JPH0397858A - 真空処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、基板ホルダを立姿勢で移送して例えば成膜
などの処理を行う真空処理装置において、基板ホルダの
搬送手段を改良したものである。

（従来の技術） 例えば、真空処理装置では、仮面がほぼ垂直面に沿う立
姿勢で基板ホルダを支持し、これを搬送手段で移送し、
一連の処理槽を通過させて例えば成膜などの処理を行う
。こうした真空処理装置における従来の搬送手段として
は、例えば第１０図に示す構造のものが公知である。

第１０図において、基板ホルダ４６は搬送べ一ス４７に
よって立姿勢に支持されており、この搬送ベース４７を
介して搬送手段で送り駆動される。

搬送手段は、搬送ベース４７の一側に固定されるラック
４８と、このラック４８を送り駆動するビニオン４９と
、搬送ベース４７をビニオン４９の側へ押付操作する押
えローラ５０，及び搬送べ−ス４７の下端面を支持する
逆転ローラ５１などで構成されている。５２はビニオン
４９を回転駆動するモータ、５３は大気を遮断する隔壁
である。

このように、真空処理装置に適用される搬送手段は、そ
の回転部や摺動部からの発塵によって処理而が汚染され
るのを極力避けるために、全ての構或部材が基板ホルダ
４６の下方に集約して配置してある。

（発明が解決しようとする課題） 上記のように、搬送ベース４７の一側にラック４８を固
定し、これを縦軸回りに回転するビニオン４つで送り駆
動するものでは、ラック４８とピニオン４９との噛み合
い位置によって、搬送べ−ス４７及び基板ホルダ４６が
蛇行する不利を免れない。ビニオン４９の回転力によっ
て搬送ベース４７に横向きのモーメントが作用し、また
、押えローラ５０によって前記作用力に逆らう押付力が
加わるからである。

基板ホルダ４６及び搬送ベース４７が蛇行すると、駆動
部などで発ｌＥＬた塵埃が拡散されやすく、処理面を汚
損してしまう。また、基板ホルダ４６に装填された処理
基板が、蛇行時の衝撃によって装填枠から脱落し、製品
不良を生じる不利もある。

上記の蛇行を阻止するには、押えローラ５０やビニオン
４９の配置間隔を小さくし、これらの設置数を増加する
と良い。しかしこの場合は、機械運動部分の増加に伴う
発塵量の増加を避けることができず、必ずしも処理面の
汚染防止に役立つとはいえない。

基板ホルダ４６が移送される一連の処理槽は、各処理工
程ごとにゲートで気密状に区切られており、基板ホルダ
４６が前工程から送られてくる毎にゲートの開閉を行う
。このとき、隣接する処理区画内の雰囲気が互いに他方
に入り込み、その区画内を汚染する。そのため、ゲート
の開口幅はできるだけ小さいことが望まれる。しかし、
従来の搬送装置では、ゲートの開口幅として、少なくε
も搬送ベース４７とラック４８の突出量を加えた幅Ｂが
必要であり、各処理区画において早期に雰囲気汚染を生
じやすい点でも不利があった。

基板ホルダ４は一連の処理槽を通過する間に、高温に加
熱され、あるいは常温付近まで冷却されるが、このとき
、基板ホルダ４と搬送ベース４の熱容量や熱歪量に差が
衝撃的な熱変形を生じて基板ホルダ４に装填された処理
基板が落下して製品不良を生じることもあった。

この発明は上記に鑑み提案されたものであって、搬送手
段の駆動形態を改良することにより、基板ホルダをより
スムーズに移送できるようにし、塵埃の拡散による処理
面の汚損を防止し、同時に処理基板の落下事故を一婦す
ることを目的とする。

この発明の他の目的は、ゲートの開口幅を小さくできる
ようにし、隣接する処理区画間の雰囲気汚染を極力避け
ることにより、真空処理装置の運転コストを低減するこ
とにある。

（課題を解決するための手段） この発明では、搬送ベースを省略して基板ホルダを搬送
手段で直接送り駆動できるようにする。

また、機械的強度が必ずしも十分とは言えない基板ホル
ダを確実に送り駆動し、しかも駆動力にょって蛇行する
ことを防ぐために、搬送手段を姿勢保持用のガイド部材
と、前進力を付与する駆動部材とに分けて構或し、回転
部材の摩擦力によって基板ホルダの下面を送り操作する
こととした。

