減圧容器および減圧処理装置
【課題】 容器の変形によるパーティクルの発生を確実に防止することが可能な減圧容器および減圧処理装置を提供する。
【解決手段】 ロードロック室２０の内部空間を囲繞する容器本体２１の上端面２１ａに形成された溝２６内には、シール部材としてのＯリング９０が挿入され、その外側には、略Ｌ字形をした断面形状を有するスペーサー９１が、その一部を溝２６内に挿入し、Ｌ字形に屈曲した内角側の面を溝２６の内壁面から容器本体２１の上端面２１ａにかけて密着させた状態で配備される。スペーサー９１によって、容器本体２１と天板２２を離間させることにより、ロードロック室２０内が高真空状態にまで減圧された状態で天板２２に撓みが生じても、容器本体２１の内周側の角部２１ｂと天板２２との接触が回避される。
【解決手段】 ロードロック室２０の内部空間を囲繞する容器本体２１の上端面２１ａに形成された溝２６内には、シール部材としてのＯリング９０が挿入され、その外側には、略Ｌ字形をした断面形状を有するスペーサー９１が、その一部を溝２６内に挿入し、Ｌ字形に屈曲した内角側の面を溝２６の内壁面から容器本体２１の上端面２１ａにかけて密着させた状態で配備される。スペーサー９１によって、容器本体２１と天板２２を離間させることにより、ロードロック室２０内が高真空状態にまで減圧された状態で天板２２に撓みが生じても、容器本体２１の内周側の角部２１ｂと天板２２との接触が回避される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減圧容器および減圧処理装置に関し、特に、液晶表示装置（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用のガラス基板等に対して減圧下でドライエッチングや成膜、搬送、位置合わせ等の減圧処理を施す際に使用される減圧容器および減圧処理装置に適用される技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＬＣＤ製造プロセスにおいては、被処理基板であるＬＣＤガラス基板に対して、ドライエッチングやスパッタリング、ＣＶＤ（化学気相成長）等の減圧処理が多用されている。
【０００３】
このような減圧処理を行う減圧処理装置においては、減圧状態、例えば真空に保持されて上記処理を行う真空処理室に隣接して真空予備室が設けられており、被処理基板の搬入出時に真空処理室内の雰囲気変動を極力小さくする構造となっている。
【０００４】
具体的には、例えば、大気中に配置されたカセットとエッチング処理等を行う真空処理室との間に、真空予備室として、大気側と真空側とのインターフェイスの役割を有するロードロック室が設けられている。このロードロック室では、被処理基板を通過させる都度、大気開放と、真空処理室と同等の高真空までの排気とが繰り返される。ロードロック室に用いる減圧容器では、構成部材の連結部位、例えば容器本体と蓋体との接合部分には、その気密性を確保するために、例えばＯリングなどのシール部材を用いてシールされている。
【０００５】
ところで、近時、ＬＣＤガラス基板に対する大型化の要求が強く、一辺が２ｍを超えるような大型基板も使用されており、このように巨大化した基板を収容して処理するため、減圧容器も大型化が進んでいる。減圧容器が大型化すると、真空時に減圧容器内外の圧力差により該減圧容器を構成する部材、例えば蓋体の撓み量も大きくなる。そして、この撓みによって、蓋体と容器本体との接合面の角度が変化すると、容器本体と蓋体とが直接接触し、両部材を構成する金属材料などによるパーティクルが発生する。特に、前記真空予備室のように真空状態と大気開放状態とが繰り返される場合には、蓋体の撓みとその回復によって、蓋体と容器本体との間が繰り返し摺接する結果、それらの一部が剥離したり、擦り取られたりするなどして、パーティクルがさらに発生しやすくなる。
【０００６】
上記のような理由によるパーティクルの発生を防止する目的で、二つの容器構成部材（例えば容器本体と蓋体）の接合面におけるシール材より内側の部分に、減圧状態での撓み量を考慮して空隙を持たせた減圧容器が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平７−２７３０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１の提案は、パーティクル抑制という点で優れた技術であるが、二つの容器構成部材の接合面に空隙を持たせるためには、いずれか片方の端面を切削加工などによって削り、段差を設ける必要があるため、減圧容器の製造工数が増加することや、容器が大型化するほど精度よく加工することが困難になるなどの加工上の制約があった。
【０００８】
また、特許文献１の減圧容器の場合、シール材よりも外側では、二つの容器構成材が直接接触する構成であるため、減圧と大気開放を繰り返す間に、該外側部分が摺接し、パーティクルを発生させることも懸念される。
【０００９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、容器の変形によるパーティクルの発生を確実に防止することが可能な減圧容器および減圧処理装置を提供することをその課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点は、容器内部を減圧可能に構成した減圧容器であって、
前記減圧容器を構成する一つの部材と他の部材との連結面の少なくとも一方側に溝を設け、該溝内にシール部材を配備することにより連結部の気密性を保つとともに、
前記溝内にその一部分が挿入されて前記シール部材と密着しつつ、前記溝外において前記一つの部材と他の部材との間に介在して離間させるスペーサーを配備したことを特徴とする、減圧容器を提供する。
【００１１】
本発明の第２の観点は、容器内部を減圧可能に構成した減圧容器であって、
前記減圧容器を構成する複数の部材と、
前記複数の部材のうちの一つの部材と、該部材に連結される他の部材との連結面の少なくとも一方側に形成された溝と、
前記溝内に配備されたシール部材と、
前記溝内にその一部分が挿入されて前記シール部材と密着しつつ、前記溝外において前記一つの部材と他の部材との間に介在して離間させるスペーサーと、
を備えたことを特徴とする、減圧容器を提供する。
【００１２】
上記第１の観点または第２の観点において、前記スペーサーを、前記減圧容器の内部からみて前記シール部材よりも外側に配備することが好ましい。また、前記スペーサーの断面は、略Ｌ字形をしていることが好ましい。また、前記シール部材は、断面が略三角形をしたＯリングであることが好ましい。また、前記スペーサーおよび前記シール部材の密着面に、凹凸を形成することが好ましい。
【００１３】
また、前記スペーサーは、前記シール部材よりも硬い材質で形成されていることが好ましい。この場合、前記スペーサーの硬度（JIS K6253 ショア硬さＤ）が、５０〜７０であることが好ましく、前記Ｏリングの硬度（JIS K6253 ショア硬さＡ）が、７０〜９０であることが好ましい。また、前記一つの部材と前記他の部材は、減圧容器本体と蓋体、または減圧容器本体と底板であることが好ましい。
【００１４】
本発明の第３の観点は、被処理体に対して減圧処理を行なう減圧処理装置であって、
上記第１の観点または第２の観点の減圧容器を備えたことを特徴とする、減圧処理装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、減圧容器を構成する二つの部材の連結面の間に、シール部材と、このシール部材と密着しつつ両部材間に介在するスペーサーを配備することにより、気密性を保ちながら二つの部材を任意の間隔で離間させることができる。
従って、減圧容器内が真空状態に減圧された状態で容器構成部材に撓みが発生した場合でも、容器構成部材どうしの接触が回避される。よって、例えば、減圧容器内の圧力が真空と大気開放との間で繰り返されても、容器構成部材の接合部分の摩擦に起因するパーティクルが抑制される。
また、前記スペーサーを用いることにより、高精度の切削加工などを必要とせずに二つの容器構成部材を離間させることができるので、減圧容器の加工が容易であり、その加工工数も増加させることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る真空処理装置の外観を示す斜視図、図２は、図１の真空処理装置の水平断面図、図３は、真空処理装置における真空予備室の縦断面図、図４は、真空予備室に配備された基板搬送装置の基板搬送機構の構成例を示す斜視図、である。
