ハンドリング装置
【課題】 成膜装置において、真空容器の真空状態を維持したまま真空容器内の被移送物を容易に移送できるハンドリング装置を提供する。
【解決手段】 ハンドリング装置４は、把持部４ａ、操作部４ｂ、連結部４ｃ、及び連結部支持部４ｄを備える。把持部４ａは、真空容器１０の内部に配置され、互いに開閉可能に結合された一対のロッド４３及び４４を有する。操作部４ｂは、真空容器１０の外部に配置され、ロッド４３及び４４の開閉を操作するためのハンドル４１ａ及び４１ｂを有する。連結部４ｃは、把持部４ａと操作部４ｂとを互いに連結し、操作部４ｂの動きをロッド４３及び４４へ伝達するシャフト４２ａ及び４２ｂを有する。連結部支持部４ｄは、連結部４ｃが挿通された屈曲可能な筒状部分４７を有し、筒状部分４７の一端及び他端のそれぞれにおいて真空容器１０及び連結部４ｃに気密に固定されている。
【解決手段】 ハンドリング装置４は、把持部４ａ、操作部４ｂ、連結部４ｃ、及び連結部支持部４ｄを備える。把持部４ａは、真空容器１０の内部に配置され、互いに開閉可能に結合された一対のロッド４３及び４４を有する。操作部４ｂは、真空容器１０の外部に配置され、ロッド４３及び４４の開閉を操作するためのハンドル４１ａ及び４１ｂを有する。連結部４ｃは、把持部４ａと操作部４ｂとを互いに連結し、操作部４ｂの動きをロッド４３及び４４へ伝達するシャフト４２ａ及び４２ｂを有する。連結部支持部４ｄは、連結部４ｃが挿通された屈曲可能な筒状部分４７を有し、筒状部分４７の一端及び他端のそれぞれにおいて真空容器１０及び連結部４ｃに気密に固定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハンドリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被処理物の表面に成膜材料を成膜する方法として、例えば、真空容器内において成膜材料にプラズマ照射を行うことによって成膜材料をイオン化し拡散させ、被処理物の表面にイオン化した該成膜材料を付着させて成膜するイオンプレーティング法がある。この方法では、拡散した成膜材料の一部が成膜材料付近に留まり、成膜材料を保持する主ハース（主陽極）の縁や、主ハースの周囲に配置された補助陽極に堆積する。この堆積物が過度に堆積して主ハースと補助陽極とが短絡されると、主ハース及び補助陽極それぞれの機能が失われてしまう。
【０００３】
これに対し、例えば特許文献１に開示された蒸着装置においては、補助陽極への成膜材料の付着を防止するためのカバーを主ハースの周囲に設けている。図１０は、この蒸着装置の主ハース付近の構成を示す側面断面図である。この蒸着装置においては、成膜材料Ｍａを保持する主ハース１０１と、その周囲に設けられた環状の補助陽極１０２との間に、カバー１０３を配置している。これにより、成膜材料の堆積物による主ハース１０１と補助陽極１０２との短絡を防いでいる。また、この蒸着装置は、カバー１０３の壁面に付着した堆積物に衝撃を加えて落下させるためのカップ１０５と、カップ１０５を支持するとともに真空容器の外部から制御される支持棒１０４とを備えている。これにより、真空容器の真空状態を維持したまま堆積物を除去できるので、長時間の成膜作業が可能となる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−０００８５４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、真空容器内に被移送物が有る場合、長時間の成膜作業を可能とするために、真空容器の真空状態を維持したまま被移送物を移送することが好ましい。特許文献１には、堆積物に衝撃を加えるための構成（カップ１０５及び支持棒１０４）が開示されているが、被移送物を移送するための好適な構成については記載されていない。
【０００６】
本発明は、上記した問題点を鑑みてなされたものであり、成膜装置において、真空容器の真空状態を維持したまま真空容器内の被移送物を容易に移送できるハンドリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明によるハンドリング装置は、成膜装置の真空容器内において被移送物を移送するためのハンドリング装置であって、真空容器内に配置され、互いに開閉可能に結合された一対のロッドを有する把持部と、真空容器外に配置され、一対のロッドの開閉を操作するための操作部と、真空容器の壁に形成された貫通孔に挿通され、把持部と操作部とを互いに連結するとともに、操作部の動きを一対のロッドへ伝達する連結部と、連結部と真空容器との間を気密に封止する連結部支持部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
上記ハンドリング装置では、作業者が操作部を操作し、連結部を介して把持部の一対のロッドを開閉させることによって、例えばカバーや主ハース先端部分といった被移送物を真空容器外からの操作により容易に把持できる。そして、連結部を支持する連結部支持部が連結部と真空容器との間を気密に封止することにより、真空容器の真空状態を好適に維持できる。従って、上記ハンドリング装置によれば、真空容器の真空状態を維持したまま真空容器内の被移送物を容易に移送できる。
【０００９】
また、ハンドリング装置は、連結部支持部が、貫通孔と連通しており連結部が挿通された屈曲可能な筒状部分を有し、該筒状部分の一端において真空容器に気密に固定され、該筒状部分の他端において連結部に気密に固定されていることを特徴としてもよい。
【００１０】
連結部支持部において、連結部及び真空容器のそれぞれに両端が固定された筒状部分が屈曲可能に構成されていることにより、一対のロッドに把持された被移送物を真空容器内において容易に移送できる。また、連結部支持部が、筒状部分の一端において真空容器に気密に固定され、筒状部分の他端において連結部に気密に固定されることにより、連結部と真空容器との間を良好に気密封止できる。
【００１１】
また、ハンドリング装置は、筒状部分の少なくとも一部が蛇腹形状を有することを特徴としてもよい。これにより、屈曲可能な筒状部分を簡易な構成により実現できる。
【００１２】
また、ハンドリング装置は、連結部が、所定の軸方向に沿って延びる第１のシャフトと、所定の軸方向に沿って延びており、第１のシャフトに対して所定の軸周りに回動可能に設けられた第２のシャフトと、第２のシャフトの回動量に応じて一対のロッドを開閉させる開閉機構とを有することを特徴としてもよい。このハンドリング装置によれば、真空容器の外部において作業者が第２のシャフトを第１のシャフトに対して回動させることにより、真空容器内の一対のロッドを容易に開閉できる。
【００１３】
また、ハンドリング装置は、連結部が、所定の軸方向に沿って延びる第１及び第２のシャフトを有し、第１及び第２のシャフトのうち一方のシャフトが、他方のシャフトに対して所定の軸方向に移動可能に配置されており、連結部が、一対のロッドのうち一方のロッドを、一方のシャフトの移動量に応じて所定の軸方向に移動させる移動機構を更に有し、把持部が、一対のロッドのそれぞれに設けられ所定の軸方向と交差する所定方向に突出した少なくとも一対の第１の突起を有することを特徴としてもよい。
【００１４】
本発明者の知見によれば、カバーに堆積する成膜材料の堆積物は、特定の方向に偏って堆積する傾向がある。従って、より多くの堆積物をカバーに堆積させるためには、カバーを回転させて堆積量を均一化することが好ましい。上記ハンドリング装置によれば、一対のロッドの双方に設けられた第１の突起を、カバーの上端に形成された空孔などの係合部分に係合させた後、一方のシャフトを他方のシャフトに対して所定の軸方向に移動させることにより、その移動量に応じてロッドも同様に移動するので、カバーを容易に回転させることができる。
【００１５】
また、ハンドリング装置は、操作部が一対のハンドルを有し、一対のハンドルのうち一方のハンドルが第１のシャフトに固定されており、一対のハンドルのうち他方のハンドルが第２のシャフトに固定されていることを特徴としてもよい。これにより、作業者が、第２のシャフトを第１のシャフトに対して容易に回動させることができる。或いは、作業者が、第１及び第２のシャフトのうち一方のシャフトを他方のシャフトに対して容易に移動させることができる。
【００１６】
また、ハンドリング装置は、把持部が、一対のロッドのそれぞれに設けられ互いに対向する向きに突出した少なくとも一対の第２の突起を有することを特徴としてもよい。このハンドリング装置によれば、被移送物の下面側に溝などが形成されている場合に、この溝に第２の突起を合わせて被移送物を支持することにより、被移送物を安定して移送できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によるハンドリング装置によれば、真空容器の真空状態を維持したまま真空容器内の被移送物を容易に移送できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら本発明によるハンドリング装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１９】
図１は、本発明によるハンドリング装置を備えた成膜装置の一実施形態の構成を示す側面断面図である。また、図２は、図１に示した成膜装置１のＩ−Ｉ線に沿った断面を示す側面断面図である。本実施形態の成膜装置１は、いわゆるイオンプレーティング法に用いられるイオンプレーティング装置である。なお、図１及び図２には、説明を容易にする為にＸＹＺ直交座標系も示されている。
【００２０】
本実施形態の成膜装置１は、ハース機構２、搬送機構３、ハンドリング装置４（図２）、水平移送機構５（図１）、補助陽極６、プラズマ源７（図１）、及び真空容器１０を備える。
【００２１】
真空容器１０は、成膜対象である被処理物１１を搬送するための搬送室１０ａと、成膜材料Ｍａを拡散させる成膜室１０ｂと、プラズマ源７から照射されるプラズマＰを真空容器１０内へ受け入れるプラズマ口１０ｃと、後述するカバー２２及び２３を待避しておくためのカバー待避室１０ｄとを有する。搬送室１０ａは、所定の搬送方向（図中の矢印Ａ）に延びており、成膜室１０ｂ上に配置されている。本実施形態においては、搬送方向（矢印Ａ）はＸ軸に沿って設定されている。また、真空容器１０は、導電性の材料からなり接地電位に接続されている。
【００２２】
搬送機構３は、成膜材料Ｍａと対向した状態で被処理物１１を保持する被処理物保持部材３２を搬送方向（矢印Ａ）に搬送する。搬送機構３は、搬送室１０ａ内に設置された複数の搬送ローラ３１によって構成されている。搬送ローラ３１は、搬送方向（矢印Ａ）に沿って等間隔で並んでおり、被処理物保持部材３２を支持しつつ搬送方向に搬送することができる。なお、被処理物１１としては、例えばガラス基板やプラスチック基板などの板状部材が例示される。
【００２３】
プラズマ源７は、圧力勾配型であり、その本体部分が成膜室１０ｂの側壁（プラズマ口１０ｃ）に設けられている。プラズマ源７において生成されたプラズマＰは、プラズマ口１０ｃから成膜室１０ｂ内へ出射される。プラズマＰは、プラズマ口１０ｃに設けられた図示しないステアリングコイルによって出射方向が制御される。
【００２４】