具体的には、搬送手段を、基板ホルダの下部両側面を挾
んで立姿勢を維持するガイド部材と、基板ホルダを受止
め支持して該ホルダに前進力を付与する駆動部材とで構
戊した。ガイド部材は、基板ホルダの一側に配置される
固定ローラと、基板ホルダを固定ローラに向って押付操
作する押え口−ラとで構戊し、さらに、駆動部材は、一
群の四転駆動される摩擦ローラで構成した。

好ましくは、４ｇの固定ローラを矩形状に配置し、その
矩形中心位置に対応して押えローラを配置する。

（作用） ガイド部材で基板ホルダの立姿勢を維持し、この状態で
基板ホルダを一群の摩擦ローラで送り駆動するので、基
板ホルダに横向きのモーメントが作用することを解消で
きる。これにより蛇行を生しることなくスムーズに基板
ホルダを移送でき、基板ホルダの蛇行に伴う塵埃の拡散
や成膜基板の落下を解消できる。

基板ホルダをガイド部材及び駆動部材で直接送り駆動す
るので、ゲートにおける通過開口幅を基板ホルダの板厚
と同程度にまで減少でき、これによりゲート開閉時にお
ける隣接する処理区画内の雰囲気汚染を十分に低減でき
る。

基板ホルダを搬送手段で直接送り駆動するので、その熱
歪等をホルダ板面の全面に亘って均一化でき、加熱時あ
るいは冷却時に基板ホルダが衝撃的に熱変形することを
解消して、処理基板の落下を防止できる。

（実施例） 第１図ないし第６図はこの発明を、真空或膜装置の一種
である搬送或膜装置に適用した実施例を示す。

第３図において、搬送成膜装置は、上下に長い長方形断
面状の隔壁１を直線状に配置し、その内部を各処理工程
ごとにゲート２で区分して処理槽を形成し、基板ホルダ
４が一連の処理槽を順次通過することにより、基板ホル
ダ４に装填された一群の或膜基板に、複数層の蒸着薄膜
を形成するものである。搬送成膜装置のうち、入口ｆ６
３ａと加熱槽３ｂとスバッタ槽３Ｃの一部だけを第６図
に示している。上記の各処理槽３ａ，３ｂ，３ｃには、
処理内容に応じてヒータやスパッタリング電極７，８な
どが設けられている。また、図示していないが、各処理
槽３ａ，３ｂ，３ｃのそれぞれには、排気設備が独立運
転可能に設けられている。

基板ホルダ４を一連の処理槽３ａ，３ｂ，３ｃに沿って
移送するために搬送手段９が設けられている。基板ホル
ダ４は矩形状に形或されており、その板面に多数個の成
膜基板が装填されている。

第１図及び第２図において、搬送手段９は基板ホルダ４
の搬送姿勢を規定するガイド部材１０と、基板ホルダ４
を送り駆動する駆動部材１１とからなり、両部材１０．
１１共、基板ホルダ４の移送方向の板面幅より小さな隣
接間隔で各処理槽３ａ，３ｂ，３ｃに配置されている。

ガイド部材１０は、基板ホルダ４の一側下部において矩
形状に配置される４個の固定ローラ１３と、これらロー
ラ１３の矩形中心位置に対応して配置され、基板ホルダ
４を固定ローラ１３に向って押付操作する押えローラ１
４とからなる。各固定ローラ１３はＨ字状のブラケット
１５で垂直軸回りに回転自在に支持されており、４個の
固定ローラ１３が基板ホルダ４の板而に同時に外接する
よう配置されている。ブラケット１５は後述する口−ラ
枠２６上に固定されている。

第４図において、押えローラ１４は、ベアリング１６及
び軸１７を介して揺動アーム１８で垂直軸回りに回転自
在に支持されている。また、揺動アーム１８は、ボス１
９で揺動軸２０を介して水平揺動可能に支持され、さら
に、揺動軸２０に外嵌した捻りコイルばね２１で、固定
ローラ１３に接近する側に向って揺動付勢されている。

押えローラ１４の揺動可能な範囲を規制するために、押
えローラ１４の下方にストッパ２２を設け、その上端に
形成したストッパ溝２３内に、前記軸１７の下端部１７
ａを臨ませている。ストツバ溝２３の満幅は軸下端部１
７ａの直径より僅かに大きく設定されており、特に、押
えローラ１４の固定ローラ１３寄りの揺動限界を規定す
ることによって、基板ホルダ４が押えローラに接当する
ときの衝撃を小さくできるようにしてある。なお、押え
ローラ１４が基板ホルダ４に外接する状態では、軸下端
部１７ａはストッパ溝２３のほぼ中央に位置している（
第３図参照）。前述のボス１つ及びストッパ２２は、そ
れぞれローラ枠２６に装着された支持枠２４上に固定さ
れている。

