(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの反応室と、ロードロック室と、前記ロードロック室内に配置され基板を前記反応室より取り出す動作と基板を前記反応室に供給する動作とを行なう一対のアームを備えるアーム機構と、突上げピンプッシャーアームを介して前記反応室内で基板を上下動させるテーブルと、カムボックスを有しかつ前記アーム機構及び前記テーブルを駆動する駆動源とを備えた真空処理装置であって、
前記駆動源は、前記アーム機構を伸縮動作させると共に前記突上げピンプッシャーアームを揺動動作させる第１モータと、前記アーム機構及び前記突上げピンプッシャーアームを回転駆動させる第２モータとで構成され、かつ、
規正レバー，規正ローラ，駆動ローラ及び圧縮バネとで構成される位置規正機構を備え、前記規正ローラ及び前記駆動ローラは、前記圧縮バネによって付勢される前記規正レバーの両端に回転可能に設置されると共に、前記駆動ローラは前記テーブルに接触して配置され、前記基板を前記テーブルに規正する際、前記規正レバーを旋回し前記駆動ローラが下方に移動すると共に規正ローラが前記基板に対して内側に近づくことで、前記基板の位置を規正すること
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、半導体素子、液晶素子などの電子デバイスの製造工程に用いられる真空処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来用いられている真空処理装置として、例えば特開平７−２２１１５７号公報に開示されている真空処理装置がある。図５は、特開平７−２２１１５７号公報に開示されている真空処理装置の基板搬送機構の構成図、図６は基板搬送機構のタイミング線図である。
【０００３】
ダブルロードロック室１０１内に、上アーム１０２及び下アーム１０３からなるＷアームを備えている。１０５は突き上げピンプッシャーアームであり、前記上アーム１０２及び下アーム１０３とともに、図６に示すようなカム線図を有するカムボックス１０６を介して、ダブルアーム駆動モータ１０７だけで一連の基板受け渡し動作を行なえるよう構成されている。これらは、Ｗアーム旋回モータ１０８及びインデックスユニット１０９により、一体的に旋回するよう構成されており、ダブルロードロック室１０１の周囲に配設された反応室１１０、１１１及びロードロック室１１２と、突き上げピン昇降フォーク１１３を介して選択的係合が行なえるよう構成されている。
【０００４】
以上のような構成によって、従来の真空装置は、１つの駆動源で、ダブルロードロック室１０１と反応室１１０、１１１またはロードロック室１１２との基板受け渡しを可能にしているため、処理時間が短く、動作の信頼性が高いという効果を有する。
【０００５】
しかしながら、上記のような構成では、基板の突き上げがＷアームの動作と連動してしか行なえないため、反応室１１０、１１１内で、プラズマ処理中及び基板を電極から剥離した際に生じた基板表面及び裏面の帯電を、プラズマ発生中に基板を突き上げるという、非常に効果の大きい除電方法を実施することができないため、低パワーのプラズマ放電を長時間行なうなど、除電するために装置の生産性を低下させなければならなかった。
【０００６】
また、上記のような構成では、反応室１１０、１１１もしくはダブルロードロック室１０１内で基板の位置規正をするために、基板受け渡しの動作を行なうための駆動源とは別に位置規正の駆動源が必要であり、装置のコストがアップするという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑み、処理時間及び動作の信頼性を犠牲にすることなく、プラズマ処理中に基板の突き上げを行なって、基板表裏面の除電を行なうことができる真空処理装置を提供するものである。また、駆動源を追加することなく基板の位置規正を行なうことができる真空処理装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本願発明にかかる真空処理装置は、少なくとも１つの反応室と、ロードロック室と、前記ロードロック室内に配置され基板を前記反応室より取り出す動作と基板を前記反応室に供給する動作とを行なう一対のアームを備えるアーム機構と、突上げピンプッシャーアームを介して前記反応室内で基板を上下動させるテーブルと、カムボックスを有しかつ前記アーム機構及び前記テーブルを駆動する駆動源とを備えた真空処理装置であって、前記駆動源は、前記アーム機構を伸縮動作させると共に前記突上げピンプッシャーアームを揺動動作させる第１モータと、前記アーム機構及び前記突上げピンプッシャーアームを回転駆動させる第２モータとで構成され、かつ、規正レバー，規正ローラ，駆動ローラ及び圧縮バネとで構成される位置規正機構を備え、前記規正ローラ及び前記駆動ローラは、前記圧縮バネによって付勢される前記規正レバーの両端に回転可能に設置されると共に、前記駆動ローラは前記テーブルに接触して配置され、前記基板を前記テーブルに規正する際、前記規正レバーを旋回し前記駆動ローラが下方に移動すると共に規正ローラが前記基板に対して内側に近づくことで、前記基板の位置を規正することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１〜図４に本発明の実施の形態を示す。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１実施形態にかかる真空処理装置を実施するための真空処理装置の基板搬送機構の模式図を示している。
【００１２】
図２は、本発明の第１実施形態にかかる真空処理装置の真空室の構成図を示している。
【００１３】
図１において、１は第２のロードロック室である。２は上アーム、３は下アーム、４は突き上げピンプッシャーアームであり、これらはＷアーム駆動モータ５によりカムボックス６を介して連動するよう構成されている。上アーム２及び下アーム３は矢印Ａの方向に伸縮動作をする。突き上げピンプッシャーアーム４は矢印Ｂの方向に揺動動作をする。これらの動作が、互いに連動して行なわれる。
【００１４】
７はインデックス、８はＷアーム旋回駆動モータである。駆動モータ８の駆動力を、インデックス７からＷアーム旋回軸９を介してカムボックス６に伝達し、前記上アーム２、下アーム３、突き上げピンプッシャーアーム４の全体を水平面内で回転駆動するように構成されており、前記２〜９でＷアームユニット３２を構成している。
【００１５】
１０、１１は反応室であり、通常はゲート（図示せず）により第２のロードロック室とは遮断されている。ゲートが開いた場合のみに、反応室１０、１１と第２のロードロック室１との基板の受け渡しが可能となる。１２、１３は基板、１４、１５は下部電極、１６、１７は上部電極である。１８、１９は突き上げピンであり、突き上げピン固定台２０、２１に固定されており、矢印Ｃ、Ｄの方向に可動可能なように構成されている。２２、２３は突き上げピン昇降フォークであり、回転軸２４、２５を基点にして図中の上下方向に揺動可能に設置されており、揺動動作により前記突き上げピン１８、１９及び突き上げピン固定台２０、２１を上下させることができるよう配設されている。
【００１６】
２６、２７はエアシリンダーである。２８、２９は連結金具であり前記エアシリンダ２６、２７のシャフトと一体的に配設されている。３０、３１はカムフォロワであり、前記突き上げピン昇降フォーク１８、１９の側面に突出して固定されている。連結金具２８、２９の上下方向に延びる長孔空間にピン状のカムフォロワ３０、３１が嵌り込み、互いに摺動する。連結金具２８、２９の長孔空間の上下内縁がカムフォロワ３０、３１に当接してさらに移動すると、連結金具２８、２９からカムフォロワ３０、３１に駆動力が伝わるようになる。
【００１７】
したがって、エアシリンダー２６、２７のシャフトを上下動させても、カムフォロワ３０、３１に沿って連結金具２８、２９の長孔空間が摺動する範囲では、カムフォロワ３０、３１は駆動されない。エアシリンダー２６、２７のシャフトを、さらに上下動させると、連結金具２８、２９に当接したカムフォロワ３０、３１に駆動力が伝達され、突き上げピン昇降フォーク２２、２３を上下に揺動させることができる。
【００１８】
図２において、１０、１１、３３は反応室、１は第２のロードロック室、３４は第１のロードロック室、３２はＷアームユニット、１２、１３、３５、３６は基板である。
【００１９】
次に、以上のように構成された本発明の第１実施形態にかかる真空処理装置の動作について説明する。
【００２０】
図１において、基板１２、１３は反応室１０、１１内でプラズマ処理され帯電される。エアシリンダ２８、２９をシャフトが下降する方向に駆動させることにより、突き上げピン昇降フォーク２２、２３が揺動し、突き上げピン固定台２０、２１および突き上げピン１８、１９が上昇して、基板１２、１３を突き上げる。プラズマ放電中に突き上げられた基板１２、１３は、プラズマ中で表裏面が電気的に中和される。
【００２１】
一定時間後にエアシリンダ２８、２９を逆向きに駆動させ、前記とは逆に動作を伝達させて、基板を下部電極１４、１５の上に戻す。
【００２２】
