(57)【要約】【課題】真空処理室に備えられた基板搬送装置に蓄積される熱を室外に放出する。【解決手段】真空予備加熱室１０内には、ヒータＨと、室外に設けられた傾動機構１２に連結された基板搬送装置１１が備えられている。編組線などからなる熱伝導部６１を有する熱伝導部材６の一方の端子６２を、基板搬送装置１１の支持フレーム４４に締結し、他方の端子６３を壁部４１に取り付ける。壁部４１の外面には、熱伝導部材６の端子６３に対向する位置に冷却系７を設ける。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱装置、およびワークまたはカートを搬送する搬送装置が移動可能に備えられた真空処理室を有する真空処理装置において、前記搬送装置と前記真空処理室の壁面とを可撓性の熱伝導部材で接続したことを特徴とする真空処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の真空処理装置において、前記熱伝導部材を複数個有し、前記搬送装置と前記真空処理室の壁面とを複数の箇所で接続したことを特徴とする真空処理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の真空処理装置において、前記熱伝導部材は、少なくとも一部に編組線を有することを特徴とする真空処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の真空処理装置において、前記熱伝導部材は、締結部材により前記搬送装置と前記真空処理室の壁面に取り付けられていることを特徴とする真空処理装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の真空処理装置において、前記真空処理室における前記熱伝導部材が取り付けられた前記真空処理室の壁面部分に対応する外面には、冷却系が取り付けられていることを特徴とする真空処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板搬送装置を備えた真空処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インライン型の真空処理装置においては、基板（ワーク）をロード・アンロード室、予備加熱室、処理室等の真空処理室に搬送する。搬送する方法としては、真空吸着器で吸着して搬送する方法、各真空処理室に備えた基板搬送装置よる方法がある。基板搬送装置による方法では、通常、各真空処理室に、基板搬送装置を上下二段に設けて、昇降装置により昇降する方法が知られている。また、上下二段に設けた基板搬送装置の搬送面を、揺動機構を用いて傾斜させる方法も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−９６４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
真空処理装置では、ランプ等の加熱装置によりワークやカートを加熱する。このため、基板搬送装置の各部材は熱輻射により温度が上昇する。特に、大気圧に戻した場合には、直接の熱輻射の他、対流による熱伝導が生じることにより、基板搬送装置の各部材がより高温になる。このため、各部材に蓄積された熱を、速やかに、装置外部に放出しないと、各部材の特性や寿命が早期に劣化する。例えば、基板搬送装置にベアリングを用いている場合等、稼動状態において、３５０℃程度に対して３２０℃の場合では、潤滑油の変質に起因する寿命は、半月程度長寿化する。
