真空処理装置、および真空処理工場
【課題】真空処理装置の真空処理室内部のメンテナンス性を改善する。
【解決手段】真空処理装置1は、被処理物107を収容して真空処理を施す第1の処理室101と、真空処理される前の被処理物と、真空処理された後の被処理物と、を収容する真空排気可能な第2の処理室102と、第1の処理室と第2の処理室との間に、第1の処理室と着脱可能に介装されるゲート部103と、ゲート部103を通じて、真空処理される前の被処理物を搬入部108から真空処理部104へと搬入し、真空処理された後の被処理物を真空処理部104から搬出部119へと搬送する搬出する搬送装置202と、第1の処理室と第2の処理室とを離間させる移動機構200とを備える。
【解決手段】真空処理装置1は、被処理物107を収容して真空処理を施す第1の処理室101と、真空処理される前の被処理物と、真空処理された後の被処理物と、を収容する真空排気可能な第2の処理室102と、第1の処理室と第2の処理室との間に、第1の処理室と着脱可能に介装されるゲート部103と、ゲート部103を通じて、真空処理される前の被処理物を搬入部108から真空処理部104へと搬入し、真空処理された後の被処理物を真空処理部104から搬出部119へと搬送する搬出する搬送装置202と、第1の処理室と第2の処理室とを離間させる移動機構200とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、被処理物に真空処理を施す真空処理装置および真空処理工場に関し、特に、被処理物を収容して真空処理を施す第1の処理室と、真空処理される前の被処理物と真空処理された後の被処理物とを収容する真空排気可能な第2の処理室とを有する真空処理装置および真空処理工場に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体膜、絶縁膜および金属膜等の成膜やエッチングに用いられる従来の真空処理装置は、一般的にロードロック室と真空処理室とを備えている。ロードロック室においては、基板が搬入された後に真空排気が行われて、基板が予備加熱される。真空処理室においては、ロードロック室で加熱された基板が搬入されて、基板に対して成膜またはエッチング処理が施される。このような真空処理装置においては、生産効率を向上させるために、真空処理室で連続して基板を処理する必要があり、予備加熱された基板を連続して供給する必要がある。そのため、真空処理室から基板が搬出されるアンロードロック室をさらに設けた真空処理装置が用いられている。
【0003】
特開2001−239144号公報(特許文献1)には、ロードロック室とアンロードロック室とを兼用した真空予備加熱室を設けた真空処理装置が開示されている。このような構成では、真空処理装置の設置面積を低減できるという利点がある。また、特開2001−239144号公報(特許文献1)に記載された真空処理装置は、基板を予備加熱する真空予備加熱装置と、真空予備加熱装置から搬送された基板を処理する処理室とを備えるとともに、真空予備加熱装置内の複数の基板搬送手段のうち任意の基板搬送手段によって処理室で処理された基板を搬送するものである。これによって、処理室で基板を処理しているときに、真空予備加熱室で別の基板に対して予備加熱が可能となり、処理後の基板を処理室から取り出すときに予備加熱された基板を処理室に取り込むことができるようになりうる。つまり、予備加熱のための待ち時間が少なくなって生産効率が向上する、という効果を有する。
【0004】
また、米国特許第4289598号明細書(特許文献2)には、カソード電極とアノード電極の対を複数対配置したプラズマ処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2001−239144号公報
【特許文献2】米国特許第4289598号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特開2001−239144号公報(特許文献1)に記載された真空装置の真空処理室には、基板に真空処理を施すための複数の部材が配置されており、真空処理室の内側に位置する部材のメンテナンス性が悪い。そして、たとえば、特開2001−239144号公報(特許文献1)に記載された真空装置に、米国特許第4289598号明細書(特許文献2)に記載されたようなカソード電極とアノード電極の対を搬送方向と垂直方向に複数対配列した構成を採用すると、真空処理室の内側に位置する部材のメンテナンス性はさらに悪くなる。
