(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレイ状であって、外周面に段部（１４）を有するホルダ（８）を、その外周面の段部（１４）に両側から差し込んだ二股状のホルダ挟み（６）によって保持した状態で搬送し、ホルダ受け（９）に装着し、或いはホルダ受け（９）から取り上げるホルダ搬送機構であって、ホルダ挟み（６）を取り付けたアーム（７）にホルダ挟み（６）の前方移動時に同ホルダ挟み（６）を斜め下方に押し出すリンク機構（７）とホルダ挟み（６）にホルダ（８）を固定するストッパ（１０）を設け、このストッパ（１０）がホルダ（８）を固定する方向に弾力を付勢すると共に、ホルダ（８）をホルダ受け（９）に装着するとき、前記リンク機構（７）によるホルダ挟み（６）の斜め下方への押し出しにより前記ホルダ受け（９）から反力を受け、前記弾力に抗してストッパ（１０）がホルダ（８）から外れる方向に移動させる反力受（１６）をストッパ（１０）に設けたことを特徴とするホルダ搬送機構。
【請求項２】
ストッパ（１０）は、付勢した弾力により先端部がホルダ（８）の内周面に掛かる爪状のストッパ部材（１２）を有することを特徴とする請求項１に記載のホルダ搬送機構。
【請求項３】
ストッパ（１０）のストッパ部材（１２）は、ホルダ受け（９）に当てたとき、同ホルダ受け（９）から反力を受けて当該ストッパ部材（１２）を解錠する方向に回動させる突起状の反力受け（１６）を有することを特徴とする請求項１または２に記載のホルダ搬送機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空蒸着装置、スパッタリング装置等により、真空中で半導体ウエハやガラス等からなる基板上に薄膜を形成するに当たり、基板やスパッタリング用のターゲットを保持したホルダをロードロック室等から導入、搬送し、ホルダ受けか取り上げ、別のホルダ受に移動して装着するホルダ搬送機構に関する。特に、アームの先端に設けた二股状のホルダ挟みにトレイ状のホルダの外周を保持して搬送し、ホルダ受に装着するホルダ搬送機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、真空蒸着装置では、クヌードセンセル等の分子線源から薄膜用の材料の分子を放射し、これを基板上の成膜面に堆積させて薄膜を形成する。また、スパッタリング装置では、ターゲットに荷電粒子を衝突させ、その衝撃でターゲットから薄膜用の材料の粒子を放射し、これを基板上の成膜面に堆積させて薄膜を形成する。
【０００３】
このような薄膜形成装置では、基板やターゲットがホルダと呼ばれるトレイ状の部材の平坦面上に貼り付けられた状態でロードロック室や真空チャンバ内に設けたホルダ受に装着される。例えば、これらの基板やターゲットを取り付けたホルダはホルダ受けに装着された状態で真空チャンバに設けたロードロック室に導入され、ここでホルダ搬送機構によりホルダ受けから取り上げられ、搬送され、真空チャンバのホルダ受に装着される。その後、ホルダ搬送機構の保持部が真空チャンバから待避し、成膜が行われる。成膜後は逆の手順で真空チャンバのホルダ受からホルダが取り外され、ロードロック室のホルダ受けに戻される。
【０００４】
トレイ状のホルダを掴むホルダ搬送機構の保持部の形状は必要に応じて幾つかの形状のものがあるが、最も一般的なものは、アームの先端に二股状のホルダ挟みを設けたものである。ホルダの外周面に溝を設け、この溝に差し込む形で二股状のホルダ挟みでホルダを挟み、保持する。このような形のホルダ搬送機構の保持部は、ホルダ挟みをホルダの外周面に沿って差し込んだり抜くだけで溝ホルダをつかんだり放したりすることが出来るので、ホルダの着脱動作がしやすく、狭い真空チャンバ内での取り扱いも容易である。
【０００５】
しかしながら、このホルダ搬送機構の保持部の形状では、二股状のホルダ挟みをホルダの外周面の溝に差し込んだ状態で保持するため、ホルダがホルダ挟みからずれやすく、最悪の場合はホルダ挟みからホルダが抜けて脱落することもある。このため、ホルダをホルダ受に装着するときに位置ずれが起こったり、装着ミスが起こりやすいという課題があった。
【特許文献１】特開２００５−９３７８９号公報