ハース機構２は、成膜材料Ｍａを保持するための機構である。ハース機構２は、真空容器１０の成膜室１０ｂ内に設けられ、搬送機構３から見てＺ軸方向の負方向に配置されている。ハース機構２は、プラズマ源７から出射されたプラズマＰを成膜材料Ｍａへ導く主陽極である主ハース２１を有する。主ハース２１は、接地電位である真空容器１０に対して正電位に保たれており、プラズマＰを吸引する。このプラズマＰが入射する主ハース２１の中央部には、成膜材料Ｍａを装填するための貫通孔が形成されている。そして、成膜材料Ｍａの先端部分が、この貫通孔の一端において露出している。
【００２５】
補助陽極６は、プラズマＰを誘導するための電磁石である。補助陽極６は、成膜材料Ｍａを保持する主ハース２１の周囲に配置されており、環状の容器、並びに該容器内に収容されたコイル６ａ及び永久磁石６ｂを有する。コイル６ａ及び永久磁石６ｂは、コイル６ａに流れる電流量に応じて、主ハース２１に入射するプラズマＰの向きを制御する。
【００２６】
成膜材料Ｍａとしては、ＩＴＯやＺｎＯなどの透明導電材料や、ＳｉＯＮなどの絶縁封止材料が例示される。成膜材料Ｍａが絶縁性物質からなる場合、主ハース２１にプラズマＰが照射されると、プラズマＰからの電流によって主ハース２１が加熱され、成膜材料Ｍａの先端部分が蒸発し、プラズマＰによりイオン化された成膜材料粒子Ｍｂが成膜室１０ｂ内に拡散する。また、成膜材料Ｍａが導電性物質からなる場合、主ハース２１にプラズマＰが照射されると、プラズマＰが成膜材料Ｍａに直接入射し、成膜材料Ｍａの先端部分が加熱されて蒸発し、プラズマＰによりイオン化された成膜材料粒子Ｍｂが成膜室１０ｂ内に拡散する。成膜室１０ｂ内に拡散した成膜材料粒子Ｍｂは、成膜室１０ｂの上方（Ｚ軸正方向）へ移動し、搬送室１０ａ内において被処理物１１の表面に付着する。なお、成膜材料Ｍａは、所定長さの円柱状の固体に成形されており、一度に複数の成膜材料Ｍａがハース機構２にセットされる。そして、最上部の成膜材料Ｍａの先端部分が主ハース２１の上端との所定の位置関係を保つように、成膜材料Ｍａの消費に応じて、成膜材料Ｍａがハース機構２の下方から順次押し出される。
【００２７】
また、ハース機構２は、主ハース２１の周囲に多重に配置された複数のカバー２２〜２４を更に有する。この複数のカバー２２〜２４は、成膜材料Ｍａが成膜時に主ハース２１の周囲に堆積することによる主ハース２１と補助陽極６との短絡を防止するために設けられる。また、後に詳述するように、複数のカバー２２〜２４は互いに積み重なって配置されており、カバー２２及び２３は、個別に移動されることが可能な、本実施形態における被移送物となっている。すなわち、カバー２２に或る程度の堆積物が溜まるとカバー２２を主ハース２１から待避させ、その後にカバー２３に堆積物が溜まるとカバー２３を主ハース２１から待避させる。これにより、カバー２２〜２４の全てに堆積物が溜まるまで、真空容器１０の真空状態を解除することなく成膜を行うことができる。
【００２８】
図３は、ハース機構２及びその周辺構造を詳細に示す側面断面図である。図３を参照すると、ハース機構２が有するカバー２２〜２４は、円筒状の有底容器であり、主ハース２１を多重に取り囲むように配置された側壁２２ｂ〜２４ｂを有する。また、カバー２２〜２４の底部には、主ハース２１が挿通される円形の開口２２ａ〜２４ａが形成されている。そして、カバー２２〜２４は、主ハース２１の周囲に互いに積み重ねられて配置されており、これらの開口２２ａ〜２４ａに主ハース２１が下方から挿通されている。なお、カバー２２〜２４の側壁２２ｂ〜２４ｂの中心軸線Ｃ１は、環状の補助陽極６の中心軸線とほぼ一致している。これに対し、主ハース２１の中心軸線Ｃ２は、中心軸線Ｃ１に対してプラズマ源７（図１）の方向に偏っている。
【００２９】
また、カバー２２〜２４は、互いに固定されていないため、主ハース２１の周りを回転可能となっている。但し、カバー２２〜２４の円形の開口２２ａ〜２４ａの中心軸線が中心軸線Ｃ１と一致しているため、開口２２ａ〜２４ａと主ハース２１との間には隙間が生じる。この隙間を無くし、中心軸線Ｃ１を中心としてカバー２２〜２４を回転させるために、主ハース２１の周囲にスペーサ２５が配置されている。スペーサ２５は、円板状に形成されており、主ハース２１と嵌合する貫通孔２５ａと、外周面２５ｂとを有する。外周面２５ｂは、カバー２２〜２４のうち最も外方（下方）に位置するカバー２４の開口２４ａと隙間嵌合している。
【００３０】
また、カバー２２〜２４の側壁２２ｂ〜２４ｂの上部は、カバー２２〜２４の側方へ向けて徐々に反っている。そして、側壁２２ｂ〜２４ｂの上端付近の外側面は、中心軸線Ｃ１に対してほぼ垂直に拡がっている。また、側壁２２ｂ〜２４ｂの上端付近の外側面には、孔２２ｃ〜２４ｃが形成されている。本実施形態においては、孔２２ｃ〜２４ｃは、中心軸線Ｃ１に沿った方向に形成された貫通孔からなる。
【００３１】
ここで、図４は、カバー２２の形状を示す斜視図である。図４に示すように、側壁２２ｂの上端付近には、複数の孔２２ｃが形成されている。複数の孔２２ｃは、カバー２２の周方向に沿って等間隔に形成されている。また、側壁２２ｂの上端付近における外側面には、溝２２ｄが複数形成されている。複数の溝２２ｄは、中心軸線Ｃ１へ向けて延びており、カバー２２の周方向に沿って等間隔に形成されている。
【００３２】
再び図３を参照する。カバー２３は、上述したカバー２２（図４）と同様の形状を有する。すなわち、カバー２３の孔２３ｃは、カバー２３の周方向に沿って等間隔に形成されている。また、側壁２３ｂの上端付近における外側面には、溝２３ｄが複数形成されている。複数の溝２３ｄは、中心軸線Ｃ１へ向けて延びる溝状に形成されており、カバー２３の周方向に沿って等間隔に形成されている。但し、カバー２３の溝２３ｄは、その中心軸線Ｃ１からの距離が、カバー２２の溝２２ｄとは異なっている。具体的には、カバー２３の外縁部の直径がカバー２２の外縁部の直径よりも小さくなっているため、側壁２３ｂの上端付近に形成された溝２３ｄと中心軸線Ｃ１との距離は、側壁２２ｂの上端付近に形成された溝２２ｄと中心軸線Ｃ１との距離よりも短くなっている。
【００３３】
カバー２４は、上述したカバー２２（図４）と同様に、カバー２３の周方向に沿って等間隔に形成された孔２４ｃを有する。但し、カバー２４の外側面には溝が形成されていなくてもよい。
【００３４】
再び図１及び図２を参照する。ハンドリング装置４（図２）及び水平移送機構５（図１）は、上述した複数のカバー２２〜２４のうち、最も外側に配置されたカバー２４を除く残りのカバー２２及び２３を、真空容器１０のカバー待避室１０ｄ（図１）内に設定されたカバー待避位置１０ｅへ移送するための機構である。なお、ハンドリング装置４は、成膜中は成膜室１０ｂの側面に設けられた収容箱に収容されている。
【００３５】
ここで、図５は、本実施形態によるハンドリング装置４の構成を示す平面断面図である。また、図６は、ハンドリング装置４の構成を示す側面断面図である。図５及び図６を参照すると、ハンドリング装置４は、カバー２２及び２３を支持するための把持部４ａと、把持部４ａを操作するための操作部４ｂと、所定の軸Ｂ１に沿って延びており把持部４ａと操作部４ｂとを連結する連結部４ｃと、真空容器１０に固定され、連結部４ｃを支持するとともに、連結部４ｃと真空容器１０との間を気密に封止する連結部支持部４ｄとを備える。
【００３６】
把持部４ａは、真空容器１０（図１、図２）の内部に配置される。把持部４ａは、一対のロッド４３及び４４を有する。ロッド４３及び４４は、それらの一端が連結部４ｃの一端に連結されている。また、ロッド４３及び４４は、後述するリンク部４ｅによって、互いに開閉可能な状態で、且つ所定の軸Ｂ１に沿った方向に相対的に平行移動可能な状態で連結されている。また、一対のロッド４３及び４４の他端付近には、本実施形態における第１の突起である一対の突起４３ａ及び４４ａがそれぞれ設けられている。一対の突起４３ａ及び４４ａは、カバー２２〜２４を回転させるための突起であり、所定の軸Ｂ１の方向と交差する所定方向（本実施形態では下向き）に突出して設けられている。カバー２２（または２３、２４）を回転させる際、図４に示すように、突起４３ａ及び４４ａは、カバー２２（２３、２４）の孔２２ｃ（２３ｃ、２４ｃ）に係合される。そして、ロッド４４がロッド４３に対して所定の軸Ｂ１に沿った方向に移動することにより、カバー２２（２３、２４）が回転する。
【００３７】
また、一対のロッド４３及び４４の他端付近には、本実施形態における第２の突起である一対の突起４３ｂ及び４４ｂがそれぞれ設けられている。一対の突起４３ｂ及び４４ｂは、カバー２２及び２３を支持するための突起であり、ロッド４３及び４４の内側において互いに対向する向きに突出して設けられている。把持部４ａがカバー２２（または２３）を支持する際、突起４３ｂ及び４４ｂは、カバー２２（２３）の溝２２ｄ（２３ｄ）（図４）に下方から差し込まれてカバー２２（または２３）を支持する。
【００３８】
また、一方のロッド４３の他端付近には、突起４３ｃが設けられている。突起４３ｃはカバー２２〜２４に堆積した堆積物を掻き落とすための突起である。突起４３ｃは、ロッド４３の外側において突起４３ｂとは逆向きに突出して設けられている。
【００３９】
連結部４ｃは、本実施形態における第１のシャフトであるシャフト４２ａと、第２のシャフトであるシャフト４２ｂとを有する。シャフト４２ａは、所定の軸Ｂ１に沿って延びており、中空の円筒状に形成されている。また、シャフト４２ｂは、所定の軸Ｂ１に沿って延びており、中実の円柱状に形成されている。そして、シャフト４２ｂは、シャフト４２ａの空洞内に挿通されている。この構成により、シャフト４２ｂは、シャフト４２ａに対して所定の軸Ｂ１周りに回動可能となっており、且つシャフト４２ａに対して摺動することにより所定の軸Ｂ１の方向に平行移動可能となっている。シャフト４２ａ及び４２ｂは、真空容器１０の側壁１０ｆに形成された貫通孔１０ｇに挿通されている。シャフト４２ｂの一端には、所定の軸Ｂ１と交差する向きに突出した突起４２ｃが設けられている。
【００４０】
また、連結部４ｃは、リンク部４ｅを有する。リンク部４ｅは、シャフト４２ａ及び４２ｂの一端に配置されており、シャフト４２ｂの回動量に応じて一対のロッド４３及び４４を開閉させるための開閉機構と、一方のロッド４４をシャフト４２ｂの平行移動量に応じて所定の軸Ｂ１の方向に移動させる移動機構とを兼ねている。具体的には、リンク部４ｅは、シャフト４２ａの一端に配置された連結板４５及びピン４６を含んで構成されている。
【００４１】
ピン４６は、所定の軸Ｂ１の方向と直交する軸Ｂ２の方向からシャフト４２ａに埋め込まれて固定されている。ピン４６は、軸Ｂ２を中心軸とする円柱状に形成されており、該中心軸からの径が他の部分より小さく形成された凹部４６ａを有する。
【００４２】
連結板４５は、細長い平板状をしており、その一端にロッド４４の一端が固定されている。連結板４５は２つの孔４５ａ及び４５ｂを有しており、一方の孔４５ａにはピン４６が挿通されており、他方の孔４５ｂにはシャフト４２ｂの突起４２ｃが挿通されている。孔４５ａは、連結板４５の長手方向に沿って細長く形成されており、連結板４５の長手方向と直交する方向の幅は、ピン４６の凹部４６ａの外径寸法に応じて設定されている。また、孔４５ｂの内径寸法は、シャフト４２ｂの突起４２ｃの外径寸法に応じて設定されている。
【００４３】
以上の構成によって、連結板４５は、ピン４６周り（すなわち軸Ｂ２周り）に回動可能に支持されるとともに、孔４５ａの長さに応じてその長手方向に平行移動可能に支持される。そして、シャフト４２ｂがシャフト４２ａに対して回動すると、その回動量に応じて突起４２ｃの先端が移動し、連結板４５がピン４６を中心に回動し、ロッド４４がロッド４３に対して開閉する（開閉機構）。また、シャフト４２ｂがシャフト４２ａに対して所定の軸Ｂ１の方向に平行移動すると、その平行移動量に応じて連結板４５が所定の軸Ｂ１の方向に平行移動し、ロッド４４がロッド４３に対して平行移動する（移動機構）。
