(57)【要約】      （修正有）【課題】工程変更や生産品種の変更に柔軟かつ容易に対応することを可能とする真空処理装置および真空処理システムを提供する。【解決手段】基板１の保持面をその上面に有する下側容器の当該保持面に基板１を保持するとともに、下側容器に上側容器を当接させることにより基板１が保持されたその内部空間を密閉した後、当該内部空間を真空排気して、基板収容容器１０を形成し、第１空間Ｓ１と、当該第１空間Ｓ１と真空処理装置１００の外部とを連通するように配置された第２空間Ｓ２とをその内部に有する処理室ケーシング２において、第１空間Ｓ１との連通が遮蔽された状態の第２空間Ｓ２に、基板収容容器１０を挿入配置して、第２空間Ｓ２の圧力を調整することで、基板収容容器１０の密閉を解除して、基板１と下側容器とを一体的に処理位置に移動させて、処理を行なう。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空化された処理室ケーシングの内部の処理位置に基板を配置して、当該基板に対する処理を行なう真空処理装置において、
第１空間と、当該第１空間と上記真空処理装置の外部とを連通するように配置された第２空間とを、その内部に有する上記処理室ケーシングと、
上記基板をその内部空間に収容する容器であって、上記基板を保持する保持面をその上面に有する下側容器と、上記下側容器とともに上記内部空間を形成して、当該内部空間を解除可能に密閉する上側容器とを備え、上記第２空間と上記真空処理装置の外部とを遮蔽するように、上記第２空間に挿入配置される基板収容容器と、
上記基板が保持された上記下側容器を保持して移動可能とさせる移動部材を有し、上記第１空間と上記第２空間との連通を解除可能に遮蔽する遮蔽位置と、上記第２空間内に配置された上記処理位置との間で、上記移動部材の移動を行なう基板移動装置と、
上記第１空間の圧力を調整して上記真空化する第１圧力調整装置と、
上記基板収容容器及び上記移動部材により密閉された上記第２空間の圧力を調整する第２圧力調整装置と、
上記基板移動装置及び上記第２圧力調整装置を制御可能であって、上記基板移動装置を制御して、上記移動部材を上記遮蔽位置に位置させて、上記第１空間と上記第２空間とを互いに遮蔽し、上記内部空間が真空化されかつ上記下側容器に上記基板が保持された上記基板収容容器を上記第２空間に挿入配置させることで上記第２空間を密閉し、上記第２圧力調整装置を制御して、当該第２空間の圧力を調整することで、上記基板収納容器の内外の圧力差を利用して上記基板収容容器の密閉を解除して、上記基板を保持する上記下側容器を上記移動部材へ受渡し、上記基板移動装置を制御して、上記基板と上記下側容器と一体的に上記処理位置に移動させて、上記基板に対する上記処理を可能とさせる制御装置とを備えることを特徴とする真空処理装置。
【請求項２】
上記基板収容容器の上記上側容器は、上記基板収容容器が上記第２空間に上記挿入配置された状態において、上記第２空間と上記真空処理装置の外部との連通口を遮蔽するように、上記処理室ケーシングと当接される遮蔽部を有する請求項１に記載の真空処理装置。
【請求項３】
上記制御装置は、上記第２空間の圧力が、上記基板収容容器内の圧力と略同じ、又は、当該圧力よりも低くなるように、上記第２圧力調整装置を制御して、上記基板収容容器の密閉を解除する請求項１又は２に記載の真空処理装置。
【請求項４】
上記処理室ケーシングにおいて、上記第２空間は上記第１空間の上方に連通して形成され、上記基板をその上面の上記保持面にて保持する上記下側容器を、上記内外の圧力差によりその下面側に配置される上記移動部材へ受渡し可能に、上記基板収容容器が上記第２空間に挿入配置される請求項１から３のいずれか１つに記載の真空処理装置。
【請求項５】
上記遮蔽位置に位置された上記移動部材の上面と上記下側容器の下面とが、互いに略当接するように、上記基板収容容器が上記第２空間に挿入配置される請求項４に記載の真空処理装置。
【請求項６】
上記第２空間と上記真空処理装置の外部とを遮蔽する上記上側容器は、上記移動部材による上記第１空間と上記第２空間との間の遮蔽解除の際に、上記第１空間及び上記第２空間を、上記真空処理装置の外部から遮蔽する請求項２に記載の真空処理装置。
【請求項７】
上記制御装置は、上記第１圧力調整装置を制御して、真空化された上記処理容器内部において、上記基板移動装置を制御して、上記下側容器を保持する上記移動部材を、上記処理位置から上記遮蔽位置に移動させることで、上記移動部材により上記第２空間を密閉するとともに、上記下側容器に保持された上記基板を上記密閉部材にて密閉可能に、上記下側容器を上記上側容器に当接させて、上記第２圧力調整装置を制御して、上記第２空間の圧力を調整して、上記基板収容容器の内外の圧力差を利用して、当該基板収容容器の密閉を行なう請求項１から６のいずれか１つに記載の真空処理装置。
【請求項８】
上記基板収容容器は、
その上記内部空間を容器外部と遮断可能に連通する連通通路と、
上記連通通路の途中に設けられ、その開閉動作により上記連通通路を選択的に連通又は遮断する開閉弁とを備える請求項１から７のいずれか１つに記載の真空処理装置。
【請求項９】
上記下側容器は、上記保持面への上記基板の保持を固定するための固定部を備える請求項１から８のいずれか１つに記載の真空処理装置。
【請求項１０】
上記固定部は、磁性部材により形成される請求項９に記載の真空処理装置。
【請求項１１】
上記処理室ケーシングは、その内部に上記第１空間と連通された室であって、上記基板に対する上記処理が行なわれる基板処理室を備え、
上記基板移動装置により上記下側容器を保持する上記移動部材を上記処理位置に位置させることで、上記移動部材又は上記下側容器により上記基板処理室を密閉するとともに、当該基板処理室内に上記基板を上記処理可能に配置する請求項１に記載の真空処理装置。
【請求項１２】
上記下側容器は、基板電極を備え、
上記基板処理室は、上記移動部材が上記処理位置に位置されることで、上記基板電極と接触される電極端子部を備える請求項１１に記載の真空処理装置。
【請求項１３】
上記基板電極は高周波電力を印加可能であって、
上記基板処理室は、上記電極端子部に高周波電力を印加する高周波電源装置をさらに備える請求項１２に記載の真空処理装置。
【請求項１４】
上記基板移動装置は、
上記移動部材の昇降移動を行なう昇降移動装置と、
上記遮蔽位置と上記処理位置との略中間位置をその回転中心として、当該遮蔽位置と処理位置との間で上記移動部材を回転移動させる回転移動装置とを備える請求項１から１３のいずれか１つに記載の真空処理装置。
【請求項１５】
上記基板に対して互いに異なる複数種類の上記処理を行なう真空処理システムであって、
上記夫々の種類の処理が行なわれる請求項１から１４のいずれか１つに記載の複数の真空処理装置と、
上記夫々の真空処理装置における上記第２空間に挿入配置された上記基板収容容器を、他の上記夫々の真空処理装置における上記第２空間に挿入配置可能に保持して、大気雰囲気中において搬送する容器搬送装置とを備えることを特徴とする真空処理システム。
【請求項１６】
真空化された処理室ケーシングの内部の処理位置に基板を配置して、当該基板に対する処理を行なう真空処理方法において、
上記基板の保持面をその上面に有する下側容器の当該保持面に上記基板を保持するとともに、上記下側容器に上側容器を当接させることにより上記基板が保持されたその内部空間を密閉した後、当該内部空間を真空排気して、基板収容容器を形成し、
第１空間と、当該第１空間と上記真空処理装置の外部とを連通するように配置された第２空間とをその内部に有する上記処理室ケーシングにおいて、上記第１空間との連通が遮蔽された状態の上記第２空間に、上記基板収容容器を挿入配置して、上記第２空間を密閉し、
当該第２空間の圧力を調整することで、上記基板収納容器の内外の圧力差を利用して上記基板収容容器の密閉を解除して、上記上側容器と上記下側容器とを分離し、
上記第１空間と上記第２空間との遮蔽を解除するとともに、上記基板と上記下側容器とを一体的に上記処理位置に移動させて、上記基板に対する上記処理を行なうことを特徴とする真空処理方法。
【請求項１７】
上記第２空間の圧力が、上記基板収容容器内の圧力と略同じ、又は、当該圧力よりも低くなるように調整することで、上記基板収容容器の密閉を解除する請求項１６に記載の真空処理方法。
【請求項１８】
真空化された上記処理室ケーシングの内部において、
上記基板を保持する上記下側容器を上記処理位置より移動させて、上記第２空間に位置させるとともに、上記第２空間を密閉し、それとともに、上記下側容器に保持された上記基板を上記上側容器にて密閉可能に、上記下側容器を上記上側容器に当接させて、上記基板収容容器を形成し、
その後、上記第２空間の圧力を調整して、上記基板収容容器の内外の圧力差を利用して、当該基板収容容器の密閉を行なう請求項１６又は１７に記載の真空処理方法。
【請求項１９】
上記処理が施された基板を収容し、かつ上記第２空間から取り出された上記基板収容容器における上記内部空間の真空を破壊することで、上記密閉部材と上記基板保持部材との当接を解除して、上記基板を取り出す請求項１６から１８のいずれか１つに記載の真空処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空化された処理室ケーシングの内部に、非処理対象物である基板を配置して、当該基板に対する処理を行なう真空処理装置及び真空処理方法、並びに、複数の上記真空処理装置を組み合わせて構成される真空処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような非処理対象物である基板に対する基板処理（例えば、特許文献１、２参照）においては、上記基板の多品種少量生産や当該処理の多工程化に柔軟かつ確実に対応するために、個々の上記基板に応じた上記基板処理への柔軟な対応を可能とすべく、基板処理装置を枚葉式とし、さらに、個々の上記処理装置をモジュール化して、夫々のモジュールをつなぎ合わせることで基板処理システムを構成し、上記つなぎ合わせの変更を行なうことで上記柔軟な基板処理への対応を可能としている。このような基板処理システムの方式としては、例えば、いわゆるベイ方式があり、このようなベイ方式においては、上記基板の搬送装置である大気コンベア（大気雰囲気中において上記基板の搬送を行なうコンベア）で上記夫々のモジュールを連結し、個々のモジュールで所定の基板処理が施された基板が、上記大気コンベアにより次の工程に搬送されることが繰り返し行われて、基板に対する処理を行なうことが可能となっている。
【０００３】