【特許文献２】特開２００４−１２８２４９号公報
【特許文献３】特開２００２−１５１５６７号公報
【特許文献４】特開平１１−２３３５８８号公報
【特許文献５】国際公開ＷＯ９９／３９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前記従来のホルダ搬送機構における課題に鑑み、ホルダ挟みでホルダを掴んだときに、ホルダが容易にずれたり脱落せずに、しかもホルダの着脱動作を簡単な操作で確実に行うことが出来るホルダ搬送機構を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明では、前記の目的を達成するため、ホルダ挟み６を取り付けたアーム７側にストッパ１２を設け、このストッパ１２に、ホルダ挟み６でホルダ８を掴んで搬送するとき施錠され、ホルダ受９でホルダ８を掴むとき、或いは掴んだホルダ８をホルダ受９に置くとき解錠される機構を設けた。
【０００８】
すなわち、本発明によるホルダ搬送機構は、トレイ状であって、外周面に段部１４を有するホルダ８を、その外周面の段部１４に両側から差し込んだ二股状のホルダ挟み６によって保持した状態で搬送し、ホルダ受け９に装着し、或いはホルダ受け９から取り上げるものである。ホルダ挟み６を取り付けたアーム７にホルダ挟み６の前方移動時に同ホルダ挟み６を斜め下方に押し出すリンク機構７とホルダ挟み６にホルダ８を固定するストッパ１０を設け、このストッパ１０がホルダ８を固定する方向に弾力を付勢すると共に、ホルダ８をホルダ受け９に装着するとき、前記リンク機構７によるホルダ挟み６の斜め下方への押し出しにより前記ホルダ受け９から反力を受け、前記弾力に抗してストッパ１０がホルダ８から外れる方向に移動させる反力受１６をストッパ１０に設けている。
【０００９】
例えばストッパ１０は、付勢した弾力により先端部がホルダ８の内周面に掛かる爪状のストッパ部材１２を有する。さらにこのストッパ１０のストッパ部材１２は、ホルダ受け９に当てたとき、同ホルダ受け９から反力を受けて当該ストッパ部材１２を解錠する方向に回動させる突起状の反力受け１６を有する。
【００１０】
このようなホルダ搬送機構では、ホルダ挟み６がホルダ受け９に近づき、ホルダ受け９に置いたホルダ８を掴むとき、或いは掴んでいたホルダ８をホルダ受け９に置くとき、ストッパ１０が解錠するため、ホルダ挟み６でホルダ８を掴み、或いはホルダ８の掴みを解除することが出来る。他方、ホルダ挟み６がホルダ受け９から離れている状態でホルダ８を搬送するときは、ストッパ１０が施錠されるため、ホルダ８がホルダ挟み６に確実に保持され、ホルダ挟み６からずれたり抜けたりしない。これにより、ホルダ挟み６でホルダ８を確実に搬送することが出来る。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明した通り、本発明によるホルダ搬送機構では、ホルダ挟み６でホルダ８を掴み、搬送するときは、ストッパ１０によりホルダ８を安定して保持出来る。また、ホルダ受け９からホルダ８を取り上げ、或いは取り付けするときは、ホルダ挟み６がホルダ受け９に当たることでストッパ１０が解錠されるため、円滑にホルダ８をホルダ受け９から取り上げたり取り付けることが可能となる。これにより、ホルダ８を搬送する途中でホルダ８がホルダ挟み６で位置ずれしたり抜けたりすることないので、確実な搬送はもちろん、ホルダ受け９にホルダ８を正確且つ確実に取り付けることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明では、その目的を達成するため、ホルダ挟み６にストッパ１２を設け、このストッパ１２に施錠と解錠する機構を設けた。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、実施例をあげて詳細に説明する。  
【００１３】
図１は、ホルダ搬送機構が使用される真空薄膜形成装置、特に真空蒸着装置の例を示す概略断面図である。
真空ポンプ（図示せず）を含む真空排気システムにより高真空状態とされる真空チャンバ１の中にホルダ支持部２が設けられ、この下部にホルダ受け９が取り付けられている。このホルダ受け９の下方には、るつぼ等から成膜材料の分子を放出する分子線源３が設けられている。真空チャンバ１を高真空状態とし、ホルダ受け９に取り付けられたホルダ８の下面に基板（図示せず）を装着し、分子線源３からこの基板に向けて成膜材料の分子を放出することにより、基板上に薄膜を形成する。