基板搬送装置が固定されている場合には、装置本体を真空処理室の壁面に密着して取り付けることが可能なため、基板搬送装置に蓄積された熱を容易に室外に放出することができる。しかしながら、基板搬送装置が移動するものにあっては、基板搬送装置と真空処理室との接触面が、例えば、基板搬送装置の支持部や回転の伝達部などのごく一部であるため、基板搬送装置に蓄積された熱を急速に真空処理装置の外部に放出することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、加熱装置、およびワークまたはカートを搬送する搬送装置が移動可能に備えられた真空処理室を有する真空処理装置において、搬送装置と真空処理室の壁面とを可撓性の熱伝導部材で接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、搬送装置の移動に追随可能な熱伝導部材により、搬送装置に蓄積された熱を急速に真空処理装置の外部に放出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態としての真空処理装置の構成を模式的に示す全体構成図である。
【図２】本発明の真空処理装置における基板搬送装置の基本的な搬送動作を説明する模式図である。
【図３】本発明の真空処理装置の平面図であり、主として、基板搬送装置の構造および基板搬送装置の周辺における構造を示す。
【図４】図３に図示された基板搬送装置の側面図である。
【図５】図３に図示された、二点鎖線で示すＡ部を拡大した詳細図である。
【図６】図５における、ＶＩ―ＶＩ線切断断面図である。
【図７】本発明の真空処理装置に備えられた基板搬送装置の変形例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の真空処理装置を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態としての真空処理装置の構成を模式的に示す全体構成図である。
この実施形態における真空処理装置１００は、ロード／アンロード室を兼ねる真空予備加熱室１０とプラズマ処理室２０の２つの真空処理室とを有する。外部ステーション７０は、真空処理装置１００とは別体のものとして配置されている。真空予備加熱室１０内には、基板搬送装置１１、１３が上下２段に配置されるとともに、基板搬送装置１１、１３の上方にヒータＨが設置されている。ヒータＨは、室外のヒータ電源１０ｃに接続されている。
【０００９】
真空予備加熱室１０は、排気系１０ａとリーク系１０ｂに配管接続され、大気開放と真空密閉とを切り換え可能に構成されており、基板（ワーク）Ｗの加熱処理を行う。基板搬送装置１１、１３は、それぞれ傾動機構１２、１４に連結されており、水平姿勢と水平から所定の傾斜角度をもつ傾斜姿勢との間で揺動可能となっている。
【００１０】
プラズマ処理室２０内には、基板搬送装置２１とＲＦ電極Ｐが設置されている。ＲＦ電極Ｐは、室外のＲＦ電源２０ｃに接続されている。プラズマ処理室２０は、排気系２０ａとガス導入系２０ｂに配管接続されており、所定のガス圧力下での処理、例えば、プラズマＣＶＤ、エッチング、スパッタリングを行う。基板搬送装置２１は、傾動機構２２に接続されており、水平姿勢と水平から所定の傾斜角度をもつ傾斜姿勢との間で揺動できる。基板搬送装置１１、１３、２１をそれぞれ揺動させるための傾動機構１２、１４、２２は、駆動制御回路２３に接続されている。基板搬送装置１１、１３、２１および傾動機構１２、１４、２２については後に詳述する。
【００１１】
真空予備加熱室１０には、外部ステーション７０側に面してゲートＧ１が設けられ、真空予備加熱室１０とプラズマ処理室２０の境界には、ゲートＧ２が設けられている。ゲートＧ１は、基板Ｗの装置外部への搬出入のときのみ真空予備加熱室１０を開放し、搬出入以外のときには密閉している。ゲートＧ２は、基板Ｗの処理の際には両室内を密閉し、基板Ｗの搬出入の際には両室内を開放する。また、外部ステーション７０には、上下二段に配置された基板搬送装置７１、７２が備えられており、処理前の基板Ｗを保管して真空処理装置１００へ供給し、また、処理済の基板Ｗを真空処理装置１００から基板搬送装置７２に導出される。
【００１２】