【0007】
通常の真空処理装置は、真空処理室の上面又は側面を開口するための開口扉が設けられており、その開口扉を介してメンテナンスが行われる。しかし、たとえば、カソード電極とアノード電極の対からなる真空処理部を複数配列した構成とすると、真空処理室内部の開口扉付近に配置された部材のメンテナンス性は良いが、真空処理室の内側(開口扉から遠い位置)にある部材のメンテナンス性が悪くなる。特に、開口部扉から真空処理装置の内部までの距離が長いため、大型基板に対応した真空処理装置のメンテナンスは非常に困難である。
【0008】
本発明は問題点を解決するためになされたものであって、本発明の主たる目的は、真空処理装置の真空処理室内部のメンテナンス性を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の1つの局面に従うと、被処理物に真空処理を施すための真空処理装置が提供される。真空処理装置は、被処理物を第1の開口部を通じて受け入れて収容する第1の処理室を備える。第1の処理室は、被処理物を支持して真空処理を施す真空処理部を含む。真空処理装置は、真空処理される前の被処理物と、真空処理された後の被処理物とを収容する真空排気可能な第2の処理室をさらに備える。第2の処理室は、真空処理される前の被処理物を支持する搬入部と、真空処理された後の被処理物を支持する搬出部とを含む。真空処理装置は、第1の開口部と第2の処理室との間に、第1の開口部と着脱可能に介装されるゲート部をさらに備える。ゲート部は、当該ゲート部を介して接続された第1の処理室と第2の処理室とを遮断および連通する。真空処理装置は、第1の開口部およびゲート部を通じて、真空処理される前の被処理物を搬入部から真空処理部へと搬入し、真空処理された後の被処理物を真空処理部から搬出部へと搬出する搬送装置と、第1の処理室と第2の処理室とを離間させる移動機構とをさらに備える。
【0010】
好ましくは、移動機構は、第1の処理室をゲート部から離間させる。
好ましくは、真空処理装置は、移動機構と第2の処理室とを支持するベース部をさらに備える。移動機構は、第1の処理室の下部に取り付けられた車輪と、ベース部に載置されるレールとを含む。
【0011】
好ましくは、真空処理装置は、少なくとも1つの他の第1の処理室をさらに備える。移動機構は、他の第1の処理室と第2の処理室とを離間させる。真空処理装置は、他の第1の処理室を、移動機構による第1の処理室の移動方向と垂直な方向にスライドさせるスライド機構をさらに備える。
【0012】
好ましくは、第1の処理室は、被処理物の搬入方向に垂直な配列方向に並べて配置される複数の真空処理部を含む。第2の処理室は、配列方向に並べて配置される複数の搬入部と、配列方向に並べて配置される複数の搬出部とを含む。複数の搬入部の配列間隔と、複数の搬出部の配列間隔と、複数の真空処理部の配列間隔とが略同一である。
【0013】
好ましくは、第1の開口部は、ゲート部との接続箇所に、真空処理部の断面よりも大きく形成される。
【0014】
好ましくは、第1の処理室には、第1の開口部と対向する壁面に第2の開口部が形成される。第1の処理室は、第2の開口部を密閉および開放するための扉をさらに含む。
【0015】
さらに好ましくは、第2の開口部は、真空処理部の断面よりも大きく形成される。
この発明の別の局面に従うと、上記の真空処理装置が配置される真空処理工場が提供される。真空処理工場は、ゲート部を介して接続された状態の第1の処理室と第2の処理室とが配置される真空処理エリアと、第2の処理室から離間された状態の第1の処理室が配置されるメンテナンスエリアとが規定される。第1の処理室は、メンテナンスが行われる際に、移動機構によってメンテナンスエリアへと移動し、メンテナンスが終了した際に、移動機構によって真空処理エリアへと移動する。
【発明の効果】
【0016】
この発明によれば、真空処理装置の真空処理室内部のメンテナンス性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】実施の形態1に係る真空処理装置を示す概略側面図である。
【図2】実施の形態1に係る真空処理装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図3】真空処理装置を示す概略平面断面図である。