このような上記基板処理が施される基板の中には、その多層構造の膜の密着性や品質的な制約により、上記夫々のモジュールにおける工程の中に、真空雰囲気中で処理しなければならない工程が含まれることがある。このような真空雰囲気中の基板処理としては、例えば、上記基板に対するエッチング、堆積、又は表面改質等のプラズマ処理がある。このような真空雰囲気中での基板処理が要求される工程（真空処理工程とする）に対応するため、従来の基板処理システムにおいては、上記真空処理工程が行なわれるモジュール間を真空移載ユニット（真空雰囲気中において上記基板を移載搬送する装置）を用いて接続し、あるいは、コンベア自体を真空雰囲気中に配置したりすることで、上記夫々のモジュール間における基板の真空雰囲気中での搬送に対応している。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２７５６９８号公報
【特許文献２】特開平８−１７２１２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の対処方法では、真空処理システムとしての設備コストの高騰を招くばかりか、部分的に真空移載ユニットを配置することやコンベア自体を真空雰囲気中に配置することが、逆に、工程変更や生産品種の変更に対応することが困難となる場合があり、効率的な処理を行なうことができないという問題がある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、真空化された処理室ケーシングの内部に基板を配置して、当該基板に対する処理を行なう真空処理において、複数の真空処理装置により構成される真空処理システムの工程変更や生産品種の変更に柔軟かつ容易に対応することができ、効率的な処理を行なうことができる真空処理装置及び真空処理方法、並びに真空処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【０００８】
本発明の第１態様によれば、真空化（あるいは減圧化）された処理室ケーシングの内部の処理位置に基板を配置して、当該基板に対する処理を行なう真空処理装置（あるいは減圧処理装置）において、
第１空間と、当該第１空間と上記真空処理装置の外部とを連通するように配置された第２空間とを、その内部に有する上記処理室ケーシングと、
上記基板をその内部空間に収容する容器であって、上記基板を保持する保持面をその上面に有する下側容器と、上記下側容器とともに上記内部空間を形成して、当該内部空間を解除可能に密閉する上側容器とを備え、上記第２空間と上記真空処理装置の外部とを遮蔽するように、上記第２空間に挿入配置される基板収容容器と、
上記基板が保持された上記下側容器を保持して移動可能とさせる移動部材を有し、上記第１空間と上記第２空間との連通を解除可能に遮蔽する遮蔽位置と、上記第２空間内に配置された上記処理位置との間で、上記移動部材の移動を行なう基板移動装置と、
上記第１空間の圧力を調整して上記真空化（あるいは上記減圧化）する第１圧力調整装置と、
上記基板収容容器及び上記移動部材により密閉された上記第２空間の圧力を（大気圧と真空圧との間で）調整する第２圧力調整装置と、
上記基板移動装置及び上記第２圧力調整装置を制御可能であって、上記基板移動装置を制御して、上記移動部材を上記遮蔽位置に位置させて、上記第１空間と上記第２空間とを互いに遮蔽し、上記内部空間が真空化（あるいは減圧化）されかつ上記下側容器に上記基板が保持された上記基板収容容器を上記第２空間に挿入配置させることで上記第２空間を密閉し、上記第２圧力調整装置を制御して、当該第２空間の圧力を調整する（大気圧から真空圧にする）ことで、上記基板収納容器の内外の圧力差を利用して（すなわち、圧力差を減少させて、あるいは圧力差をなくして）上記基板収容容器の密閉を解除して、上記基板を保持する上記下側容器を上記移動部材へ受渡し、上記基板移動装置を制御して、上記基板と上記下側容器と一体的に上記処理位置に移動させて、上記基板に対する上記処理を可能とさせる制御装置とを備えることを特徴とする真空処理装置を提供する。
【０００９】
本発明の第２態様によれば、上記基板収容容器の上記上側容器は、上記基板収容容器が上記第２空間に上記挿入配置された状態において、上記第２空間と上記真空処理装置の外部との連通口を遮蔽するように、上記処理室ケーシングと当接される遮蔽部を有する第１態様に記載の真空処理装置を提供する。
【００１０】
本発明の第３態様によれば、上記制御装置は、上記第２空間の圧力が、上記基板収容容器内の圧力と略同じ、又は、当該圧力よりも低くなるように、上記第２圧力調整装置を制御して、上記基板収容容器の密閉を解除する第１態様又は第２態様に記載の真空処理装置を提供する。
【００１１】
本発明の第４態様によれば、上記処理室ケーシングにおいて、上記第２空間は上記第１空間の上方に連通して形成され、上記基板をその上面の上記保持面にて保持する上記下側容器を、上記内外の圧力差によりその下面側に配置される上記移動部材へ受渡し可能に、上記基板収容容器が上記第２空間に挿入配置される第１態様から第３態様のいずれか１つに記載の真空処理装置を提供する。
【００１２】
本発明の第５態様によれば、上記遮蔽位置に位置された上記移動部材の上面と上記下側容器の下面とが、互いに略当接するように、上記基板収容容器が上記第２空間に挿入配置される第４態様に記載の真空処理装置を提供する。
【００１３】
本発明の第６態様によれば、上記第２空間と上記真空処理装置の外部とを遮蔽する上記上側容器は、上記移動部材による上記第１空間と上記第２空間との間の遮蔽解除の際に、上記第１空間及び上記第２空間を、上記真空処理装置の外部から遮蔽する第２態様に記載の真空処理装置を提供する。
【００１４】
本発明の第７態様によれば、上記制御装置は、上記第１圧力調整装置を制御して、真空化された上記処理容器内部において、上記基板移動装置を制御して、上記下側容器を保持する上記移動部材を、上記処理位置から上記遮蔽位置に移動させることで、上記移動部材により上記第２空間を密閉するとともに、上記下側容器に保持された上記基板を上記密閉部材にて密閉可能に、上記下側容器を上記上側容器に当接させて、上記第２圧力調整装置を制御して、上記第２空間の圧力を調整して、上記基板収容容器の内外の圧力差を利用して、当該基板収容容器の密閉を行なう第１態様から第６態様のいずれか１つに記載の真空処理装置を提供する。
【００１５】
本発明の第８態様によれば、上記基板収容容器は、
その上記内部空間を容器外部と遮断可能に連通する連通通路と、
上記連通通路の途中に設けられ、その開閉動作により上記連通通路を選択的に連通又は遮断する開閉弁とを備える第１態様から第７態様のいずれか１つに記載の真空処理装置を提供する。
【００１６】
本発明の第９態様によれば、上記下側容器は、上記保持面への上記基板の保持を固定するための固定部を備える第１態様から第８態様のいずれか１つに記載の真空処理装置を提供する。
【００１７】
本発明の第１０態様によれば、上記固定部は、磁性部材により形成される第９態様に記載の真空処理装置を提供する。
【００１８】
本発明の第１１態様によれば、上記処理室ケーシングは、その内部に上記第１空間と連通された室であって、上記基板に対する上記処理が行なわれる基板処理室を備え、
上記基板移動装置により上記下側容器を保持する上記移動部材を上記処理位置に位置させることで、上記移動部材又は上記下側容器により上記基板処理室を密閉するとともに、当該基板処理室内に上記基板を上記処理可能に配置する第１態様に記載の真空処理装置を提供する。
【００１９】
本発明の第１２態様によれば、上記下側容器は、基板電極を備え、
上記基板処理室は、上記移動部材が上記処理位置に位置されることで、上記基板電極と接触される電極端子部を備える第１１態様に記載の真空処理装置を提供する。
【００２０】
本発明の第１３態様によれば、上記基板電極は高周波電力を印加可能であって、
上記基板処理室は、上記電極端子部に高周波電力を印加する高周波電源装置をさらに備える第１２態様に記載の真空処理装置を提供する。
【００２１】
本発明の第１４態様によれば、上記基板移動装置は、
上記移動部材の昇降移動を行なう昇降移動装置と、
上記遮蔽位置と上記処理位置との略中間位置をその回転中心として、当該遮蔽位置と処理位置との間で上記移動部材を回転移動させる回転移動装置とを備える第１態様から第１３態様のいずれか１つに記載の真空処理装置を提供する。
【００２２】
本発明の第１５態様によれば、上記基板に対して互いに異なる複数種類の上記処理を行なう真空処理システム（あるいは減圧処理システム）であって、
上記夫々の種類の処理が行なわれる第１態様から第１４態様のいずれか１つに記載の複数の真空処理装置と、
上記夫々の真空処理装置における上記第２空間に挿入配置された上記基板収容容器を、他の上記夫々の真空処理装置における上記第２空間に挿入配置可能に保持して、大気雰囲気中において搬送する容器搬送装置とを備えることを特徴とする真空処理システムを提供する。
【００２３】
本発明の第１６態様によれば、真空化された処理室ケーシングの内部の処理位置に基板を配置して、当該基板に対する処理を行なう真空処理方法において、
上記基板の保持面をその上面に有する下側容器の当該保持面に上記基板を保持するとともに、上記下側容器に上側容器を当接させることにより上記基板が保持されたその内部空間を密閉した後、当該内部空間を真空排気して、基板収容容器を形成し、
第１空間と、当該第１空間と上記真空処理装置の外部とを連通するように配置された第２空間とをその内部に有する上記処理室ケーシングにおいて、上記第１空間との連通が遮蔽された状態の上記第２空間に、上記基板収容容器を挿入配置して、上記第２空間を密閉し、
当該第２空間の圧力を調整することで、上記基板収納容器の内外の圧力差を利用して上記基板収容容器の密閉を解除して、上記上側容器と上記下側容器とを分離し、
上記第１空間と上記第２空間との遮蔽を解除するとともに、上記基板と上記下側容器とを一体的に上記処理位置に移動させて、上記基板に対する上記処理を行なうことを特徴とする真空処理方法を提供する。
【００２４】
本発明の第１７態様によれば、上記第２空間の圧力が、上記基板収容容器内の圧力と略同じ、又は、当該圧力よりも低くなるように調整することで、上記基板収容容器の密閉を解除する第１６態様に記載の真空処理方法を提供する。
【００２５】
本発明の第１８態様によれば、真空化された上記処理室ケーシングの内部において、
上記基板を保持する上記下側容器を上記処理位置より移動させて、上記第２空間に位置させるとともに、上記第２空間を密閉し、それとともに、上記下側容器に保持された上記基板を上記上側容器にて密閉可能に、上記下側容器を上記上側容器に当接させて、上記基板収容容器を形成し、
その後、上記第２空間の圧力を調整して、上記基板収容容器の内外の圧力差を利用して、当該基板収容容器の密閉を行なう第１６態様又は第１７態様に記載の真空処理方法を提供する。
【００２６】