【００４４】
操作部４ｂは、真空容器１０（図１、図２）の外部に配置され、真空容器１０が真空状態であっても作業者によって操作可能となっている。操作部４ｂは、一対のハンドル４１ａ及び４１ｂを有する。ハンドル４１ａ及び４１ｂは、所定の軸Ｂ１と交差する方向に延びており、一方のハンドル４２ａがシャフト４２ａの他端付近に固定されており、他方のハンドル４２ｂがシャフト４２ｂの他端付近に固定されている。そして、作業者がハンドル４１ａに対してハンドル４１ｂを所定の軸Ｂ１周りに回すと、この回動をシャフト４２ｂがリンク部４ｅへ伝達し、ロッド４３及び４４が互いに開閉する。また、作業者がハンドル４１ａに対してハンドル４１ｂを所定の軸Ｂ１の方向に平行移動すると、この平行移動をシャフト４２ｂがリンク部４ｅへ伝達し、ロッド４３に対してロッド４４が平行移動する。
【００４５】
連結部支持部４ｄは、真空容器１０の側壁１０ｆに形成された貫通孔１０ｇと連通する筒状部分４７及び封止部材４８を有する。筒状部分４７及び封止部材４８は、それぞれ円筒状に形成されている。筒状部分４７の内径寸法は連結部４ｃのシャフト４２ａの外径寸法よりも大きく設定されており、封止部材４８の内径寸法はシャフト４２ａの外形寸法と略等しく設定されている。
【００４６】
連結部支持部４ｄは、筒状部分４７の一端において真空容器１０に気密に固定されており、また、筒状部分４７の他端において連結部４ｃに気密に固定されている。具体的には、筒状部分４７の両端及び封止部材４８の一端に、真空フランジが設けられている。そして、真空フランジが設けられた封止部材４８の一端と筒状部分４７の一端とが、互いに気密に固定されている。また、真空フランジが設けられた筒状部分４７の他端は、真空容器１０の側壁１０ｆに気密に固定されている。また、封止部材４８とシャフト４２ａとの間には、図示しないＯリングが配置されることにより、封止部材４８とシャフト４２ａとが気密に固定されている。
【００４７】
また、筒状部分４７は、屈曲可能に構成されている。本実施形態では、筒状部分４７は両端の真空フランジの間の一部に蛇腹形状（ベローズ）４７ａを有する。これにより、真空容器１０の側壁１０ｆに対する連結部４ｃの長手方向（所定の軸Ｂ１の方向）の相対角度を変化させることができるので、ハンドル４１ａ及び４１ｂを上下または左右に振ることにより把持部４ａを移動させることができる。
【００４８】
図７は、水平移送機構５の構成を示す平面図である。なお、図７は、図１及び図２に示した成膜装置１のII−II線に沿った断面を示している。図７を参照すると、水平移送機構５は、テーブル５１及びアーム５２を有する。これらテーブル５１及びアーム５２は、カバー２２及び２３を主ハース２１の上方からカバー待避位置１０ｅへ水平方向に移送するための手段である。なお、カバー待避位置１０ｅは、移送されるカバーの個数（本実施形態では２個）に応じた広さに設定されるとよい。また、カバー待避位置１０ｅは、待避されたカバー２２（２３）に付着した堆積物が成膜過程へ及ぼす影響を抑えるために、成膜室１０ｂから遠い位置に設定されることが好ましい。
【００４９】
テーブル５１は、水平面（本実施形態ではＸＹ平面）に沿った上面を有する板状の部材であり、水平方向（本実施形態ではＸ軸方向）に移動可能に設けられている。テーブル５１は、不使用時には、カバー待避室１０ｄ内に収容されている。テーブル５１は、ハンドリング装置４によって上方へ移送されたカバー２２（または２３）が載置される載置部５１ａと、載置部５１ａに対して成膜室１０ｂの反対側に設けられ、載置部５１ａ上のカバー２２及び２３を待避するための待避部５１ｂとを有する。
【００５０】
アーム５２は、リンク５２ａ及びカバー受け部５２ｂを有する。リンク５２ａの一端はカバー待避室１０ｄの底壁面にピン支持されており、リンク５２ａはＸＹ平面内において該一端を軸として回動可能となっている。また、カバー受け部５２ｂの一端は、リンク５２ａの他端に回動可能にピン支持されている。カバー受け部５２ｂの他端（先端）は、Ｙ字状に成形されており、テーブル５１の載置部５１ａに載置されたカバー２２（または２３）の側方に差し込まれることができる。
【００５１】
カバー２２（または２３）をカバー待避位置１０ｅへ移送する際、テーブル５１は、載置部５１ａが主ハース２１の上方に達するように、作業者によってＸ軸の負方向へ平行移動される（このときのテーブル５１の位置を、図中に仮想線で示す）。そして、ハンドリング装置４のロッド４３及び４４に支持されたカバー２２（２３）が載置部５１ａ上に載置されると、テーブル５１はカバー待避室１０ｄへ戻される。ここで、カバー２２（２３）は、テーブル５１がカバー待避室１０ｄへ戻される途中に、アーム５２によって載置部５１ａ上から待避部５１ｂ上に移される。
【００５２】
すなわち、テーブル５１の載置部５１ａにカバー２２（２３）が載置された状態でテーブル５１がカバー待避室１０ｄへ戻される際に、作業者がアーム５２を操作することにより、カバー受け部５２ｂの先端がカバー２２（または２３）に差し込まれる。そして、作業者がカバー受け部５２ｂの先端をテーブル５１の待避部５１ｂ上へ移動させることにより、カバー２２（２３）が待避部５１ｂ上に移される。その後、テーブル５１がカバー待避室１０ｄ内の所定位置に戻されることにより、待避部５１ｂ上のカバー２２（２３）がカバー待避位置１０ｅに移送される。
【００５３】
次に、図１及び図２を参照しながら、成膜装置１を用いた成膜方法について説明する。まず、主ハース２１へ成膜材料Ｍａを装着するとともに、被処理物１１を保持した被処理物保持部材３２を搬送機構３に複数セットする。また、複数のカバー２２〜２４を主ハース２１の周囲に積み重ねる。そして、真空容器１０内を真空状態にする。
【００５４】
続いて、接地電位にある真空容器１０を挟んで、負電圧をプラズマ源７に、正電圧を主ハース２１に印加して放電を生じさせ、プラズマＰを生成する。プラズマＰは、補助陽極６に案内されて主ハース２１へ照射される。プラズマＰによって昇華し、活性化された成膜材料粒子Ｍｂは、成膜室１０ｂ内をＺ軸方向の正方向に上昇、すなわち被処理物１１に向けて飛翔する。
【００５５】
他方、被処理物１１は、搬送機構３によって搬送されて成膜室１０ｂの上方に達し、成膜室１０ｂ内を拡散している成膜材料粒子Ｍｂに曝される。そして、主ハース２１と対向する被処理物１１の成膜面に、成膜室１０ｂ内に拡散した成膜材料粒子Ｍｂのイオン化粒子が膜状に付着する。被処理物１１が一定速度で搬送されながら成膜材料粒子Ｍｂに所定時間曝されることにより、被処理物１１の表面に所定の厚さの膜が形成される。こうして、被処理物１１の表面に所望の膜が形成される。
【００５６】
以上の成膜工程においては、複数の被処理物１１を搬送しながらこれらの被処理物１１に対して成膜する。また、主ハース２１には複数の成膜材料Ｍａを装着することが可能となっている。従って、真空容器１０の真空状態を維持したまま長時間にわたって成膜作業を行うことができるが、長時間の成膜作業の結果、カバー２２の側壁の内側に成膜材料Ｍａの堆積物Ｄ（図３）が堆積する。この堆積物Ｄは、蒸発した成膜材料粒子Ｍｂが上昇せずに主ハース２１の周囲に留まることにより次第に大きく形成される。
【００５７】
また、堆積物Ｄは、主ハース２１から見て特定の方向、例えば主ハース２１から見てプラズマ源７とは反対側の方向に偏って堆積する傾向がある。従って、成膜作業の経過時間に応じて、図４に示したようにカバー２２の孔２２ｃにハンドリング装置４の突起４３ａ及び４４ａを引っ掛け、ロッド４３に対してロッド４４を平行移動させることによりカバー２２を回転させる。これにより、カバー２２の側壁２２ｂの全周にわたって堆積物Ｄの堆積量を均一化できるので、より多量の堆積物Ｄを溜めることができる。また、ハンドリング装置４の突起４３ｃを使って側壁２２ｂに堆積した堆積物を底部へ掻き落とすことにより、更に多量の堆積物Ｄをカバー２２に溜めることができる。
【００５８】
このような作業を繰り返しながら成膜作業を続け、カバー２２の側壁２２ｂの全周にわたって堆積物Ｄが堆積した後、ハンドリング装置４のロッド４３及び４４を開いて突起４３ｂ及び４４ｂをカバー２２の溝２２ｄに差し込み、ハンドル４１ａ及び４１ｂを下方へ押し下げることによりカバー２２を上方へ移送する（図５及び図６）。そして、水平移送機構５によってカバー待避位置１０ｅへカバー２２を移送する（図７）。続いて、カバー２３においてもカバー２２と同様に堆積物Ｄが堆積するので、カバー２３を回転させつつ多量の堆積物Ｄをカバー２３に溜める。そして、カバー２３の側壁２３ｂの全周にわたって堆積物Ｄが堆積した後、ハンドリング装置４を用いてカバー２３を上方へ移送し、水平移送機構５を用いてカバー待避位置１０ｅへカバー２３を移送する。その後、カバー２４においてもカバー２２、２３と同様に堆積物Ｄが堆積するので、カバー２４を回転させつつ多量の堆積物Ｄをカバー２４に溜める。こうして、複数のカバー２２〜２４の全てに堆積物Ｄが溜まった後、真空容器１０の真空状態を解除してカバー２２〜２４を取り出し、堆積物Ｄを除去する。
【００５９】
本実施形態のハンドリング装置４により得られる効果は次のとおりである。すなわち、本実施形態のハンドリング装置４では、作業者が操作部４ｂを操作し、連結部４ｃを介して把持部４ａのロッド４３及び４４を開閉させることによって、例えばカバー２２及び２３といった被移送物を真空容器１０の外部からの操作により容易に把持できる。そして、連結部４ｃを支持する連結部支持部４ｄが連結部４ｃと真空容器１０（側壁１０ｆ）との間を気密に封止することにより、真空容器１０の真空状態を好適に維持できる。従って、本実施形態のハンドリング装置４によれば、真空容器１０の真空状態を維持したまま真空容器１０内部の被移送物を容易に移送できる。
【００６０】
また、本実施形態のように、ハンドリング装置４においては、連結部支持部４ｄが、貫通孔１０ｇと連通しており連結部４ｃが挿通された屈曲可能な筒状部分４７を有し、該筒状部分４７の一端において真空容器１０に気密に固定され、該筒状部分４７の他端において連結部４ｃに気密に固定されていることが好ましい。
【００６１】
連結部支持部４ｄにおいて、連結部４ｃ及び真空容器１０のそれぞれに両端が固定された筒状部分４７が屈曲可能に構成されていることにより、ロッド４３及び４４に把持された被移送物を真空容器１０の内部において上方へ容易に移送できる。また、連結部支持部４ｄが、筒状部分４７の一端において真空容器１０に気密に固定され、筒状部分４７の他端において連結部４ｃに気密に固定されることにより、連結部４ｃと真空容器１０との間を良好に気密封止できる。
【００６２】
また、本実施形態のように、ハンドリング装置４においては、筒状部分４７の少なくとも一部が蛇腹形状４７ａを有することが好ましい。これにより、屈曲可能な筒状部分４７を簡易な構成により実現できる。
【００６３】
また、本実施形態のように、ハンドリング装置４においては、連結部４ｃが、シャフト４２ａ及び４２ｂと、シャフト４２ｂの回動量に応じて一対のロッド４３及び４４を開閉させる開閉機構（リンク部４ｅ）とを有することが好ましい。この連結部４ｃによれば、真空容器１０の外部において、作業者がハンドル４１ａ及び４１ｂを操作してシャフト４２ｂをシャフト４２ａに対して回動させることにより、真空容器１０内部のロッド４３及び４４を容易に開閉できる。