【００１７】
本実施形態の真空処理装置１００は、真空雰囲気でＬＣＤガラス基板等の基板Ｇに対してプラズマエッチング処理や薄膜形成処理等の所望の真空処理を行う真空処理室１０と、この真空処理室１０に連設され、真空予備室として機能するロードロック室２０と、真空処理室１０とロードロック室２０との間に設けられたゲートバルブ３０と、ロードロック室２０と外部の大気側搬送機構５０とを隔てるゲートバルブ４０を備えている。
【００１８】
真空処理室１０には、排気制御弁６１を介して真空ポンプ６０が接続されており、基板Ｇの所定の真空処理に必要な真空度までの真空排気が可能になっている。また、真空処理室１０には、ガス制御弁１１を介して処理ガス供給部１２が接続されており、真空処理室１０の内部を、所定圧力の処理ガス雰囲気を形成することが可能になっている。真空処理室１０の内部には処理ステージ１３が設けられ、そこに処理対象の基板Ｇが載置される。
【００１９】
ロードロック室２０には、排気制御弁６２を介して真空ポンプ６０が接続されており、真空処理室１０と同等の真空度まで真空排気が可能になっている。
【００２０】
ゲートバルブ３０には、真空処理室１０とロードロック室２０とを連通させ、後述の基板搬送機構７０に支持された基板Ｇが通過可能な大きさの開口部３１と、この開口部３１の開閉動作を行う弁体３２が設けられている。
【００２１】
ゲートバルブ４０には、ロードロック室２０と外部の大気側とを連通させ、前記大気側搬送機構５０に支持された基板Ｇが通過可能な大きさの開口部４１と、この開口部４１の開閉動作を行う弁体４２が設けられている。
【００２２】
ロードロック室２０は、アルミニウムなどの材質で形成され、該ロードロック室２０の内部空間を囲繞する平面視矩形の容器本体２１と、この容器本体２１に上下から接合される天板２２および底板２３と、により構成されている。容器本体２１の上端面と天板２２との接合面、および容器本体２１の下端面と底板２３との接合面には、シール部２４および２５が配設され、連結部の気密性が確保されている。なお、シール部２４および２５の構成については後で詳しく説明する。
【００２３】
ロードロック室２０の内部には、直動式の基板搬送機構７０が設けられている。この基板搬送機構７０は、ロードロック室２０の底部に固定されたベースプレート７１と、このベースプレート７１の上に多段に積層された第１のスライドプレート７２、第２のスライドプレート７３および基板支持台を兼ねた第３のスライドプレート７４を備えている。これらベースプレート７１および第１〜第３のスライドプレート７４により基板搬送機構本体が構成される。ベースプレート７１には、直上の第１のスライドプレート７２を支持して水平方向に滑動自在に案内する一対のスライドレール７１ａと、スライドプレート７２に水平方向の推力を与えてスライドレール７１ａ上を往復動させるスライド駆動機構７１ｂが設けられている。第１のスライドプレート７２には、直上の第２のスライドプレート７３を支持して水平方向に滑動自在に案内する一対のスライドレール７２ａと、スライドプレート７３に水平方向の推力を与えてスライドレール７２ａ上を往復動させるスライド駆動機構７２ｂが設けられている。第２のスライドプレート７３には、直上の第３のスライドプレート７４を支持して水平方向に滑動自在に案内する一対のスライドレール７３ａと、スライドプレート７４に水平方向の推力を与えてスライドレール７３ａ上を往復動させるスライド駆動機構７３ｂが設けられている。最上部の第３のスライドプレート７４には、載置される基板Ｇの下面を支持する基板支持部として機能する略コ字形のスライドピック７４ａが設けられている。
【００２４】
ロードロック室２０の内部には基板受け渡し機構８０が設けられている。基板受け渡し機構８０は、基板搬送機構７０を挟む位置に設けられたバッファプレート８１および８２と、このバッファプレート８１および８２を昇降させるバッファ昇降機構８３および８４と、ベースプレート７１の底部中央に設けられた支持ピン８５と、この支持ピン８５を昇降させるピン昇降機構８６とを備えている。そして、バッファプレート８１および８２と、バッファ昇降機構８３および８４とで第１支持部が構成され、支持ピン８５と、ピン昇降機構８６とで第２支持部が構成される。
【００２５】
基板受け渡し機構８０は、基板搬送機構７０の第３のスライドプレート７４上のスライドピック７４ａに支持された基板Ｇの周辺部をバッファプレート８１および８２にて下方から支持して、当該スライドピック７４ａから基板Ｇを浮上させる動作、および大気側搬送機構５０から受け取った基板Ｇをスライドピック７４ａ上に降下させる動作等の基板受け渡し動作を行う。また、この際に、支持ピン８５により基板Ｇの中央を支持する。
【００２６】
上述の基板搬送機構７０を構成するベースプレート７１、第１〜第３のスライドプレート７２〜７４の中央部には、前記支持ピン８５が通過可能なピン貫通孔７１ｃ、ピン貫通孔７２ｃ，ピン貫通孔７３ｃ，ピン貫通孔７４ｃがそれぞれ設けられている。そして、第１〜第３のスライドプレート７２〜７４がロードロック室２０内に引き込まれた積層状態（縮退状態）において、ピン貫通孔７１ｃおよびピン貫通孔７２ｃ〜７４ｃが垂直方向に連通状態となり、このピン貫通孔７１ｃ，７２ｃ〜７４ｃを通過することで、支持ピン８５は、最上部のスライドプレート７４の上に突出して、当該スライドプレート７４に載置された基板Ｇの底部中央（本実施形態の場合には、一例として基板Ｇのほぼ重心位置）に当接して支持する動作が可能になっている。すなわち、支持ピン８５は、ロードロック室２０内における上述の基板受け渡し動作におけるバッファプレート８１および８２と同期して昇降し、周辺部をバッファプレート８１および８２にて支持された基板Ｇの中央部が自重で下方に撓まないように水平に支持する働きをする。
【００２７】
大気側搬送機構５０は、旋回および伸縮が可能な搬送アーム５１を備えており、複数の基板Ｇが収納された基板ラック５５から未処理の１枚の基板Ｇを取り出し、ゲートバルブ４０を介してロードロック室２０内の基板搬送機構７０に渡す動作、および処理済の基板Ｇを、ロードロック室２０内の基板搬送機構７０から受け取ってゲートバルブ４０を介して大気側に取り出し、基板ラック５５に収納する動作を行う。搬送アーム５１には、基板Ｇのロードロック室２０内における受け渡しに際して、支持ピン８５と干渉しないように切欠部５２が設けられている。
【００２８】
次に、真空処理装置１００における基板処理の動作について説明する。
まず、基板搬送機構７０は、ロードロック室２０内に縮退状態とされ、ゲートバルブ３０の弁体３２が閉じられ、真空処理室１０の内部は真空ポンプ６０にて必要な真空度に排気される。
【００２９】
大気側搬送機構５０は、搬送アーム５１にて、未処理の基板Ｇを基板ラック５５から取り出し、ゲートバルブ４０の開口部４１を通じてロードロック室２０内に搬入し、基板搬送機構７０の第３のスライドプレート７４の直上部に位置決めする。
【００３０】
次に、バッファプレート８１および８２が上昇して基板Ｇの周辺部を両側から持ち上げるとともに、支持ピン８５がピン貫通孔７１ｃ〜７４ｃを通過して上昇し、搬送アーム５１の切欠部５２を通過して基板Ｇの底部中央に当接して持ち上げることで、図３に示されるように、基板Ｇは撓むことなくほぼ水平な姿勢で搬送アーム５１から浮上する。
【００３１】
その後、搬送アーム５１を大気側に引き抜いてロードロック室２０の外部に退避させた後、バッファプレート８１および８２、支持ピン８５を下降させることで、基板Ｇは、基板搬送機構７０における第３のスライドプレート７４のスライドピック７４ａ上に移行して載置される。
【００３２】
そして、ゲートバルブ４０の弁体４２を閉じてロードロック室２０を密閉状態にし、排気制御弁６２を開いて真空処理室１０と同程度の真空度まで排気した後、ゲートバルブ３０の弁体３２を開く。この時、ロードロック室２０は真空排気されているため、真空処理室１０の真空度や雰囲気が損なわれることはない。そして、ゲートバルブ３０の開口部３１を通じて、基板搬送機構７０の第１〜第３のスライドプレート７２〜７４を真空処理室１０の内部に向けて多段に伸長させ、基板Ｇを真空処理室１０の処理ステージ１３の直上部に搬入し、処理ステージ１３に設けられた図示しない突き上げピン等を介して処理ステージ１３上に載置する。その後、第１〜第３のスライドプレート７２〜７４はロードロック室２０内に縮退して退避し、ゲートバルブ３０の弁体３２を閉じて、真空処理室１０を密閉する。
【００３３】
その後、密閉された真空処理室１０内に、処理ガス供給部１２から必要なガスを導入して処理ガス雰囲気を形成し、基板Ｇに必要な処理を施す。
【００３４】
所定時間経過後、処理ガスの導入を停止して、ゲートバルブ３０の弁体３２を開き、ロードロック室２０内の基板搬送機構７０の第１〜第３のスライドプレート７２〜７４を真空処理室１０の内部に多段に伸長させ、上述の搬入動作と逆の手順で、真空処理室１０の処理済の基板Ｇを処理ステージ１３上から第３のスライドプレート７４のスライドピック７４ａ上に移行させて第１〜第３のスライドプレート７２〜７４を縮退させ、ロードロック室２０内に搬出した後、ゲートバルブ３０の弁体３２を閉じ、真空処理室１０を密閉する。
【００３５】
その後、ロードロック室２０の排気を停止するとともに、Ｎ２ガス等を導入して大気圧に近い圧力とし、バッファプレート８１，８２および支持ピン８５を上昇させて、基板Ｇの周辺部および中央部を支持してほぼ水平な姿勢で浮上させたのち、ゲートバルブ４０の弁体４２を開いて、大気側搬送機構５０の搬送アーム５１を浮上した基板Ｇの下側に挿入し、その状態でバッファプレート８１，８２および支持ピン８５を降下させることで、基板Ｇを搬送アーム５１に移行させる。
【００３６】
そして、搬送アーム５１を大気側に引き出すことで、処理済の基板Ｇをロードロック室２０から大気側に搬出し、基板ラック５５に収納する。
【００３７】
次に、ロードロック室２０における容器本体２１と天板２２との接合部の封止構造について、図５〜図７を参照しながら説明する。図５は、ロードロック室２０の天板２２を取外した状態の概要を示す平面図、図６はそのVI-VI線矢視の要部断面図、図７は、容器本体２１と天板２２とを接合した状態の連結部位を示す要部拡大図である。なお、図７中、符号９２は、容器本体２１と天板２２との接合に用いる連結具（ボルト）である。
【００３８】
ロードロック室２０の内部空間を囲繞する容器本体２１の上端面２１ａには、溝２６が形成されており、該溝２６内には、シール部材としてのＯリング９０が挿入されている。また、ロードロック室２０の室内に対してＯリング９０よりも外側（外周側）には、スペーサー９１がその一部を溝２６内に挿入した状態で配備されている。Ｏリング９０およびスペーサー９１としては、それぞれ一本の環状をした部材を使用してもよく、２本以上の分断された部材を隙間なく連続的に溝２６内に配備して用いてもよい。
【００３９】
Ｏリング９０は、上方を頂点とし、底部が拡大した略三角形の断面形状を持つ異形Ｏリングである。Ｏリング９０の形状は、溝２６の内面形状への適合性と、溝２６内に挿入されるスペーサー９１との密着性を保てるように、拡大した底部を有する形状となっている。これによって、溝２６から抜け難く、かつ十分なシール性を発揮できるようになっている。
【００４０】
Ｏリング９０は、その底部が溝２６内に挿入された状態で、その頂部が容器本体２１の上端面２１ａに対して所定量、例えば１．５〜２．０ｍｍ程度高くなるように配備されており、これにより容器本体２１と天板２２とを接合した際には、図７に示すように天板２２によってＯリング９０が押しつぶされてシール機能を確実に発揮できるようになっている。Ｏリング９０の材質としては、例えば硬度（JIS K 6253 ショア硬さＡ）が７０〜９０であるものを好適に使用することができる。より具体的には、例えば、上記硬度を有するフッ素ゴム［例えばバイトン、カルレッツ（いずれも商品名；デュポン社製）、シリコーン］などを挙げることができる。
【００４１】
スペーサー９１は、略Ｌ字形をした断面形状を有している。スペーサー９１の断面をＬ字型とすることによって、スペーサー９１の一端側（挿入部）を溝２６内に挿入し、Ｌ字形に屈曲した内角側の面を溝２６の内壁面から容器本体２１の上端面２１ａにかけて密着させた状態で配備することが可能になり、溝２６から抜け難い形状となっている。
【００４２】
スペーサー９１の溝２６内に挿入される部分と反対側の部分（介在部）は、Ｏリング９０の外側（外周側）を囲むように容器本体２１の上端面２１ａに張り出して延在し、容器本体２１と天板２２との間に介在してその厚み分（図７において符号Ｄ１で示す）、例えば０．５〜１．０ｍｍの間隔で両部材を離間させるように機能する。そして、Ｏリング９０の外側に配備されたスペーサー９１によって、容器本体２１と天板２２を離間させることにより、ロードロック室２０内が高真空状態にまで減圧された状態で、図７中に破線で示すように天板２２に撓みが生じても、容器本体２１の内周側の角部２１ｂと天板２２との接触が回避される。従って、真空状態と大気開放状態とが繰り返されるロードロック室２０において、容器本体２１の内周側の角部２１ｂと天板２２とが擦り合わされることによって生じるアルミニウム粉などのパーティクルを防止できる。
【００４３】
スペーサー９１の材質としては、Ｏリング９０よりも硬い材質、例えば、（JIS K6253 ショア硬さＤ）が、５０〜７０であるものを好適に使用することができる。また、スペーサー９１に使用する材質の他の物性として、ロードロック室２０の内部を真空にした際の真空差圧から、その際にスペーサー９１に加わる力を考慮すると、圧縮強さ（JIS K6251）が１１ＭＰａ以上である材質を選定することが好ましい。スペーサー９１には、溝２６のコーナー部（図５中、符号Ｒで示す）への装着時の十分な屈曲性を確保する観点から、伸び（JIS K6251）が３００％以上の材質を用いることが好ましい。
以上のような物性を備えた材質として、具体的には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、高分子量ポリエチレン（ＰＥ）などを例示することができる。
【００４４】
図８は、シール部２４に配備されるＯリングとスペーサーの別の実施形態を示している。本実施形態では、Ｏリング９３とスペーサー９４が互いに当接する部位に、それぞれ凹凸面９３ａ，９４ａが形成されている。凹凸面９３ａ，９４ａは、Ｏリング９３とスペーサー９４の摩擦抵抗を高め、両部材が滑って溝２６内での位置がずれたり、溝２６から抜け落ちたりすることを防止するように作用する。すなわち、凹凸面９３ａ，９４ａは、Ｏリング９３とスペーサー９４との位置ずれを防止する、位置ずれ防止作用部として機能する。
【００４５】
図９は、本発明の減圧容器の別の実施形態に関するものであり、容器本体２１の上端面に段差を設けている。すなわち、Ｏリング９０を配備した溝２６よりも内側（内周側）の上端面２１ｄを切削し、溝２６の外側（外周側）の上端面２１ｃよりも低く形成している。このように、スペーサー９１を配備しつつ、容器本体２１の上端面に段差を形成することによって、ロードロック室２０の天板２２の撓み量が大きくなっても、容器本体２１の内周側に上端面２１ｄと天板２２との間隔Ｄ２を十分にとることができるので、角部２１ｂと天板２２との接触が回避される。また、同じ撓み量に対しては、相対的にスペーサー９１の厚みＤ１を小さくし、もしくは内周側の上端面２１ｄの切削量を少なくすることができるので、Ｏリング９０による気密性の確保をより確実なものとすることができる。
【００４６】
以上、容器本体２１と天板２２との接合部におけるシール部２４の構造について説明したが、容器本体２１と底板２３との接合部におけるシール部２５の構造についても同様であるため説明を省略する。
【００４７】
本発明の封止構造は、図１の真空処理装置１００におけるロードロック室２０のように基板搬送機構７０を備えたものに限らず適用可能である。さらに本発明の封止構造は、真空と大気開放を繰り返すロードロック室に限らず、基板搬送機構を備え、主として真空状態で真空処理室への基板の搬送を行なう基板搬送室や真空処理室にも適用できる。本発明の封止構造を適用可能な基板搬送室およびロードロック室としては、例えば図１０にその水平断面図を示すようなマルチチャンバータイプの真空処理装置２００における搬送室２２０およびロードロック室２３０を例示できる。この真空処理装置２００では、その中央部に搬送室２２０とロードロック室２３０とが連設されている。搬送室２２０の周囲には、３つのプロセスチャンバ２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃが配設されている。搬送室２２０とロードロック室２３０との間、搬送室２２０と各プロセスチャンバ２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃとの間、およびロードロック室２３０と外側の大気雰囲気とを連通する開口部には、これらの間を気密にシールし、かつ開閉可能に構成されたゲートバルブ２２２がそれぞれ介挿されている。