本発明の第１９態様によれば、上記処理が施された基板を収容し、かつ上記第２空間から取り出された上記基板収容容器における上記内部空間の真空を破壊することで、上記密閉部材と上記基板保持部材との当接を解除して、上記基板を取り出す第１６態様から第１８態様のいずれか１つに記載の真空処理方法を提供する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の上記第１態様によれば、真空処理装置が、上記基板の処理室ケーシング内への搬入出が行なわれる上記第２空間と、当該第２空間を介して装置外部と連通される上記第１空間とを備え、上記第２空間と上記装置外部との連通が上記第２空間に挿入配置された基板収容容器により遮蔽可能とされ、上記第１空間と上記第２空間との連通が、上記基板移動装置の移動部材により遮蔽可能とされていることにより、真空化雰囲気とされた上記基板収容容器の上記内部空間に収容された上記基板を、上記第２空間を通して上記第１空間内に当該真空化雰囲気を保持したままの状態で搬入して処理可能とさせることができる。
【００２８】
従って、上記真空化雰囲気中において、保管あるいは搬送等を行なうことが求められるような上記基板に対して、上記真空処理装置内への上記基板の搬入から、上記処理の実施まで、上記真空化雰囲気を確実に保持することができ、このような環境条件が求められる上記基板の処理に確実に対応することができる。
【００２９】
また、上記基板収容容器の上記内部空間の真空化により上記上側容器に吸着保持されている状態の上記下側容器を、上記移動部材に受け渡すような場合にあっては、上記密閉された状態でありかつ大気圧雰囲気にある上記第２空間を、上記第２圧力調整装置により真空化雰囲気として、上記内部空間と上記第２空間との圧力差を無くすことにより、例えば、上記下側容器の自重等を利用して、当該下側容器を上記移動部材に受け渡すことができる。
【００３０】
さらに、上記真空処理装置において取り扱われる上記基板は、常に、上記下側容器の上記保持面に保持された状態で取り扱われることとなり、上記基板収容容器から上記移動部材への上記基板の受渡し、上記基板移動装置による上記遮蔽位置と上記処理位置との間での上記基板の移動動作の際においても、上記基板に対して直接的に触れることなく、上記下側容器に上記基板が配置された状態で上記夫々の動作を行なうことができる。
【００３１】
従って、上記搬送動作等において、上記基板を損傷させる恐れを確実に防止することができ、多様化され様々な形状を有する基板の搬送に対応することができる。このような効果は、特に、そのもの自体ではその形態を保持することが困難であるという特徴を有するような薄いシート状あるいはフィルム状の基板の搬送や、その表面が軟らかい材料（膜等）で形成されているような傷付けられやすいような基板の搬送に効果的なものとなる。
【００３２】
また、このような上記真空処理装置においては、上記内部空間が真空化された状態で上記基板が収容される上記基板収容容器を用いて、上記基板の搬入及び搬出を可能とすることができるため、このような真空化雰囲気での搬送が要求される上記基板の搬送を、上記基板収容容器を用いることで対応することができ、真空化コンベアや真空化雰囲気中での基板移載ユニット等の専用の特別装置を備えさせる必要もない。従って、真空処理装置における設備コストを削減することができるとともに、上記基板の処理内容の変更や工程変更にも柔軟かつ迅速に対応することができる真空処理装置を提供することができる。
【００３３】
本発明の上記第２態様によれば、上記第２空間に上記基板収容容器が挿入配置されることで、上記上側容器が上記処理室ケーシングと当接されて、上記第２空間を遮蔽することで、上記第２空間を遮蔽した状態で、上記基板を保持する上記上側容器を上記第１空間内に移動させることが可能となる。
【００３４】
本発明の上記第３態様によれば、上記制御装置が、上記第２空間の圧力を、上記基板収容容器内の圧力と略同じ、又は、当該圧力よりも低くなるように、上記第２圧力調整装置を制御することで、具体的に上記基板収容容器の密閉を解除することが可能となる。
【００３５】
本発明の上記第４態様によれば、このような上記第２空間と上記第１空間の配置関係、及び上記下側容器と上記移動部材の配置関係により、上記移動部材への上記下側容器の受渡しを、例えば、重力の作用等を利用して具体的に実現することができる。
【００３６】
本発明の上記第５態様によれば、上記移動部材と上記下側容器とを互いに当接関係とさせることで、上記受渡しの際に、上記下側容器の移動距離を無くすことができ、効率的な受渡しを行なうことができる。
【００３７】
本発明のその他の態様によれば、上記処理室ケーシング内において、上記移動部材に保持された状態の上記下側容器を、上記上側容器に受け渡すような場合にあっては、上記移動部材により上記第２空間を密閉するとともに、上記移動部材に保持された状態にある上記下側容器を上記上側容器に当接させて、上記第２空間と上記基板収容容器の上記内部空間とを互いに遮蔽した状態において、上記第２圧力調整装置により上記第２空間を大気圧雰囲気とさせることにより、上記基板収容容器の内外の圧力差を利用して、上記下側容器を上記上側容器に吸着保持させて受け渡すことができる。
【００３８】
このように上記第２空間に挿入配置された上記基板収容容器に対して、その内外空間における圧力差を、真空圧と大気圧との間で調整することにより、上記基板収容容器の開放動作及び閉止動作を行なうことができ、上記基板収容容器の開閉動作を簡単な構成で確実かつ円滑に実現することができる。
【００３９】
また、上記下側容器が基板電極を備え、あるいは上記下側容器自体が上記基板電極であることにより、上記基板と一体的に移動される上記下側容器を用いて、上記基板に対する様々な処理を実現することができる。特に、このような上記基板電極が用いられるような処理が行なわれるような場合に、上記基板を上記下側容器から上記基板電極に移載するという動作を不要とすることができ、効率的な処理を実現することができる。
【００４０】
また、上記夫々の種類の処理が行なわれる上記夫々の態様の複数の真空処理装置と、上記夫々の真空処理装置における上記第２空間に挿入配置された上記基板収容容器を、他の上記夫々の真空処理装置における上記第２空間に挿入配置可能に保持して、大気雰囲気中において搬送する容器搬送装置とを、上記真空処理システムが備えることにより、上記夫々の真空処理装置間の上記基板の移送、すなわち上記基板収容容器の移動を、大気雰囲気中で実現することができ、設備コストの削減や工程変更に柔軟に対応することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００４２】
（第１実施形態）
本発明の第１の実施形態にかかる真空処理装置１００の模式的な構成を示す模式断面図を図１に示す。図１に示すように、真空処理装置１００は、真空雰囲気とされた装置内部に非処理対象物である基板を搬送して配置し、当該基板に対して上記真空雰囲気中において、上記基板の表面改質処理を行なう装置である。具体的には、真空処理装置１００は、例えば、積層化構造とされる基板に対して、上記表面改質処理の一例であるスパッタリング処理を施すことが可能となっている。さらに、上記処理が施される基板は、スパッタリング処理により形成される膜の密着性や品質的な制約により、真空雰囲気中での搬送や処理を行なう必要があり、基板周囲の雰囲気が真空化された状態で、真空処理装置１００への基板の導入配置や、処理された基板の真空処理装置１００からの排出等を行なうことが可能となっている。以下、このような特徴を有する真空処理装置１００の具体的な構成について説明する。
【００４３】
図１に示すように、真空処理装置１００は、真空化されたその内部空間に搬送配置された基板１に対するスパッタリング処理が行なわれる略円筒状の有底容器であり処理室ケーシングの一例である処理室ケーシング２を備えており、処理室ケーシング２は、その内部への基板１の搬入あるいは搬出のための遮蔽可能な開口部であって、大気圧雰囲気である処理室ケーシング２の外部と真空化雰囲気とされる処理室ケーシング２の内部空間との境界部であり、処理室ケーシング２の上部に配置されたロードロック部３と、搬入された基板１に対するスパッタリング処理が行なわれる処理室ケーシング２の内部空間上部に配置された基板処理室４とを備えている。
【００４４】
また、その周囲雰囲気が上記真空化された状態での基板１の搬入出を可能とするため、当該基板１の搬入出に際しては、基板１がその内部空間に収容配置され、当該内部空間が解除可能に密閉されるとともに、真空化された基板収容容器の一例である真空パック１０が用いられる。なお、図１においては、基板１がその内部に収容配置された真空パック１０が、処理室ケーシング２のロードロック部３に挿入配置されている状態を示している。
【００４５】
また、処理室ケーシング２の内部には、ロードロック部３との間で上記搬入出の際に基板１の受渡し、すなわち、ロードロック部３に上記挿入配置された真空パック１０との間でが基板１の受渡しが行なわれる基板受渡し位置Ｐ１（遮蔽位置の一例である）と、基板処理室４において基板１に対する上記処理が行なわれる処理位置Ｐ２との間で、基板１の搬送を行なう基板搬送装置５（基板移動装置の一例である）が備えられている。
【００４６】
また、処理室ケーシング２の内部空間は、基板搬送装置５による基板１の搬送が行なわれかつ基板処理室４を含む第１空間Ｓ１（基板処理空間）と、ロードロック部３が配置されている第２空間Ｓ２（基板搬入出空間）とにより構成されており、第１空間Ｓ１は、第２空間Ｓ２を介して、処理室ケーシング２の外部、すなわち、真空処理装置１００の外部と遮蔽可能に連通可能とされている。
【００４７】
さらに、真空処理装置１００においては、処理室ケーシング２の内部空間である第１空間Ｓ１の圧力を調整する第１圧力調整装置６と、第２空間Ｓ２の圧力を調整する第２圧力調整装置７とを備えており、互いに遮蔽された状態において、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２の圧力を、例えば、大気圧あるいは真空圧に個別に制御することが可能となっている。
【００４８】
また、このような上記非処理対象物である基板としては、例えば、ＰＥＴやポリイミド等により形成される樹脂フィルム状の基板（例えば、厚さ７５μｍ〜１２５μｍ）、ＰＥＴ、ポリイミド、アクリル、テフロン（登録商標）等により形成される樹脂基板、ＳｉウェハやＧａＡｓにより形成される半導体、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、セラミックス等により形成される誘電体、Ａｌ、Ｃｕ、ＳＵＳ（ステンレス材料）、Ｆｅ等の金属材料により形成される金属基板等がある。また、このような基板の形状は、略平板状の形状を有するような場合に限られず、立体的な形状等、その他様々な形態を有するような場合であってもよい。
【００４９】