矢印ｘ１〜ｘ４は、基板Ｗの移送動作を表す。矢印ｘ１は、ゲートＧ１を基板Ｗが通過する動作、すなわち、基板搬送装置７１から基板搬送装置１１へ基板Ｗを搬送する動作である。矢印ｘ２は、ゲートＧ２を基板Ｗが通過する動作、すなわち、基板搬送装置１１から基板搬送装置２１へ基板Ｗを搬送する動作である。矢印ｘ３は、ゲートＧ２を基板Ｗが通過する動作、すなわち、基板搬送装置２１から基板搬送装置１３へ基板Ｗを搬送する動作である。矢印ｘ４は、ゲートＧ１を基板Ｗが通過する動作、すなわち、基板搬送装置１３から基板搬送装置７２へ基板Ｗを搬送する動作である。
【００１３】
矢印ｘ１、ｘ４は、基板Ｗを水平に搬送する動作であり、昇降機構を用いて搬送ラインを水平として搬送するものである。すなわち、基板搬送装置１１を基板搬送装置７１と同じ水平ラインとして基板搬送を行う。同様に、基板搬送装置１３を基板搬送装置７２と同じ水平ラインとして基板搬送を行う。一方、矢印ｘ２、ｘ３は、基板Ｗを傾斜させてその傾斜方向に搬送ラインを設定して搬送する動作である。矢印ｘ２、ｘ３の傾斜搬送の場合は、基板搬送装置１１、１３、２１を傾斜させる必要があり、矢印ｙ１〜ｙ３は、その揺動動作を表す。上述の移送動作ｘ１〜ｘ４により、外部ステーション７０から真空処理装置１００に供給された基板Ｗは、真空処理装置１００で所定の連続処理が施された後に、外部ステーション７０にて回収される。
【００１４】
図２は、基板搬送装置の基本的な搬送動作を説明する模式図であり、以下、図２を参照して、上述の基板Ｗの移送動作を詳しく説明する。図２では、図示を簡略化し、基板搬送装置１１、１３、２１を、それぞれ５個の搬送ローラＲと搬送ローラＲの上面を結ぶ線分（搬送面）により表す。搬送ローラＲは、真空処理中は回転せず基板Ｗを載置する。一方、基板移送時には、搬送ローラＲは、紙面に垂直な軸廻りに回転して基板Ｗを移送する。
【００１５】
基板搬送装置１１を水平位置（傾斜角度±０°）と傾斜位置（傾斜角度θ）との間で揺動させる揺動軸Ｔ１は、基板搬送装置１１の左端の搬送ローラＲの回転軸に一致しており、基板搬送装置１１は、揺動軸Ｔ１を回転中心として矢印ｙ１方向に揺動する。同様に、基板搬送装置１３を水平位置と傾斜位置との間で揺動させる揺動軸Ｔ３は、基板搬送装置１３の右端の搬送ローラの回転軸に一致しており、基板搬送装置１３は、揺動軸Ｔ３を回転中心として矢印ｙ３方向に揺動する。
【００１６】
基板搬送装置２１を水平位置（傾斜角度±０°）、傾斜位置（傾斜角度＋θおよび−θ）との間で揺動させる揺動軸Ｔ２は、基板搬送装置２１の右端の搬送ローラＲの回転軸に一致しており、基板搬送装置２１は、揺動軸Ｔ２を回転中心として矢印ｙ２方向に揺動する。
【００１７】
矢印ｘ２で示される傾斜搬送を例として説明すると、水平状態に保持されていた基板搬送装置１１の搬送面を揺動軸Ｔ１廻りに角度θだけ右回転させて搬送ラインＬ２に一致するように傾斜させる。一方、水平状態に保持されていた基板搬送装置２１の搬送面を揺動軸Ｔ２廻りに角度θだけ右回転させて搬送ラインＬ２に一致するように傾斜させる。この状態で、基板搬送装置１１と２１の搬送ローラＲを右回転させることにより、基板搬送装置１１から基板搬送装置２１への基板Ｗの受け渡しが行われ、その基板Ｗに対してプラズマ処理を行う。このプラズマ処理室２０での処理は、基板Ｗを水平状態に保って行ってもよいし、搬送ラインＬ２に沿った傾斜姿勢で行ってもよい。
【００１８】
矢印ｘ３で示される傾斜搬送も同様に、水平状態に保持されていた基板搬送装置２１の搬送面を揺動軸Ｔ２廻りに角度θだけ左回転させて搬送ラインＬ３に一致するように傾斜させる。一方、水平状態に保持されていた基板搬送装置１３の搬送面を揺動軸Ｔ３廻りに角度θだけ左回転させて搬送ラインＬ３に一致するように傾斜させる。この状態で、基板搬送装置１３と２１の搬送ローラＲを左回転させることにより、基板搬送装置２１から基板搬送装置１３への基板Ｗの受け渡しが行われる。図１に図示された傾動機構１２、１４、２２は、駆動制御回路２３により、基板搬送装置１１、１３、２１のそれぞれの搬送面が所定の傾斜角度をとるように、揺動軸Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３廻りの回転角が制御される。
【００１９】
