JPH10280144A - 排気可能な処理室用のローディング／アンローディング法並びに該方法を実施する装置 - Google Patents

排気可能な処理室用のローディング／アンローディング法並びに該方法を実施する装置

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JPH10280144A
JPH10280144A JP10096118A JP9611898A JPH10280144A JP H10280144 A JPH10280144 A JP H10280144A JP 10096118 A JP10096118 A JP 10096118A JP 9611898 A JP9611898 A JP 9611898A JP H10280144 A JPH10280144 A JP H10280144A
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unloading
sealing lid
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JP10096118A
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Juergen Henrich
ヘンリヒ ユルゲン
Gerd Ickes
イッケス ゲルト
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Leybold Systems GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な手段の使用の下に真空装置内での成膜
プロセスのサイクル時間を最小限にすることのできるロ
ーディング／アンローディング装置を提供する。 【解決手段】 開口２４に対して空間定位の回転軸４２
を中心として回転可能な少なくとも１つのスライドシフ
ト部２６，２６′がレバー伝動装置２３，２３′によっ
て回転軸に関して半径方向にシフト可能であり、レバー
伝動装置が、一端を密閉蓋１４，１４′に枢着され他端
を回転軸と固着結合されたアーム３８に枢着されたプッ
シュ／プルロッド４０，４０′を有し、スライドシフト
部には、ワークを受取って搬送するために少なくとも１
つのグリッパ装置１０，１０′が配置され、回転軸の回
動によってプッシュ／プルロッドの、密閉蓋に枢着され
た方の端部が、回転軸に関して半径方向で回転軸に近位
の開放位置Ｐ2と回転軸に遠位の閉鎖位置Ｐ1との間をシ
フト可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１に発明の
上位概念として規定した形式の排気可能な処理室用のロ
ーディング／アンローディング装置並びに、請求項４に
発明の上位概念として規定した形式の排気可能な処理室
用のローディング／アンローディング法に関する。
【０００２】
【従来の技術】前記形式のローディング／アンローディ
ング装置は、加工すべきワーク、例えば成膜処理を施す
べき成形部品を、真空成膜装置に供給するため、或いは
成膜処理済み成形部品を前記真空成膜装置から取出すた
めに使用される。このために前記形式の真空成膜装置は
供給／排出用エアロックステーションを有し、該供給／
排出用エアロックステーション内へワークが搬入され、
或いは該供給／排出用エアロックステーションからワー
クが搬出される。エアロックステーションに対するワー
クの搬入／搬出操作するためにはそれ自体、エアロック
ステーションを通気すること、また真空室内でワークを
加工するために排気することが必要である。
【０００３】前記形式の公知のローディング／アンロー
ディング装置（操縦装置）では、すでに通気されたエア
ロックステーションからアンローディングするためには
先ず、エアロックゲートが横方向への移動によって開放
され、次いで第１の操縦腕がエアロックステーション内
へ進入し、かつ成膜処理済み成形部品を支承するサブス
トレート支持体を掴む。この第１の操縦腕は次いで、第
２の操縦腕が、まだ成膜処理の施されていない成形部品
を支承するサブストレート支持体と共にエアロックステ
ーション内へ進入できる程度に、エアロックステーショ