【００１４】
真空チャンバ１の側方には、ロードロック室１７が設けられ、このロードロック室１７はゲートバルブ１９を開くことにより真空チャンバ１と通じ、ゲートバルブ１９を閉じることにより真空チャンバ１と遮断される。ロードロック室１７は真空チャンバ１とは別系統の真空排気システムを備え、真空チャンバとは独立して真空排気される。
【００１５】
このロードロック室１７には、ホルダ支持部２０が設けられており、このホルダ支持部２０はホルダ受け２１を有している。図示の例では、ホルダ受け２１は上下２段に設けられており、これらホルダ受け２１には真空チャンバ１側のホルダ受け９に供給するためのホルダ８が保持されている。ホルダ支持部２０は、ロードロック室１７の上に設けた搬送機構１８の下端に取り付けられた状態でロードロック室１７に設置されており、この搬送機構１８によりロードロック室１７内で上下動される。なお、図示の実施例に示したホルダ８は、基板を保持するためのもので、図示していないがホルダ８の下面には薄膜を成膜するための半導体ウエハ等の基板が取り付けられる。
【００１６】
さらにこのロードロック室１７には、ホルダ搬送機構５が設けられている。このホルダ搬送機構５は、ロードロック室１７側のホルダ受け２１からホルダ８を取り上げ、ゲートバルブ１９を通って真空チャンバ１側のホルダ受け９にホルダ８をセットするものである。或いはその逆に、真空チャンバ１側のホルダ受け９からホルダ８を取り上げ、ゲートバルブ１９を通ってロードロック室１７側に戻り、そこのホルダ受け２１にホルダ８を戻す動作をする。ホルダ搬送機構５は、フランジを介してロードロック室１７の外側に設置した駆動部２２により操作、駆動され、前記の動作を行う。
【００１７】
この駆動部２２に連結されたアーム２３の先端には、リンク機構７が設けられ、このリンク機構７の先端部に二股状のホルダ挟み６が設けられている。図２と図３は、ホルダ搬送機構５のリンク機構７から先の先端部分を示しており、ホルダ８をホルダ挟み６で保持した状態である。ホルダ８は円板トレイ状のもので、外周に溝１４を有する。ホルダ挟み６はその二股状の突起部分をそのホルダ８の溝１４に差し込んで同ホルダ８を保持する。ホルダ挟み６を取り付けたリンク機構７は、そのリンクが図３で示す状態から延びてホルダ挟み６を前方に移動させる際に、斜め下方に向けてホルダ挟み６を押し出す動作をする。
【００１８】
リンク機構７の先端に取り付けられたホルダ挟み６の基部１１にストッパ１０が設けられている。このストッパ１０は、一対の軸受１３の間に回動自在に取り付けられたストッパ部材１２を有する。このストッパ部材１２の先端は下方に曲がった鉤状になっている。また、同ストッパ部材１２の基部側には、ホルダ挟み６の基部１１に取り付けられた圧縮バネからなる弾性部材１５が装着されており、この弾性部材１５でストッパ部材１２に付勢した弾性によりストッパ部材１２の爪状の先端部がホルダ８の内周面に掛かり、ホルダ８を固定する。さらに同ストッパ部材１２の回転中心を挟んで前記弾性部材１５より先端側には、下方に向けて突出した突起状の反力受け１６が設けられている。この反力受け１６は、ストッパ部材１２の爪状の先端部がホルダ８の内周面に掛かった状態でホルダ挟み６の基部１１に設けた通孔から下方に突出する。
【００１９】
このようなホルダ搬送機構では、まずロードロック室１７内にホルダ支持部２０を装着し、ロードロック室１７を排気して真空チャンバ１と同等の高真空とする。この状態でホルダ搬送機構５のホルダ挟み６でロードロック室１７側にあるホルダ支持部２０のホルダ受け２１からホルダ８を掴んで取り上げる。ホルダ８を取り上げるときは、ロードロック室１７側にあるホルダ支持部２０を搬送機構１８により必要な高さまで下降させる。このとき、駆動部２２に連結されたアーム２３の先端は必要な位置まで後退している。そこからリンク機構７によりホルダ挟み６を伸ばし、下降したホルダ受け２１に保持されたホルダ８を挟み、取り上げる。
【００２０】