また、このような基板に対して施される上記表面改質処理により、当該基板上に形成される膜（薄膜）は、様々な材料を用いて形成することができる。例えば、電極・配線等の用途に対しては、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ等の導電性材料が用いられ、誘電体膜の用途に対しては、ＡｌＮ、ＢＮ、Ｓｉ３Ｎ４等が用いられ、絶縁膜の用途に対しては、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３が用いられ、半導体膜の用途に対しては、Ｇｅ、Ｓｉ等が用いられる。また、このような電子工業的な用途の膜形成が行なわれるような場合のみに限られず、光学的、その他装飾等の用途の膜形成が行なわれるような場合であってもよい。
【００５０】
このような概略構成を有する真空処理装置１００における上記夫々の構成部の詳細な構成について、以下に順次説明する。
【００５１】
まず、基板１をその内部に収容配置する真空パック１０の構造を示す断面図を図２に示し、図２に示す真空パック１０の下方よりの平面図を図３に示す。
【００５２】
図２及び図３に示すように、真空パック１０は、上記内部空間を形成する中空部分を有する略円盤状の形状を有しており、略円盤状の形状を有し、その上面において、略円盤状の形状を有する基板１を解除可能に保持する下側容器の一例であるトレー１１と、このトレー１１とともに上記内部空間を形成して、当該内部空間を解除可能に密閉する上側容器の一例である蓋部１２とを備えている。
【００５３】
蓋部１２は、その略円盤形状を有する部分の図示下面に、トレー１１の上面におけるその円周状の外周端部全体と当接されることで、トレー１１に保持された基板１及びその周囲空間を密閉可能な環状の当接部１２ａを備えている。また、蓋部１２のその円盤形状を有する部分における略中央部分には、真空パック１０の内部空間と連通される連通通路１２ｂが形成されており、さらに、この連通通路１２ｂの外部側端部近傍には、その閉止動作により上記連通を遮断する開閉弁１２ｃが備えられている。このような開閉弁１２ｃ及び連通通路１２ｂが設けられていることにより、真空パック１０の内部空間を真空化して、当該真空化雰囲気を大気開放可能に保持することが可能となっている。なお、蓋部１２の当接部１２ａには、トレー１１との当接による上記内部空間の気密性を確保すべく、Ｏリング１２ｄが備えられている。また、このように、真空パック１０の内部空間を真空化することで、密閉化された上記内部空間とその外部空間との圧力差を利用して、蓋部１２の当接部１２ａとトレー１１との当接状態を保持して、トレー１１と蓋部１２とを一体的な状態を維持することが可能となっている。
【００５４】
また、トレー１１は、その上面における蓋部１２の当接部１２ａと当接されるその外周端部で囲まれた略平面領域を、基板１の配置面１１ａ（保持面の一例である）として備えている。さらに、この配置面１１ａの下方におけるトレー１１の内部には、磁性部材で形成された基板の固定部の一例である磁石１１ｂを多数備えている。例えば、スパッタリング処理が施される基板１の表面（図示上面）を所定のパターンが開口されるように覆う金属材料により形成されたマスク（図示しない）が、基板１を介して夫々の磁石１１ｂによる磁力にて吸着されることで、その間に配置された基板１を配置面１１ａに確実に保持することができる。
【００５５】
また、トレー１１の外周面には凹部１１ｃが形成されており、蓋部１２の外周部には、当接部１２ａが当接状態において、この凹部１１ｃと解除可能に係合される係合部材の一例である複数の係合爪１２ｅが備えられている。このような係合爪１２ｅと凹部１１ｃとが互いに係合されることで、蓋部１２とトレー１１とを互いに機械的に一体的な状態とすることができる。このように真空パック１０の内外空間の圧力差のみならず、機械的にも一体的な状態とさせていることで、例えば、真空パック１０の真空化状態が長期間放置されるような場合等、上記真空化雰囲気が維持できなくなったときに、トレー１１と蓋部１２との当接が解除されて、トレー１１や蓋部１２が落下することを防止することができる。
【００５６】
さらに、蓋部１２はその外周部分にフランジ部１２ｆを有しており、このフランジ部１２ｆは、処理室ケーシング２のロードロック部３に真空パック１０が挿入配置された状態において、ロードロック部３の略円孔状の開口部３ａの周部全体に当接することで、このロードロック室３を処理室ケーシング２の外部から遮蔽する機能を有している。また、このフランジ部１２ｆには、上記当接による密閉性を担保するためのＯリング１２ｇが備えられている。なお、真空パック１０における夫々の構成部材の接合部分には、上記内部空間等の密閉性を確保するための封止部材であるＯリングが必要な箇所に備えられている。
【００５７】
また、図１に示すように、基板搬送装置５は、基板１をその上面において保持する略円盤状の保持部材であり、かつ、基板受渡し位置Ｐ１と処理位置Ｐ２との間で移動される移動部材の一例である真空ハンド１３と、基板受渡し位置Ｐ１と処理位置Ｐ２との略中間位置である処理室ケーシング２の略中心位置をその回転中心として、真空ハンド１３を回転移動させることで、当該回転移動の軌道上に配置される基板受渡し位置Ｐ１と処理位置Ｐ２との間の移動を行なう回転移動装置１４と、基板受渡し位置Ｐ１と処理位置Ｐ２の下方に配置され、夫々の位置Ｐ１又はＰ２に位置された真空ハンド１３を押上げるあるいは当該押上げられた真空ハンド１３を下降させるという真空ハンド１３の昇降移動を行なう２台の昇降移動装置１５及び１６とを備えている。基板搬送装置５がこのような構成を備えていることにより、基板受渡し位置Ｐ１及び処理位置Ｐ２での真空ハンド１３の垂直方向の移動と、基板受渡し位置Ｐ１と処理位置Ｐ２との間での真空ハンド１３の水平方向の移動とが可能となっている。
【００５８】
また、図１においてはその詳細を図示しないが、夫々の昇降移動装置１５及び１６による真空ハンド１３の昇降移動の際には、真空ハンド１３における昇降動作軸１３ａと、夫々の昇降移動装置１５及び１６の昇降動作軸１５ａ、１６ａとが、解除可能に互いに一体的な状態とされることで、上記昇降移動が可能となっている。なお、回転移動装置１４による真空ハンド１３の回転移動が行なわれる際には、当該移動を阻害しないように、上記一体的な状態が解除された状態にて行なわれる。また、基板受渡し位置Ｐ１と処理位置Ｐ２との間の上記水平方向の移動を、回転移動装置１４による回転移動にて行なうことが可能となっていることにより、当該移動における真空ハンド１３の位置決めを容易なものとすることができるという効果がある。
【００５９】
また、回転移動装置１４は、例えば、真空ハンド１３を上記昇降可能に支持する支持部材１４ａと、この支持部材１４ａを上記回転中心回りに回転駆動させる回転駆動部１４ｂとを備えており、この回転駆動部１４ｂは、駆動モータとこの駆動モータによる駆動力を上記支持部材に伝達する駆動伝達機構により構成することができ、このような回転駆動部１４ｂは、そのメンテナンス等における取扱性や処理室ケーシング２内での塵埃発生抑制等の観点より、処理室ケーシング２の外部に配置される。また、夫々の昇降移動装置１５、１６における昇降動作軸１５ａ、１６ａの昇降駆動は、処理室ケーシング２の外部に設置されたシリンダ等により構成される昇降駆動部１５ｂ、１６ｂにより行なわれる。なお、このように回転駆動部１４ｂや昇降駆動部１５ｂ及び１６ｂが、処理室ケーシング２の外部に設けられることにより、処理室ケーシング２には貫通箇所が設けられることとなるが、処理室ケーシング２内の密閉性を確保すべく、Ｏリング等の封止部材が必要箇所に設けられている。
【００６０】
また、真空ハンド１３は、基板１を保持する機能の他に、処理室ケーシング２内の他の空間等を遮蔽（あるいは密閉）する機能をも併せ持っている。具体的には、基板受渡し位置Ｐ１に位置された状態の真空ハンド１３を、昇降移動装置１５により上昇させて、ロードロック部３内の第２空間Ｓ２を第１空間Ｓ１から遮蔽するように、ロードロック室３の下部周部３ｂ全体と当接可能となっている。また、処理位置Ｐ２に位置された状態の真空ハンド１３を、昇降移動装置１６により上昇させて、基板処理室４内の空間を第１空間Ｓ１から遮蔽するように、基板処理室４の開口部の下部周部４ａ全体と当接可能となっている。
【００６１】
このような夫々の当接状態のうちの真空ハンド１３によるロードロック室３の遮蔽状態（当接状態）を示すのが図２である。なお、図２においては、真空パック１０と処理室ケーシング２若しくは真空ハンド１３との関係を明確とするために、真空パック１０のみを図示実線で示しており、処理室ケーシング２及び真空ハンド１３を仮想線（２点鎖線）で示している。図２に示すように、基板受渡し位置Ｐ１において、上昇されてロードロック部３の下部周部３ｂ全体とその外周端部１３ｂにおいて当接された状態にある真空ハンド１３は、その外周端部１３ｂ全体で囲まれた上面側の領域をトレー保持面１３ｃとして、ロードロック部３に挿入配置状態にある真空パック１０のトレー１１の下面と略当接される（実際に当接される場合、及び実際には当接されていなくても、トレー１１の下面の極近傍に配置される程度の状態をも含む）ように形成されている。また、真空ハンド１３の外周端部１３ｂにおける上記当接面には、封止部材の一例であるＯリング１３ｅが設けられており、確実に上記遮蔽を行なうことが可能となっている。
【００６２】
また、トレー保持面１３ｃには、後述するような手段により、真空パック１０の密閉を解除して、基板１をその図示上面である配置面１１ａにおいて保持するトレー１１を、この基板１の保持状態のままで、配置して保持することが可能となっている。また、トレー保持面１３ｃの外周部には、保持部材の一例である複数の磁石１３ｄが設けられており、夫々の磁石１３ｄによる磁力でもって、トレー保持面１３ｃへのトレー１１の配置位置を保持することが可能となっている。なお、このような上記略当接が行なわれるトレー保持面１３ｃは、トレー１１の下面に対して、略全面に設けられているような場合（すなわち、図２に示すような場合）のみに限られるものではなく、部分的に設けられているような場合であってもよい。トレー保持面１３ｃに確実にトレー１１を保持することができればよいからである。
【００６３】
また、図２に示すように、真空ハンド１３の外周部近傍には、トレー保持面１３ｃに保持されるトレー１１の外周部に形成された凹部１１ｃと解除可能に係合される複数の係合爪１３ｆが備えられている。このような夫々の係合爪１３ｆは、真空パック１０から真空ハンド１３にトレー１１を受け渡す際に、夫々の係合爪１３ｆと凹部１１ｃとの係合動作及び当該係合状態で真空パック１０が下降されることにより、蓋部１２からトレー１１を引き剥す役割を担っており、確実な受渡し動作が担保されている。
【００６４】