【００４８】
ロードロック室２３０の外側には、２つのカセットインデクサ２４１が設けられており、その上にそれぞれ基板Ｇを収容するカセット２４０が載置されている。これらカセット２４０の一方には、例えば未処理基板を収容し、他方には処理済み基板を収容できる。これらカセット２４０は、図示しない昇降機構により昇降可能となっている。
【００４９】
これら２つのカセット２４０の間には、支持台２４４上に搬送機構２４３が設けられており、この搬送機構２４３は上下２段に設けられたピック２４５，２４６、ならびにこれらを一体的に進出退避および回転可能に支持するベース２４７を具備している。
【００５０】
真空処理室であるプロセスチャンバ２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃは、その内部空間が所定の減圧雰囲気に保持されることが可能であり、その内部でプラズマ処理、例えばエッチング処理やアッシング処理が行なわれる。このように３つのプロセスチャンバを有しているため、例えばそのうち２つのプロセスチャンバをエッチング処理室として構成し、残りの１つのプロセスチャンバをアッシング処理室として構成したり、３つのプロセスチャンバ全てを、同一の処理を行なうエッチング処理室やアッシグ処理室として構成することができる。なお、プロセスチャンバの数は３つに限らず、４つ以上であってもよい。
【００５１】
搬送室２２０は、プロセスチャンバ２１０ａ，２１０ｂ，２１０と同様に所定の減圧雰囲気に保持することが可能であり、その中には、搬送装置２５０が配設されている。そして、この搬送装置２５０により、ロードロック室２３０および３つのプロセスチャンバ２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの間で基板Ｇが搬送される。
【００５２】
ロードロック室２３０は、各プロセスチャンバ２１０および搬送室２２０と同様に所定の減圧雰囲気に保持することが可能である。また、ロードロック室２３０は、大気雰囲気にあるカセット２４０と減圧雰囲気のプロセスチャンバ２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃとの間で基板Ｇの授受を行うためのものであり、大気雰囲気と減圧雰囲気とを繰り返す関係上、極力その内容積が小さく構成されている。
【００５３】
ロードロック室２３０は基板収容部２３１が上下２段に設けられており（上段のみ図示）、各基板収容部２３１には、基板Ｇを支持する複数のバッファ２３２が設けられ、これらバッファ２３２の間には、搬送アームの逃げ溝２３２ａが形成されている。また、ロードロック室２３０内には、矩形状の基板Ｇの互いに対向する角部付近において位置合わせを行なうポジショナー２３３が設けられている。
【００５４】
説明は省略するが、以上のような構成の搬送室２２０およびロードロック室２３０においても、例えば天板または底板と容器本体との接合部分に、図５〜図９と同様の封止構造を適用することができる。そして、搬送室２２０およびロードロック室２３０を構成する容器構成部材どうしの摩擦によるパーティクルの発生を防止することができる。
【００５５】
また、本発明は上記実施形態に限定されることなく本発明の思想の範囲内で種々変形が可能である。例えば、基板としては、ＬＣＤ用基板にかぎらず、他のＦＰＤ用基板や半導体ウエハなどにも適用できる。ここで、他のＦＰＤ用基板としては、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、エレクトロルミネセンス（Electro Luminescence；ＥＬ）ディスプレイ、蛍光表示管（Vacuum Fluorescent Display；ＶＦＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等に用いる基板が例示される。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、ＦＰＤ等を製造するための基板を収容する減圧容器および前記基板を処理する減圧処理装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る真空処理装置の外観を示す斜視図。
【図２】図１の真空処理装置の水平断面図。
【図３】図１の真空処理装置におけるロードロック室の縦断面図。
【図４】基板搬送機構の構成例を示す斜視図。
【図５】天板を取外した状態のロードロック室の平面図。
【図６】図５のVI-VI線矢視の要部断面図。
【図７】ロードロック室の本体と天板との連結部位を示す要部断面図。
【図８】シール部の別の実施形態を説明するための図面。
【図９】別の実施形態に係るロードロック室の本体と天板との連結部位を示す要部断面図。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る真空処理装置の水平断面図。
【符号の説明】
【００５８】
１０…真空処理室
２０…ロードロック室
２１…本体
２２…天板
２３…底板
３０…ゲートバルブ
４０…ゲートバルブ
５０…大気側搬送機構
５１…搬送アーム
５２…切欠部
５５…基板ラック
６０…真空ポンプ
７０…基板搬送機構
７０ａ…スライドモータ
７１…ベースプレート
７１ｃ…ピン貫通孔
７２〜７４…第１〜第３のスライドプレート
７２ｃ〜７４ｃ…ピン貫通孔
８０…基板受け渡し機構
８１，８２…バッファプレート
８３，８４…バッファ昇降機構
８５…支持ピン
８６…ピン昇降機構
９０，９３…Ｏリング
９１，９４…スペーサー
１００，２００…真空処理装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減圧容器および減圧処理装置に関し、特に、液晶表示装置（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用のガラス基板等に対して減圧下でドライエッチングや成膜、搬送、位置合わせ等の減圧処理を施す際に使用される減圧容器および減圧処理装置に適用される技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＬＣＤ製造プロセスにおいては、被処理基板であるＬＣＤガラス基板に対して、ドライエッチングやスパッタリング、ＣＶＤ（化学気相成長）等の減圧処理が多用されている。
【０００３】
このような減圧処理を行う減圧処理装置においては、減圧状態、例えば真空に保持されて上記処理を行う真空処理室に隣接して真空予備室が設けられており、被処理基板の搬入出時に真空処理室内の雰囲気変動を極力小さくする構造となっている。
【０００４】
具体的には、例えば、大気中に配置されたカセットとエッチング処理等を行う真空処理室との間に、真空予備室として、大気側と真空側とのインターフェイスの役割を有するロードロック室が設けられている。このロードロック室では、被処理基板を通過させる都度、大気開放と、真空処理室と同等の高真空までの排気とが繰り返される。ロードロック室に用いる減圧容器では、構成部材の連結部位、例えば容器本体と蓋体との接合部分には、その気密性を確保するために、例えばＯリングなどのシール部材を用いてシールされている。
【０００５】
ところで、近時、ＬＣＤガラス基板に対する大型化の要求が強く、一辺が２ｍを超えるような大型基板も使用されており、このように巨大化した基板を収容して処理するため、減圧容器も大型化が進んでいる。減圧容器が大型化すると、真空時に減圧容器内外の圧力差により該減圧容器を構成する部材、例えば蓋体の撓み量も大きくなる。そして、この撓みによって、蓋体と容器本体との接合面の角度が変化すると、容器本体と蓋体とが直接接触し、両部材を構成する金属材料などによるパーティクルが発生する。特に、前記真空予備室のように真空状態と大気開放状態とが繰り返される場合には、蓋体の撓みとその回復によって、蓋体と容器本体との間が繰り返し摺接する結果、それらの一部が剥離したり、擦り取られたりするなどして、パーティクルがさらに発生しやすくなる。
【０００６】