ンから退出する。次いで第２の操縦腕はサブストレート
支持体を、エアロックステーション内の保持装置に引渡
す。この引渡しを経て第２の操縦腕はエアロックステー
ションから退出させられ、かつ該エアロックステーショ
ンは、横方向に移動するエアロックゲートによって閉鎖
される。次いで、真空室内へ搬入されたワークは、真空
室の内部で加工ステーションに引渡される。
【０００４】前記公知のローディング／アンローディン
グ装置の欠点は、エアロックステーションへ搬入するの
に要するローディング時間もしくはエアロックステーシ
ョンから搬出するのに要するアンローディング時間が、
成膜プロセスのために要する総加工時間に対比して大き
いことである。特に所謂「短サイクル成膜装置」の場合
にはサイクル時間を、つまり２つの成膜動作間で経過す
る総時間を、可能な限り僅かにすることが望ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、簡単
な手段の使用の下に真空装置内で実施すべき成膜プロセ
スのサイクル時間を最小限に抑えることのできるローデ
ィング／アンローディング装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明では
請求項１の特徴部に記載した装置上の構成手段によって
解決される。更にまた、請求項４に記載した本発明の加
工ステーションのローディング法の構成手段並びに請求
項６に記載した本発明の加工ステーションのアンローデ
ィング法の構成手段を用いることによって、加工すべき
ワークを真空室へ搬入するのに要するローディング時間
及び／又は加工済みワークを真空室から搬出するのに要
するアンローディング時間は最小限に短縮される。
【０００７】請求項１によれば本発明のローディング／
アンローディング装置は主として、空間定位の回転軸を
中心として回転可能に支承された少なくとも１つのスラ
イドシフト部から成っており、該スライドシフト部は、
任意にプレセレクト可能な回転位置において、開放位置
と閉鎖位置との間を前記回転軸に関して半径方向にシフ
ト可能である。前記スライドシフト部には、供給／排出
用エアロックステーションのローディング／アンローデ
ィング用開口を閉鎖可能な密閉蓋が配置されている。供
給／排出用エアロックステーション内へ搬入すべきワー
クを受取って搬送するために、密閉蓋は、加工殊に成膜
処理を施すべきワークを受取る保持装置又はグリッパ装
置を有している。スライドシフト部を密閉蓋部分とし
て、並びにワークを搬送する保持装置又はグリッパ装置
として構成することによって、該スライドシフト部は二
重の機能を果たす。すなわちこの二重機能とは、真空室
をローディング／アンローディングするのに要する所要
時間を有利に短縮するという機能並びに、これと相俟っ
て短サイクル成膜装置における自動的なローディング／
アンローディングプロセスを始めて可能にするという機
能である。
【０００８】本発明の更なる利点は、請求項２に記載し
た構成手段によって得られる。請求項２によれば、殊に
有利には回転軸に関して直径方向で対向して配置された
少なくとも２つのスライドシフト部が設けられている。
この構成手段によって得られる利点は、第１のスライド
シフト部によるエアロックステーションのローディング
プロセスが、真空室内で処理すべきワークを第２のスラ
イドシフト部の保持装置に載貨するプロセスに並行して
行うことができることである。次いでエアロックステー
ションのアンローディングもしくは新たなローディング
のために、殊に有利には第１のスライドシフト部に固定
的に連結された第２のスライドシフト部が、第１のスラ
イドシフト部と同期的に、開放されたエアロックステー
ションの前へ回転軸を中心として回動され、かつ未成膜
処理のワークがエアロックステーション内へ搬入され、
それと同時に真空室は排気できるように密閉される。殊
に有利には同期的に作動される複数のスライドシフト部
を使用することによって、複数の運動プロセスが時間的
に互いに並行して行われ、これによって成膜プロセスの
サイクル時間の更なる短縮化が得られる。この場合の更
なる利点は、ワーク支持体つまりサブストレート支持体
がエアロックステーション内で交換されるのではなく
て、ローディング／アンローディング装置の周辺外部で