また、図２に示すように、真空ハンド１３に備えられている夫々の係合爪１３ｆは、真空ハンド１３がロードロック部３の下部周部３ｂに当接された状態において、その一部が下部周部３ｂと当接することで、夫々の係合爪１３ｆが回動されて、トレー１１の凹部１１ｃと係合可能に開いた状態となるように取り付けられている。また、真空ハンド１３が下降されてロードロック部３との当接が解除されると、同様に夫々の係合爪１３ｆの上記当接も解除され、これにより、夫々の係合爪１３ｆが閉じた状態とされ、凹部１１ｃと自動的に係合されるように構成されている。また、真空パック１０の蓋部１２に備えられている夫々の係合爪１２ｅも同様な構成となっており、フランジ部１２ｆがロードロック部３の開口部３ａと当接状態において、夫々の係合爪１２ｅが開いた状態とされ、当該当接状態が解除されると、夫々の係合爪１２ｅが閉じて、トレー１１の凹部１１ｃと係合することが可能とされている。蓋部１２の夫々の係合爪１２ｅと真空ハンド１３の夫々の係合爪１３ｆとがこのような当接及び当接解除による開閉機能を有していることにより、トレー１１の落下防止等の安全対策を図りながら、蓋部１２と真空ハンド１３との間で、基板１を保持したトレー１１の受渡しを確実に行なうことが可能となっている。
【００６５】
また、図１に示すように、基板処理室４には、高周波電力を印加可能にその上部に配置された電極部の一例であるスパッタ電極２０と、処理室ケーシング２の外部に配置され、このスパッタ電極２０に高周波電力を印加する高周波電源２１と、基板処理室４内に所定の反応ガスを供給するガス供給部２２とが備えられている。なお、このガス供給部２２は、例えば、上記反応ガスとしてＡｒガスを供給する供給配管２２ａ、マスフローコントローラ２２ｂ、及び、ガスバルブ２２ｃとにより構成されており、所定の流量の反応ガスを供給することが可能となっている。
【００６６】
また、基板搬送装置５の真空ハンド１３が処理位置Ｐ２に位置されて、基板処理室４の下部周部４ａと当接された状態、すなわち、真空ハンド１３により基板処理室４が密閉された状態において、真空ハンド１３により保持状態にあるトレー１１に載置された基板１が、基板処理室４内において、スパッタリング処理が可能な位置に配置されるように、基板処理室４が構成されている。このようにトレー１１により保持された状態の基板１が上記位置に配置されることで、ガス供給部２２より所定量の上記反応ガスを供給しながら、高周波電源２１よりスパッタ電極２０に高周波電力を印加することで、基板１に対するスパッタリング処理を施すことが可能となっている。
【００６７】
また、図１に示すように、第１空間Ｓ１の圧力を調整する第１圧力調整装置６と、第２空間Ｓ２の圧力を調整する第２圧力調整装置７は、例えば、共通の圧力源と、上記圧力源から夫々の空間Ｓ１、Ｓ２に個別に連通された導圧管路２３、２４により構成されている。上記共通の圧力源としては、例えば、真空化するための真空排気装置の一例であるロータリーポンプ２５と、上記真空化を解除して大気圧化雰囲気とするための窒素ガス供給部２６とが備えられている。また、ロータリーポンプ２５と窒素ガス供給部２６とに接続されて、真空排気と窒素ガスのパージ（供給）とを選択的に行なうことを可能とする導圧管路２３は、第１空間Ｓ１にその一端が連通されている。同様に、ロータリーポンプ２５と窒素ガス供給部２６とに接続されて、真空排気と窒素ガスのパージとを選択的に行なうことを可能とする導圧管路２４は、第２空間Ｓ２にその一端が連通されている。また、夫々の導圧管路２３、２４の途中には、上記選択的な圧力の伝達を可能とするため、複数の開閉弁（コントロール弁）２７Ａ〜２７Ｆが設けられている。なお、導圧管路２３におけるロータリーポンプ２５との連通を行なう管路の途中には、第１空間Ｓ１における高精度な真空圧制御を担保すべく、クライオポンプ２８がさらに備えられている。
【００６８】
このような構成を有する真空処理装置１００における基板１の搬入出動作、及び基板１に対するスパッタリング処理動作を統括的に制御する制御装置９が、真空処理装置１００には備えられている。具体的には、制御装置９は、基板搬送装置５による搬送動作、高周波電源２１によるスパッタ電極２０への高周波電力の印加動作、ガス供給部２２による反応ガスの供給動作（供給量の制御動作も含む）、第１圧力調整装置６による第１空間Ｓ１の圧力調整動作、及び第２圧力調整装置７による第２空間Ｓ２の圧力調整動作の夫々の動作制御を、互いに関連付けながら統括的に行なうことが可能となっている。なお、図１においては図示しないが、第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２における確実な圧力制御を可能とするため、第１空間Ｓ１内及び第２空間Ｓ２内には、圧力検出センサ等が設けられている。
【００６９】
次に、このような構成を有する真空処理装置１００において、真空パック１０内に収容配置された基板１が搬入されて、当該搬入された基板１に対してスパッタリング処理を行ない、その後、この処理が行われた基板１を再び真空パック１０内に収容配置させて、真空処理装置１００より搬出する一連の動作について説明する。なお、以下に説明する夫々の動作は、真空処理装置１００が備える制御装置９により、互いの動作が関連付けられながら統括的に行なわれる。また、以下の説明においては、基本的には図１に示す真空処理装置１００における上記夫々の動作の説明を行なうものとするが、各々の動作の説明の理解を容易なものとするために、図１に示す真空処理装置１００をさらに簡略化した部分的な模式図を用いて、その動作の説明を行なうものとする。
【００７０】
まず、基板１が搬入される前における真空処理装置１００の部分的な模式図を図４に示す。図４に示すように、真空処理装置１００においては、基板搬送装置５の真空ハンド１３が基板受渡し位置Ｐ１に位置されて、その外周端部１３ｂがロードロック部３の下部周部３ｂに当接され、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との連通が遮蔽された状態、すなわち、第１空間Ｓ１が装置外部に対して密閉された状態とされている。また、ロードロック部３は装置外部に対して開放された状態とされており、第２空間Ｓ２が大気開放された状態とされている。さらに、第１空間Ｓ１は、導圧管路２３を通して第１圧力調整装置６により（すなわち、ロータリーポンプ２５及びクライオポンプ２８により）真空排気されて、真空化雰囲気が保持された状態とされている。
【００７１】
次に、真空パック１０の模式図を図５に示す。図５に示すように、真空処理装置１００の外部においては、スパッタリング処理が施される基板１が、トレー１１の配置面１１ａ上に配置されるとともに、蓋部１２の当接部１２ａがトレー１１の上面における外周端部全体と当接されるように、蓋部１２がトレー１１の上面に配置されて、真空パック１０の内部に基板１が収容配置された状態にて、真空パック１０が密閉される。さらに、蓋部１２の連通通路１２ｂ及び開閉弁１２ｃは、排気手段３０を接続して、上記密閉状態において、開閉弁１２ｃを開動作させるとともに、排気手段３０にて真空パック１０の内部空間の空気を排気することで、当該内部空間を真空化する。これにより、真空パック１０の内外において圧力差を生じさせることができ、この圧力差を利用して、真空パック１０の内部空間を真空化雰囲気に保ちながら、当該内部空間を確実に密閉することができる。なお、真空パック１０の内部空間が所定の真空圧力に保たれた後は、開閉弁１２ｃを閉止するとともに排気手段３０を停止させて、開閉弁１２ｃと排気手段３０との接続を解除する。
【００７２】
次に、図６の真空処理装置１００の部分的な模式図に示すように、その内部空間に基板１が収容配置されるとともに、当該内部空間が真空化された状態の真空パック１０を、図４に示した状態にある真空処理装置１００のロードロック部３に挿入配置させる。この挿入配置により、真空パック１０における蓋部１２のフランジ部１２ｆが、ロードロック部３の開口部３ａと当接され、この当接により、ロードロック部３内の第２空間Ｓ２と、装置外部との連通が遮蔽され、第２空間Ｓ２が密閉されることとなる。さらに、蓋部１２に吸着保持されている状態にある真空パック１０のトレー１１は、真空ハンド１３のトレー保持面１３ｃに略当接された状態とされる。なお、この状態においては、第１空間Ｓ１は真空雰囲気の状態にあり、第２空間Ｓ２、すなわち、ロードロック部３内における真空パック１０の外部空間は、密閉されているものの大気圧雰囲気の状態にある。また、真空パック１０の内部空間Ｓ３は、真空雰囲気の状態が保たれており、第２空間Ｓ２と内部空間Ｓ３との圧力差により、基板１を保持するトレー１１が、蓋部１２に吸着保持された状態とされている。
【００７３】
その後、図７の真空処理装置１００の部分的な模式図に示すように、第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２が個別に密閉された状態において、導圧管路２４を通じて第２圧力調整装置７により第２空間Ｓ２内を真空排気して、第２空間Ｓ２を真空化雰囲気とさせる。これにより、真空パック１０の内部空間Ｓ３の圧力と第２空間Ｓ２の圧力との間に、圧力差がなくなり、上記圧力差により生じていたトレー１１の蓋部１２への吸着が解除、すなわち、真空パック１０の密閉が解除されることとなる。従って、基板１を保持した状態において、トレー１１はその自重等により、その下方において略当接状態にある真空ハンド１３のトレー保持面１３ｃへ受け渡されることとなる。なお、このようにトレー１１の自重により、蓋部１２から真空ハンド１３へのトレー１１の受渡しが行なわれるような場合に代えて、メカニカルクランプ機構や磁力等の外力を用いて、あるいは、上記自重と外力とが組み合わされて、上記トレー１１の受渡しが行なわれるような場合であってもよい。
【００７４】
なお、このような真空パック１０の密閉解除のための第２空間Ｓ２と内部空間Ｓ３との圧力の関係は、第２空間Ｓ２の圧力を、内部空間Ｓ３の圧力と略同じにするか、あるいは、内部空間Ｓ３の圧力よりも低くすることが必要である。
【００７５】
その後、図８に示すように、基板１を保持するトレー１１が受け渡された真空ハンド１３が、基板搬送装置５の昇降移動装置１５により下降されて、蓋部１２よりトレー１１が物理的にも完全に真空ハンド１３へ受け渡されたこととなる。また、この真空ハンド１３の下降移動により、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との間の遮蔽が解除されて、互いの空間が連通状態とされる。真空パック１０の蓋部１２は、ロードロック部３の開口部３ａと当接された状態が保持されており、第２空間Ｓ２と連通された第１空間Ｓ１を、処理室ケーシング２の外部に対して密閉している。このような第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との連通を考慮すれば、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２の夫々の圧力は、略同じ保持された状態で、上記連通が行なわれることが望ましい。なお、この連通の際には、第１圧力調整装置６及び第２圧力調整装置７とにより、第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２の圧力が調整される。ただし、このような場合に代えて、第２空間Ｓ２の容積が第１空間Ｓ１の容積と比して十分に小さいような場合にあっては、第１圧力調整装置６のみにより第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２の圧力が調整されるような場合であってもよい。いずれか一方の圧力調整装置により上記圧力調整を行なう場合の方が、その制御性が良い場合もあるからである。