処理済の基板の取り出し、及び新たに処理する基板の投入は、Ｗアームユニット３２の全体を旋回させて、何れかの反応室１０または１１に向かせ、突き上げピンプッシャーアーム４と突き上げピン昇降フォーク２２または２３とを係合させた状態で、Ｗアーム駆動モータ５を駆動させることにより、上アーム２、下アーム３及び突き上げピンプッシャーアーム４を連動して駆動させる。
【００２３】
具体的には、図１で、突き上げピンプッシャーアーム４が反時計回りに揺動して、突き上げピン昇降フォーク２２を時計回りに旋回させる。突き上げピン昇降フォーク２２の先端で、突き上げピン固定台２０、２１および突き上げピン１８、１９を上昇させ、基板１２を下部電極１４から持ち上げる。これと連動して、上アーム２または下アーム３が反応室１０に差し入れられ、基板１２を受け取って、第２のロードロック室１へと戻る。
【００２４】
この一連の動作のときに、突き上げピンプッシャーアーム４の駆動力を抑えるため、エアシリンダー２６には駆動用エアーを供給せず、大気開放状態にしておくことが望ましい。このようにしておくと、エアシリンダー２６および連結金具２８は抵抗なく上下動させることができる。突き上げピン昇降フォーク２２が揺動して、カムフォロワ３０が連結金具２８の長孔内縁に当接しても、連結金具２８およびエアシリンダー２６のシャフトはカムフォロワ３０の運動にしたがって抵抗なく上下動するので、カムフォロワ３０および突き上げピン昇降フォーク２２の動作を妨げることがない。
【００２５】
反対側の反応室１１でも、前記同様にして、基板１３の取り出しが行なえる。このときは、突き上げピンプッシャーアーム４が突き上げピン昇降フォーク２３の端部に係合されて、突き上げピン昇降フォーク２３の揺動、突き上げピン１９の上昇が行なわれる。
【００２６】
図２において、Ｗアームユニット３２は、旋回しながら、各反応室１０、１１、３３及び第１のロードロック室３４と選択的に係合して、処理済基板の取り出しと未処理基板の投入を行なう。装置への新しい基板の投入及び、全ての処理を終わった基板の装置外への取り出しは、ロードロック室において、外部にある搬送機構（図示せず）により行なわれる。
【００２７】
前記実施形態１では、基板１２、１３を上下に駆動させる駆動力の伝達機構が、突き上げピンプッシャーアーム４から、突き上げピン昇降フォーク２２、２３を介して、突き上げピン１８、１９へと駆動力を伝達する第１の伝達機構と、エアシリンダー２６、２７から、連結金具２８、２９、カムフォロワ３０、３１を経て突き上げピン昇降フォーク２２、２３を介して、突き上げピン１８、１９へと駆動力を伝達する第２の伝達機構との２系統を備えており、しかも、両方の伝達機構へは、Ｗアーム駆動モータ５とエアシリンダー２６、２７という別々の駆動源から独立して駆動力が加わる。
【００２８】
以上のように本発明の実施の形態１によれば、ダブルアーム及び基板上下機構が１つの駆動源により駆動されるよう構成された真空処理装置において、前記駆動源から基板上下機構に駆動力を伝達する第１の伝達機構と、前記駆動源とは別の駆動源で駆動されて、第１の伝達機構とは別個に基板上下機構に駆動力を伝達する第２の駆動伝達機構とを備えることで、処理時間及び動作の信頼性を犠牲にすることなく、プラズマ処理中に基板の突き上げを行なって、基板表裏面の除電を行なうことができるという優れた効果を奏する。
【００２９】
（実施の形態２）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００３０】
図３、図４は、本発明の第２実施形態にかかる真空処理装置を実施するための第１、第２のロードロック室の模式図を示している。
【００３１】
図３、図４において、１は第２のロードロック室である。３２はＷアームユニットであり、上アーム２、下アーム３、突き上げピンプッシャーアーム４およびそれらを駆動する要素で構成されているが、本発明の第１実施形態と同一のため詳細の説明は省略する。３４は第１のロードロック室で、通常はゲート（図示せず）により第２のロードロック室とは遮断されており、ゲートが開いた場合のみに第２のロードロック室１との基板の受け渡しが可能となるよう構成されている。
【００３２】
３５は基板、３７は基板突き上げテーブルである。３８は突き上げテーブル昇降フォークであり、回転軸３９を基点にして揺動可能に設置されているとともに、揺動動作により前記基板突き上げテーブル３７を矢印Ｆの方向に上下させることができるよう配設されている。
【００３３】