【図4】被処理物および搬送部を示す概略図である。
【図5】実施の形態1に係る真空処理室をゲートバルブから離間させた状態を示す概略側面図である。
【図6】図5におけるVI矢視概略背面図である。
【図7】図5におけるVII矢視概略正面図である。
【図8】図5におけるVIII矢視概略背面図である。
【図9】真空処理装置における真空処理方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図10】設置工程の処理手順を示すフローチャートである。
【図11】設置・取出工程の処理手順を示すフローチャートである。
【図12】メンテナンス工程の処理手順を示すフローチャートである。
【図13】実施の形態1に係る真空処理装置の変形例を示す概略平面図である。
【図14】実施の形態2に係る真空処理装置を示す概略側面図である。
【図15】実施の形態2に係る真空処理装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図16】実施の形態2に係る真空処理室をゲートバルブから離間させた状態を示す概略側面図である。
【図17】実施の形態2に係る真空処理装置の変形例を示す概略平面図である。
【図18】実施の形態3に係る真空処理装置を示す概略側面図である。
【図19】実施の形態3に係る真空処理装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図20】実施の形態3に係る真空処理室をゲートバルブから離間させた状態を示す概略側面図である。
【図21】実施の形態1〜3に係る真空処理室の第1の変形例を示す概略側面図である。
【図22】実施の形態1〜3に係る真空処理室の第2の変形例を示す概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお以下の説明では、同一の部品については同一の符号を付すものとし、その部品の名称や機能が同一である場合には、その部品についての詳細な説明は繰り返さない。
【0019】
まず、実施の形態1に係る真空処理装置1a(1b)は、後述する真空処理室101を移動させることによって、真空処理室101を後述する予備真空室102およびゲートバルブ103から離間させるものである。実施の形態2に係る真空処理装置1c(1d)は、予備真空室102およびゲートバルブ103を移動させることによって、予備真空室102およびゲートバルブ103を真空処理室101から離間させるものである。実施の形態3に係る真空処理装置1eは、真空処理室101と、予備真空室102およびゲートバルブ103とを移動させることによって、真空処理室101と、予備真空室102およびゲートバルブ103とを離間させるものである。
【0020】
より詳細には、以下の実施の形態1〜3に係る真空処理装置1a〜1eは、真空処理室101と、予備真空室102およびゲートバルブ103とを離間させることによって、後述する真空処理室101の第1の開口部317とゲートバルブ103とを離間させるものである。その結果、真空処理装置1a〜1eの使用者は、ゲートバルブ103を介すことなく、あるいはゲートバルブ103が邪魔にならない状態で、第1の開口部317から真空処理室101の内部のメンテナンスを行うことができる。
【0021】
[実施の形態1]
<真空処理装置の全体構成>
以下では、本実施の形態に係る真空処理装置1aの全体構成について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態に係る真空処理装置1aは、後述する真空処理室101を移動させることによって、真空処理室101と後述する予備真空室102およびゲートバルブ103とを離間させるものである。図1は本実施の形態に係る真空処理装置1aを示す概略側面図である。図2は本実施の形態に係る真空処理装置1aの機能構成を示す機能ブロック図である。
【0022】
まず、真空処理装置1aの概要について説明する。図1および図2に示すように、本実施の形態に係る真空処理装置1aは、予備真空室102(第2の処理室)内の搬入部108に真空処理前の被処理物107が設置される。予備真空室102の内部が減圧されている間に、被処理物107が搬入側加熱装置111によって加熱される。予備真空室102内の気圧が所定の気圧に達し、被処理物107の温度が所定の温度に達すると、ゲートバルブ103が開放される。
