(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を真空排気可能な真空搬送室と、前記真空搬送室の外周に隣接して配置され、前記真空搬送室に面した側に各開口部を有する、ロードロック室及び複数の真空処理室と、前記真空搬送室の内部に配置された回転テーブルと、前記回転テーブルに取り付けられ、複数の前記開口部を閉塞可能な複数の可動バルブ板と、前記各可動バルブ板に設けられ、被処理物を保持する各保持機構と、複数の前記可動バルブ板を進退駆動して前記可動バルブ板による前記開口部の閉鎖状態及び開放状態を切り替える複数のバルブ開閉機構と、を備え、前記複数のバルブ開閉機構は、長ストロークバルブ開閉機構及び短ストロークバルブ開閉機構の二種類から成り、前記長ストロークバルブ開閉機構による前記可動バルブ板の進退駆動時のストロークは、前記短ストロークバルブ開閉機構による前記可動バルブ板の進退駆動時のストロークよりも長く、前記長ストロークバルブ開閉機構と前記短ストロークバルブ開閉機構とが前記回転テーブルの回転軸心の周りに交互に配置されており、複数の前記可動バルブ板によって複数の前記開口部を閉鎖する際には、前記短ストロークバルブ開閉機構が作動した後に前記長ストロークバルブ開閉機構が作動し、一方、複数の前記可動バルブ板による複数の前記開口部の閉鎖状態を開放状態に切り替える際には、前記長ストロークバルブ開閉機構が作動した後に前記短ストロークバルブ開閉機構が作動するようにしたことを特徴とする真空処理装置。
【請求項２】
内部を真空排気可能な真空搬送室と、前記真空搬送室の外周に隣接して配置され、前記真空搬送室に面した側に各開口部を有する、ロードロック室及び複数の真空処理室と、前記真空搬送室の内部に配置された回転テーブルと、前記回転テーブルに取り付けられ、複数の前記開口部を閉塞可能な複数の可動バルブ板と、前記各可動バルブ板に設けられ、被処理物を保持する各保持機構と、複数の前記可動バルブ板を進退駆動して前記可動バルブ板による前記開口部の閉鎖状態及び開放状態を切り替える複数のバルブ開閉機構と、を備え、前記可動バルブ板は、前記回転テーブルの回転軸心に平行な枢支軸心の周りで回転できるようにして前記バルブ開閉機構に枢着されており、さらに、前記バルブ開閉機構によって前記可動バルブ板を後退させて前記開口部を開放する際に、前記可動バルブ板に係合して前記可動バルブ板を前記枢支軸心周りで回転させ、この回転動作により隣接する前記可動バルブ板同士の干渉を防止する首振り用係合部材と、前記首振り係合部材との係合により回転した前記可動バルブ板をその回転方向と逆の方向に付勢する弾発部材と、を有することを特徴とする真空処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理物に対して成膜処理等の真空処理を実施するための複数の真空処理室を備えた真空処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程、液晶表示パネル製造工程、或いは光ディスク製造工程等の各種の工程において、シリコンウエハ等の被処理物の表面処理を行うために真空処理装置が使用されている。この真空処理装置は、真空空間内に配置された被処理物に対してスパッタリング、エッチング、ベーキング、或いはアッシング等の処理を行って、被処理物の表面に薄膜を形成したり、被処理物表面に形成された薄膜に微細加工を施したりするための装置である。
【０００３】
真空処理装置として、真空槽内に複数の処理室を備え、これら複数の処理室に被処理物を順次シーケンシャルに移送して被処理物の表面処理を行うものが提案されている。
【０００４】
図３は複数の処理室を備えた従来の真空処理装置の一例を示しており、平面形状がほぼ八角形のハウジング１０の内側には、内部を真空排気可能な真空搬送室３が形成されている。この真空搬送室３の一辺には、真空搬送室３の内部に被処理物Ｗを搬入し又は搬出するためのロードロック室１が配置形成され、残りの７辺には７個の真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇが等角度間隔で配置形成されている。そして、これらの真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇの内部で、被処理物Ｗに対してスパッタリング、エッチング、ベーキング、或いはアッシング等の真空処理が実施される。
【０００５】