４０は規正レバーであり、回転軸４３を中心にして垂直面内で回転可能に配設されている。４１は規正ローラ、４２は駆動ローラであり、前記規正レバー４０の両端に回転可能に設置されている。規正レバー４０は、前記基板突き上げテーブル３７の上下により矢印Ｇの方向に揺動運動することができるよう構成されている。４４は圧縮バネであり、前記規正レバー４０の規正ローラ４１が基板３５に対して外側に遠ざかり、駆動ローラ４２が上方に移動するように、規正レバー４０が旋回する方向に付勢している。
【００３４】
前記規正レバー４０は基板の外形規正を行なうため、基板の周囲に、液晶素子のように角型基板の場合は４箇所以上、半導体素子のように丸型基板の場合は、３箇所以上配設されるのが望ましい。
【００３５】
次に、以上のように構成された本発明の第２実施形態にかかる真空処理装置の動作について説明する。
【００３６】
図３は、Ｗアームユニット３２が第１のロードロック室３４と選択的に係合している状態である。基板３５を受け渡しする際、上アーム１、下アーム２が矢印Ａの方向への伸縮動作を行い、これと連動して突き上げピンプッシャーアーム４が矢印Ｂの方向に揺動する。突き上げテーブル昇降フォーク３８は基板突き上げテーブル３７を矢印Ｆの方向に昇降させる。基板突き上げテーブル３７および圧縮バネ４４の力で、規正レバー４０は矢印Ｇの方向に揺動運動する。
【００３７】
図３は、基板３５が規正されている状態である。突き上げピンプッシャーアーム４は上向きに回動している。突き上げピンプッシャーアーム４と係合している突き上げテーブル昇降フォーク３８は、係合端と反対側の端部が下がる。基板突き上げテーブル３７は下降する。基板突き上げテーブル３７が、圧縮バネ４４の付勢力に抗して、規正レバー４０の駆動ローラ４２を下方に押し下げる。規正レバー４０が旋回し、規正ローラ４１を基板３５の外周に当接する。この規正ローラ４１の当接によって基板３５の位置決め、あるいは、外形の規正がなされる。
【００３８】
図４は、規正を解除した状態である。突き上げピンプッシャーアーム４を下向きに回動させ、突き上げテーブル昇降フォーク３８を逆向きに傾斜させる。これによって、基板突き上げテーブル３７が上昇すると、規正レバー４０に加わる力が圧縮バネ４４からのみとなり、規正レバー４０は基板３５に対して外向きに旋回し、基板３５と規正ローラ４１は接触しなくなり、基板の規正は解除される。以上のように、本発明の実施の形態２によれば、ダブルアーム及び基板上下機構が１つの駆動源により駆動されるよう構成された真空処理装置において、基板上下機構と機械的に連動して、基板上下機構と同じ駆動源によって駆動され、反応室内において基板の位置を規正する基板位置決め機構を備えることで、基板の位置規正のために別の駆動源を必要とせず、安価な真空処理装置を提供できるという優れた効果を奏する。
【００３９】
なお、実施形態２の基板に対する規正機構と、前記実施形態１における第１および第２の伝達機構による基板上下機構の駆動構造との両方を、同じ真空処理装置に組み込むことも、勿論可能である。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、処理時間及び動作の信頼性を犠牲にすることなく、プラズマ処理中に基板の突き上げを行なって、基板表裏面の除電を行なうことができる。また、駆動源を追加することなく基板の位置規正を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１を示す真空処理装置の基板搬送機構の模式図
【図２】本発明の実施の形態１を示す真空処理装置の真空室の構成図
【図３】本発明の実施の形態２を示す真空処理装置の第１、第２のロードロック室の模式図
【図４】本発明の実施の形態２を示す真空処理装置において、第１のロードロック室で基板規正が解除された状態の模式図
【図５】従来の真空処理装置の基板搬送機構の構成図
【図６】従来の真空処理装置の基板搬送機構のタイミング線図
【符号の説明】
１    第２のロードロック室
２    上アーム
３    下アーム
４    突き上げピンプッシャーアーム
５    駆動モータ
６    カムボックス
７    インデックス
８    Ｗアーム旋回駆動モータ
９    Ｗアーム旋回軸
１０、１１、３３        反応室
１２、１３、３５、３６    基板
【図１】
0004168614.tif 000002
【図２】
0004168614.tif 000003
【図３】
0004168614.tif 000004
【図４】
0004168614.tif 000005
【図５】
0004168614.tif 000006
【図６】
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