図３は、真空予備加熱室１０の平面図であり、主として、基板搬送装置の構造および基板搬送装置の周辺における構造を示す。図４は、図３に図示された基板搬送装置１１を傾動する傾動機構の側面図である。また、図５は、図３に図示された二点鎖線で示すＭ部を拡大した詳細図である。
図３および図５を参照して、基板搬送装置１１の詳細について説明する。
なお、基板搬送装置１１および傾動機構は、真空予備加熱室１０の対向する側部側にも設置されているが、構造は全く同一であるため、図示は省略されている。
【００２０】
図３に示されるように、真空予備加熱室１０の壁部４１の外面には、モータ３１が取り付けられている。
また、真空予備加熱室１０の壁部４１の外面には、図５に図示されるように、磁気流体継手３２を支持する取付板４２が取り付けられている。磁気流体継手３２の入力軸３３の先端にはプーリ３３ａが設けられ、プーリ３３ａとモータ３１の回転軸にはベルト３４が架けられており、モータ３１の回転軸の回転が磁気流体継手３２の入力軸３３に伝達される。磁気流体継手３２の出力軸３５は、真空予備加熱室１０内に延出されている。
【００２１】
真空予備加熱室１０内には、多数の搬送ローラ５１（図２における搬送ローラＲに相当する）と、これらの搬送ローラ５１に回転を伝達する伝達軸５２とを支持する支持フレーム４４が配置されている。多数の搬送ローラ５１は、支持フレーム４４の長手方向の一側部４４ａに回転可能に支持され、伝達軸５２は、支持フレーム４４の幅方向の側部４４ｂに回転可能に支持されている。
【００２２】
磁気流体継手３２の出力軸３５は、支持フレーム４４の壁部４１に近接する側の長手方向に設けられた側部４４ｃの開口部４４ｄに挿通されており、その先端部にベベルギア５４が取り付けられている。ベベルギア５４は伝達軸５２に取り付けられたベベルギア５５に噛合して、磁気流体継手３２の出力軸３５の回転を、ベベルギア５５を介して伝達軸５２に伝達する。
各搬送ローラ５１の回転軸５１ａにはベベルギア５６が取り付けられており、また、伝達軸５２には、各ベベルギア５６に噛合するベベルギア５７が取り付けられている。
【００２３】
また、磁気流体継手３２の出力軸３５は、支持フレーム４４の側部４４ｃに取り付けられた中空円筒状の軸支体３６により支持されている。軸支体３６と取付板４２との間には外周ベアリング３７が設けられ、軸支体３６と出力軸３５との間には内周ベアリング３８が設けられている。この構造により、支持フレーム４４は、真空予備加熱室１０の壁部４１に対して軸支体３６を支軸として回転可能となっている。また、出力軸３５は、軸支体３６に回転可能に支持されている。
【００２４】
モータ３１の回転軸が回転すると、この回転がベルト３４および磁気流体継手３２の入力軸３３および出力軸３５を介してベベルギア５４に伝達される。ベベルギア５４の回転に伴い、ベベルギア５５を介して伝達軸５２が回転され、ベベルギア５７、ベベルギア５６を介して各搬送ローラ５１が回転される。従って、搬送ローラ５１が回転することにより、搬送ローラ５１上に載置される基板Ｗあるいは基板Ｗを支持するカート（図示せず）が、搬送ローラ５１の回転方向に搬送される。
【００２５】
次に、図３および図４を参照して、基板搬送装置１１の傾動機構について説明する。
基板搬送装置１１の傾動機構１２は、揺動用シリンダ１と、揺動用シリンダ１の伸縮によりＡ1、Ａ2方向に直線移動するラック２と、ラック２の直線運動により回転するピニオン３とを備えている。揺動用シリンダ１、ラック２およびピニオン３は、真空予備加熱室１０の室外に設けられている。図４に図示されるように、揺動用シリンダ１が伸長し、ラック２がＡ1方向に移動すると、ピニオン３はＢ1方向に回転し、また、揺動用シリンダ１が収縮し、ラック２がＡ2方向に移動すると、ピニオン３はＢ2方向に回転する。
【００２６】