【００６４】
また、本実施形態のように、ハンドリング装置４においては、一方のシャフト４２ｂが、他方のシャフト４２ａに対して所定の軸Ｂ１の方向に移動可能に配置されており、連結部４ｃが、一方のロッド４４をシャフト４２ｂの移動量に応じて所定の軸Ｂ１の方向に移動させる移動機構（リンク部４ｅ）を有することが好ましい。そして、この場合、把持部４ａは、ロッド４３及び４４のそれぞれに設けられた一対の突起４３ａ及び４４ａを有することが好ましい。
【００６５】
本発明者の知見によれば、カバー２２〜２４に堆積する堆積物Ｄは、上述したように特定の方向に偏って堆積する傾向がある。従って、より多くの堆積物Ｄをカバー２２〜２４に堆積させるためには、カバー２２〜２４を回転させて堆積量を均一化することが好ましい。本実施形態のハンドリング装置４によれば、ロッド４３及び４４の双方に設けられた突起４３ａ及び４４ａを孔２２ｃ〜２４ｃなどの係合部分に係合させた後、一方のシャフト４２ｂを他方のシャフト４２ａに対して移動させることにより、その移動量に応じてロッド４４がロッド４３に対して移動するので、カバー２２〜２４を容易に回転させることができる。
【００６６】
また、本実施形態のように、ハンドリング装置４においては、一方のシャフト４２ａに固定されたハンドル４１ａと、他方のシャフト４２ｂに固定されたハンドル４１ｂとを操作部４ｂが有することが好ましい。これにより、作業者が、シャフト４２ｂをシャフト４２ａに対して容易に回動させることができる。或いは、シャフト４２ｂをシャフト４２ａに対して容易に平行移動させることができる。
【００６７】
また、本実施形態のように、ハンドリング装置４においては、把持部４ａが、ロッド４３及び４４のそれぞれに設けられた突起４３ｂ及び４４ｂを有することが好ましい。このハンドリング装置４によれば、カバー２２及び２３といった被移送物の下面側に溝２２ｄ（２３ｄ）などが形成されている場合に、この溝２２ｄ（２３ｄ）に突起４３ｂ及び４４ｂを合わせて被移送物を支持することにより、被移送物を安定して移送できる。
【００６８】
以上の構成及び効果を有する本実施形態によるハンドリング装置４は、カバー２２及び２３以外の被移送物に対しても好適に用いられる。図８は、他の被移送物について説明するための断面図である。なお、図８は、成膜装置におけるハース機構周辺の構成を示しており、ハース機構以外の構成（補助陽極６など）については、上記実施形態の成膜装置１と同様である。
【００６９】
図８に示すハース機構２ａにおいては、主ハース２６が、基部２６ａと、基部２６ａ上に載置された先端部分２６ｂとを含んで構成されている。主ハース２６は、上記実施形態の主ハース２１（図３）と同様の形状を有しているが、先端部分２６ｂを基部２６ａから移送して交換できる点において、上記実施形態の主ハース２１とは異なっている。
【００７０】
このように、主ハース２６の先端部分を交換可能に構成する利点は次のとおりである。主ハースは、プラズマ源から出射されたプラズマを成膜材料へ導く主陽極であるため、成膜過程においては主ハースの上端に常にプラズマが入射することとなる。従って、微量ではあるが、主ハースは成膜材料Ｍａと同様に徐々に昇華して拡散してしまう。このように、主ハースの上端は成膜時にプラズマによってダメージを受けるので、従来より主ハースを定期的に交換する必要があった。そして、この主ハース交換の際に、真空容器の真空状態を解除する必要があり、真空状態を維持しながらの連続成膜作業を中断する一因となっていた。
【００７１】
そこで、本発明者は、図８に示すように、主ハース２６の先端部分２６ｂを、真空容器の真空状態を維持したまま容易に交換できる構成を発案している。この構成によれば、真空容器の真空状態を維持したまま更に長時間の成膜作業を可能にできる。そして、ハンドリング装置４を用いて先端部分２６ｂを被移送物として移送することにより、真空容器の真空状態を維持したまま先端部分２６ｂを容易に移送できる。
【００７２】
なお、ハース機構２ａにおいては、理解を容易にするため、主ハース２６の周囲を覆うカバーは一つのみ（カバー２８）となっている。そして、カバー２８は、主ハース２６の基部２６ａに固定されている。勿論、上記実施形態に示したようなカバー２２〜２４（図３）をこのハース機構２ａに適用してもよい。
【００７３】
図９は、ハンドリング装置４を用いて先端部分２６ｂを移送する様子を示す平面図である。図９において、真空容器２０は、成膜室２０ａと、交換用の先端部分２６ｂを保管するとともに使用後の先端部分２６ｂを待避させるための保管室２０ｂとを有する。保管室２０ｂは、例えば、成膜室２０ａにおけるプラズマ源７とは反対側の側面に設けられる。そして、保管室２０ｂには、アーム１４が取り付けられている。アーム１４は、先端部分２６ｂを載置するための板状の載置部１４ａと、一端が保管室２０ｂの底壁面に回動可能にピン支持されるとともに、他端が載置部１４ａに回動可能にピン支持されたリンク１４ｂとを有する。
【００７４】
使用済みの先端部分２６ｂを保管室２０ｂへ移送する際には、まず、ハンドリング装置４のロッド４３及び４４を閉じ、使用済みの先端部分２６ｂをロッド４３及び４４に挟む。そして、ハンドル４１ａ及び４２ａを下方（Ｚ軸負方向）へ押し下げることにより、使用済みの先端部分２６ｂを上方へ移送する。続いて、アーム１４の載置部１４ａを使用済みの先端部分２６ｂの下方に移動させ、使用済みの先端部分２６ｂを載置部１４ａ上に載置する。
【００７５】
また、載置部１４ａ上に予め載置された交換用の先端部分２６ｂを主ハース２６の基部２６ａ上に移送する際には、まず、交換用の先端部分２６ｂが主ハース２６の上方に位置するように、アーム１４の載置部１４ａを移動させる。そして、ハンドリング装置４のロッド４３及び４４を閉じ、交換用の先端部分２６ｂをロッド４３及び４４に挟む。続いて、アーム１４を保管室２０ｂ内の所定位置に収容した後、ハンドル４１ａ及び４２ａを上方（Ｚ軸正方向）へ押し上げることにより、交換用の先端部分２６ｂを下方へ移送し、基部２６ａ上に載置する。
【００７６】
このように、本実施形態のハンドリング装置４によれば、図３に示したカバー２２及び２３だけでなく、図８に示した主ハース２６の先端部分２６ｂ等の真空容器内の様々な被移送物を、真空容器の真空状態を維持したまま容易に移送できる。
【００７７】
本発明によるハンドリング装置は、上記した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では本発明によるハンドリング装置をイオンプレーティング装置に適用しているが、本発明の構成はこれ以外にも、例えば真空蒸着装置やスパッタ装置などの様々な物理的気相成長（ＰＶＤ）装置や、或いは化学的気相成長（ＣＶＤ）装置といった、真空容器を有する様々な成膜装置に適用できる。また、本発明によるハンドリング装置が移送する被移送物としては、上記実施形態のようなカバーや主ハースの先端部分に限らず、真空容器内の様々な物を対象とすることができる。
【００７８】
また、把持部の一対のロッドに設けられた第１及び第２の突起は、上記実施形態のように一対に限られるものではなく、二対以上設けられても良い。また、連結部の第２のシャフトは中空の第１のシャフトの内部に挿通されているが、第１及び第２のシャフトは互いに平行に並んで配置されてもよい。また、上記実施形態では、連結部に設けられる移動機構及び開閉機構が１つの構成（リンク部４ｅ）によって実現されている。本発明の移動機構及び開閉機構は、このように１つの構成によって実現されてもよく、また、互いに別の構成によって実現されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明によるハンドリング装置を備えた成膜装置の一実施形態の構成を示す側面断面図である。
【図２】図１に示した成膜装置のＩ−Ｉ線に沿った断面を示す側面断面図である。
【図３】ハース機構及びその周辺構造を詳細に示す側面断面図である。
【図４】カバーの形状を示す斜視図である。
【図５】本実施形態によるハンドリング装置の構成を示す平面断面図である。
【図６】ハンドリング装置の構成を示す側面断面図である。
【図７】水平移送機構の構成を示す平面図である。
【図８】他の被移送物（主ハースの先端部分）について説明するための断面図である。
【図９】ハンドリング機構を用いて先端部分を移送する様子を示す平面図である。
【図１０】従来の蒸着装置の主ハース付近の構成を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１…成膜装置、２，２ａ…ハース機構、３…搬送機構、４…ハンドリング装置、４ａ…把持部、４ｂ…操作部、４ｃ…連結部、４ｄ…連結部支持部、４ｅ…リンク部、５…水平移送機構、６…補助陽極、７…プラズマ源、１０…真空容器、１０ｆ…側壁、１０ｇ…貫通孔、１１…被処理物、１４…アーム、２１，２６…主ハース、２２〜２４，２８…カバー、２６ａ…基部、２６ｂ…先端部分、３１…搬送ローラ、３２…被処理物保持部材、４１ａ，４１ｂ…ハンドル、４２ａ，４２ｂ…シャフト、４２ｃ，４３ａ〜４３ｃ，４４ａ，４４ｂ…突起、４３，４４…ロッド、４５…連結板、４６…ピン、４７…筒状部分、Ｄ…堆積物、Ｍａ…成膜材料、Ｍｂ…成膜材料粒子、Ｐ…プラズマ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハンドリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被処理物の表面に成膜材料を成膜する方法として、例えば、真空容器内において成膜材料にプラズマ照射を行うことによって成膜材料をイオン化し拡散させ、被処理物の表面にイオン化した該成膜材料を付着させて成膜するイオンプレーティング法がある。この方法では、拡散した成膜材料の一部が成膜材料付近に留まり、成膜材料を保持する主ハース（主陽極）の縁や、主ハースの周囲に配置された補助陽極に堆積する。この堆積物が過度に堆積して主ハースと補助陽極とが短絡されると、主ハース及び補助陽極それぞれの機能が失われてしまう。
【０００３】
これに対し、例えば特許文献１に開示された蒸着装置においては、補助陽極への成膜材料の付着を防止するためのカバーを主ハースの周囲に設けている。図１０は、この蒸着装置の主ハース付近の構成を示す側面断面図である。この蒸着装置においては、成膜材料Ｍａを保持する主ハース１０１と、その周囲に設けられた環状の補助陽極１０２との間に、カバー１０３を配置している。これにより、成膜材料の堆積物による主ハース１０１と補助陽極１０２との短絡を防いでいる。また、この蒸着装置は、カバー１０３の壁面に付着した堆積物に衝撃を加えて落下させるためのカップ１０５と、カップ１０５を支持するとともに真空容器の外部から制御される支持棒１０４とを備えている。これにより、真空容器の真空状態を維持したまま堆積物を除去できるので、長時間の成膜作業が可能となる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−０００８５４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、真空容器内に被移送物が有る場合、長時間の成膜作業を可能とするために、真空容器の真空状態を維持したまま被移送物を移送することが好ましい。特許文献１には、堆積物に衝撃を加えるための構成（カップ１０５及び支持棒１０４）が開示されているが、被移送物を移送するための好適な構成については記載されていない。
【０００６】