【0023】
ゲートバルブ103の開放中に、真空処理後の被処理物107が、真空処理室101(第1の処理室)内の真空処理部104から予備真空室102内の搬出部119へと搬出される。そして、真空処理前の被処理物107が、予備真空室102内の搬入部108から真空処理室101(第1の処理室)の真空処理部104に搬入される。
【0024】
ゲートバルブ103が閉じられた後、真空処理部104において、被処理物107に真空処理が施される。真空処理中に、搬出部119から真空処理後の被処理物107が外部へ取り出され、搬入部108に真空処理前の被処理物107が設置される。
【0025】
本実施の形態に係る真空処理装置1aは、真空処理が所定の回数あるいは所定の期間行われた後に、移動機構200aによって真空処理室101と予備真空室102(ゲートバルブ103)とが離間される。真空処理装置1aの保守員等は、真空処理室101と予備真空室102(ゲートバルブ103)とが離間された状態において、容易に真空処理室101内部のメンテナンスを行うことができる。
【0026】
以下、このような機能を実現するための構成について詳述する。
図1および図2に示すように、真空処理装置1aは、真空処理が行われる真空処理室101と、ゲートバルブ103と、真空処理室101とゲートバルブ103を介して接続される真空排気可能な予備真空室102とを含む。
【0027】
真空処理室101には、真空処理室101内を排気する真空排気装置113aが排気配管313aを介して接続されている。真空排気装置113aと真空処理室101の間には、ガス導入管112aから導入されたガスの真空処理室101内における圧力を一定に保つための圧力調整バルブ118が設けられている。排気配管313aにはクイックカップリング315aが設けられており、クイックカップリング315aによって真空処理室101から排気配管313aが容易に取り外される構成となっている。
【0028】
予備真空室102には、予備真空室102内を排気する真空排気装置113bが排気配管313bを介して接続されている。真空排気装置113a,113bには、例えば真空ポンプ等が使用される。
【0029】
真空処理室101には、プラズマ処理等の真空処理に使用するガスを導入するガス導入管112aが設けられている。ガス導入管112aには、クイックカップリング316aが設けられており、クイックカップリング316aによって真空処理室101からガス導入管112aが容易に取り外される構成となっている。
【0030】
さらに、真空処理室101には、真空処理室101内の電極に電力を供給するための電源219が接続されている。電源219は、インピーダンス整合装置220を介して電力供給線221によって真空処理室101に接続されている。真空処理室101と電力供給線221とは、真空処理室101の外壁に設けられた電気コネクタ222を介して接続されており、真空処理室101から電力供給線221が容易に取り外される構成となっている。
【0031】
真空処理室101のゲートバルブ103と反対側の壁面には、真空処理室101内のメンテナンスを行うためのメンテナンス扉114aが設けられている。メンテナンス扉114aは、真空処理室101内のメンテナンスを行い易いように、真空処理室101のゲートバルブ103の反対側の壁面全体の大きさを有することが好ましい。
【0032】
予備真空室102には、予備真空室102内を大気開放する際に徐々にリーク用ガスを導入するためのガス導入管112bが設けられている。
【0033】
予備真空室102のゲートバルブ103と反対側の壁面には、被処理物107を予備真空室102内に設置したり、被処理物107を予備真空室102内から取り出したりするための設置取出扉114bが設けられている。設置取出扉114bは、搬入部108および搬出部119を移動することなく被処理物107の出し入れができる大きさに構成されることが好ましい。つまり、設置取出扉114bは、その高さが搬入部108および搬出部119の高さよりも長く形成され、その幅が搬入部108および搬出部119の幅よりも長く形成されていることが好ましい。この場合には、搬入部108へ被処理物107を載置した後に、搬入部108と搬出部119とを移動させることなく、搬出部119から被処理物107を取り出すことが可能になる。
【0034】