行われるので、サイクル時間を拡張することなしに成膜
装置のローディングを手動操作で行うことができること
である。
【０００９】更に請求項３に記載したように、スライド
シフト部に構成された密閉蓋が押し退け体を有し、該押
し退け体が、成膜処理を施すべきワークと一緒に供給／
排出用エアロックステーション内へ侵入して、真空室の
排気すべき総容積を縮小させるようにすることによっ
て、更なる利点が得られる。これによって、作業真空を
得るために必要なポンピング−アウト時間は有利に短縮
し、ひいてはサイクル時間の更なる短縮化が達成され
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に図面に基づいて本発明の実施
例を詳説する。
【００１１】図１には、ワーク８，８′に成膜処理を施
すべき処理室又は真空室２に配設されたローディング／
アンローディング装置３０が図示されている。前記真空
室２は複数の室、つまり例えば処理ステーション、エア
ロック（気閘）ステーション並びに所謂サブストレート
（基板）室を有している。但し図２乃至図５では供給／
排出用のエアロックステーション２２だけが図示されて
いるにすぎない。真空室２内で加工処理を施すべきワー
ク８，８′をエアロックステーション２２に供給するた
めに、真空室壁３，３′，３″，３″′内に形成された
開口２４に対向してローディング／アンローディング装
置３０が配置されている。該ローディング／アンローデ
ィング装置３０は、フレーム材３２，３２′，３２″；
３４，３４′，３４″から成る架台を有し、該架台は、
ローラ３５，３５′上に支承されている互いに方形に配
置された架台脚３３，３３′によって面積の拡がりを制
限される。ローディング／アンローディング装置３０
は、例えば真空室２の保守作業のための出入を可能にす
るために、真空室２の前方で前記ローラ３５，３５′を
介して走行可能である。ローディング／アンローディン
グ操作中、架台３２，３２′，３２″は、該架台内に組
込まれたローディング／アンローディング装置３０と共
に、真空室２の前に固定的に位置決めされている。
【００１２】ローディング／アンローディング装置３０
は、回転軸としての１本の鉛直軸４２に対して１８０゜
回転対称に配置された２つのスライドシフト部２６，２
６′を有し、両スライドシフト部は、上部ガイドレール
４７，４８に係合しているキャリッジ体４９，５０並び
に、下部ガイドレール４７′，４８′に係合しているキ
ャリッジ体４９′，５０′を介して架台３２，３２′，
３２″；３４，３４′，３４″内をシフト可能に支承さ
れている。駆動モータ４５によって駆動軸として作動さ
れる鉛直軸４２には、上下に夫々１本のアーム３８；３
８′がレバー伝動装置２３；２３′の構成部分として固
着結合されており、該アームはその両端で夫々ジョイン
ト４１，４１′；４１″，４１″′を介してプッシュ／
プルロッド４０，４０′；４０″，４０″′と旋回可能
に連結されており、しかも該プッシュ／プルロッド４
０，４０′；４０″，４０″′は夫々１つのジョイント
体４３，４３′；４３″，４３″′を介して、鉛直軸４
２に関して互いに鏡面対象に配置されたスライドシフト
部材１４；１４′に枢着されている。該スライドシフト
部材１４；１４′は、開口２４を閉鎖するための密閉蓋
１４；１４′として構成されている。このために各密閉
蓋１４；１４′は、閉鎖位置Ｐ1で真空室２に対面した
側に夫々シール面を有し、該シール面は、開口２４の側
方に配設されたパッキンエレメント１６と協働して真空
室２を排気可能に封止する。密閉蓋１４；１４′にはグ
リッパ腕１０，１０′；１１，１１′が１対ずつ（図３
参照）配置されている。１対ずつ設けられたグリッパ腕
１０，１０′；１１，１１′は夫々、密閉蓋１４；１
４′の凸設部１９；１９′に支承されたロッド１７，１
７′；１７″，１７″′を介して端部側で該密閉蓋に装
着されており、これによってグリッパ腕１０，１０′；
１１，１１′は夫々ロッド１７，１７′；１７″，１
７″′を介して旋回可能に互いに連結されている。
【００１３】真空室２において例えば成膜処理を施すべ
きワーク８をアンローディングするために供給／排出用
のエアロックステーション２２は、図示を省いた軸によ
って回転駆動されるアーム１８によるインナーシリンダ