【００７６】
その後、図９に示す真空処理装置１００の部分的な模式図のように、基板搬送装置５の回転移動装置１４により真空ハンド１３が回転移動されて、基板受渡し位置Ｐ１から処理位置Ｐ２へと移動される。処理位置Ｐ２に回転移動された真空ハンド１３は、昇降移動装置１６により上昇されて、真空ハンド１３の外周端部１３ｂが基板処理室４の下部周部４ａと当接されて、基板処理室４が第１空間Ｓ１に対して密閉される。この当接により、昇降移動装置１６による真空ハンド１３の上昇移動が停止される。
【００７７】
また、この当接により、真空ハンド１３のトレー保持面１３ｃに保持されたトレー１１及び基板１が基板処理室４の内部に位置された状態とされる。この状態において、ガス供給部２２より反応ガスを基板処理室４内に導入するとともに、高周波電源２１により高周波電力をスパッタ電極２０に印加し、基板１に対するスパッタリング処理を行なう。当該スパッタリング処理が完了すると、高周波電源２１による高周波電力の印加動作及びガス供給部２２よりの反応ガスの供給動作が停止される。
【００７８】
その後、昇降移動装置１６により真空ハンド１３が下降されて、基板処理室４の密閉が解除され、回転移動装置１４により真空ハンド１３が回転移動されて、処理位置Ｐ２から基板受渡し位置Ｐ１にまで移動され、先に説明した図８に示す状態とされる。さらに、昇降移動装置１５により真空ハンド１３が上昇されて、図１０に示すように、真空ハンド１３の外周端部１３ｂとロードロック部３の下部周部３ｂとが当接されるとともに、真空ハンド１３に保持されているトレー１１の上面における外周端部と、蓋部１２の当接部１２ａとが互いに当接される。これにより、真空パック１０の内部空間Ｓ３、第２空間Ｓ２、及び第１空間Ｓ１の夫々の空間が、互いに密閉された状態とされる。なお、この状態においては、夫々の空間Ｓ１〜Ｓ３は、略同じ圧力、すなわち、真空化雰囲気とされている。
【００７９】
その後、図１０に示すように、第１圧力調整装置６により第１空間Ｓ１の圧力を調整して真空雰囲気に保持したまま、第２圧力調整装置７により第２空間Ｓ２内に、窒素ガスをパージして、真空雰囲気から大気圧雰囲気となるように、第２空間Ｓ２の圧力を調整する。これに対して、真空パック１０の内部空間Ｓ３は、第２空間Ｓ２に対して遮蔽された状態にあるため、真空雰囲気が保たれた状態にある。これにより、真空パック１０の内部空間Ｓ３と第２空間Ｓ２との間に、真空圧力と大気圧力というよう圧力差が生じることとなり、この圧力差により、真空ハンド１３のトレー保持面１３ｃに保持されていたトレー１１が、真空パック１０の蓋部１２に吸着保持されることとなり、スパッタリング処理が施された基板１を保持するトレー１１が、真空ハンド１３から蓋部１２に受け渡されることとなる。
【００８０】
その後、スパッタリング処理が施された基板１をその内部に収容配置する真空パック１０を、ロードロック部３より取り出すことにより、窒素ガスのパージにより大気圧雰囲気とされた第２空間Ｓ２と装置外部との遮蔽が解除される。
【００８１】
取り出された真空パック１０は、必要に応じて他の処理が行なわれる他の真空処理装置に挿入配置されることで、上述のような処理を同様な手法で行なうことができる。このような処理が繰り返し行われた基板１をその内部に収容配置する真空パック１０より、基板１を取り出す場合には、図１１の模式図に示すように、蓋部１２の連通通路１２ｂに取り付けられて閉止状態にある開閉弁１２ｅを開放することで、真空パック１０の内部空間Ｓ３に外部の大気をパージすることができ、内部空間Ｓ３を大気圧雰囲気とすることができる。これにより、基板１を保持するトレー１１を蓋部１２から容易に取り外すことができ、トレー１１に保持された基板１を取り出すことができる。
【００８２】
ここで、ここで本明細書において用いられている「真空」（あるいは真空化雰囲気）とは、大気圧力に対して減圧された状態（雰囲気）を含むものである。具体的には、真空パック１０の内部空間Ｓ３の真空化とは、（１）この真空パック１０を形成するトレー１１と蓋部１２との互いの当接状態（あるいは密着状態）を維持することができるような内部空間Ｓ３の減圧化状態（減圧化雰囲気）を含むものである。このような減圧化圧力は、例えば、この内部空間Ｓ３の表面積と当該減圧化圧力とに基づいて算出される力が、トレー１１の自重による力よりも大きくなるように決定される。（２）また、ロードロック部３内に挿入配置された真空パック１０は、第２空間Ｓ２の圧力調整、及び第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とを遮蔽する真空ハンド１３の下降により、トレー１１と蓋部１２とが分離されて、その内部空間Ｓ３が開放され、第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２と一体的な空間とされることとなる。従って、このような観点からは、真空パック１０の内部空間Ｓ３の上記減圧化圧力は、真空パック１０の開放により、基板１に対する処理が行なわれる第１空間Ｓ１の圧力に影響を与えないような圧力とすることが望ましい。このような圧力としては、例えば、１×１０−３Ｐａ以下程度の圧力とすることが望ましい。
【００８３】
次に、このような真空化雰囲気にて基板１を収容配置し、当該雰囲気を保持したままで真空処理装置１００に基板１を搬入して、処理後の基板１に対して真空化雰囲気を保持したままで、再びその内部に収容配置させて真空処理装置１００より搬出させるというような動作を可能とための真空パック１０に求められる種々の条件について説明する。
【００８４】
まず、真空パック１０においては、その内部空間を真空雰囲気に保つ必要があることより、この内部空間の真空圧力、すなわち真空パック１０の外部の大気圧力に十分に耐えうる構造を有していることが求められる。そのため、真空パック１０を構成するトレー１１と蓋部１２は、上記圧力に対して機械的に十分に耐えることができる構造を有していなければならない。
【００８５】
さらに、真空パック１０内に収容配置された基板１は、真空処理装置１００内において、トレー１１の配置面１１ａに配置保持された状態にて取り扱われることとなり、基板処理室４においても、トレー１１に保持された状態にてスパッタリング処理が行われることとなる。また、このスパッタリング処理の際には、基板１に対する熱的ダメージの発生を防止するために、基板１の冷却を行なう必要があり、そのため、基板１を保持するトレー１１を冷却することで、トレー１１を介して基板１の冷却を行なう必要がある。このトレー１１は、真空パック１０として真空処理装置１００の外部より、基板１と共に搬入されるため、上記冷却にあたっては常温からの冷却開始となる。従って、基板１に対して、確実かつ迅速な（処理時間短縮のため）冷却を行なうためには、トレー１１の熱容量が小さいことが求められる。
【００８６】
なお、このようなトレー１１及び基板１に対する冷却は、例えば、トレー１１と直接的に接触する真空ハンド１３に冷却機能を備えさせることにより行なうことができる。例えば、真空ハンド１３の内部に冷媒、例えば温度制御された冷却水を循環させて、真空ハンド１３のトレー保持面１３ｃに接触されているトレー１１を冷却することができる。また、真空ハンド１３のトレー保持面１３ｃとトレー１１の下面との間に、冷媒、例えばＡｒガスを直接的に供給することで、トレー１１の冷却を行なうこともできる。
【００８７】
従って、真空パック１０において、蓋部１２に対しては、大気圧（あるいは真空圧）に耐え得る構造を持たせる必要があり、一方、トレー１１に対しては、上記大気圧に耐え得る構造を有し、かつ、その熱容量が小さいことが求められる。このような条件を考慮して、トレー１１の形状を決定し、かつ、上記冷却に必要な時間等を求める方法を、一例として以下に説明する。
【００８８】
まず、例えば、スパッタリング処理等の処理における冷却工程において、必要なトレー１１の大きさ、及び、許容されるたわみ量を、基板１に対して施される処理の内容や基板１の材質や性質、トレー１１に対する冷却方法、真空処理装置１００の構造等の諸条件に基づいて総合的に判断して決定する。例えば、トレー１１に対して、輻射及びガス冷却の手段を用いて基板１の冷却を行なう場合、トレー１１の大きさ（直径）をφ２６０ｍｍとし、許容されるたわみ量を０．２ｍｍ以下とする。
【００８９】
次に、トレー１１と蓋部１２により真空パック１０を形成し、その内部空間を真空雰囲気とした時の内外圧力差により生じるたわみ量τｍａｘが、上記許容たわみ量τｏ以下となるトレー１１の板厚を、数１に示す関係式を用いて求める。
τｏ≧τｍａｘ＝０．１７４  ×  （Ｐａ４）／（Ｅｈ３）・・・（数１）
なお、ここで、τｍａｘは中央たわみ、Ｐは圧力、ａはトレー１１の半径、Ｅはヤング率、ｈはトレー１１の板厚である。数１によれば、トレー１１の板厚ｈは６ｍｍと求めることができる。なお、この板厚ｈの決定にあたっては、トレー１１の熱容量を小さくするために、できる限り板厚を小さく決定する必要がある。
【００９０】
また、スパッタリング処理における基板１の熱的ダメージを考慮した必要な冷却温度を設定する。それとともに、トレー１１に対する冷却実験を行ない、冷却に必要な時間（タクト）を求める。例えば、トレー１１を、常温（例えば、２５℃）から１０℃にまで冷却するような場合にあっては、図１２の上記冷却実験結果に示すようにトレー１１の温度と真空ハンド１３の温度との関係より、冷却時間が処理時間（成膜時間）より長くならないように、冷却時間Ｓ’決定するとともに、真空ハンド１３の冷却のための水温や水量等を調整する。なお、図１２においては、縦軸にトレー１１及び真空ハンド１３の温度Ｔを示し、横軸に時間Ｓを示している。
【００９１】
また、上記説明においては、トレー１１が基板１を保持する機能のみを有している場合について説明したが、本第１実施形態はこのような場合にのみ限定されるものではない。このような場合に代えて、例えば、図１３に示すように、基板処理室５４における処理の際に、トレー５１が電極としての機能をもさらに備えているような場合であってもよい。
【００９２】
図１３に示すように、具体的には、真空ハンド１３によりトレー５１が基板処理室５４内に配置された状態、すなわち、真空ハンド１３による基板処理室５４が密閉された状態で、トレー５１の表面と当接される（例えば、メタルタッチさせる）端子部５２が基板処理室５４には備えられている。この端子部５２には、処理室ケーシング２の外部に備えられたさらに別の高周波電源５３に接続されている。これにより、高周波電源５３により端子部５２を通してトレー５１に高周波電力を印加することが可能となっている。