予備真空室102は、支持部204bを介してベース部201上に載置されている。一方、真空処理室101の下部には移動機構200aが設けられている。移動機構200aは、ベース部201上に配置される。より詳細には、真空処理室101の下部には、車輪223aが回転可能に取り付けられている。ベース部201上には、予備真空室102から真空処理室101へ向かってレール224aが敷かれている。移動機構200aは、車輪223aとレール224aとを含み、車輪223aがレール224a上に配置される。
【0035】
以上のように、車輪223aが回転することによって、真空処理室101がゲートバルブ103および予備真空室102から離れたり、近づいたりできる構成となっている。真空処理室101が大きい(重い)場合には、車輪223aの径を大きくしたり、レール上に潤滑油を供給したり、真空処理室101をエアー浮上させるためのエアー噴出し装置を配置することが好ましい。
【0036】
図3は本実施の形態に係る真空処理装置1aの内部を示す概略平面図である。図2および図3に示すように、真空処理室101内には、複数の真空処理部104a〜104eが設けられている。以下では、真空処理部104a〜104eを総称して真空処理部104とも記す。各々の真空処理部104は、平行平板型の電極構造を有するカソード電極105とアノード電極106の対を有する。カソード電極105には、電源219からインピーダンス整合装置220および電力供給線221を介して交流電力が供給される。アノード電極106は接地されている。
【0037】
真空処理室101内には、各々の真空処理部104のアノード電極106側に、被処理物107を加熱するための真空処理側加熱装置110が設置されている。真空処理側加熱装置110には、一般的にランプヒータや抵抗体の発熱を利用したヒータなどが使用される。但し、真空処理側加熱装置110は、アノード電極106と一体である必要はなく、アノード電極106と分離して設けられていても良い。被処理物107は、アノード電極106と平行に、かつ、アノード電極106と電気的に接続されるように設置される。
【0038】
本実施の形態においては、各々の真空処理部104において、被処理物107が、カソード電極105とアノード電極106との間に発生するプラズマによってプラズマ処理(真空処理)される。真空処理としては、例えば、プラズマCVD(Chemical vapor deposition)による成膜が挙げられるが、これに限られず、スパッタ法や蒸着法等による成膜又はプラズマエッチング等も含む。
【0039】
予備真空室102内には、複数の搬入部108a〜108eが設けられている。以下では、搬入部108a〜108eを総称して搬入部108とも記す。各々の搬入部108には真空処理室101で真空処理される前の被処理物107が配置される。各々の搬入部108は、被処理物107を予備過熱するためのヒータ(搬入側加熱装置)111を有する。
【0040】
それぞれの搬入部108a〜108eに設けられたヒータ111a〜111eは、各搬入部108a〜108eに保持される被処理物107と各ヒータ111a〜111eとの相対的な位置関係が(両者の間隔が)、各搬入部108a〜108e間において略同一となるように設置される。すなわち、搬入部108aに収納される被処理物107とヒータ111aとの相対的な位置関係は、その他の搬入部108b〜108eにおいても略同一である。
【0041】
また、予備真空室102内には、複数の搬出部119a〜119eが設けられている。以下では、搬出部119a〜119eを総称して搬出部119とも記す。各々の搬出部119には、真空処理室101で真空処理された後の被処理物107が載置され、真空処理された後の被処理物107は各々の搬出部119から予備真空室102外部へと取り出される。
【0042】
ここで、複数の搬入部108a〜108e同士は、搬入部108a〜108eに保持されるそれぞれの被処理物107の(被処理面107a同士の)間隔と複数の真空処理部104a〜104eに保持されるそれぞれの被処理物107の(被処理面107a同士の)間隔とが略同一となるように並べて配置されている。同様に、複数の搬出部119a〜119e同士も、搬出部119a〜119eに保持される被処理物107の間隔と複数の真空処理部104a〜104eに保持される被処理物107の間隔とが略同一となるように並べて配置されている。
【0043】