本発明は、上記した問題点を鑑みてなされたものであり、成膜装置において、真空容器の真空状態を維持したまま真空容器内の被移送物を容易に移送できるハンドリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明によるハンドリング装置は、成膜装置の真空容器内において被移送物を移送するためのハンドリング装置であって、真空容器内に配置され、互いに開閉可能に結合された一対のロッドを有する把持部と、真空容器外に配置され、一対のロッドの開閉を操作するための操作部と、真空容器の壁に形成された貫通孔に挿通され、把持部と操作部とを互いに連結するとともに、操作部の動きを一対のロッドへ伝達する連結部と、連結部と真空容器との間を気密に封止する連結部支持部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
上記ハンドリング装置では、作業者が操作部を操作し、連結部を介して把持部の一対のロッドを開閉させることによって、例えばカバーや主ハース先端部分といった被移送物を真空容器外からの操作により容易に把持できる。そして、連結部を支持する連結部支持部が連結部と真空容器との間を気密に封止することにより、真空容器の真空状態を好適に維持できる。従って、上記ハンドリング装置によれば、真空容器の真空状態を維持したまま真空容器内の被移送物を容易に移送できる。
【０００９】
また、ハンドリング装置は、連結部支持部が、貫通孔と連通しており連結部が挿通された屈曲可能な筒状部分を有し、該筒状部分の一端において真空容器に気密に固定され、該筒状部分の他端において連結部に気密に固定されていることを特徴としてもよい。
【００１０】
連結部支持部において、連結部及び真空容器のそれぞれに両端が固定された筒状部分が屈曲可能に構成されていることにより、一対のロッドに把持された被移送物を真空容器内において容易に移送できる。また、連結部支持部が、筒状部分の一端において真空容器に気密に固定され、筒状部分の他端において連結部に気密に固定されることにより、連結部と真空容器との間を良好に気密封止できる。
【００１１】
また、ハンドリング装置は、筒状部分の少なくとも一部が蛇腹形状を有することを特徴としてもよい。これにより、屈曲可能な筒状部分を簡易な構成により実現できる。
【００１２】
また、ハンドリング装置は、連結部が、所定の軸方向に沿って延びる第１のシャフトと、所定の軸方向に沿って延びており、第１のシャフトに対して所定の軸周りに回動可能に設けられた第２のシャフトと、第２のシャフトの回動量に応じて一対のロッドを開閉させる開閉機構とを有することを特徴としてもよい。このハンドリング装置によれば、真空容器の外部において作業者が第２のシャフトを第１のシャフトに対して回動させることにより、真空容器内の一対のロッドを容易に開閉できる。
【００１３】
また、ハンドリング装置は、連結部が、所定の軸方向に沿って延びる第１及び第２のシャフトを有し、第１及び第２のシャフトのうち一方のシャフトが、他方のシャフトに対して所定の軸方向に移動可能に配置されており、連結部が、一対のロッドのうち一方のロッドを、一方のシャフトの移動量に応じて所定の軸方向に移動させる移動機構を更に有し、把持部が、一対のロッドのそれぞれに設けられ所定の軸方向と交差する所定方向に突出した少なくとも一対の第１の突起を有することを特徴としてもよい。
【００１４】
本発明者の知見によれば、カバーに堆積する成膜材料の堆積物は、特定の方向に偏って堆積する傾向がある。従って、より多くの堆積物をカバーに堆積させるためには、カバーを回転させて堆積量を均一化することが好ましい。上記ハンドリング装置によれば、一対のロッドの双方に設けられた第１の突起を、カバーの上端に形成された空孔などの係合部分に係合させた後、一方のシャフトを他方のシャフトに対して所定の軸方向に移動させることにより、その移動量に応じてロッドも同様に移動するので、カバーを容易に回転させることができる。
【００１５】
また、ハンドリング装置は、操作部が一対のハンドルを有し、一対のハンドルのうち一方のハンドルが第１のシャフトに固定されており、一対のハンドルのうち他方のハンドルが第２のシャフトに固定されていることを特徴としてもよい。これにより、作業者が、第２のシャフトを第１のシャフトに対して容易に回動させることができる。或いは、作業者が、第１及び第２のシャフトのうち一方のシャフトを他方のシャフトに対して容易に移動させることができる。
【００１６】
また、ハンドリング装置は、把持部が、一対のロッドのそれぞれに設けられ互いに対向する向きに突出した少なくとも一対の第２の突起を有することを特徴としてもよい。このハンドリング装置によれば、被移送物の下面側に溝などが形成されている場合に、この溝に第２の突起を合わせて被移送物を支持することにより、被移送物を安定して移送できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によるハンドリング装置によれば、真空容器の真空状態を維持したまま真空容器内の被移送物を容易に移送できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら本発明によるハンドリング装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１９】
図１は、本発明によるハンドリング装置を備えた成膜装置の一実施形態の構成を示す側面断面図である。また、図２は、図１に示した成膜装置１のＩ−Ｉ線に沿った断面を示す側面断面図である。本実施形態の成膜装置１は、いわゆるイオンプレーティング法に用いられるイオンプレーティング装置である。なお、図１及び図２には、説明を容易にする為にＸＹＺ直交座標系も示されている。
【００２０】
本実施形態の成膜装置１は、ハース機構２、搬送機構３、ハンドリング装置４（図２）、水平移送機構５（図１）、補助陽極６、プラズマ源７（図１）、及び真空容器１０を備える。
【００２１】
真空容器１０は、成膜対象である被処理物１１を搬送するための搬送室１０ａと、成膜材料Ｍａを拡散させる成膜室１０ｂと、プラズマ源７から照射されるプラズマＰを真空容器１０内へ受け入れるプラズマ口１０ｃと、後述するカバー２２及び２３を待避しておくためのカバー待避室１０ｄとを有する。搬送室１０ａは、所定の搬送方向（図中の矢印Ａ）に延びており、成膜室１０ｂ上に配置されている。本実施形態においては、搬送方向（矢印Ａ）はＸ軸に沿って設定されている。また、真空容器１０は、導電性の材料からなり接地電位に接続されている。
【００２２】
搬送機構３は、成膜材料Ｍａと対向した状態で被処理物１１を保持する被処理物保持部材３２を搬送方向（矢印Ａ）に搬送する。搬送機構３は、搬送室１０ａ内に設置された複数の搬送ローラ３１によって構成されている。搬送ローラ３１は、搬送方向（矢印Ａ）に沿って等間隔で並んでおり、被処理物保持部材３２を支持しつつ搬送方向に搬送することができる。なお、被処理物１１としては、例えばガラス基板やプラスチック基板などの板状部材が例示される。
【００２３】
プラズマ源７は、圧力勾配型であり、その本体部分が成膜室１０ｂの側壁（プラズマ口１０ｃ）に設けられている。プラズマ源７において生成されたプラズマＰは、プラズマ口１０ｃから成膜室１０ｂ内へ出射される。プラズマＰは、プラズマ口１０ｃに設けられた図示しないステアリングコイルによって出射方向が制御される。
【００２４】
ハース機構２は、成膜材料Ｍａを保持するための機構である。ハース機構２は、真空容器１０の成膜室１０ｂ内に設けられ、搬送機構３から見てＺ軸方向の負方向に配置されている。ハース機構２は、プラズマ源７から出射されたプラズマＰを成膜材料Ｍａへ導く主陽極である主ハース２１を有する。主ハース２１は、接地電位である真空容器１０に対して正電位に保たれており、プラズマＰを吸引する。このプラズマＰが入射する主ハース２１の中央部には、成膜材料Ｍａを装填するための貫通孔が形成されている。そして、成膜材料Ｍａの先端部分が、この貫通孔の一端において露出している。
【００２５】
補助陽極６は、プラズマＰを誘導するための電磁石である。補助陽極６は、成膜材料Ｍａを保持する主ハース２１の周囲に配置されており、環状の容器、並びに該容器内に収容されたコイル６ａ及び永久磁石６ｂを有する。コイル６ａ及び永久磁石６ｂは、コイル６ａに流れる電流量に応じて、主ハース２１に入射するプラズマＰの向きを制御する。
【００２６】
成膜材料Ｍａとしては、ＩＴＯやＺｎＯなどの透明導電材料や、ＳｉＯＮなどの絶縁封止材料が例示される。成膜材料Ｍａが絶縁性物質からなる場合、主ハース２１にプラズマＰが照射されると、プラズマＰからの電流によって主ハース２１が加熱され、成膜材料Ｍａの先端部分が蒸発し、プラズマＰによりイオン化された成膜材料粒子Ｍｂが成膜室１０ｂ内に拡散する。また、成膜材料Ｍａが導電性物質からなる場合、主ハース２１にプラズマＰが照射されると、プラズマＰが成膜材料Ｍａに直接入射し、成膜材料Ｍａの先端部分が加熱されて蒸発し、プラズマＰによりイオン化された成膜材料粒子Ｍｂが成膜室１０ｂ内に拡散する。成膜室１０ｂ内に拡散した成膜材料粒子Ｍｂは、成膜室１０ｂの上方（Ｚ軸正方向）へ移動し、搬送室１０ａ内において被処理物１１の表面に付着する。なお、成膜材料Ｍａは、所定長さの円柱状の固体に成形されており、一度に複数の成膜材料Ｍａがハース機構２にセットされる。そして、最上部の成膜材料Ｍａの先端部分が主ハース２１の上端との所定の位置関係を保つように、成膜材料Ｍａの消費に応じて、成膜材料Ｍａがハース機構２の下方から順次押し出される。
【００２７】
また、ハース機構２は、主ハース２１の周囲に多重に配置された複数のカバー２２〜２４を更に有する。この複数のカバー２２〜２４は、成膜材料Ｍａが成膜時に主ハース２１の周囲に堆積することによる主ハース２１と補助陽極６との短絡を防止するために設けられる。また、後に詳述するように、複数のカバー２２〜２４は互いに積み重なって配置されており、カバー２２及び２３は、個別に移動されることが可能な、本実施形態における被移送物となっている。すなわち、カバー２２に或る程度の堆積物が溜まるとカバー２２を主ハース２１から待避させ、その後にカバー２３に堆積物が溜まるとカバー２３を主ハース２１から待避させる。これにより、カバー２２〜２４の全てに堆積物が溜まるまで、真空容器１０の真空状態を解除することなく成膜を行うことができる。
【００２８】
図３は、ハース機構２及びその周辺構造を詳細に示す側面断面図である。図３を参照すると、ハース機構２が有するカバー２２〜２４は、円筒状の有底容器であり、主ハース２１を多重に取り囲むように配置された側壁２２ｂ〜２４ｂを有する。また、カバー２２〜２４の底部には、主ハース２１が挿通される円形の開口２２ａ〜２４ａが形成されている。そして、カバー２２〜２４は、主ハース２１の周囲に互いに積み重ねられて配置されており、これらの開口２２ａ〜２４ａに主ハース２１が下方から挿通されている。なお、カバー２２〜２４の側壁２２ｂ〜２４ｂの中心軸線Ｃ１は、環状の補助陽極６の中心軸線とほぼ一致している。これに対し、主ハース２１の中心軸線Ｃ２は、中心軸線Ｃ１に対してプラズマ源７（図１）の方向に偏っている。
【００２９】