ロードロック室１及び真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇの真空搬送室３に面する側には、被処理物Ｗを出し入れするための同形同大の開口部１ａ、２ａがそれぞれ形成されている。また、各真空処理室２には、ターボ分子ポンプ（図示せず）が接続されて内部を真空排気できると共に、所定の真空処理を行うための加工装置１４Ａ、１４Ｂ…１４Ｇが設置されている。
【０００６】
真空搬送室３の底部には、環状の回転テーブル１５が回転可能に配置され、この回転テーブル１５の外周には大歯車１８が形成されている。この大歯車１８には駆動小歯車１９が噛み合っている。
【０００７】
回転テーブル１５の上面には８台のバルブ開閉機構２５が回転テーブル１５の円周方向に沿って配設されており、これらのバルブ開閉機構２５はロードロック室１と７個の真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇに対応するように配置されている。各バルブ開閉機構２５には、ロードロック室１及び真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇのそれぞれの開口部１ａ、２ａを閉塞可能な可動バルブ板２６が設けられている。
【０００８】
各可動バルブ板２６は、ロードロック室１及び真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇの各開口部１ａ、２ａを閉塞したときにロードロック室１及び真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇの内部に面する内面２６ａを有し、この内面２６ａには、被処理物Ｗを保持するための保持機構である４個のディスクホルダ２８が回転（自転）可能に設けられている。
【０００９】
また、ロードロック室１の搬入側には、被処理物Ｗをロードロック室１内に搬入するための搬送装置２９が設けられており、この搬送装置２９によって、ロードロック室１の内部に４枚一組で被処理物Ｗが搬入され又は搬出される。
【００１０】
可動バルブ板２６は、ロードロック室１及び真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇを真空搬送室３から気密に遮断する機能及び被処理物Ｗを保持する機能を備えているが、回転テーブル１５を回転させて複数の可動バルブ板２６を次室へ移動させる際には、次の理由により、回転テーブル１５を回転させる前にすべての可動バルブ板２６を真空搬送室３の内側方向へ後退移動させて、回転移動する部分のすべてを多角形の真空搬送室３の内接円よりも内側に位置させる必要がある。
【００１１】
すなわち、第１に、真空シールを引きずる方向に動かすには過大な力を必要とすること、第２に、真空シール面よりも真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇ及びロードロック室１の側へ突出している部分が存在すること、第３に、シール面は平面で構成するのが製作上有利であること、の理由からである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図３に示した従来の真空処理装置においては、複数のバルブ開閉機構２５を同時に動作させて複数の可動バルブ板２６を同時に開閉駆動するように構成されており、しかも、可動バルブ板２６の進退動作は単純な直線移動である。したがって、開放駆動時（内側への後退移動時）における可動バルブ板２６同士の干渉を防止するためには、隣接する可動バルブ板２６同士の間隔を十分に大きく確保する必要があった。このため、真空搬送室３の直径が必然的に大きくなり、真空処理装置全体が大型化してしまうという問題があった。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、可動バルブ板同士の間隔を小さくして装置の小型化を図り得る真空処理装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明による真空処理装置は、内部を真空排気可能な真空搬送室と、前記真空搬送室の外周に隣接して配置され、前記真空搬送室に面した側に各開口部を有する、ロードロック室及び複数の真空処理室と、前記真空搬送室の内部に配置された回転テーブルと、前記回転テーブルに取り付けられ、複数の前記開口部を閉塞可能な複数の可動バルブ板と、前記各可動バルブ板に設けられ、被処理物を保持する各保持機構と、複数の前記可動バルブ板を進退駆動して前記可動バルブ板による前記開口部の閉鎖状態及び開放状態を切り替える複数のバルブ開閉機構と、を備え、前記複数のバルブ開閉機構は、長ストロークバルブ開閉機構及び短ストロークバルブ開閉機構の二種類から成り、前記長ストロークバルブ開閉機構による前記可動バルブ板の進退駆動