傾動機構１２は、さらに、真空予備加熱室１０内に配置された回転板４およびレバー５を備えている（図４参照、図３では支持フレーム４４の下方に位置する）。レバー５は、ピニオン３の回転軸Ｃと同軸に連結された回転板４の側面から突設されている。ピニオン３のＢ1方向およびにＢ2方向への回転とともに回転板４およびレバー５も、ピニオン３と同方向に同じ角度だけ回転する。したがって、ピニオン３が所定角度回転すると、図４に示されるように、レバー５の先端が基板搬送装置１１の下面に当接する。レバー５は支持フレーム４４の下面に垂直な状態で、基板搬送装置１１の搬送面が水平位置（傾斜角度±０°）となる位置Ｅ１で支持フレーム４４を支持する。
【００２７】
円弧Ｄ１は、レバー５の先端の回転軌跡を示す。
上述した如く、支持フレーム４４は、軸支体３６を支軸として壁部４１に対して回転可能な構造となっている。このため、回転板４が回転し、レバー５の先端が回転すると、このレバー５の先端に当接している支持フレーム４４は、軸支体３６を支点として回転する。レバー５は、揺動用シリンダ１の伸縮に応じて、ラック２、ピニオン３を介して揺動するので、支持フレーム４４は、軸支体３６を揺動軸としてレバー５の揺動に対応して揺動する。つまり、軸支体３６が図２に図示された揺動軸Ｔ１に対応する。
【００２８】
回転板４の側面には長さの異なる複数個のレバー５が所定間隔で配設されており（図４には１個のみ図示されている）、レバー５の数だけ支持フレーム４４の傾斜角度を設定することができる。図４では、円弧Ｄ２の回転軌跡を有するレバー（図示せず）が支持フレーム４４の下面に当接しているとき、支持フレーム４４は傾斜位置Ｅ２で支持され、円弧Ｄ３の回転軌跡を有するレバー（図示せず）が支持フレーム４４の下面に当接しているとき、支持フレーム４４は傾斜位置Ｅ３で支持される（図４では、円弧Ｄ２およびＤ３に対応する基板搬送装置１１の傾斜位置Ｅ２およびＥ３は二点鎖線で図示されている）。
【００２９】
なお、図３〜図５において、基板搬送装置１１および傾動機構１２は、真空予備加熱室１０の長手方向の両側面に沿って設けられているが、同一の構造であるので、一方側のみを図示し、他方側は図示を省略している。各基板搬送装置１１の搬送面に載置される基板Ｗまたは基板Ｗを保持するカートは、所定の傾斜角度に傾斜され、搬送ローラ５１の回転により、搬送方向である矢印ｘ２の向きに搬送される。基板搬送装置１３および傾動機構１４と、基板搬送装置２１および傾動機構２２は、それぞれ基板搬送装置１１および傾動機構１２と基本的な構成および作用は同じであるので説明は省略する。
【００３０】
上述した如く、真空予備加熱室１０内に配置された基板搬送装置１１は、真空予備加熱室１０の壁部４１とは、軸支体３６が接触しているだけである。この場合、磁気流体継手３２においては、出力軸３５と入力軸３３間には流体が介在されており、内部の熱は、入力軸３３を介して壁部４１に伝達されることは殆どない。このため、真空予備加熱室１０内に設けられたヒータＨによって基板搬送装置１１に蓄積された熱は、殆ど、真空予備加熱室１０の外部に放出されることがなく、基板搬送装置１１の各部材に蓄熱され、その特性や寿命の劣化が早期化する。
【００３１】
そこで、本発明の基板処理装置では、図３に図示されるように、真空予備加熱室１０内の基板搬送装置１１と、真空予備加熱室１０の壁部４１とを複数の熱伝導部材６により接続する構造とされている。
図６は、図３におけるＶＩ−ＶＩ線で切断した拡大断面図であり、以下、熱伝導部材６による接続構造について説明する。
【００３２】
熱伝導部材６は、可撓性を有する熱伝導部６１と、この熱伝導部６１の両端に取り付けられた端子６２、６３を有する。熱伝導部６１は、例えば、銅等からなる素線を集束して形成した束部材を、編組して形成した編組線を用いることができる。編組線は丸編組線であっても平編組線でもよい。熱伝導部材６の一方の端子６２を、例えば、鍔付ボルト等の締結部材６４により支持フレーム４４に取り付ける。図６では、支持フレーム４４の下面に取り付けた場合で図示されているが、他の部位でもよい。また、熱伝導部材６の他方の端子６３を壁部４１の内面に、例えば、鍔付ボルトのような締結部材６５により取り付ける。
【００３３】