４の回転によって、図２乃至図５に図示したような取出
し位置へ移動される。軸１３′の作動によってグリッパ
腕１０，１１は上向旋回され、かつ、サブストレート支
持体１２の両側に設けられた保持エレメント７，７′を
掴んで該サブストレート支持体を拾い上げる。グリッパ
腕１０，１１へのサブストレート支持体１２のこの引渡
し中に同時に供給／排出用のエアロックステーション２
２は、図示を省いたガス取入れ口を介してガスを取入れ
ることによって大気圧にされる。供給／排出用のエアロ
ックステーション２２内に圧力平衡が生じた後に駆動モ
ータ（図１参照）によって駆動される鉛直軸４２の回転
方向ｒ′の回転によって、プッシュ／プルロッド４０，
４０′はジョイント４１，４１′を介して旋回され、そ
の際スライドシフト部２６，２６′が運動同期的にジョ
イント４３，４３′を介して鉛直軸４２の方へシフトさ
れる。これによって密閉蓋１４は外側の真空室壁３′，
３″から離間され、かつ、サブストレート支持体１２上
に支承されている成膜処理済みのワーク８′と一緒に供
給／排出用のエアロックステーション２２から取出され
る。
【００１４】成膜処理済みのワーク８をサブストレート
支持体１２から取出すためにはスライドシフト部２６，
２６′は、２腕式のレバー伝動装置２３と一緒に鉛直軸
４２を中心として回転方向Ｒ′（図４参照）に１８０゜
旋回される。ローディング／アンローディング装置３０
は次いで、回転方向ｒ（図２参照）での鉛直軸４２の１
８０゜回動並びにレバー伝動装置２３の作動によって、
開放位置Ｐ2から、図２に示した閉鎖位置Ｐ1へ移行され
る。また回転方向ｒ′の方向に更に１８０゜回転を続行
することも可能である。この場合、グリッパ腕１０′，
１１′によって保持されたサブストレート支持体１２′
は、該サブストレート支持体上に支承されている成膜処
理すべきサブストレート８′と共に、開口２４の前に位
置決めされて、レバー伝動装置２３の作動によって供給
／排出用のエアロックステーション２２内へ移行され、
かつ前記開口２４は密閉蓋１４′並びに、真空室壁
３′，３″内に嵌装されたパッキンエレメント１６によ
って真空密に密閉される。
【００１５】次いでサブストレート支持体１２′は、移
送のためにグリッパ腕１０′，１１′の旋回並びにイン
ナーシリンダ４の回動によって（図５参照）、供給／排
出用のエアロックステーション２２へ引渡される。引渡
し操作に並行して真空室２は、図示を省いた真空ポンプ
装置により吸引接続管２０（図２乃至図５参照）を介し
て作業圧に排気される。
【００１６】すでに説明した真空室２の外部に位置して
いるサブストレート８は、今度はそのサブストレート支
持体１２と一緒に、或いはサブストレート自体がサブス
トレート支持体１２から例えばロボット操縦機によって
取り出される。閉鎖位置Ｐ1にあるスライドシフト部２
６′は次いで、成膜処理すべきサブストレートの再ロー
ディングのために供用される。
【００１７】真空室２は円筒形の外壁を有していて、こ
の外壁に、処理／供給／排出用エアロック室２２への出
入部を形成している開口２４が切り込まれている。これ
らの開口２４は、平坦な閉鎖プレートもしくは密閉蓋１
４，１４′によって閉じられる。しかしながら、平坦な
閉鎖面を有するこのような密閉蓋１４，１４′は、前記
エアロック室２２内の容積損失を生ぜしめ、もしくは円
筒形の外面に合致しない。このような容積損失を回避す
るために、密閉蓋１４，１４′の閉鎖面は押し退け体１
５（２１）を備えている（図６参照）。この押し退け体
１５（２１）によって、一方では真空室２の内部に設け
られた、前記エアロック室２２の構成部分と、他方では
パッキン面１６、開口２４の両側壁および真空室２の外
輪郭によって規定される部分との間に容積補償が得られ
る（図６参照）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるローディング／アンローディング
装置並びに、ワークに成膜処理を施すべき所属の真空室
の側面図である。
【図２】閉鎖位置で示した２腕式レバー伝動装置を有す
るローディング／アンローディング装置の水平方向横断
面図である。
【図３】開放位置で示した図２のローディング／アンロ
ーディング装置の横断面図である。
【図４】鉛直軸を中心として旋回可能な２つのスライド