図４（ａ）、図５（ａ）は、ホルダ挟み６でホルダ８を掴み、取り上げた状態であり、ホルダ挟み６はその両側の二股状の突起がホルダ８の周面の溝１４に挿入された状態でホルダ８を保持する。このとき、ストッパ１０のストッパ部材１２は、弾性部材１５の弾力により押され、その鉤状の先端がホルダ８の内周面に掛かり、ホルダ８を完全に保持する。
【００２１】
リンク機構７によりホルダ挟み６を伸ばしてホルダ受け２１に保持されたホルダ８を挟み、取り上げた後は、ホルダ挟み６を一旦後退させ、その間に搬送機構１８によりホルダ支持部２０を上方に移動させて待避する。その後、ゲートバルブ１９を開いて、アーム２３を伸ばし、さらにリンク機構７を伸ばしてホルダ８を真空チャンバ１側に移動させ、その中にあるホルダ受け９のホルダ８を取り付ける。
【００２２】
ホルダ受け９は、円板リング状のものであり、その中にホルダ８を嵌め込んで設置する。このとき、ストッパ１０のストッパ部材１２の反力受け１６がホルダ受け９の上面に当たり、このときの反力によってストッパ部材１２が弾性部材１５の弾力に抗して回動され、図４（ｂ）、図５（ｂ）に示すようにその鉤状の先端部分がホルダ８の内周縁からは外れる。この状態では、ストッパ１０によるホルダ８の保持が解除されるため、ホルダ搬送機構５を戻すことにより、ホルダ挟み６がホルダ８の外周の溝１４から抜け、ホルダ８をホルダ受け９に残したままホルダ挟み６だけをロードロック室１７に戻すことが出来る。
【００２３】
以上のストッパ１０の動作は、真空チャンバ１やロードロック室１７でホルダ受け９、２１からホルダ８を取り上げるときは逆の動作となる。すなわち、リンク機構７を伸ばしてホルダ受け９、２１にあるホルダ８を取り上げるためホルダ挟み６をホルダ受け９、２１に降ろすと、ストッパ１０のストッパ部材１２の反力受け１６がホルダ受け９の上面に当たり、このときの反力によってストッパ部材１２が弾性部材１５の弾力に抗して回動され、図４（ｂ）、図５（ｂ）に示すようにその鉤状の先端部分が上がる。この状態では、ストッパ部材１２の先端が邪魔になることなく、ホルダ挟み６をホルダ８の外周の溝１４に差し込むことが出来る。その後、ホルダ挟み６を上昇させると、ストッパ１０のストッパ部材１２の反力受け１６がホルダ受け９、２１から離れるため、ストッパ部材１２が弾性部材１５の弾力により押され、その鉤状の先端がホルダ８の内周面に掛かり、ホルダ８を完全に保持する。
【００２４】
このようにして、本願発明によるホルダ搬送機構では、ホルダ挟み６がホルダ８をホルダ受け９に置いたホルダ８を掴むとき、或いは掴んでいたホルダ８をホルダ受け９に置くとき、ストッパ１０が解錠される。他方、ホルダ挟み６がホルダ受け９から離れている状態でホルダ８を搬送するときは、ストッパ１０が施錠されるため、ホルダ８をずらさずに安定して保持出来る。
なお、前述の実施例では、ストッパ１０のストッパ部材１２に弾性部材１５として圧縮バネを装着したが、弾性部材はこれに限らず、ストッパ部材１２の軸に装着した巻きバネ等を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明によるホルダ搬送機構が使用される薄膜形成装置の一例を示す概略縦断側面図である。
【図２】本発明によるホルダ搬送機構の一実施例を示すその先端部とホルダ受けの平面図である。
【図３】本発明によるホルダ搬送機構の一実施例を示すその先端部とホルダ受けの一部縦断側面図である。
【図４】本発明によるホルダ搬送機構の一実施例の動作を示すその先端部とホルダ受けの一部縦断拡大側面図である。
【図５】本発明によるホルダ搬送機構の一実施例の動作を示すその先端部とホルダ受けのさらに拡大した一部縦断拡大側面図である。
【符号の説明】
【００２６】
６    ホルダ挟み
７    アーム
８    ホルダ
９    ホルダ受け
１０  ストッパ
１２  ストッパのストッパ部材
１４  ホルダの段部
１５  弾性部材
１６  ストッパの反力受
【図１】
0004410218.tif 000002
【図２】
0004410218.tif 000003
【図３】
0004410218.tif 000004
【図４】
0004410218.tif 000005
【図５】
0004410218.tif 000006