【００９３】
このようにトレー５１を基板電極として高周波電力が印加可能とされていることにより、基板１に対する様々な処理を可能とすることができる。また、一枚の基板１に対して、一枚のトレー５１が対応するということを利用すれば、個々の基板１の特性に応じた電極機能をトレー５１に備えさせることが可能となり、多様化された基板１の処理に対して柔軟に対応することが可能となる。なお、上記においては、トレー５１が、高周波電力が印加される電極として用いられる場合について説明したが、このような場合に代えて、トレー５１が単にアース電極として用いられるような場合であってもよい。このような場合にあっては、さらに多様化した処理内容に対応することが可能となる。
【００９４】
また、上記においては、真空パック１０が、略円筒状の形状を有しているような場合について説明したが、本実施形態はこのような場合のみに限定されるものではない。このような場合に代えて、例えば、角筒等他の形状を有するような場合であっても可能である。ただし、真空パック１０を略円筒状の形状とするような場合にあっては、上記円筒の中心周りの回転方向の位置合わせを容易なものとすることができるという利点がある。
【００９５】
上記第１実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。
【００９６】
まず、真空処理装置１００が、非処理対象物である基板１の処理室ケーシング２内への搬入出が行なわれるロードロック部３の内部空間である第２空間Ｓ２と、この第２空間Ｓ２を介してのみ装置外部と連通される基板処理室４が配置されている第１空間Ｓ１とを備え、第２空間Ｓ２と装置外部との連通がロードロック部３に挿入配置された真空パック１０の蓋部１２により遮蔽可能とされ、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との連通が真空ハンド１３により遮蔽可能とされていることにより、真空化雰囲気とされた真空パック１０の内部空間に収容された基板１を、第２空間Ｓ２を通して第１空間Ｓ１内に当該真空化雰囲気を保持したままの状態で搬入して処理可能とさせることができ、かつ、当該処理済みの基板１を真空化雰囲気を保持したままの状態で、第２空間Ｓ２から第１空間Ｓ１を介して再び真空パック１０内へ収容配置させて、装置外部に搬出可能とすることができる。
【００９７】
従って、真空化雰囲気中において、保管あるいは搬送等を行なうことが求められる基板１に対して、真空処理装置１００内への基板１の搬入から、処理の実施、搬出まで、上記真空化雰囲気を確実に保持することができ、このような環境条件が求められる基板の処理に確実に対応することができる。
【００９８】
具体的には、真空パック１０がロードロック部３に挿入配置された状態において、真空パック１０を形成する蓋部１２のフランジ部１２ｆが、ロードロック部３の開口部３ａと当接されることで、第２空間Ｓ２と装置外部空間とが遮蔽されるように、蓋部１２及びロードロック部３が形成されていることにより、上記遮蔽のための特別な機構を設けることなく、ロードロック部３への真空パック１０の挿入配置動作のみで、上記遮蔽を行なうことができ、真空処理装置１００の構成を簡単なものとすることができる。
【００９９】
さらに、処理室ケーシング２内において、基板受渡し位置Ｐ１と処理位置Ｐ２との間の基板１の搬送を行なう基板搬送装置５が備える真空ハンド１３が、基板受渡し位置Ｐ１に位置されて、かつ、上昇されることにより、その外周端部１３ｂがロードロック部３の下部周部３ｂ全体と当接可能と構成されていることにより、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との連通を遮蔽することができる。
【０１００】
また、このように真空ハンド１３が遮蔽位置に位置された状態において、真空ハンド１３のトレー保持面１３ｃと、ロードロック部３に挿入配置された状態の真空パック１０のトレー１１の下面とが、略当接された状態とさせることができることにより、真空パック１０を形成する蓋部１２と真空ハンド１３との間で、基板１が保持されたトレー１１の受渡しを円滑に行なうことが可能となる。
【０１０１】
真空パック１０の内部空間Ｓ３の真空圧力により蓋部１２に吸着保持されている状態のトレー１１を、真空ハンド１３に受け渡すような場合にあっては、上記密閉された状態でありかつ大気圧雰囲気にある第２空間Ｓ２を、第２圧力調整装置７により真空化雰囲気として、内部空間Ｓ３と第２空間Ｓ２との圧力差を無くすことにより、例えば、トレー１１の自重等を利用して、トレー１１を真空ハンド１３に受け渡すことができる。
【０１０２】
逆に、真空ハンド１３のトレー保持面１３ｃに保持された状態のトレー１１を、蓋部１２に受け渡すような場合にあっては、真空ハンド１３により第２空間Ｓ２を密閉するとともに、真空ハンド１３に保持された状態にあるトレー１１の外周端部全体を、蓋部１２の当接部１２ａに当接させた状態、すなわち、第２空間Ｓ２と真空パック１０の内部空間Ｓ３とを互いに遮蔽した状態において、第２圧力調整装置７により第２空間Ｓ２を大気圧雰囲気とさせることにより、真空パック１０の内外の圧力差を利用して、トレー１１を蓋部１２に吸着保持させて受け渡すことができる。
【０１０３】
このようにロードロック部３に挿入配置された真空パック１０に対して、その内外空間における圧力差を調整することで、真空パック１０の開放動作及び閉止動作を行なうことができ、真空パック１０の開閉動作を簡単な構成で確実かつ円滑に実現することができる。
【０１０４】
また、このように真空パック１０を用いて処理室ケーシング２内に搬入して、真空ハンド１３に受け渡された基板１は、基板搬送装置５における回転移動装置１４により真空ハンド１３が回転移動されることにより、その回転移動の軌跡上に配置された基板受渡し位置Ｐ１と処理位置Ｐ２との間での移動を行なうことができる。特に、上記軌跡上に基板受渡し置Ｐ１と処理位置Ｐ２とが配置されていることは、真空ハンド１３の位置決めを容易なものとすることができるという点において効果的なものとなる。
【０１０５】
また、処理位置Ｐ２において、真空ハンド１３が上昇されて、真空ハンド１３の外周端部１３ｂ全体が基板処理室４の下部周部４ａと当接されることで、真空ハンド１３により基板処理室４を第１空間Ｓ１から遮蔽するように密閉することができる。また、この密閉とともに真空ハンド１３により保持されたトレー１１及びトレー１１に保持された基板１を、基板処理室４内における処理可能な位置に配置することができることにより、基板１に対する処理開始までに要する時間を、必要最小限の時間とすることができる。従って、真空処理装置１００における基板１に対する処理に要する時間、すなわち、処理タクトを短縮化することができ、効率的な処理を行なうことが可能となる。
【０１０６】
さらに、真空処理装置１００において取り扱われる基板１は、常に、トレー１１の配置面１１ａに保持された状態で取り扱われることとなり、真空パック１０から真空ハンド１３への基板１の受渡し、基板搬送装置５による基板受渡し位置Ｐ１と処理位置Ｐ２との間での基板１の移動動作、基板処理室４における基板１に対する処理動作、及び真空ハンド１３から真空パック１０への基板１の受渡し動作の際においても、基板１に対して直接的に触れることなく、トレー１１に基板１が配置された状態で上記夫々の動作を行なうことができる。
【０１０７】
従って、上記搬送動作等において、基板１を損傷させる恐れを確実に防止することができ、多様化され様々な形状を有する基板１の搬送に対応することができる。このような効果は、特に、そのもの自体ではその形態を保持することが困難であるという特徴を有する薄いシート状あるいはフィルム状の基板の搬送や、その表面が軟らかい材料（膜等）で形成されているような傷付けられやすいような基板の搬送に効果的なものとなる。
【０１０８】
また、トレー１１に、例えば、複数の磁石１１ｂを内蔵させることで、その配置面１１ａに配置された基板１を直接的あるいはマスク等を介して、その配置位置を固定することができ、さらに、この固定位置は、真空処理装置１００への基板１の搬入から、処理実施、搬出まで維持されているため、トレー１１を介して搬送される基板１の位置決め精度を低下させることはない。
【０１０９】
また、トレー１１は、真空パック１０の内部空間の真空圧に耐え得る構造を有していること、及び、基板１の処理に際して、この基板１を確実に冷却できるようにその熱容量が小さいことという２つの条件を共に満たすように、処理が施される個々の基板１の特性に応じて形成することができるため（すなわち、基板１とトレー１１とは、一対一に対応しているため）、多様化される基板１の種類に応じて、上記夫々の条件を満たす範囲内で設計の自由度を高めることができ、様々な種類の基板処理に対応することが可能となる。
【０１１０】
（第２実施形態）
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、本発明の第２の実施形態にかかる真空処理システムについて以下に説明する。このような真空処理システムは、例えば、互いに異なる複数種類の真空処理を１枚の基板に対して施すような処理システムであり、上記各々の真空処理を施す複数台の真空処理装置と、上記夫々の真空処理装置間において、基板を収容配置する真空パックの搬送を行なう搬送装置とにより構成されるものである。以下の夫々の真空処理システムの説明においては、各々の真空処理装置自体は、基本的には、その外観形状や細部を除いては、上記第１実施形態の真空処理装置１００と同じ構成となっているため、上記各々の真空処理装置自体の構成の説明は省略するものとし、真空処理システム全体としての構成の説明を中心に説明するものとする。
【０１１１】
まず、複数の真空処理装置が放射状に配置されたクラスター型の真空処理システム２００の模式的な構成（平面的な構成）を示す模式図を図１４に示す。図１４に示すように、真空処理システム２００は、上記第１実施形態の真空処理装置１００と同様な構成を有する真空処理装置２５０を複数台、例えば６台を、放射状に均等配置させて備えている。これらの真空処理装置２５０は、上記放射状の配置中心Ｑの内側に夫々のロードロック部２０３が位置され、かつ、配置中心Ｑの外側に夫々の基板処理室２０４が位置されるように，配置されている。
【０１１２】
また、夫々の真空処理装置２５０の間には、基板１が収容配置される真空パック１０を一時的に配置可能な真空パック置き台２６０が配置されている。これらの真空パック置き台２６０は、真空パック１０を一時的に配置させることで、配置された真空パック１０に対する必要な処置、例えば、真空パック１０への基板１の収容配置及びその内部空間の真空化作業、あるいは、処理済みの基板１が収容配置されている真空パック１０の内部空間を大気開放して、基板１を取り出す作業等を行なうことが可能となっている。