時のストロークは、前記短ストロークバルブ開閉機構による前記可動バルブ板の進退駆動時のストロークよりも長く、前記長ストロークバルブ開閉機構と前記短ストロークバルブ開閉機構とが前記回転テーブルの回転軸心の周りに交互に配置されており、複数の前記可動バルブ板によって複数の前記開口部を閉鎖する際には、前記短ストロークバルブ開閉機構が作動した後に前記長ストロークバルブ開閉機構が作動し、一方、複数の前記可動バルブ板による複数の前記開口部の閉鎖状態を開放状態に切り替える際には、前記長ストロークバルブ開閉機構が作動した後に前記短ストロークバルブ開閉機構が作動するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
第２の発明による真空処理装置は、内部を真空排気可能な真空搬送室と、前記真空搬送室の外周に隣接して配置され、前記真空搬送室に面した側に各開口部を有する、ロードロック室及び複数の真空処理室と、前記真空搬送室の内部に配置された回転テーブルと、前記回転テーブルに取り付けられ、複数の前記開口部を閉塞可能な複数の可動バルブ板と、前記各可動バルブ板に設けられ、被処理物を保持する各保持機構と、複数の前記可動バルブ板を進退駆動して前記可動バルブ板による前記開口部の閉鎖状態及び開放状態を切り替える複数のバルブ開閉機構と、を備え、前記可動バルブ板は、前記回転テーブルの回転軸心に平行な枢支軸心の周りで回転できるようにして前記バルブ開閉機構に枢着されており、さらに、前記バルブ開閉機構によって前記可動バルブ板を後退させて前記開口部を開放する際に、前記可動バルブ板に係合して前記可動バルブ板を前記枢支軸心周りで回転させ、この回転動作により隣接する前記可動バルブ板同士の干渉を防止する首振り用係合部材と、前記首振り係合部材との係合により回転した前記可動バルブ板をその回転方向と逆の方向に付勢する弾発部材と、を有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、第１の発明の一実施形態による真空処理装置について図１を参照して説明する。なお、本実施形態による真空処理装置は、図３に示した従来の真空処理装置を改良したものであり、以下では、図３に示した従来の真空処理装置と同一構成要素には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００１７】
図１に示したように本実施形態による真空処理装置は、図３に示した従来の真空処理装置と同様に、１つのロードロック室１と７つの真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇとを備えており、これらの部屋の合計数に等しい８個の可動バルブ板２６が、回転テーブル１５の回転軸心Ｏの周りに等角度間隔で配設されている。なお、本発明においては、ロードロック室１と真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇとの合計設置数、つまり可動バルブ板２６の設置数は８個に限定されるものではないが、６個以上の偶数であることが望ましい。
【００１８】
複数の可動バルブ板２６は、複数のバルブ開閉機構３０、３１によって支持されており、複数のバルブ開閉機構３０、３１は、可動バルブ板２６の進退駆動時のストロークが比較的長い複数の長ストロークバルブ開閉機構３０と、長ストロークバルブ開閉機構３０のストロークよりも短いストロークを有する複数の短ストロークバルブ開閉機構３１と、から構成されている。
【００１９】
長ストロークバルブ開閉機構３０と短ストロークバルブ開閉機構３１とは、回転テーブル１５の回転軸心Ｏの周りに交互に配置されている。長ストロークバルブ開閉機構３０及び短ストロークバルブ開閉機構３１は、可動バルブ板２６を直線的に進退駆動して、可動バルブ板２６による開口部１ａ、２ａの閉鎖状態及び開放状態を切り替えるものである。
【００２０】
さらに、本実施形態による真空処理装置においては、複数の可動バルブ板２６によって複数の開口部１ａ、２ａを閉鎖する際には、複数の短ストロークバルブ開閉機構３１が作動した後に、所定の時間間隔をおいて複数の長ストロークバルブ開閉機構３０が追従して作動するように構成されている。一方、複数の可動バルブ板２６による複数の開口部１ａ、２ａの閉鎖状態を開放状態に切り替える際には、複数の長ストロークバルブ開閉機構３０が作動した後に、所定の時間間隔をおいて複数の短ストロークバルブ開閉機構３１が追従して作動するように構成されている。
【００２１】
次に、本実施形態による真空処理装置の作用について説明する。
【００２２】