駆動部材１１は、基板ホルダ４の下端面を支持する複数
の摩擦ローラ２５と、各ローラ２５を支持するローラ枠
２６と、全ての摩擦ローラ２５を回転駆動する駆動機＋
Ｒ２Ｔ等で構成されている。

第２図に示すように、ローラ枠２６は隔壁１に固定され
た軸受ユニット２８と固定支軸２つとでその前後端が支
持され、水平姿勢を維持している。

摩擦ローラ２５のうち、中間の２個は、ローラ枠２６に
固定されたローラ軸３０にベアリング３１を介して水平
回転自在に支持されており（第５図２照）、軸受ユニッ
ト２８の内端に位置する摩擦ローラ２５は、軸受ユニッ
ト２８で支持された入力軸３２に同行回転可能に固定さ
れている。また、固定支軸２９側の摩擦ローラ２５は、
中間の摩擦ローラ２５と同様にベアリング３１で回転自
在に支持されている。４個の摩擦ローラ２５は、基板ホ
ルダ４の下而に同時に接当するよう、その高さ位置が揃
えられている。

第２図において、駆動機｛＆２７は、軸受ユニット２８
の外端に設けられるモータ３４を駆動源にして、その動
力を減速機３５、カップリング３６を介して入力軸３２
に伝動し、この入力軸３２とローラ輔３０、及び固定支
輔２９のそれぞれに支持されたスプロケッ１・３７とチ
ェーン３８を介して、各摩擦ローラ２５に回転動力を伝
達する。人力１ｉｂ３２においては、スブロケット３７
が摩擦口−ラ２５と同様に人力軸３２に固定されている
。

一方、ローラ軸３０及び固定支軸２つにおいては、第５
図に示すように、スブロケット３７が各軸３０．２９に
対してベアリング３つを介して回転自在に支持してある
。そして、スブロケット３７ε摩擦ローラ２５とは、ビ
ン４０を介して連結され、スブロケット３７の回転力が
摩擦ローラ２５に伝達される。４１はベアリング３１と
３９との間に設けられたスペーサである。

次に搬送手段９の動作を説明する。

第６図において、各処理槽３ａ，３ｂ、３ｃ内での処理
が終わると、入口のゲート２はそのままにして各処理槽
間のゲート２，２が開かれ、搬送手段９を起動して基板
ホルダ４が次工程へと送り込まれる。このとき、基板ホ
ルダ４は少なくとも一組のガイド部材］０に支持されて
適正な搬送姿勢に保持されている。また、基板ホルダ４
は、少なくとも３個の摩擦ローラ２５で支持されて、各
ローラ２５から均等な送り力を受けて前進する。

そして、基板ホルダ４が各ゲート２を通過し終えるのと
同時にゲート２を閉じ、さらに、基板ホルダ４が所定位
置に移動した状態で搬送手段９を停止させ、必要な処理
を行う。この後、入口のゲ−ト２を開いて未処理の基板
ホルダ４を入口槽３ａに送り込み、上記の移送動作を繰
り返し行って或膜を行う。

移送時、基板ホルダ４は固定ローラ１３及び押えローラ
１４で挾まれて、その搬送姿勢が常に適正な状態に維持
されている。しかも、基板ホルダ４は３ないし４個の摩
擦ローラ２５に支持されて該ローラ２５から駆動力を受
ける。従って、基板ホルダ４に横向きのモーメントが作
用することはなく、蛇行を伴うことなく円滑な移送を行
える。

これにより、基板ホルダ４が蛇行することによる塵埃の
拡散を解消できるのはもちろん、蛇行時の衝撃で或膜基
板が装填枠から落下することも防止できる。

基板ホルダ４は搬送手段９で直接送り駆動される。つま
り、移送時にゲート２を通過するのは、基板ホルダ４だ
けに限られる。従って、各ゲート２における通過開口幅
は、基板ホルダ４の板面厚より僅かに大きく設定してあ
ればよく、ゲート開閉時における隣接区画同士の雰囲気
汚染を十分に低減することができる。

一群の回転駆動される摩擦ローラ２５で基板ホルダ４を
送り駆動するので、各処理ｍ３ａ、３ｂ，３Ｃに設けら
れる摩擦口−ラ２５を同期駆動する必要がなく、例えば
、ビニオンーラックを駆動要素とする搬送手段に比べて
、搬送手段９の構造及び速度制御を簡素化できる点で有
利である。