上記のような理由によるパーティクルの発生を防止する目的で、二つの容器構成部材（例えば容器本体と蓋体）の接合面におけるシール材より内側の部分に、減圧状態での撓み量を考慮して空隙を持たせた減圧容器が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平７−２７３０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１の提案は、パーティクル抑制という点で優れた技術であるが、二つの容器構成部材の接合面に空隙を持たせるためには、いずれか片方の端面を切削加工などによって削り、段差を設ける必要があるため、減圧容器の製造工数が増加することや、容器が大型化するほど精度よく加工することが困難になるなどの加工上の制約があった。
【０００８】
また、特許文献１の減圧容器の場合、シール材よりも外側では、二つの容器構成材が直接接触する構成であるため、減圧と大気開放を繰り返す間に、該外側部分が摺接し、パーティクルを発生させることも懸念される。
【０００９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、容器の変形によるパーティクルの発生を確実に防止することが可能な減圧容器および減圧処理装置を提供することをその課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点は、容器内部を減圧可能に構成した減圧容器であって、
前記減圧容器を構成する一つの部材と他の部材との連結面の少なくとも一方側に溝を設け、該溝内にシール部材を配備することにより連結部の気密性を保つとともに、
前記溝内にその一部分が挿入されて前記シール部材と密着しつつ、前記溝外において前記一つの部材と他の部材との間に介在して離間させるスペーサーを配備したことを特徴とする、減圧容器を提供する。
【００１１】
本発明の第２の観点は、容器内部を減圧可能に構成した減圧容器であって、
前記減圧容器を構成する複数の部材と、
前記複数の部材のうちの一つの部材と、該部材に連結される他の部材との連結面の少なくとも一方側に形成された溝と、
前記溝内に配備されたシール部材と、
前記溝内にその一部分が挿入されて前記シール部材と密着しつつ、前記溝外において前記一つの部材と他の部材との間に介在して離間させるスペーサーと、
を備えたことを特徴とする、減圧容器を提供する。
【００１２】
上記第１の観点または第２の観点において、前記スペーサーを、前記減圧容器の内部からみて前記シール部材よりも外側に配備することが好ましい。また、前記スペーサーの断面は、略Ｌ字形をしていることが好ましい。また、前記シール部材は、断面が略三角形をしたＯリングであることが好ましい。また、前記スペーサーおよび前記シール部材の密着面に、凹凸を形成することが好ましい。
【００１３】
また、前記スペーサーは、前記シール部材よりも硬い材質で形成されていることが好ましい。この場合、前記スペーサーの硬度（JIS K6253 ショア硬さＤ）が、５０〜７０であることが好ましく、前記Ｏリングの硬度（JIS K6253 ショア硬さＡ）が、７０〜９０であることが好ましい。また、前記一つの部材と前記他の部材は、減圧容器本体と蓋体、または減圧容器本体と底板であることが好ましい。
【００１４】
本発明の第３の観点は、被処理体に対して減圧処理を行なう減圧処理装置であって、
上記第１の観点または第２の観点の減圧容器を備えたことを特徴とする、減圧処理装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、減圧容器を構成する二つの部材の連結面の間に、シール部材と、このシール部材と密着しつつ両部材間に介在するスペーサーを配備することにより、気密性を保ちながら二つの部材を任意の間隔で離間させることができる。
従って、減圧容器内が真空状態に減圧された状態で容器構成部材に撓みが発生した場合でも、容器構成部材どうしの接触が回避される。よって、例えば、減圧容器内の圧力が真空と大気開放との間で繰り返されても、容器構成部材の接合部分の摩擦に起因するパーティクルが抑制される。
また、前記スペーサーを用いることにより、高精度の切削加工などを必要とせずに二つの容器構成部材を離間させることができるので、減圧容器の加工が容易であり、その加工工数も増加させることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る真空処理装置の外観を示す斜視図、図２は、図１の真空処理装置の水平断面図、図３は、真空処理装置における真空予備室の縦断面図、図４は、真空予備室に配備された基板搬送装置の基板搬送機構の構成例を示す斜視図、である。
【００１７】
本実施形態の真空処理装置１００は、真空雰囲気でＬＣＤガラス基板等の基板Ｇに対してプラズマエッチング処理や薄膜形成処理等の所望の真空処理を行う真空処理室１０と、この真空処理室１０に連設され、真空予備室として機能するロードロック室２０と、真空処理室１０とロードロック室２０との間に設けられたゲートバルブ３０と、ロードロック室２０と外部の大気側搬送機構５０とを隔てるゲートバルブ４０を備えている。
【００１８】
真空処理室１０には、排気制御弁６１を介して真空ポンプ６０が接続されており、基板Ｇの所定の真空処理に必要な真空度までの真空排気が可能になっている。また、真空処理室１０には、ガス制御弁１１を介して処理ガス供給部１２が接続されており、真空処理室１０の内部を、所定圧力の処理ガス雰囲気を形成することが可能になっている。真空処理室１０の内部には処理ステージ１３が設けられ、そこに処理対象の基板Ｇが載置される。
【００１９】
ロードロック室２０には、排気制御弁６２を介して真空ポンプ６０が接続されており、真空処理室１０と同等の真空度まで真空排気が可能になっている。
【００２０】
ゲートバルブ３０には、真空処理室１０とロードロック室２０とを連通させ、後述の基板搬送機構７０に支持された基板Ｇが通過可能な大きさの開口部３１と、この開口部３１の開閉動作を行う弁体３２が設けられている。
【００２１】
ゲートバルブ４０には、ロードロック室２０と外部の大気側とを連通させ、前記大気側搬送機構５０に支持された基板Ｇが通過可能な大きさの開口部４１と、この開口部４１の開閉動作を行う弁体４２が設けられている。
【００２２】
ロードロック室２０は、アルミニウムなどの材質で形成され、該ロードロック室２０の内部空間を囲繞する平面視矩形の容器本体２１と、この容器本体２１に上下から接合される天板２２および底板２３と、により構成されている。容器本体２１の上端面と天板２２との接合面、および容器本体２１の下端面と底板２３との接合面には、シール部２４および２５が配設され、連結部の気密性が確保されている。なお、シール部２４および２５の構成については後で詳しく説明する。
【００２３】
ロードロック室２０の内部には、直動式の基板搬送機構７０が設けられている。この基板搬送機構７０は、ロードロック室２０の底部に固定されたベースプレート７１と、このベースプレート７１の上に多段に積層された第１のスライドプレート７２、第２のスライドプレート７３および基板支持台を兼ねた第３のスライドプレート７４を備えている。これらベースプレート７１および第１〜第３のスライドプレート７４により基板搬送機構本体が構成される。ベースプレート７１には、直上の第１のスライドプレート７２を支持して水平方向に滑動自在に案内する一対のスライドレール７１ａと、スライドプレート７２に水平方向の推力を与えてスライドレール７１ａ上を往復動させるスライド駆動機構７１ｂが設けられている。第１のスライドプレート７２には、直上の第２のスライドプレート７３を支持して水平方向に滑動自在に案内する一対のスライドレール７２ａと、スライドプレート７３に水平方向の推力を与えてスライドレール７２ａ上を往復動させるスライド駆動機構７２ｂが設けられている。第２のスライドプレート７３には、直上の第３のスライドプレート７４を支持して水平方向に滑動自在に案内する一対のスライドレール７３ａと、スライドプレート７４に水平方向の推力を与えてスライドレール７３ａ上を往復動させるスライド駆動機構７３ｂが設けられている。最上部の第３のスライドプレート７４には、載置される基板Ｇの下面を支持する基板支持部として機能する略コ字形のスライドピック７４ａが設けられている。
【００２４】
ロードロック室２０の内部には基板受け渡し機構８０が設けられている。基板受け渡し機構８０は、基板搬送機構７０を挟む位置に設けられたバッファプレート８１および８２と、このバッファプレート８１および８２を昇降させるバッファ昇降機構８３および８４と、ベースプレート７１の底部中央に設けられた支持ピン８５と、この支持ピン８５を昇降させるピン昇降機構８６とを備えている。そして、バッファプレート８１および８２と、バッファ昇降機構８３および８４とで第１支持部が構成され、支持ピン８５と、ピン昇降機構８６とで第２支持部が構成される。