また、カバー２２〜２４は、互いに固定されていないため、主ハース２１の周りを回転可能となっている。但し、カバー２２〜２４の円形の開口２２ａ〜２４ａの中心軸線が中心軸線Ｃ１と一致しているため、開口２２ａ〜２４ａと主ハース２１との間には隙間が生じる。この隙間を無くし、中心軸線Ｃ１を中心としてカバー２２〜２４を回転させるために、主ハース２１の周囲にスペーサ２５が配置されている。スペーサ２５は、円板状に形成されており、主ハース２１と嵌合する貫通孔２５ａと、外周面２５ｂとを有する。外周面２５ｂは、カバー２２〜２４のうち最も外方（下方）に位置するカバー２４の開口２４ａと隙間嵌合している。
【００３０】
また、カバー２２〜２４の側壁２２ｂ〜２４ｂの上部は、カバー２２〜２４の側方へ向けて徐々に反っている。そして、側壁２２ｂ〜２４ｂの上端付近の外側面は、中心軸線Ｃ１に対してほぼ垂直に拡がっている。また、側壁２２ｂ〜２４ｂの上端付近の外側面には、孔２２ｃ〜２４ｃが形成されている。本実施形態においては、孔２２ｃ〜２４ｃは、中心軸線Ｃ１に沿った方向に形成された貫通孔からなる。
【００３１】
ここで、図４は、カバー２２の形状を示す斜視図である。図４に示すように、側壁２２ｂの上端付近には、複数の孔２２ｃが形成されている。複数の孔２２ｃは、カバー２２の周方向に沿って等間隔に形成されている。また、側壁２２ｂの上端付近における外側面には、溝２２ｄが複数形成されている。複数の溝２２ｄは、中心軸線Ｃ１へ向けて延びており、カバー２２の周方向に沿って等間隔に形成されている。
【００３２】
再び図３を参照する。カバー２３は、上述したカバー２２（図４）と同様の形状を有する。すなわち、カバー２３の孔２３ｃは、カバー２３の周方向に沿って等間隔に形成されている。また、側壁２３ｂの上端付近における外側面には、溝２３ｄが複数形成されている。複数の溝２３ｄは、中心軸線Ｃ１へ向けて延びる溝状に形成されており、カバー２３の周方向に沿って等間隔に形成されている。但し、カバー２３の溝２３ｄは、その中心軸線Ｃ１からの距離が、カバー２２の溝２２ｄとは異なっている。具体的には、カバー２３の外縁部の直径がカバー２２の外縁部の直径よりも小さくなっているため、側壁２３ｂの上端付近に形成された溝２３ｄと中心軸線Ｃ１との距離は、側壁２２ｂの上端付近に形成された溝２２ｄと中心軸線Ｃ１との距離よりも短くなっている。
【００３３】
カバー２４は、上述したカバー２２（図４）と同様に、カバー２３の周方向に沿って等間隔に形成された孔２４ｃを有する。但し、カバー２４の外側面には溝が形成されていなくてもよい。
【００３４】
再び図１及び図２を参照する。ハンドリング装置４（図２）及び水平移送機構５（図１）は、上述した複数のカバー２２〜２４のうち、最も外側に配置されたカバー２４を除く残りのカバー２２及び２３を、真空容器１０のカバー待避室１０ｄ（図１）内に設定されたカバー待避位置１０ｅへ移送するための機構である。なお、ハンドリング装置４は、成膜中は成膜室１０ｂの側面に設けられた収容箱に収容されている。
【００３５】
ここで、図５は、本実施形態によるハンドリング装置４の構成を示す平面断面図である。また、図６は、ハンドリング装置４の構成を示す側面断面図である。図５及び図６を参照すると、ハンドリング装置４は、カバー２２及び２３を支持するための把持部４ａと、把持部４ａを操作するための操作部４ｂと、所定の軸Ｂ１に沿って延びており把持部４ａと操作部４ｂとを連結する連結部４ｃと、真空容器１０に固定され、連結部４ｃを支持するとともに、連結部４ｃと真空容器１０との間を気密に封止する連結部支持部４ｄとを備える。
【００３６】
把持部４ａは、真空容器１０（図１、図２）の内部に配置される。把持部４ａは、一対のロッド４３及び４４を有する。ロッド４３及び４４は、それらの一端が連結部４ｃの一端に連結されている。また、ロッド４３及び４４は、後述するリンク部４ｅによって、互いに開閉可能な状態で、且つ所定の軸Ｂ１に沿った方向に相対的に平行移動可能な状態で連結されている。また、一対のロッド４３及び４４の他端付近には、本実施形態における第１の突起である一対の突起４３ａ及び４４ａがそれぞれ設けられている。一対の突起４３ａ及び４４ａは、カバー２２〜２４を回転させるための突起であり、所定の軸Ｂ１の方向と交差する所定方向（本実施形態では下向き）に突出して設けられている。カバー２２（または２３、２４）を回転させる際、図４に示すように、突起４３ａ及び４４ａは、カバー２２（２３、２４）の孔２２ｃ（２３ｃ、２４ｃ）に係合される。そして、ロッド４４がロッド４３に対して所定の軸Ｂ１に沿った方向に移動することにより、カバー２２（２３、２４）が回転する。
【００３７】
また、一対のロッド４３及び４４の他端付近には、本実施形態における第２の突起である一対の突起４３ｂ及び４４ｂがそれぞれ設けられている。一対の突起４３ｂ及び４４ｂは、カバー２２及び２３を支持するための突起であり、ロッド４３及び４４の内側において互いに対向する向きに突出して設けられている。把持部４ａがカバー２２（または２３）を支持する際、突起４３ｂ及び４４ｂは、カバー２２（２３）の溝２２ｄ（２３ｄ）（図４）に下方から差し込まれてカバー２２（または２３）を支持する。
【００３８】
また、一方のロッド４３の他端付近には、突起４３ｃが設けられている。突起４３ｃはカバー２２〜２４に堆積した堆積物を掻き落とすための突起である。突起４３ｃは、ロッド４３の外側において突起４３ｂとは逆向きに突出して設けられている。
【００３９】
連結部４ｃは、本実施形態における第１のシャフトであるシャフト４２ａと、第２のシャフトであるシャフト４２ｂとを有する。シャフト４２ａは、所定の軸Ｂ１に沿って延びており、中空の円筒状に形成されている。また、シャフト４２ｂは、所定の軸Ｂ１に沿って延びており、中実の円柱状に形成されている。そして、シャフト４２ｂは、シャフト４２ａの空洞内に挿通されている。この構成により、シャフト４２ｂは、シャフト４２ａに対して所定の軸Ｂ１周りに回動可能となっており、且つシャフト４２ａに対して摺動することにより所定の軸Ｂ１の方向に平行移動可能となっている。シャフト４２ａ及び４２ｂは、真空容器１０の側壁１０ｆに形成された貫通孔１０ｇに挿通されている。シャフト４２ｂの一端には、所定の軸Ｂ１と交差する向きに突出した突起４２ｃが設けられている。
【００４０】
また、連結部４ｃは、リンク部４ｅを有する。リンク部４ｅは、シャフト４２ａ及び４２ｂの一端に配置されており、シャフト４２ｂの回動量に応じて一対のロッド４３及び４４を開閉させるための開閉機構と、一方のロッド４４をシャフト４２ｂの平行移動量に応じて所定の軸Ｂ１の方向に移動させる移動機構とを兼ねている。具体的には、リンク部４ｅは、シャフト４２ａの一端に配置された連結板４５及びピン４６を含んで構成されている。
【００４１】
ピン４６は、所定の軸Ｂ１の方向と直交する軸Ｂ２の方向からシャフト４２ａに埋め込まれて固定されている。ピン４６は、軸Ｂ２を中心軸とする円柱状に形成されており、該中心軸からの径が他の部分より小さく形成された凹部４６ａを有する。
【００４２】
連結板４５は、細長い平板状をしており、その一端にロッド４４の一端が固定されている。連結板４５は２つの孔４５ａ及び４５ｂを有しており、一方の孔４５ａにはピン４６が挿通されており、他方の孔４５ｂにはシャフト４２ｂの突起４２ｃが挿通されている。孔４５ａは、連結板４５の長手方向に沿って細長く形成されており、連結板４５の長手方向と直交する方向の幅は、ピン４６の凹部４６ａの外径寸法に応じて設定されている。また、孔４５ｂの内径寸法は、シャフト４２ｂの突起４２ｃの外径寸法に応じて設定されている。
【００４３】
以上の構成によって、連結板４５は、ピン４６周り（すなわち軸Ｂ２周り）に回動可能に支持されるとともに、孔４５ａの長さに応じてその長手方向に平行移動可能に支持される。そして、シャフト４２ｂがシャフト４２ａに対して回動すると、その回動量に応じて突起４２ｃの先端が移動し、連結板４５がピン４６を中心に回動し、ロッド４４がロッド４３に対して開閉する（開閉機構）。また、シャフト４２ｂがシャフト４２ａに対して所定の軸Ｂ１の方向に平行移動すると、その平行移動量に応じて連結板４５が所定の軸Ｂ１の方向に平行移動し、ロッド４４がロッド４３に対して平行移動する（移動機構）。
【００４４】
操作部４ｂは、真空容器１０（図１、図２）の外部に配置され、真空容器１０が真空状態であっても作業者によって操作可能となっている。操作部４ｂは、一対のハンドル４１ａ及び４１ｂを有する。ハンドル４１ａ及び４１ｂは、所定の軸Ｂ１と交差する方向に延びており、一方のハンドル４２ａがシャフト４２ａの他端付近に固定されており、他方のハンドル４２ｂがシャフト４２ｂの他端付近に固定されている。そして、作業者がハンドル４１ａに対してハンドル４１ｂを所定の軸Ｂ１周りに回すと、この回動をシャフト４２ｂがリンク部４ｅへ伝達し、ロッド４３及び４４が互いに開閉する。また、作業者がハンドル４１ａに対してハンドル４１ｂを所定の軸Ｂ１の方向に平行移動すると、この平行移動をシャフト４２ｂがリンク部４ｅへ伝達し、ロッド４３に対してロッド４４が平行移動する。
【００４５】
連結部支持部４ｄは、真空容器１０の側壁１０ｆに形成された貫通孔１０ｇと連通する筒状部分４７及び封止部材４８を有する。筒状部分４７及び封止部材４８は、それぞれ円筒状に形成されている。筒状部分４７の内径寸法は連結部４ｃのシャフト４２ａの外径寸法よりも大きく設定されており、封止部材４８の内径寸法はシャフト４２ａの外形寸法と略等しく設定されている。
【００４６】
連結部支持部４ｄは、筒状部分４７の一端において真空容器１０に気密に固定されており、また、筒状部分４７の他端において連結部４ｃに気密に固定されている。具体的には、筒状部分４７の両端及び封止部材４８の一端に、真空フランジが設けられている。そして、真空フランジが設けられた封止部材４８の一端と筒状部分４７の一端とが、互いに気密に固定されている。また、真空フランジが設けられた筒状部分４７の他端は、真空容器１０の側壁１０ｆに気密に固定されている。また、封止部材４８とシャフト４２ａとの間には、図示しないＯリングが配置されることにより、封止部材４８とシャフト４２ａとが気密に固定されている。
【００４７】
また、筒状部分４７は、屈曲可能に構成されている。本実施形態では、筒状部分４７は両端の真空フランジの間の一部に蛇腹形状（ベローズ）４７ａを有する。これにより、真空容器１０の側壁１０ｆに対する連結部４ｃの長手方向（所定の軸Ｂ１の方向）の相対角度を変化させることができるので、ハンドル４１ａ及び４１ｂを上下または左右に振ることにより把持部４ａを移動させることができる。
【００４８】
図７は、水平移送機構５の構成を示す平面図である。なお、図７は、図１及び図２に示した成膜装置１のII−II線に沿った断面を示している。図７を参照すると、水平移送機構５は、テーブル５１及びアーム５２を有する。これらテーブル５１及びアーム５２は、カバー２２及び２３を主ハース２１の上方からカバー待避位置１０ｅへ水平方向に移送するための手段である。なお、カバー待避位置１０ｅは、移送されるカバーの個数（本実施形態では２個）に応じた広さに設定されるとよい。また、カバー待避位置１０ｅは、待避されたカバー２２（２３）に付着した堆積物が成膜過程へ及ぼす影響を抑えるために、成膜室１０ｂから遠い位置に設定されることが好ましい。
【００４９】
テーブル５１は、水平面（本実施形態ではＸＹ平面）に沿った上面を有する板状の部材であり、水平方向（本実施形態ではＸ軸方向）に移動可能に設けられている。テーブル５１は、不使用時には、カバー待避室１０ｄ内に収容されている。テーブル５１は、ハンドリング装置４によって上方へ移送されたカバー２２（または２３）が載置される載置部５１ａと、載置部５１ａに対して成膜室１０ｂの反対側に設けられ、載置部５１ａ上のカバー２２及び２３を待避するための待避部５１ｂとを有する。
