６０　リング機構、５６１　エアシリンダ、５６２　ピストン、５６３　真空シール、５６４　シャフト、５６５　ローラ部、５６６　リング、５６７　ガイド部、５６７ａ　ガイド板、５８０　回転機構、５８１　駆動モータ、５８２　出力軸、５８３　真空シール、５８４　歯車、６５０　モニタホルダ、６５６　モニタガラス、７００　光学式膜厚計、７１０　投光器、７２０　受光器、７３０　ミラーボックス、７４０　フィルタチェンジャー、７５０　光束案内筒、Ａ　薄膜形成装置、Ｃ１　供給室、Ｃ２　成膜室、Ｃ３　取出室
【図１】
2004099948.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2004099948.tif 000015
【図１３】
2004099948.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
2004099948.tif 000018
【図１６】
2004099948.tif 000019
【図１７】
2004099948.tif 000020
【図１８】
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【図１９】
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