【００２５】
基板受け渡し機構８０は、基板搬送機構７０の第３のスライドプレート７４上のスライドピック７４ａに支持された基板Ｇの周辺部をバッファプレート８１および８２にて下方から支持して、当該スライドピック７４ａから基板Ｇを浮上させる動作、および大気側搬送機構５０から受け取った基板Ｇをスライドピック７４ａ上に降下させる動作等の基板受け渡し動作を行う。また、この際に、支持ピン８５により基板Ｇの中央を支持する。
【００２６】
上述の基板搬送機構７０を構成するベースプレート７１、第１〜第３のスライドプレート７２〜７４の中央部には、前記支持ピン８５が通過可能なピン貫通孔７１ｃ、ピン貫通孔７２ｃ，ピン貫通孔７３ｃ，ピン貫通孔７４ｃがそれぞれ設けられている。そして、第１〜第３のスライドプレート７２〜７４がロードロック室２０内に引き込まれた積層状態（縮退状態）において、ピン貫通孔７１ｃおよびピン貫通孔７２ｃ〜７４ｃが垂直方向に連通状態となり、このピン貫通孔７１ｃ，７２ｃ〜７４ｃを通過することで、支持ピン８５は、最上部のスライドプレート７４の上に突出して、当該スライドプレート７４に載置された基板Ｇの底部中央（本実施形態の場合には、一例として基板Ｇのほぼ重心位置）に当接して支持する動作が可能になっている。すなわち、支持ピン８５は、ロードロック室２０内における上述の基板受け渡し動作におけるバッファプレート８１および８２と同期して昇降し、周辺部をバッファプレート８１および８２にて支持された基板Ｇの中央部が自重で下方に撓まないように水平に支持する働きをする。
【００２７】
大気側搬送機構５０は、旋回および伸縮が可能な搬送アーム５１を備えており、複数の基板Ｇが収納された基板ラック５５から未処理の１枚の基板Ｇを取り出し、ゲートバルブ４０を介してロードロック室２０内の基板搬送機構７０に渡す動作、および処理済の基板Ｇを、ロードロック室２０内の基板搬送機構７０から受け取ってゲートバルブ４０を介して大気側に取り出し、基板ラック５５に収納する動作を行う。搬送アーム５１には、基板Ｇのロードロック室２０内における受け渡しに際して、支持ピン８５と干渉しないように切欠部５２が設けられている。
【００２８】
次に、真空処理装置１００における基板処理の動作について説明する。
まず、基板搬送機構７０は、ロードロック室２０内に縮退状態とされ、ゲートバルブ３０の弁体３２が閉じられ、真空処理室１０の内部は真空ポンプ６０にて必要な真空度に排気される。
【００２９】
大気側搬送機構５０は、搬送アーム５１にて、未処理の基板Ｇを基板ラック５５から取り出し、ゲートバルブ４０の開口部４１を通じてロードロック室２０内に搬入し、基板搬送機構７０の第３のスライドプレート７４の直上部に位置決めする。
【００３０】
次に、バッファプレート８１および８２が上昇して基板Ｇの周辺部を両側から持ち上げるとともに、支持ピン８５がピン貫通孔７１ｃ〜７４ｃを通過して上昇し、搬送アーム５１の切欠部５２を通過して基板Ｇの底部中央に当接して持ち上げることで、図３に示されるように、基板Ｇは撓むことなくほぼ水平な姿勢で搬送アーム５１から浮上する。
【００３１】
その後、搬送アーム５１を大気側に引き抜いてロードロック室２０の外部に退避させた後、バッファプレート８１および８２、支持ピン８５を下降させることで、基板Ｇは、基板搬送機構７０における第３のスライドプレート７４のスライドピック７４ａ上に移行して載置される。
【００３２】
そして、ゲートバルブ４０の弁体４２を閉じてロードロック室２０を密閉状態にし、排気制御弁６２を開いて真空処理室１０と同程度の真空度まで排気した後、ゲートバルブ３０の弁体３２を開く。この時、ロードロック室２０は真空排気されているため、真空処理室１０の真空度や雰囲気が損なわれることはない。そして、ゲートバルブ３０の開口部３１を通じて、基板搬送機構７０の第１〜第３のスライドプレート７２〜７４を真空処理室１０の内部に向けて多段に伸長させ、基板Ｇを真空処理室１０の処理ステージ１３の直上部に搬入し、処理ステージ１３に設けられた図示しない突き上げピン等を介して処理ステージ１３上に載置する。その後、第１〜第３のスライドプレート７２〜７４はロードロック室２０内に縮退して退避し、ゲートバルブ３０の弁体３２を閉じて、真空処理室１０を密閉する。
【００３３】
その後、密閉された真空処理室１０内に、処理ガス供給部１２から必要なガスを導入して処理ガス雰囲気を形成し、基板Ｇに必要な処理を施す。
【００３４】
所定時間経過後、処理ガスの導入を停止して、ゲートバルブ３０の弁体３２を開き、ロードロック室２０内の基板搬送機構７０の第１〜第３のスライドプレート７２〜７４を真空処理室１０の内部に多段に伸長させ、上述の搬入動作と逆の手順で、真空処理室１０の処理済の基板Ｇを処理ステージ１３上から第３のスライドプレート７４のスライドピック７４ａ上に移行させて第１〜第３のスライドプレート７２〜７４を縮退させ、ロードロック室２０内に搬出した後、ゲートバルブ３０の弁体３２を閉じ、真空処理室１０を密閉する。
【００３５】
その後、ロードロック室２０の排気を停止するとともに、Ｎ２ガス等を導入して大気圧に近い圧力とし、バッファプレート８１，８２および支持ピン８５を上昇させて、基板Ｇの周辺部および中央部を支持してほぼ水平な姿勢で浮上させたのち、ゲートバルブ４０の弁体４２を開いて、大気側搬送機構５０の搬送アーム５１を浮上した基板Ｇの下側に挿入し、その状態でバッファプレート８１，８２および支持ピン８５を降下させることで、基板Ｇを搬送アーム５１に移行させる。
【００３６】
そして、搬送アーム５１を大気側に引き出すことで、処理済の基板Ｇをロードロック室２０から大気側に搬出し、基板ラック５５に収納する。
【００３７】
次に、ロードロック室２０における容器本体２１と天板２２との接合部の封止構造について、図５〜図７を参照しながら説明する。図５は、ロードロック室２０の天板２２を取外した状態の概要を示す平面図、図６はそのVI-VI線矢視の要部断面図、図７は、容器本体２１と天板２２とを接合した状態の連結部位を示す要部拡大図である。なお、図７中、符号９２は、容器本体２１と天板２２との接合に用いる連結具（ボルト）である。
【００３８】
ロードロック室２０の内部空間を囲繞する容器本体２１の上端面２１ａには、溝２６が形成されており、該溝２６内には、シール部材としてのＯリング９０が挿入されている。また、ロードロック室２０の室内に対してＯリング９０よりも外側（外周側）には、スペーサー９１がその一部を溝２６内に挿入した状態で配備されている。Ｏリング９０およびスペーサー９１としては、それぞれ一本の環状をした部材を使用してもよく、２本以上の分断された部材を隙間なく連続的に溝２６内に配備して用いてもよい。
【００３９】
Ｏリング９０は、上方を頂点とし、底部が拡大した略三角形の断面形状を持つ異形Ｏリングである。Ｏリング９０の形状は、溝２６の内面形状への適合性と、溝２６内に挿入されるスペーサー９１との密着性を保てるように、拡大した底部を有する形状となっている。これによって、溝２６から抜け難く、かつ十分なシール性を発揮できるようになっている。
【００４０】
Ｏリング９０は、その底部が溝２６内に挿入された状態で、その頂部が容器本体２１の上端面２１ａに対して所定量、例えば１．５〜２．０ｍｍ程度高くなるように配備されており、これにより容器本体２１と天板２２とを接合した際には、図７に示すように天板２２によってＯリング９０が押しつぶされてシール機能を確実に発揮できるようになっている。Ｏリング９０の材質としては、例えば硬度（JIS K 6253 ショア硬さＡ）が７０〜９０であるものを好適に使用することができる。より具体的には、例えば、上記硬度を有するフッ素ゴム［例えばバイトン、カルレッツ（いずれも商品名；デュポン社製）、シリコーン］などを挙げることができる。
【００４１】
スペーサー９１は、略Ｌ字形をした断面形状を有している。スペーサー９１の断面をＬ字型とすることによって、スペーサー９１の一端側（挿入部）を溝２６内に挿入し、Ｌ字形に屈曲した内角側の面を溝２６の内壁面から容器本体２１の上端面２１ａにかけて密着させた状態で配備することが可能になり、溝２６から抜け難い形状となっている。
【００４２】