【００５０】
アーム５２は、リンク５２ａ及びカバー受け部５２ｂを有する。リンク５２ａの一端はカバー待避室１０ｄの底壁面にピン支持されており、リンク５２ａはＸＹ平面内において該一端を軸として回動可能となっている。また、カバー受け部５２ｂの一端は、リンク５２ａの他端に回動可能にピン支持されている。カバー受け部５２ｂの他端（先端）は、Ｙ字状に成形されており、テーブル５１の載置部５１ａに載置されたカバー２２（または２３）の側方に差し込まれることができる。
【００５１】
カバー２２（または２３）をカバー待避位置１０ｅへ移送する際、テーブル５１は、載置部５１ａが主ハース２１の上方に達するように、作業者によってＸ軸の負方向へ平行移動される（このときのテーブル５１の位置を、図中に仮想線で示す）。そして、ハンドリング装置４のロッド４３及び４４に支持されたカバー２２（２３）が載置部５１ａ上に載置されると、テーブル５１はカバー待避室１０ｄへ戻される。ここで、カバー２２（２３）は、テーブル５１がカバー待避室１０ｄへ戻される途中に、アーム５２によって載置部５１ａ上から待避部５１ｂ上に移される。
【００５２】
すなわち、テーブル５１の載置部５１ａにカバー２２（２３）が載置された状態でテーブル５１がカバー待避室１０ｄへ戻される際に、作業者がアーム５２を操作することにより、カバー受け部５２ｂの先端がカバー２２（または２３）に差し込まれる。そして、作業者がカバー受け部５２ｂの先端をテーブル５１の待避部５１ｂ上へ移動させることにより、カバー２２（２３）が待避部５１ｂ上に移される。その後、テーブル５１がカバー待避室１０ｄ内の所定位置に戻されることにより、待避部５１ｂ上のカバー２２（２３）がカバー待避位置１０ｅに移送される。
【００５３】
次に、図１及び図２を参照しながら、成膜装置１を用いた成膜方法について説明する。まず、主ハース２１へ成膜材料Ｍａを装着するとともに、被処理物１１を保持した被処理物保持部材３２を搬送機構３に複数セットする。また、複数のカバー２２〜２４を主ハース２１の周囲に積み重ねる。そして、真空容器１０内を真空状態にする。
【００５４】
続いて、接地電位にある真空容器１０を挟んで、負電圧をプラズマ源７に、正電圧を主ハース２１に印加して放電を生じさせ、プラズマＰを生成する。プラズマＰは、補助陽極６に案内されて主ハース２１へ照射される。プラズマＰによって昇華し、活性化された成膜材料粒子Ｍｂは、成膜室１０ｂ内をＺ軸方向の正方向に上昇、すなわち被処理物１１に向けて飛翔する。
【００５５】
他方、被処理物１１は、搬送機構３によって搬送されて成膜室１０ｂの上方に達し、成膜室１０ｂ内を拡散している成膜材料粒子Ｍｂに曝される。そして、主ハース２１と対向する被処理物１１の成膜面に、成膜室１０ｂ内に拡散した成膜材料粒子Ｍｂのイオン化粒子が膜状に付着する。被処理物１１が一定速度で搬送されながら成膜材料粒子Ｍｂに所定時間曝されることにより、被処理物１１の表面に所定の厚さの膜が形成される。こうして、被処理物１１の表面に所望の膜が形成される。
【００５６】
以上の成膜工程においては、複数の被処理物１１を搬送しながらこれらの被処理物１１に対して成膜する。また、主ハース２１には複数の成膜材料Ｍａを装着することが可能となっている。従って、真空容器１０の真空状態を維持したまま長時間にわたって成膜作業を行うことができるが、長時間の成膜作業の結果、カバー２２の側壁の内側に成膜材料Ｍａの堆積物Ｄ（図３）が堆積する。この堆積物Ｄは、蒸発した成膜材料粒子Ｍｂが上昇せずに主ハース２１の周囲に留まることにより次第に大きく形成される。
【００５７】
また、堆積物Ｄは、主ハース２１から見て特定の方向、例えば主ハース２１から見てプラズマ源７とは反対側の方向に偏って堆積する傾向がある。従って、成膜作業の経過時間に応じて、図４に示したようにカバー２２の孔２２ｃにハンドリング装置４の突起４３ａ及び４４ａを引っ掛け、ロッド４３に対してロッド４４を平行移動させることによりカバー２２を回転させる。これにより、カバー２２の側壁２２ｂの全周にわたって堆積物Ｄの堆積量を均一化できるので、より多量の堆積物Ｄを溜めることができる。また、ハンドリング装置４の突起４３ｃを使って側壁２２ｂに堆積した堆積物を底部へ掻き落とすことにより、更に多量の堆積物Ｄをカバー２２に溜めることができる。
【００５８】
このような作業を繰り返しながら成膜作業を続け、カバー２２の側壁２２ｂの全周にわたって堆積物Ｄが堆積した後、ハンドリング装置４のロッド４３及び４４を開いて突起４３ｂ及び４４ｂをカバー２２の溝２２ｄに差し込み、ハンドル４１ａ及び４１ｂを下方へ押し下げることによりカバー２２を上方へ移送する（図５及び図６）。そして、水平移送機構５によってカバー待避位置１０ｅへカバー２２を移送する（図７）。続いて、カバー２３においてもカバー２２と同様に堆積物Ｄが堆積するので、カバー２３を回転させつつ多量の堆積物Ｄをカバー２３に溜める。そして、カバー２３の側壁２３ｂの全周にわたって堆積物Ｄが堆積した後、ハンドリング装置４を用いてカバー２３を上方へ移送し、水平移送機構５を用いてカバー待避位置１０ｅへカバー２３を移送する。その後、カバー２４においてもカバー２２、２３と同様に堆積物Ｄが堆積するので、カバー２４を回転させつつ多量の堆積物Ｄをカバー２４に溜める。こうして、複数のカバー２２〜２４の全てに堆積物Ｄが溜まった後、真空容器１０の真空状態を解除してカバー２２〜２４を取り出し、堆積物Ｄを除去する。
【００５９】
本実施形態のハンドリング装置４により得られる効果は次のとおりである。すなわち、本実施形態のハンドリング装置４では、作業者が操作部４ｂを操作し、連結部４ｃを介して把持部４ａのロッド４３及び４４を開閉させることによって、例えばカバー２２及び２３といった被移送物を真空容器１０の外部からの操作により容易に把持できる。そして、連結部４ｃを支持する連結部支持部４ｄが連結部４ｃと真空容器１０（側壁１０ｆ）との間を気密に封止することにより、真空容器１０の真空状態を好適に維持できる。従って、本実施形態のハンドリング装置４によれば、真空容器１０の真空状態を維持したまま真空容器１０内部の被移送物を容易に移送できる。
【００６０】
また、本実施形態のように、ハンドリング装置４においては、連結部支持部４ｄが、貫通孔１０ｇと連通しており連結部４ｃが挿通された屈曲可能な筒状部分４７を有し、該筒状部分４７の一端において真空容器１０に気密に固定され、該筒状部分４７の他端において連結部４ｃに気密に固定されていることが好ましい。
【００６１】
連結部支持部４ｄにおいて、連結部４ｃ及び真空容器１０のそれぞれに両端が固定された筒状部分４７が屈曲可能に構成されていることにより、ロッド４３及び４４に把持された被移送物を真空容器１０の内部において上方へ容易に移送できる。また、連結部支持部４ｄが、筒状部分４７の一端において真空容器１０に気密に固定され、筒状部分４７の他端において連結部４ｃに気密に固定されることにより、連結部４ｃと真空容器１０との間を良好に気密封止できる。
【００６２】
また、本実施形態のように、ハンドリング装置４においては、筒状部分４７の少なくとも一部が蛇腹形状４７ａを有することが好ましい。これにより、屈曲可能な筒状部分４７を簡易な構成により実現できる。
【００６３】
また、本実施形態のように、ハンドリング装置４においては、連結部４ｃが、シャフト４２ａ及び４２ｂと、シャフト４２ｂの回動量に応じて一対のロッド４３及び４４を開閉させる開閉機構（リンク部４ｅ）とを有することが好ましい。この連結部４ｃによれば、真空容器１０の外部において、作業者がハンドル４１ａ及び４１ｂを操作してシャフト４２ｂをシャフト４２ａに対して回動させることにより、真空容器１０内部のロッド４３及び４４を容易に開閉できる。
【００６４】
また、本実施形態のように、ハンドリング装置４においては、一方のシャフト４２ｂが、他方のシャフト４２ａに対して所定の軸Ｂ１の方向に移動可能に配置されており、連結部４ｃが、一方のロッド４４をシャフト４２ｂの移動量に応じて所定の軸Ｂ１の方向に移動させる移動機構（リンク部４ｅ）を有することが好ましい。そして、この場合、把持部４ａは、ロッド４３及び４４のそれぞれに設けられた一対の突起４３ａ及び４４ａを有することが好ましい。
【００６５】
本発明者の知見によれば、カバー２２〜２４に堆積する堆積物Ｄは、上述したように特定の方向に偏って堆積する傾向がある。従って、より多くの堆積物Ｄをカバー２２〜２４に堆積させるためには、カバー２２〜２４を回転させて堆積量を均一化することが好ましい。本実施形態のハンドリング装置４によれば、ロッド４３及び４４の双方に設けられた突起４３ａ及び４４ａを孔２２ｃ〜２４ｃなどの係合部分に係合させた後、一方のシャフト４２ｂを他方のシャフト４２ａに対して移動させることにより、その移動量に応じてロッド４４がロッド４３に対して移動するので、カバー２２〜２４を容易に回転させることができる。
【００６６】
また、本実施形態のように、ハンドリング装置４においては、一方のシャフト４２ａに固定されたハンドル４１ａと、他方のシャフト４２ｂに固定されたハンドル４１ｂとを操作部４ｂが有することが好ましい。これにより、作業者が、シャフト４２ｂをシャフト４２ａに対して容易に回動させることができる。或いは、シャフト４２ｂをシャフト４２ａに対して容易に平行移動させることができる。
【００６７】
また、本実施形態のように、ハンドリング装置４においては、把持部４ａが、ロッド４３及び４４のそれぞれに設けられた突起４３ｂ及び４４ｂを有することが好ましい。このハンドリング装置４によれば、カバー２２及び２３といった被移送物の下面側に溝２２ｄ（２３ｄ）などが形成されている場合に、この溝２２ｄ（２３ｄ）に突起４３ｂ及び４４ｂを合わせて被移送物を支持することにより、被移送物を安定して移送できる。
【００６８】
以上の構成及び効果を有する本実施形態によるハンドリング装置４は、カバー２２及び２３以外の被移送物に対しても好適に用いられる。図８は、他の被移送物について説明するための断面図である。なお、図８は、成膜装置におけるハース機構周辺の構成を示しており、ハース機構以外の構成（補助陽極６など）については、上記実施形態の成膜装置１と同様である。
【００６９】
図８に示すハース機構２ａにおいては、主ハース２６が、基部２６ａと、基部２６ａ上に載置された先端部分２６ｂとを含んで構成されている。主ハース２６は、上記実施形態の主ハース２１（図３）と同様の形状を有しているが、先端部分２６ｂを基部２６ａから移送して交換できる点において、上記実施形態の主ハース２１とは異なっている。
【００７０】
このように、主ハース２６の先端部分を交換可能に構成する利点は次のとおりである。主ハースは、プラズマ源から出射されたプラズマを成膜材料へ導く主陽極であるため、成膜過程においては主ハースの上端に常にプラズマが入射することとなる。従って、微量ではあるが、主ハースは成膜材料Ｍａと同様に徐々に昇華して拡散してしまう。このように、主ハースの上端は成膜時にプラズマによってダメージを受けるので、従来より主ハースを定期的に交換する必要があった。そして、この主ハース交換の際に、真空容器の真空状態を解除する必要があり、真空状態を維持しながらの連続成膜作業を中断する一因となっていた。
【００７１】
そこで、本発明者は、図８に示すように、主ハース２６の先端部分２６ｂを、真空容器の真空状態を維持したまま容易に交換できる構成を発案している。この構成によれば、真空容器の真空状態を維持したまま更に長時間の成膜作業を可能にできる。そして、ハンドリング装置４を用いて先端部分２６ｂを被移送物として移送することにより、真空容器の真空状態を維持したまま先端部分２６ｂを容易に移送できる。