シフト部を備えたローディング／アンローディング装置
の横断面図である。
【図５】鉛直軸を中心としてスライドシフト部を１８０
゜旋回させた状態にある図４に示したローディング／ア
ンローディング装置の横断面図である。
【図６】開放位置で示した押し退け体を有するローディ
ング／アンローディング装置の横断面図である。
【符号の説明】
２ 処理室又は真空室、 ３，３′，３″，３″′
真空室壁、 ４インナーシリンダ、 ７，７′ 保
持エレメント、 ８，８′ ワーク又はサブストレー
ト、 １０，１０′；１１，１１′ グリッパ腕、
１２，１２′ サブストレート支持体、 １４；１
４′ スライドシフト部材又は密閉蓋、 １５ 押
し退け体、 １６ パッキンエレメント、 １７，１
７′；１７″，１７″′ ロッド、 １８ アー
ム、 ２１ 押し退け体、 ２２ 供給／排出用エ
アロックステーション、 ２３；２３′ レバー伝動
装置、 ２４ 開口、 ２６；２６′ スライドシ
フト部、 ３０ ローディング／アンローディング装
置、 ３２，３２′，３２″ フレーム材、 ３３，
３３′ 架台脚、 ３４，３４′，３４″ フレー
ム材、 ３５，３５′ ローラ、 ３８；３８′
アーム、 ４０，４０′，４０″，４０″′プッシュ／
プルロッド、 ４１，４１′；４１″，４１″′ ジ
ョイント、 ４２ 回転駆動軸としての鉛直軸、 ４
５ 駆動モータ、 ４７，４８上部ガイドレール、
４７′，４８′ 下部ガイドレール、 ４９，４
９′，５０， ５０′ キャリッジ体、 ５１
軸、 ５２ 滑子ガイド、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ スライ
ド方向、 Ｒ，Ｒ′ スライドシフト部の回転方向、
ｒ，ｒ′ 鉛直軸の回転方向、 Ｐ1 閉鎖位
置、 Ｐ2 開放位置、Ｐ3 交換位置

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 真空室（２）内に配置された加工ステー
    ションに対して、加工すべきワーク（８，８′）をロー
    ディング／アンローディングする装置であって、前記真
    空室（２）の真空室壁（３，３′，３″，３″′）内に
    形成されていて密閉蓋（１４，１４′）によって閉鎖可
    能な少なくとも１つの開口（２４）を通して前記ワーク
    （８，８′）を前記真空室（２）内へ搬入しかつそこか
    ら搬出できるようにした形式のものにおいて、ローディ
    ング／アンローディング装置が、開口（２４）に対して
    空間定位の回転軸（４２）を中心として回転可能な少な
    くとも１つのスライドシフト部（２６，２６′）を有
    し、該スライドシフト部がレバー伝動装置（２３，２
    ３′）によって前記回転軸（４２）に関して半径方向に
    シフト可能であり、前記レバー伝動装置（２３，２
    ３′）が、一端を密閉蓋（１４，１４′）に枢着され他
    端を前記回転軸（４２）と固着結合されたアーム（３
    ８）に枢着されたプッシュ／プルロッド（４０，４
    ０′）を有し、前記スライドシフト部（２６，２６′）
    又は密閉蓋（１４，１４′）には、ワーク（８，８′）
    を受取って搬送するために少なくとも１つのグリッパ装
    置（１０，１０′；１１，１１′）が配置されており、
    前記回転軸（４２）の回動によって前記プッシュ／プル
    ロッド（４０，４０′）の、密閉蓋（１４，１４′）に
    枢着された方の端部が、前記回転軸（４２）に関して半
    径方向で見て該密閉蓋（１４，１４′）の、回転軸に近
    位の開放位置（Ｐ2）と回転軸に遠位の閉鎖位置（Ｐ1）
    との間を前記開口（２４）に対してシフト可能であり、
    しかも前記グリッパ装置（１０，１０′；１１，１
    １′）が、前記密閉蓋（１４，１４′）の閉鎖位置（Ｐ
    1）では完全に真空室（２）内に侵入するように密閉蓋
    （１４，１４′）に配置されていることを特徴とする、
    排気可能な処理室用のローディング／アンローディング
    装置。
  2. 【請求項２】 回転軸（４２）に関して直径方向で対向
    して位置しかつ夫々１つの密閉蓋（１４，１４′）を有