スペーサー９１の溝２６内に挿入される部分と反対側の部分（介在部）は、Ｏリング９０の外側（外周側）を囲むように容器本体２１の上端面２１ａに張り出して延在し、容器本体２１と天板２２との間に介在してその厚み分（図７において符号Ｄ１で示す）、例えば０．５〜１．０ｍｍの間隔で両部材を離間させるように機能する。そして、Ｏリング９０の外側に配備されたスペーサー９１によって、容器本体２１と天板２２を離間させることにより、ロードロック室２０内が高真空状態にまで減圧された状態で、図７中に破線で示すように天板２２に撓みが生じても、容器本体２１の内周側の角部２１ｂと天板２２との接触が回避される。従って、真空状態と大気開放状態とが繰り返されるロードロック室２０において、容器本体２１の内周側の角部２１ｂと天板２２とが擦り合わされることによって生じるアルミニウム粉などのパーティクルを防止できる。
【００４３】
スペーサー９１の材質としては、Ｏリング９０よりも硬い材質、例えば、（JIS K6253 ショア硬さＤ）が、５０〜７０であるものを好適に使用することができる。また、スペーサー９１に使用する材質の他の物性として、ロードロック室２０の内部を真空にした際の真空差圧から、その際にスペーサー９１に加わる力を考慮すると、圧縮強さ（JIS K6251）が１１ＭＰａ以上である材質を選定することが好ましい。スペーサー９１には、溝２６のコーナー部（図５中、符号Ｒで示す）への装着時の十分な屈曲性を確保する観点から、伸び（JIS K6251）が３００％以上の材質を用いることが好ましい。
以上のような物性を備えた材質として、具体的には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、高分子量ポリエチレン（ＰＥ）などを例示することができる。
【００４４】
図８は、シール部２４に配備されるＯリングとスペーサーの別の実施形態を示している。本実施形態では、Ｏリング９３とスペーサー９４が互いに当接する部位に、それぞれ凹凸面９３ａ，９４ａが形成されている。凹凸面９３ａ，９４ａは、Ｏリング９３とスペーサー９４の摩擦抵抗を高め、両部材が滑って溝２６内での位置がずれたり、溝２６から抜け落ちたりすることを防止するように作用する。すなわち、凹凸面９３ａ，９４ａは、Ｏリング９３とスペーサー９４との位置ずれを防止する、位置ずれ防止作用部として機能する。
【００４５】
図９は、本発明の減圧容器の別の実施形態に関するものであり、容器本体２１の上端面に段差を設けている。すなわち、Ｏリング９０を配備した溝２６よりも内側（内周側）の上端面２１ｄを切削し、溝２６の外側（外周側）の上端面２１ｃよりも低く形成している。このように、スペーサー９１を配備しつつ、容器本体２１の上端面に段差を形成することによって、ロードロック室２０の天板２２の撓み量が大きくなっても、容器本体２１の内周側に上端面２１ｄと天板２２との間隔Ｄ２を十分にとることができるので、角部２１ｂと天板２２との接触が回避される。また、同じ撓み量に対しては、相対的にスペーサー９１の厚みＤ１を小さくし、もしくは内周側の上端面２１ｄの切削量を少なくすることができるので、Ｏリング９０による気密性の確保をより確実なものとすることができる。
【００４６】
以上、容器本体２１と天板２２との接合部におけるシール部２４の構造について説明したが、容器本体２１と底板２３との接合部におけるシール部２５の構造についても同様であるため説明を省略する。
【００４７】
本発明の封止構造は、図１の真空処理装置１００におけるロードロック室２０のように基板搬送機構７０を備えたものに限らず適用可能である。さらに本発明の封止構造は、真空と大気開放を繰り返すロードロック室に限らず、基板搬送機構を備え、主として真空状態で真空処理室への基板の搬送を行なう基板搬送室や真空処理室にも適用できる。本発明の封止構造を適用可能な基板搬送室およびロードロック室としては、例えば図１０にその水平断面図を示すようなマルチチャンバータイプの真空処理装置２００における搬送室２２０およびロードロック室２３０を例示できる。この真空処理装置２００では、その中央部に搬送室２２０とロードロック室２３０とが連設されている。搬送室２２０の周囲には、３つのプロセスチャンバ２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃが配設されている。搬送室２２０とロードロック室２３０との間、搬送室２２０と各プロセスチャンバ２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃとの間、およびロードロック室２３０と外側の大気雰囲気とを連通する開口部には、これらの間を気密にシールし、かつ開閉可能に構成されたゲートバルブ２２２がそれぞれ介挿されている。
【００４８】
ロードロック室２３０の外側には、２つのカセットインデクサ２４１が設けられており、その上にそれぞれ基板Ｇを収容するカセット２４０が載置されている。これらカセット２４０の一方には、例えば未処理基板を収容し、他方には処理済み基板を収容できる。これらカセット２４０は、図示しない昇降機構により昇降可能となっている。
【００４９】
これら２つのカセット２４０の間には、支持台２４４上に搬送機構２４３が設けられており、この搬送機構２４３は上下２段に設けられたピック２４５，２４６、ならびにこれらを一体的に進出退避および回転可能に支持するベース２４７を具備している。
【００５０】
真空処理室であるプロセスチャンバ２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃは、その内部空間が所定の減圧雰囲気に保持されることが可能であり、その内部でプラズマ処理、例えばエッチング処理やアッシング処理が行なわれる。このように３つのプロセスチャンバを有しているため、例えばそのうち２つのプロセスチャンバをエッチング処理室として構成し、残りの１つのプロセスチャンバをアッシング処理室として構成したり、３つのプロセスチャンバ全てを、同一の処理を行なうエッチング処理室やアッシグ処理室として構成することができる。なお、プロセスチャンバの数は３つに限らず、４つ以上であってもよい。
【００５１】
搬送室２２０は、プロセスチャンバ２１０ａ，２１０ｂ，２１０と同様に所定の減圧雰囲気に保持することが可能であり、その中には、搬送装置２５０が配設されている。そして、この搬送装置２５０により、ロードロック室２３０および３つのプロセスチャンバ２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの間で基板Ｇが搬送される。
【００５２】
ロードロック室２３０は、各プロセスチャンバ２１０および搬送室２２０と同様に所定の減圧雰囲気に保持することが可能である。また、ロードロック室２３０は、大気雰囲気にあるカセット２４０と減圧雰囲気のプロセスチャンバ２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃとの間で基板Ｇの授受を行うためのものであり、大気雰囲気と減圧雰囲気とを繰り返す関係上、極力その内容積が小さく構成されている。
【００５３】
ロードロック室２３０は基板収容部２３１が上下２段に設けられており（上段のみ図示）、各基板収容部２３１には、基板Ｇを支持する複数のバッファ２３２が設けられ、これらバッファ２３２の間には、搬送アームの逃げ溝２３２ａが形成されている。また、ロードロック室２３０内には、矩形状の基板Ｇの互いに対向する角部付近において位置合わせを行なうポジショナー２３３が設けられている。
【００５４】
説明は省略するが、以上のような構成の搬送室２２０およびロードロック室２３０においても、例えば天板または底板と容器本体との接合部分に、図５〜図９と同様の封止構造を適用することができる。そして、搬送室２２０およびロードロック室２３０を構成する容器構成部材どうしの摩擦によるパーティクルの発生を防止することができる。
【００５５】
また、本発明は上記実施形態に限定されることなく本発明の思想の範囲内で種々変形が可能である。例えば、基板としては、ＬＣＤ用基板にかぎらず、他のＦＰＤ用基板や半導体ウエハなどにも適用できる。ここで、他のＦＰＤ用基板としては、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、エレクトロルミネセンス（Electro Luminescence；ＥＬ）ディスプレイ、蛍光表示管（Vacuum Fluorescent Display；ＶＦＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等に用いる基板が例示される。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、ＦＰＤ等を製造するための基板を収容する減圧容器および前記基板を処理する減圧処理装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る真空処理装置の外観を示す斜視図。