【００７２】
なお、ハース機構２ａにおいては、理解を容易にするため、主ハース２６の周囲を覆うカバーは一つのみ（カバー２８）となっている。そして、カバー２８は、主ハース２６の基部２６ａに固定されている。勿論、上記実施形態に示したようなカバー２２〜２４（図３）をこのハース機構２ａに適用してもよい。
【００７３】
図９は、ハンドリング装置４を用いて先端部分２６ｂを移送する様子を示す平面図である。図９において、真空容器２０は、成膜室２０ａと、交換用の先端部分２６ｂを保管するとともに使用後の先端部分２６ｂを待避させるための保管室２０ｂとを有する。保管室２０ｂは、例えば、成膜室２０ａにおけるプラズマ源７とは反対側の側面に設けられる。そして、保管室２０ｂには、アーム１４が取り付けられている。アーム１４は、先端部分２６ｂを載置するための板状の載置部１４ａと、一端が保管室２０ｂの底壁面に回動可能にピン支持されるとともに、他端が載置部１４ａに回動可能にピン支持されたリンク１４ｂとを有する。
【００７４】
使用済みの先端部分２６ｂを保管室２０ｂへ移送する際には、まず、ハンドリング装置４のロッド４３及び４４を閉じ、使用済みの先端部分２６ｂをロッド４３及び４４に挟む。そして、ハンドル４１ａ及び４２ａを下方（Ｚ軸負方向）へ押し下げることにより、使用済みの先端部分２６ｂを上方へ移送する。続いて、アーム１４の載置部１４ａを使用済みの先端部分２６ｂの下方に移動させ、使用済みの先端部分２６ｂを載置部１４ａ上に載置する。
【００７５】
また、載置部１４ａ上に予め載置された交換用の先端部分２６ｂを主ハース２６の基部２６ａ上に移送する際には、まず、交換用の先端部分２６ｂが主ハース２６の上方に位置するように、アーム１４の載置部１４ａを移動させる。そして、ハンドリング装置４のロッド４３及び４４を閉じ、交換用の先端部分２６ｂをロッド４３及び４４に挟む。続いて、アーム１４を保管室２０ｂ内の所定位置に収容した後、ハンドル４１ａ及び４２ａを上方（Ｚ軸正方向）へ押し上げることにより、交換用の先端部分２６ｂを下方へ移送し、基部２６ａ上に載置する。
【００７６】
このように、本実施形態のハンドリング装置４によれば、図３に示したカバー２２及び２３だけでなく、図８に示した主ハース２６の先端部分２６ｂ等の真空容器内の様々な被移送物を、真空容器の真空状態を維持したまま容易に移送できる。
【００７７】
本発明によるハンドリング装置は、上記した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では本発明によるハンドリング装置をイオンプレーティング装置に適用しているが、本発明の構成はこれ以外にも、例えば真空蒸着装置やスパッタ装置などの様々な物理的気相成長（ＰＶＤ）装置や、或いは化学的気相成長（ＣＶＤ）装置といった、真空容器を有する様々な成膜装置に適用できる。また、本発明によるハンドリング装置が移送する被移送物としては、上記実施形態のようなカバーや主ハースの先端部分に限らず、真空容器内の様々な物を対象とすることができる。
【００７８】
また、把持部の一対のロッドに設けられた第１及び第２の突起は、上記実施形態のように一対に限られるものではなく、二対以上設けられても良い。また、連結部の第２のシャフトは中空の第１のシャフトの内部に挿通されているが、第１及び第２のシャフトは互いに平行に並んで配置されてもよい。また、上記実施形態では、連結部に設けられる移動機構及び開閉機構が１つの構成（リンク部４ｅ）によって実現されている。本発明の移動機構及び開閉機構は、このように１つの構成によって実現されてもよく、また、互いに別の構成によって実現されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明によるハンドリング装置を備えた成膜装置の一実施形態の構成を示す側面断面図である。
【図２】図１に示した成膜装置のＩ−Ｉ線に沿った断面を示す側面断面図である。
【図３】ハース機構及びその周辺構造を詳細に示す側面断面図である。
【図４】カバーの形状を示す斜視図である。
【図５】本実施形態によるハンドリング装置の構成を示す平面断面図である。
【図６】ハンドリング装置の構成を示す側面断面図である。
【図７】水平移送機構の構成を示す平面図である。
【図８】他の被移送物（主ハースの先端部分）について説明するための断面図である。
【図９】ハンドリング機構を用いて先端部分を移送する様子を示す平面図である。
【図１０】従来の蒸着装置の主ハース付近の構成を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１…成膜装置、２，２ａ…ハース機構、３…搬送機構、４…ハンドリング装置、４ａ…把持部、４ｂ…操作部、４ｃ…連結部、４ｄ…連結部支持部、４ｅ…リンク部、５…水平移送機構、６…補助陽極、７…プラズマ源、１０…真空容器、１０ｆ…側壁、１０ｇ…貫通孔、１１…被処理物、１４…アーム、２１，２６…主ハース、２２〜２４，２８…カバー、２６ａ…基部、２６ｂ…先端部分、３１…搬送ローラ、３２…被処理物保持部材、４１ａ，４１ｂ…ハンドル、４２ａ，４２ｂ…シャフト、４２ｃ，４３ａ〜４３ｃ，４４ａ，４４ｂ…突起、４３，４４…ロッド、４５…連結板、４６…ピン、４７…筒状部分、Ｄ…堆積物、Ｍａ…成膜材料、Ｍｂ…成膜材料粒子、Ｐ…プラズマ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜装置の真空容器内において被移送物を移送するためのハンドリング装置であって、
前記真空容器内に配置され、互いに開閉可能に結合された一対のロッドを有する把持部と、
前記真空容器外に配置され、前記一対のロッドの開閉を操作するための操作部と、
前記真空容器の壁に形成された貫通孔に挿通され、前記把持部と前記操作部とを互いに連結するとともに、前記操作部の動きを前記一対のロッドへ伝達する連結部と、
前記連結部と前記真空容器との間を気密に封止する連結部支持部と
を備えることを特徴とする、ハンドリング装置。
【請求項２】
前記連結部支持部が、前記貫通孔と連通しており前記連結部が挿通された屈曲可能な筒状部分を有し、該筒状部分の一端において前記真空容器に気密に固定され、該筒状部分の他端において前記連結部に気密に固定されていることを特徴とする、請求項１に記載のハンドリング装置。
【請求項３】
前記筒状部分の少なくとも一部が蛇腹形状を有することを特徴とする、請求項２に記載のハンドリング装置。
【請求項４】
前記連結部が、
所定の軸方向に沿って延びる第１のシャフトと、
前記所定の軸方向に沿って延びており、前記第１のシャフトに対して前記所定の軸周りに回動可能に設けられた第２のシャフトと、
前記第２のシャフトの回動量に応じて前記一対のロッドを開閉させる開閉機構と
を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
【請求項５】
前記連結部が、所定の軸方向に沿って延びる第１及び第２のシャフトを有し、
前記第１及び第２のシャフトのうち一方のシャフトが、他方のシャフトに対して前記所定の軸方向に移動可能に配置されており、
前記連結部が、前記一対のロッドのうち一方のロッドを、前記一方のシャフトの移動量に応じて前記所定の軸方向に移動させる移動機構を更に有し、
前記把持部が、前記一対のロッドのそれぞれに設けられ前記所定の軸方向と交差する所定方向に突出した少なくとも一対の第１の突起を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
【請求項６】
前記操作部が一対のハンドルを有し、
前記一対のハンドルのうち一方のハンドルが前記第１のシャフトに固定されており、
前記一対のハンドルのうち他方のハンドルが前記第２のシャフトに固定されていることを特徴とする、請求項４または５に記載のハンドリング装置。
【請求項７】
前記把持部が、前記一対のロッドのそれぞれに設けられ互いに対向する向きに突出した少なくとも一対の第２の突起を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
【請求項１】
成膜装置の真空容器内において被移送物を移送するためのハンドリング装置であって、
前記真空容器内に配置され、互いに開閉可能に結合された一対のロッドを有する把持部と、
前記真空容器外に配置され、前記一対のロッドの開閉を操作するための操作部と、
前記真空容器の壁に形成された貫通孔に挿通され、前記把持部と前記操作部とを互いに連結するとともに、前記操作部の動きを前記一対のロッドへ伝達する連結部と、
前記連結部と前記真空容器との間を気密に封止する連結部支持部と
を備えることを特徴とする、ハンドリング装置。
【請求項２】
前記連結部支持部が、前記貫通孔と連通しており前記連結部が挿通された屈曲可能な筒状部分を有し、該筒状部分の一端において前記真空容器に気密に固定され、該筒状部分の他端において前記連結部に気密に固定されていることを特徴とする、請求項１に記載のハンドリング装置。
【請求項３】
前記筒状部分の少なくとも一部が蛇腹形状を有することを特徴とする、請求項２に記載のハンドリング装置。
【請求項４】
前記連結部が、
所定の軸方向に沿って延びる第１のシャフトと、
前記所定の軸方向に沿って延びており、前記第１のシャフトに対して前記所定の軸周りに回動可能に設けられた第２のシャフトと、
前記第２のシャフトの回動量に応じて前記一対のロッドを開閉させる開閉機構と
を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
【請求項５】
前記連結部が、所定の軸方向に沿って延びる第１及び第２のシャフトを有し、
前記第１及び第２のシャフトのうち一方のシャフトが、他方のシャフトに対して前記所定の軸方向に移動可能に配置されており、
前記連結部が、前記一対のロッドのうち一方のロッドを、前記一方のシャフトの移動量に応じて前記所定の軸方向に移動させる移動機構を更に有し、
前記把持部が、前記一対のロッドのそれぞれに設けられ前記所定の軸方向と交差する所定方向に突出した少なくとも一対の第１の突起を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
【請求項６】
前記操作部が一対のハンドルを有し、
前記一対のハンドルのうち一方のハンドルが前記第１のシャフトに固定されており、
前記一対のハンドルのうち他方のハンドルが前記第２のシャフトに固定されていることを特徴とする、請求項４または５に記載のハンドリング装置。
【請求項７】
前記把持部が、前記一対のロッドのそれぞれに設けられ互いに対向する向きに突出した少なくとも一対の第２の突起を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−３４６７６５（Ｐ２００６−３４６７６５Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７２７９２（Ｐ２００５−１７２７９２）
【出願日】平成１７年６月１３日（２００５．６．１３）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１３日（２００５．６．１３）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
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