【０１１３】
さらに、図１４に示すように、真空処理システム２００においては、夫々の真空パック置き台２６０に配置された夫々の真空パック１０を、大気雰囲気中にて解除可能に保持しながら、配置中心Ｑ回りに所定の角度だけ回転移動させることで、夫々の真空処理装置２５０のロードロック部２０３に真空パック１０を挿入配置させる、あるいは、夫々のロードロック部２０３に挿入配置されている真空パック１０を保持して取り出し、配置中心Ｑ回りに所定の角度だけ回転移動させることで、夫々真空パック置き台２６０に夫々の真空パック１０を配置させることを可能とする大気移送ハンド装置２７０が備えられている。この大気移送ハンド装置２７０は、夫々の真空処理装置２５０のロードロック部２０３の配置に合致するように形成され、真空パック１０を解除可能に保持する６本の保持ハンド２７１と、夫々の保持ハンド２７１を互いの配置関係を保持しながら配置中心Ｑ周りに回転移動させる回転移動装置（図示しない）とを備えている。
【０１１４】
このような真空処理システム２００においては、一の真空パック置き台２６０に配置され、基板１を収容配置する真空パック１０を、保持ハンド２７１にて保持して上記回転移動装置により所定の角度だけ回転移動させることで、上記一の真空パック置き台２６０に隣接配置されている真空処理装置２５０のロードロック部２０３に、真空パック１０を挿入配置することができる。この挿入配置により、当該真空処理装置２５０にて基板１に対する処理（例えばスパッタリング処理）を行なうことができる。
【０１１５】
さらに、この処理された基板１を収容配置する真空パック１０を保持して、上記回転移動装置により所定の角度だけ回転移動させることで、この真空パック１０を隣接する別の真空パック置き台２６０に配置させるとともに、上記一の真空パック置き台２６０に配置された別の真空パック１０を別の保持ハンド２７１にて保持する。その後、さらに夫々の保持ハンド２７１を所定の角度だけ回転移動させることで、夫々の真空パック１０を、夫々の真空処理装置２５０のロードロック部２０３に同時的に挿入配置させて、夫々の真空処理装置２５０において夫々の基板１に対する所定の処理を同時的に行なうことができる。このような動作を順次繰り返して行なうことで、夫々の真空パック１０に収容配置されている基板１に対して、複数の真空処理装置２５０にて順次所定の処理を行なうことができる。
【０１１６】
このような真空処理システム２００によれば、複数の真空処理装置２５０にて異なる種類の処理を施す必要がある基板１、例えば、多層構造の基板に対して、上記夫々の処理を施すような場合であっても、従来の装置のように、基板１の真空移載ユニットや真空コンベア等を設けることなく、大気移送ハンド装置２７０を用いることで対応することができる。従って、このような真空処理システム２００の設備コストを抑えることが可能となる。
【０１１７】
また、夫々の真空処理装置２５０と大気移送ハンド装置２７０とは、互いに機械的に連結された構造とはなっていないため、非処理対象物である基板１に対する処理内容に応じて、真空処理装置２５０の交換等を容易に行なうことができ、真空処理システムの工程変更や生産品種の変更に柔軟かつ容易に対応することができる。
【０１１８】
また、夫々の保持ハンド２７１と真空処理装置２５０との配置が合致されていることにより、一の真空パック２７１を保持ハンド２７１にて保持して、一の真空処理装置２５０のロードロック部２０３に挿入配置させることで、他の真空パック２７１を他の保持ハンド２７１にて保持して、他の真空処理装置２５０のロードロック部２０３に挿入配置させることができる。従って、複数の真空パック１０の移動を効率的に行なうことができ、基板に対する効率的な処理を行なうことが可能となる。
【０１１９】
なお、上記においては夫々の保持ハンド２７１が真空パック１０の蓋部１２を保持するような場合について説明したが、このような場合に代えて、夫々の保持ハンド２７１と蓋部１２とが一体的に構成されているような場合であってもよい。このような場合いあっては、蓋部１２の保持動作を不要とすることができ、工程に要する時間を短縮化することが可能となる。
【０１２０】
次に、このような真空処理システムのいくつかの変形例について以下に説明する。
【０１２１】
まず、図１５に示す真空処理システム３００は、複数の真空処理装置が一の円周上に配置されて一体的な構成とされたクラスター型の真空処理システムである。図１５に示すように、真空処理システム３００においては、複数のロードロック部３０３と基板処理室３０４とが、上記一の円周上に配置されている。また、各々のロードロック部３０３の近傍には、隣接する一のロードロック部３０３に挿入配置された真空パック１０を解除可能に保持して、大気雰囲気中にて各々のロードロック部３０３に移動させて挿入配置させる大気移送ハンド装置３７０が夫々備えられている。
【０１２２】
真空処理システム３００がこのような構成を採ることにより、一の基板処理室３０４にて処理された基板１が収容配置された真空パック１０を、大気移送ハンド装置３７０を用いて、隣接するロードロック部３０３に移送して挿入配置させることができる。従って、真空処理システム３００においても、上記真空処理システム２００と同様な効果を得ることができる。
【０１２３】
次に、図１６に示す真空処理システム４００は、複数の基板処理室４０４と一のロードロック部４０３とが、一の円周上に配置された一体的なロータリー型の真空処理システムである。この真空処理システム４００においては、ロードロック部４０３に挿入配置された真空パック１０より、基板１を保持するトレー１１を取り出して、基板搬送装置（図示しないが基板搬送装置５と類似した構成の装置）により、夫々の基板処理室４０４のうちの一の基板処理室４０４に当該トレー１１を移動させて基板１に対する所定の処理を行なうことができる。また、他の基板処理室４０４に既に供給された基板１を保持するトレー１１を上記基板搬送装置にて移動させて、ロードロック部４０３に配置されている蓋部１２と合わせて真空パック１０を形成させることにより、この真空パック１０を真空処理システム４００から取り出すことができる。なお、このような上記基板搬送装置と併せて、夫々の基板処理室４０４を、その配置中心Ｑ回りに回転移動させるように（ターンテーブル状に）構成することで、上記トレー１１の移動性や夫々の基板処理室４０４のメンテナンス性を良好なものとすることができる。
【０１２４】
このような構成の真空処理システム４００によれば、ロードロック部４０３に挿入配置された真空パック１０のトレー１１と、ロードロック部４０３より取り出される真空パック１０のトレー１１とが、異なるものとすることにより、基板１に対する処理に要する時間と、基板１の搬送に要する時間とを重ねることができ、効率的な処理を実現することができる。
【０１２５】
また、このような真空処理システム４００の構成は、装置が略円形状の形状を有し、夫々の基板処理室が回転移動されるような場合だけでなく、図１７に示すマルチ型の真空処理システム５００にように、一のロードロック室５０３に挿入配置された真空パック１０より、トレー１１が基板搬送装置を用いて夫々の基板処理室５０４のうちの一の基板処理室５０４に搬送されるような場合であってもよい。
【０１２６】
なお、上記夫々の実施形態においては、基板１を在庫保管する際に、真空パック１０内に収容配置させた状態で保管することができる。従来のこのような真空処理システムにおいては、夫々の基板１を保管する場合に、大気中雰囲気あるいは窒素ガスにてその雰囲気が置換された状態の保管庫を用いて上記保管を行なう必要があるのに対して、上記夫々の実施形態においては、真空パック１０内で基板１の保管を行なうことができる。このような保管を行なうことで、基板１の収容雰囲気を容易に真空化雰囲気に保つことができ、基板１の酸化防止に効果的であり、さらに、アニール処理も、真空パック１０のままで行なうことができ、このような点からも酸化防止に効果的である。また、長期間の保管が要求されるような場合にあっては、真空パック１０の開閉弁１２ｃに排気手段を接続することで、当該排気手段により連通通路１２ｂを通して真空パック１０の内部空間の真空化雰囲気を保持することができ、確実かつ安定した保管を可能とすることができる。
【０１２７】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる真空処理装置の模式図である。
【図２】真空パックの模式断面図である。
【図３】図２の真空パックの下側平面図である。
【図４】図１の真空処理装置における基板の処理動作手順を示す模式図であり、基板搬入準備状態を示す。
【図５】真空パックの内部空間を真空化している状態を示す模式図である。
【図６】真空パックをロードロック部に挿入配置させた状態の模式図である。
【図７】第２空間の圧力を調整し、真空パックの密閉解除を行なっている状態の模式図である。
【図８】第１空間内に基板及びトレーが搬入された状態の模式図である。
【図９】基板処理室にて基板に対するスパッタリング処理が行われている状態の模式図である。
【図１０】処理済みの基板を真空パックに戻している状態の模式図である。
【図１１】真空パックの真空を破壊して、その密閉を解除している状態の模式図である。
【図１２】真空ハンドとトレーの冷却における温度変化を示すグラフ形式の図である。
【図１３】トレーが基板電極である場合の模式図である。
【図１４】本発明の第２実施形態にかかるクラスター型の真空処理システムの模式構成図である。
【図１５】上記第２実施形態の変形例にかかるクラスター型の真空処理システムの模式構成図である。
【図１６】上記第２実施形態の変形例にかかるロータリー型の真空処理システムの模式構成図である。
【図１７】上記第２実施形態の変形例にかかるマルチ型の真空処理システムの模式構成図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１  基板
２  処理室ケーシング
３  ロードロック部
４  基板処理室
５  基板搬送装置
９  制御装置
１０  真空パック
１１  トレー
１２  蓋部
１３  真空ハンド
１００  真空処理装置
【図１】
2005142471.tif 000003
【図２】
2005142471.tif 000004
【図３】
2005142471.tif 000005
【図４】
2005142471.tif 000006
【図５】
2005142471.tif 000007
【図６】
2005142471.tif 000008
【図７】
2005142471.tif 000009
【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】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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