まず、搬送装置２９（図３参照）によってロードロック室１内に４枚一組で被処理物Ｗを搬入し、ロードロック室１の内部を真空排気した後、ロードロック室１の開口部１ａを閉塞している可動バルブ板２６の各ディスクホルダ２８に各被処理物Ｗを受け渡す。
【００２３】
次に、可動バルブ板２６をバルブ開閉機構３０、３１によって開方向に駆動する。このとき、長ストロークバルブ開閉機構３０が作動した後に短ストロークバルブ開閉機構３１が追従して作動する。これによりすべての可動バルブ板２６を開放したら、駆動小歯車１９を駆動して回転テーブル１５を所定量だけ回転させ、４枚の被処理物Ｗを保持した可動バルブ板２６を例えば真空処理室２Ａの位置まで移送する。
【００２４】
次に、すべての可動バルブ板２６をバルブ開閉機構３０、３１によって閉方向に駆動し、開口部１ａ、２ａを可動バルブ板２６によって閉塞する。このとき、短ストロークバルブ開閉機構３１が作動した後に長ストロークバルブ開閉機構３０が追従して作動する。これによりすべての可動バルブ板２６を閉鎖したら、加工装置１４Ａ、１４Ｂ…１４Ｇを作動させて被処理物Ｗに対して所定の処理を実施する。
【００２５】
所定の処理が終了したら可動バルブ板２６を開放し、回転テーブル１５を回転させて次の真空処理室２Ｂに被処理物Ｗを移送して、上記と同様の手順によって所定の処理を行い、以後、同様にして他の真空処理室２Ｃ、２Ｄ…２Ｇにおいて順次所定の処理を実施する。
【００２６】
なお、被処理物Ｗは、必ずしも真空処理室２Ａから２Ｇまで順次搬送して処理を行う必要はなく、また、必ずしも複数の真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇの全てにおいて処理を行う必要もない。要するに、所望の処理を実施できるような処理シーケンスを選択して所定の処理を実施すればよい。
【００２７】
上述したように、複数の真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇ間での被処理物Ｗの移送は、被処理物Ｗを可動バルブ板２６に保持させた状態で回転テーブル１５を回転させることによって行うことができるので、真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇ内、或いは真空搬送室３内において被処理物Ｗの受け渡し動作を行う必要がない。したがって、被処理物Ｗの受け渡しの失敗が無くなると共に、被処理物Ｗの移送に要する時間が大幅に短縮される。
【００２８】
上記の手順によって被処理物Ｗに一連の真空処理を実施した後、回転テーブル１５を駆動して、処理済の被処理物Ｗを保持した可動バルブ板２６をロードロック室１の前まで移動させる。次に、バルブ開閉機構３０、３１によってすべての可動バルブ板２６を閉方向に駆動する。このとき、短ストロークバルブ開閉機構３１が作動した後に長ストロークバルブ開閉機構３０が追従して作動する。処理済の被処理物Ｗをロードロック室１内に搬入したら、搬送装置２９を駆動して被処理物Ｗをロードロック室１から搬出する。
【００２９】
以上述べたように本実施形態による真空処理装置によれば、回転テーブル１５の回転軸心Ｏの周りに長ストロークバルブ開閉機構３０と短ストロークバルブ開閉機構３１とを交互に配置すると共に、両開閉機構３０、３１の動作タイミングをずらすように構成したので、可動バルブ板２６同士の間隔を小さくできると共に複数の真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇ及びロードロック室１同士の間隔も小さくすることが可能であり、ひいては装置全体の小型化（例えば、真空搬送室３の内接円直径で１５％程度の縮小）を図ることができる。
【００３０】
次に、第２の発明の一実施形態による真空処理装置について図２を参照して説明する。なお、本実施形態による真空処理装置は、図３に示した従来の真空処理装置を改良したものであり、以下では、図３に示した従来の真空処理装置と同一構成要素には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３１】
本実施形態による真空処理装置においても、図３に示した従来の真空処理装置と同様に、１つのロードロック室１と７つの真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇとを備えており、さらに、バルブ開閉機構２５によって可動バルブ板２６を進退駆動して、開口部１ａ、２ａの閉鎖状態及び解放状態を切り替えるように構成されている。ここで、複数のバルブ開閉機構２５の進退ストロークはすべて同一である。
【００３２】