端子６２および６３を取り付けるに際しては、熱伝導部６１を、端子６２と端子６３において撓ませておき、支持フレーム４４の移動に対応できるようにする。また、各端子６３が取り付けられた壁部４１の部位に対応する外面には、水冷ジャケット等の冷却系７が備えられている。冷却系７は、水冷ジャケットに限らず、冷気を接触させる機構であればよい。ただ、冷却系における冷却媒体を、熱伝導部材６と壁部４１とが接触する部位に対応する位置、すなわち、壁部４１の内外面で直接対向する位置に設けると効率がよいので、好ましい。
【００３４】
熱伝導部材６は、図３に図示するように、基板搬送装置１１の長手方向における一端側、他端側、中間部等の複数箇所に設けることが望ましい。この場合、特に、冷却が必要な部材の付近には、取付数を多くしたり、熱伝導部材６の幅や厚さを大きくしたりするとよい。
【００３５】
上述した本発明の真空処理装置によれば、基板搬送装置１１と真空予備加熱室１０との壁部４１の内面とを可撓性の熱伝導部材６で接続したので、この熱伝導部材６を介して、基板蓄積された熱を真空処理装置１００の外部に放出することができる。このため、基板搬送装置１１を構成する各部材の特性や寿命の維持を長期化することができる。
【００３６】
（変形例）
図７は、傾動機構の変形例を示す。
図７に図示された傾動機構１５も、揺動用シリンダ１により往復動するラック２、およびラック２の移動による回転するピニオン３を有する。
しかし、傾動機構１５においては、ピニオン３と同軸で連結された回転板８１に、回転板８１の厚さ方向に突出する円筒型の突出部８２が形成されている。この突出部８２に対応して、支持フレーム８５には、回転板８１に対向する側部に、突出部８２を嵌入する凹部８６が形成されている。また、傾動機構１５では、支持フレーム８５の揺動軸Ｔ４は、支持フレーム８１の長手方向におけるほぼ中央部の位置している。揺動軸Ｔ４は、図５に図示された軸支体３６の中心軸に対応する。
【００３７】
支持フレーム８５に形成された凹部８６は、突出部８２の直径より僅かに大きい直径を有する。図７に図示される如く、支持フレーム８５が水平姿勢において、回転板８１の突出部８２と揺動軸Ｔ４とを結ぶ直線が水平であるとする。この状態から、ラック２がＡ２方向に移動して、ピニオン３がＢ２方向に回転し、これとともに突出部８２が回転移動すると、これに伴って、支持フレーム８５が揺動軸Ｔ４を中心に、水平位置に対して傾斜した位置に揺動する。
これにより、支持フレーム８５を水平位置に対して傾斜する傾斜位置に傾動することができる。
【００３８】
なお、上記実施形態では、基板搬送装置として揺動軸を中心として揺動する傾動機構の場合で説明した。しかし、本発明の真空処理装置は、基板搬送装置が上下に昇降する機構に対しても適用することが可能である。
また、真空処理装置の真空処理室に備えられた加熱装置はランプ式のヒータＨの場合としたが、シーズヒータ等、他の加熱装置の場合にも適用が可能である。
【００３９】
その他、本発明の真空処理装置は、発明の趣旨の範囲において、種々、変形することが可能であり、要は、加熱装置、およびワークまたはカートを搬送する搬送装置が移動可能に備えられた真空処理室を有する真空処理装置において、搬送装置と真空処理室の壁面とを可撓性の熱伝導部材で接続したものであればよい。
【符号の説明】
【００４０】
６    熱伝導部材
７    冷却系
１０  真空予備加熱室
１１、１３、２１  基板搬送装置
１２、１５  傾動機構
２０  プラズマ処理室
３２  磁気流体継手
３６  軸支体
４１  壁部
４４、８５  支持フレーム
５１  搬送ローラ
Ｈ    ヒータ（加熱装置）
Ｔ１、Ｔ２    揺動軸
Ｗ  基板
【図１】
2012028669.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2012028669.tif 000007
【図６】
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【図７】
2012028669.tif 000009