    している少なくとも２つのスライドシフト部（２６，２
    ６′）が設けられており、両スライドシフト部が、前記
    回転軸（４２）に関して逆向きの連動で半径方向にシフ
    ト可能であり、かつ前記スライドシフト部（２６，２
    ６′）が前記回転軸（４２）を中心として少なくとも一
    方の回転方向（Ｒ，Ｒ′）に回転可能である、請求項１
    記載のローディング／アンローディング装置。
  3. 【請求項３】 密閉蓋（１４，１４′）が、該密閉蓋
    （１４，１４′）による開口（２４）の閉鎖時に供給／
    排出用エアロックステーション（２２）の排気すべき容
    積を縮小させるように該供給／排出用エアロックステー
    ション（２２）内に侵入する押し退け体（１５）を有し
    ている、請求項１又は２記載のローディング／アンロー
    ディング装置。
  4. 【請求項４】 サブストレートのようなワーク（８，
    ８′）に成膜処理を施すために真空室（２）内に配置さ
    れた加工ステーションのローディング法であって、前記
    真空室（２）の真空室壁（３，３′，３″，３″′）内
    に形成されていて密閉蓋（１４，１４′）によって閉鎖
    可能な少なくとも１つの開口（２４）を通して前記ワー
    ク（８，８′）を前記真空室（２）内へ搬入する形式の
    方法において、次の（ａ）〜（ｃ）の操作段階、つまり （ａ）ローディング／アンローディング装置（３０）の
    スライドシフト部（２６，２６′）に配置されたサブス
    トレート支持体（１２）に、加工すべきワーク（８）を
    載貨し、 （ｂ）載貨済みスライドシフト部（２６，２６′）を、
    真空室（２）に対して空間定位の回転軸（４２）を中心
    として開口（２４）の前へ回動し、 （ｃ）前記回転軸（４２）に関して半径方向の運動方向
    に沿って前記スライドシフト部（２６，２６′）を推動
    することによって前記サブストレート支持体（１２）を
    前記真空室（２）内へ搬入し、ひいては前記スライドシ
    フト部（２６，２６′）と連結された密閉蓋（１４，１
    ４′）によって前記開口（２４）を閉鎖することを特徴
    とする、加工ステーションのローディング法。
  5. 【請求項５】 真空室（２）の排気を開始する一方、前
    記真空室（２）内に設けられたグリッパ腕にサブストレ
    ート支持体（１２，１２′）を引渡す、請求項４記載の
    ローディング法。
  6. 【請求項６】 加工済みワーク（８′）の装填された真
    空室（２）のアンローディング法であって、真空室
    （２）の真空室壁（３，３′，３″，３″′）内に形成
    されていて密閉蓋（１４，１４′）によって閉鎖可能な
    少なくとも１つの開口（２４）を通して前記ワーク
    （８′）を前記真空室（２）から搬出する形式の方法に
    おいて、次の（ａ）〜（ｃ）の操作段階、つまり （ａ）ガスを注入することによって真空室（２）を通気
    し、 （ｂ）前記真空室（２）から離反する運動方向に沿って
    回転軸（４２）に関して半径方向にスライドシフト部
    （２６）をシフトすることによって、ワーク（８′）を
    載貨したサブストレート支持体（１２′）を搬出し、 （ｃ）加工済みワーク（８′）を機械式及び／又は手動
    式に荷卸しするための取出し位置へ、前記回転軸（４
    ２）を中心として回動することを特徴とする、真空室の
    アンローディング法。
  7. 【請求項７】 真空室（２）を通気する一方、該真空室
    （２）から取出すべきサブストレート支持体（１２，１
    ２′）を、スライドシフト部（２６，２６′）に配置さ
    れたグリッパ腕（１０，１０′，１０″；１１，１
    １′，１１″）によって引取る、請求項６記載のアンロ
    ーディング法。
JP10096118A 1997-04-11 1998-04-08 排気可能な処理室用のローディング／アンローディング法並びに該方法を実施する装置 Pending JPH10280144A (ja)

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