そして、本実施形態においては、可動バルブ板２６は、回転テーブル１５の回転軸心Ｏに平行な枢支軸心Ｐの周りで回転できるようにしてバルブ開閉機構２５の先端部に枢着されている。
【００３３】
さらに、本実施形態は、回転テーブル１５に固設され、これと一体に回転しうる複数の首振り用ころ部材（首振り用係合部材）４０を備えている。各首振り用ころ部材４０は、各可動バルブ板２６の背面に配置されており、バルブ開閉機構２５によって可動バルブ板２６を後退させて開口部１ａ、２ａを開放する際に、首振り用ころ部材４０が可動バルブ板２６の一部に係合して可動バルブ板２６を枢支軸心Ｐ周りで回転させる。この可動バルブ板２６の回転動作によって隣接する可動バルブ板２６同士の干渉が回避される。
【００３４】
また、首振り用ころ部材４０との係合により回転した可動バルブ板２６をその回転方向と逆の方向に付勢する戻しバネ（弾発部材）４１が、バルブ開閉機構２５の先端部と可動バルブ板２６の背面との間に配置されている。
【００３５】
なお、本実施形態においてはロードロック室１と真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇとの合計設置数、つまり可動バルブ板２６の設置数を８個としているが、設置数は８個より多くても少なくても良く、また、偶数でも奇数でも良い。
【００３６】
上記構成よりなる本実施形態においては、複数のバルブ開閉機構２５を同時に作動させて複数の可動バルブ板２６を同時に開放する際には、真空シールが離れるまでの間は可動バルブ板２６は枢支軸心Ｐ周りに回転することなく直線的に引き込まれる。
【００３７】
その後、可動バルブ板２６の背面の一部が首振り用ころ部材４０と係合し、枢支軸心Ｐ周りに可動バルブ板２６が回転する。この回転動作は複数の可動バルブ板２６のすべてにおいて同時に開始され、これによって、隣接する可動バルブ板２６同士の干渉が回避される。
【００３８】
また、可動バルブ板２６により開口部１ａ、２ａを閉鎖する際には、圧縮状態にある戻しバネ４１の付勢力によって可動バルブ板２６が回転され、上述した開放動作とは逆の動きによって可動バルブ板２６が開口部１ａ、２ａを閉鎖する。
【００３９】
以上述べたように本実施形態による真空処理装置によれば、可動バルブ板２６によって開口部１ａ、２ａを開閉する際には、回転テーブル１５の回転軸心Ｏに平行な枢支軸心Ｐ周りに複数の可動バルブ板２６が同一方向に回転し、これにより、隣接する可動バルブ板２６同士の干渉を避けるようにしたので、可動バルブ板２６同士の間隔を小さくできると共に複数の真空処理室２Ａ、２Ｂ…２Ｇ及びロードロック室１同士の間隔も小さくすることが可能であり、ひいては装置全体の小型化（例えば、真空搬送室３の内接円直径で１５％程度の縮小）を図ることができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べたように第１の発明による真空処理装置によれば、回転テーブルの回転軸心の周りに長ストロークバルブ開閉機構と短ストロークバルブ開閉機構とを交互に配置すると共に、両開閉機構の動作タイミングをずらすように構成したので、可動バルブ板同士の間隔を小さくできると共に複数の真空処理室及びロードロック室同士の間隔も小さくすることが可能であり、ひいては装置全体の小型化を図ることができる。
【００４１】
また、第２の発明による真空処理装置によれば、複数の可動バルブ板によって複数の開口部を開閉する際には、回転テーブルの回転軸心に平行な枢支軸心周りに可動バルブ板が回転し、これにより、隣接する可動バルブ板同士の干渉を避けるようにしたので、可動バルブ板同士の間隔を小さくできると共に複数の真空処理室及びロードロック室同士の間隔も小さくすることが可能であり、ひいては装置全体の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明の一実施形態による真空処理装置の概略構成を示した平断面図。
【図２】第２の発明の一実施形態による真空処理装置の要部を示した平断面図。
【図３】従来の真空処理装置の概略構成を示した平断面図。
【符号の説明】
１  ロードロック室
１ａ  ロードロック室の開口部
２Ａ、２Ｂ…２Ｇ  真空処理室
２ａ  真空処理室の開口部
３  真空搬送室
１５  回転テーブル
２６  可動バルブ板
２５  バルブ開閉機構
２８  ディスクホルダ（保持機構）
３０  長ストロークバルブ開閉機構
３１  短ストロークバルブ開閉機構
４０  首振り用ころ部材（首振り用係合部材）
４１  戻しバネ（弾発部材）
Ｗ  被処理物
【図１】
0004166902.tif 000002
【図２】
0004166902.tif 000003
【図３】
0004166902.tif 000004