（別実施例） 第７図〜第９図は、それぞれガイド部材１０の別実施例
を示している。

第７図に示すものでは、上下一対の固定ローラ１３と、
両ローラの上下中央位置に対応して配置される押えロー
ラ１４との合計３個のローラによってガイド部材１０を
構或した。

また第８図に示すものでは、三角形状に配置した固定ロ
ーラ１３と、これらローラの三角形中心位置に対応して
配置した押えローラ１４との合計４個のローラでガイド
部材１０を構成した。

さらに第９図に示すものでは、支軸の両端に固定ローラ
部分１３ａ，１３ｂを一体的に設けて単ーの固定ローラ
１３を構或している。そして、この固定ローラ部分１３
ａ　　１３ｂの中間位置に押えローラｌ４を配置し、単
一の固定ローラ１３と単一の押えローラ１４とでガイド
部材１０を構成した。

上記のように、ガイド部材１０は、少なくとも一個の固
定ローラ１３と、少なくとも一個の押えローラ１４で構
戊してあればよい。

一群の摩擦押えローラ２５は、全て回転駆動することが
好ましいが、場合によっては遊転ローラを含んで構成し
てあってもよい。

この発明は、搬送或膜装置以外に種々の方式の真空成膜
装置にも適用できる。例えば、多数個の基板ホルダを成
膜室に搬送して集約的に成膜を行うようにした真空成膜
装置に適用できる。

また本発明は成膜以外の処理を施すようにした種々の真
空処理装置に対して広く適用することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明では、搬送手段を、基板
ホルダの搬送姿勢を保持するガイド部材と、基板ホルダ
を送り駆動する駆動部材とに分けて構成し、駆動部材は
基板ホルダに対してその下面側から前進力を与えるよう
にしたので、移送時に基板ホルダに横向きのモーメント
が作用して蛇行することを解消し、基板ホルダを常に適
正な搬送姿勢で円滑に移送できることとなった。これに
より、基板ホルダが蛇行して塵埃が拡散し、或膜面が汚
損されることを解消できるとともに、蛇行時の衝撃で成
膜基板が落下して製品不良を生じることも一掃できるこ
ととなった。

また、この発明では、搬送手段を構或するガイド部材及
び駆動部材の全てを搬送路に沿って定置し、基板ホルダ
のみを移送するようにしたので、各処理槽を区分するゲ
ートにおける通過開口幅を、基板ホルダの板面厚みとほ
ぼ同程度にまで小さくすることができる。従って、ゲー
トの開閉時に、隣接する処理区画内の雰囲気が互いに汚
染されることを最大限抑止でき、真空処理装置の運転コ
ストを低減できる点で有利である。

さらに、基板ホルダのみを移送するので、その板面で生
じる熱歪を均一化でき、加熱時や冷却時に熱歪量の差で
基板ホルダが衝撃的に熱変形することを解消して、熱変
形衝撃による成膜基板の落下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図はこの発明の実施例を示し、第１図
は第２図におけるＡ−Ａ線矢視図、第２図は搬送成膜装
置要部の横断平面図、第３図は第２図におけるＢ−Ｂ線
断面図、第４図は第２図におけるＣ−Ｃ線断面図、第５
図は第１図におけるＤ一Ｄ線断面図、第６図は搬送成膜
装置の概要を示す横断平面図である。 第７図〜第９図は、それぞれガイド手段の別実施例を示
す要部側面図である。 第１０図は、従来の搬送手段を示す説明図である。 ４・・・基板ホルダ、９・・・搬送手段、１０・・・ガ
イド部材、１１・・・駆動部材、１３・・・固定ローラ
、１４・・・押えローラ、２５・・・摩擦ローラ。 第３図 第４ 図 第〕○ 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　複数の処理基板が装填された基板ホルダを立姿
   勢に保持し、このホルダを搬送路に沿って移送する搬送
   手段を備えている真空処理装置であって、 搬送手段が、基板ホルダの下部両側面を挾んで立姿勢を
   維持するガイド部材と、基板ホルダを受止め支持して該
   ホルダに前進力を付与する駆動部材とからなり、 ガイド部材は、基板ホルダの一側に配置される固定ロー
   ラと、基板ホルダを固定ローラに向って押付操作する押
   えローラとで構成されており、 駆動部材を、一群の回転駆動される摩擦ローラで構成し
   た真空処理装置。
2. （２）　４個の固定ローラを矩形状に配置し、その矩形
   中心位置に対応して押えローラを配置した請求項（１）
   項記載の真空処理装置。