【図２】図１の真空処理装置の水平断面図。
【図３】図１の真空処理装置におけるロードロック室の縦断面図。
【図４】基板搬送機構の構成例を示す斜視図。
【図５】天板を取外した状態のロードロック室の平面図。
【図６】図５のVI-VI線矢視の要部断面図。
【図７】ロードロック室の本体と天板との連結部位を示す要部断面図。
【図８】シール部の別の実施形態を説明するための図面。
【図９】別の実施形態に係るロードロック室の本体と天板との連結部位を示す要部断面図。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る真空処理装置の水平断面図。
【符号の説明】
【００５８】
１０…真空処理室
２０…ロードロック室
２１…本体
２２…天板
２３…底板
３０…ゲートバルブ
４０…ゲートバルブ
５０…大気側搬送機構
５１…搬送アーム
５２…切欠部
５５…基板ラック
６０…真空ポンプ
７０…基板搬送機構
７０ａ…スライドモータ
７１…ベースプレート
７１ｃ…ピン貫通孔
７２〜７４…第１〜第３のスライドプレート
７２ｃ〜７４ｃ…ピン貫通孔
８０…基板受け渡し機構
８１，８２…バッファプレート
８３，８４…バッファ昇降機構
８５…支持ピン
８６…ピン昇降機構
９０，９３…Ｏリング
９１，９４…スペーサー
１００，２００…真空処理装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内部を減圧可能に構成した減圧容器であって、
前記減圧容器を構成する一つの部材と他の部材との連結面の少なくとも一方側に溝を設け、該溝内にシール部材を配備することにより連結部の気密性を保つとともに、
前記溝内にその一部分が挿入されて前記シール部材と密着しつつ、前記溝外において前記一つの部材と他の部材との間に介在して離間させるスペーサーを配備したことを特徴とする、減圧容器。
【請求項２】
容器内部を減圧可能に構成した減圧容器であって、
前記減圧容器を構成する複数の部材と、
前記複数の部材のうちの一つの部材と、該部材に連結される他の部材との連結面の少なくとも一方側に形成された溝と、
前記溝内に配備されたシール部材と、
前記溝内にその一部分が挿入されて前記シール部材と密着しつつ、前記溝外において前記一つの部材と他の部材との間に介在して離間させるスペーサーと、
を備えたことを特徴とする、減圧容器。
【請求項３】
前記スペーサーを、前記減圧容器の内部からみて前記シール部材よりも外側に配備したことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の減圧容器。
【請求項４】
前記スペーサーの断面は、略Ｌ字形をしていることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の減圧容器。
【請求項５】
前記シール部材は、断面が略三角形をしたＯリングであることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の減圧容器。
【請求項６】
前記スペーサーおよび前記シール部材の密着面に、凹凸を形成したことを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の減圧容器。
【請求項７】
前記スペーサーは、前記シール部材よりも硬い材質で形成されていることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の減圧容器。
【請求項８】
前記スペーサーの硬度（JIS K6253 ショア硬さＤ）が、５０〜７０であることを特徴とする、請求項７に記載の減圧容器。
【請求項９】
前記Ｏリングの硬度（JIS K6253 ショア硬さＡ）が、７０〜９０であることを特徴とする、請求項７または請求項８に記載の減圧容器。
【請求項１０】
前記一つの部材と前記他の部材は、減圧容器本体と蓋体、または減圧容器本体と底板であることを特徴とする、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の減圧容器。
【請求項１１】
被処理体に対して減圧処理を行なう減圧処理装置であって、
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載された減圧容器を備えたことを特徴とする、減圧処理装置。
【請求項１】
容器内部を減圧可能に構成した減圧容器であって、
前記減圧容器を構成する一つの部材と他の部材との連結面の少なくとも一方側に溝を設け、該溝内にシール部材を配備することにより連結部の気密性を保つとともに、
前記溝内にその一部分が挿入されて前記シール部材と密着しつつ、前記溝外において前記一つの部材と他の部材との間に介在して離間させるスペーサーを配備したことを特徴とする、減圧容器。
【請求項２】
容器内部を減圧可能に構成した減圧容器であって、
前記減圧容器を構成する複数の部材と、
前記複数の部材のうちの一つの部材と、該部材に連結される他の部材との連結面の少なくとも一方側に形成された溝と、
前記溝内に配備されたシール部材と、
前記溝内にその一部分が挿入されて前記シール部材と密着しつつ、前記溝外において前記一つの部材と他の部材との間に介在して離間させるスペーサーと、
を備えたことを特徴とする、減圧容器。
【請求項３】
前記スペーサーを、前記減圧容器の内部からみて前記シール部材よりも外側に配備したことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の減圧容器。
【請求項４】
前記スペーサーの断面は、略Ｌ字形をしていることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の減圧容器。
【請求項５】
前記シール部材は、断面が略三角形をしたＯリングであることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の減圧容器。
【請求項６】
前記スペーサーおよび前記シール部材の密着面に、凹凸を形成したことを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の減圧容器。
【請求項７】
前記スペーサーは、前記シール部材よりも硬い材質で形成されていることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の減圧容器。
【請求項８】
前記スペーサーの硬度（JIS K6253 ショア硬さＤ）が、５０〜７０であることを特徴とする、請求項７に記載の減圧容器。
【請求項９】
前記Ｏリングの硬度（JIS K6253 ショア硬さＡ）が、７０〜９０であることを特徴とする、請求項７または請求項８に記載の減圧容器。
【請求項１０】
前記一つの部材と前記他の部材は、減圧容器本体と蓋体、または減圧容器本体と底板であることを特徴とする、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の減圧容器。
【請求項１１】
被処理体に対して減圧処理を行なう減圧処理装置であって、
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載された減圧容器を備えたことを特徴とする、減圧処理装置。
【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２００７−１８７２８９（Ｐ２００７−１８７２８９Ａ）
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７３３０（Ｐ２００６−７３３０）
【出願日】平成１８年１月１６日（２００６．１．１６）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１６日（２００６．１．１６）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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