図3に示すように、本実施の形態に係る真空処理装置1aでは、予備真空室102内の搬入部108a〜108eおよび搬出部119a〜119eが、それらの移動方向Yに沿って交互に並べて配置されている。すなわち、搬入部108a〜108eおよび搬出部119a〜119eは、搬入部108a〜108eおよび搬出部119a〜119eの移動方向Yに沿って、右(図3においては上)から搬出部119a・搬入部108a・搬出部119b・・・搬入部108eの順に、並べて配設されている。
【0044】
搬入部108a〜108eおよび搬出部119a〜119eは、被処理物107の搬送方向Xに垂直な方向Yに所定距離離れて配置されており、それらの配列方向Y(図3における上下方向)に所定距離だけ移動可能に構成されている。
【0045】
本実施の形態における搬入部108a〜108eおよび搬出部119a〜119eの移動距離は、互いに隣り合う搬入部108aおよび搬出部119aに保持される被処理物107の被処理面107a同士の間隔と略等しい距離である。例えば、搬入部108a〜108eおよび搬出部119a〜119eは、搬入部108aと搬出部119aに保持される被処理物107の被処理面107aの間隔分の距離117だけ移動可能である。
【0046】
より詳細には、それぞれの搬入部108a〜108eは、搬入部移動装置150aによってY方向へ移動する。それぞれの搬出部119a〜119eは、搬出部移動装置150bによってY方向へ移動する。ここで、搬入部108a〜108eと搬出部119a〜119eとは、それぞれが別々にY方向へ移動する構成であっても良いし、それらが一体となってY方向へ移動する構成であっても良い。真空処理装置1a自体の装置構成を簡略化するためには、搬入部移動装置150aと搬出部移動装置150bとが連動して移動し、搬入部108a〜108eと搬出部119a〜119eとが一体となって移動する構成が好ましい。
【0047】
具体的には、搬入部108と搬出部119とを同一のフレーム(図示しない。)によって支持し、フレームがY方向に敷かれたレール(図示しない。)上をスライドする構成が挙げられる。
【0048】
そして、搬入部108および搬出部119の移動方向Yは、被処理物107の搬送方向X(図3において左右方向)に対して直角な方向であることが好ましく、図3に示すY方向であっても良いし、図3における紙面に垂直な方向(搬送方向Xと移動方向Yに対して共に直角な方向、以下Z方向とする。)であっても良い。つまり、被処理物107を後述する真空処理部104の搬送部202Aに受け渡しし易い位置まで、搬入部108や搬出部119が移動できれば良い。すなわち、Y方向およびZ方向の少なくともいずれかの成分を含む方向に搬入部108と搬出部119とを配列して、搬入部108と搬出部119とを当該方向へと移動できる構成とすることが好ましい。
【0049】
なお、本実施の形態においては、図3を平面図として、Z方向を垂直方向としているが、図3を側面図として、Y方向を垂直方向とした形態であってもよい。
【0050】
真空処理室101と予備真空室102の間に設けられたゲートバルブ103は開閉可能であり、ゲートバルブ103を開けることによって、真空処理室101内部と予備真空室102内部とが連通される。予備真空室102内を真空にした状態でゲートバルブ103を開放することによって、真空処理室101内の真空状態を維持したままで、真空処理室101と予備真空室102との間で被処理物107を搬送することができる。
【0051】
真空処理室101および予備真空室102には搬送部202が設けられている。搬送部202は、搬入部108から真空処理部104への被処理物107の搬送と、真空処理部104から搬出部119への被処理物107の搬送が出来れば良く、真空処理室101もしくは予備真空室102の何れか、または両方に設けられていれば良い。
【0052】
本実施の形態に係る真空処理装置1aにおいては、前述したように、搬入部108と搬出部119とをそれらが並ぶ方向(配列方向Y)に移動可能とし、真空処理部104と搬入部108とが、また、真空処理部104と搬出部119とが、被処理物107の搬送方向Xに直線的に並び得るように構成されている。つまり、前述したように、真空処理装置1aは、搬入部108および搬出部119を移動させるための移動装置(搬入部移動装置150aおよび搬出部移動装置150b)を装備することにより、搬送部202によって被処理物107を直線的に搬送できる構成になっている。
【0053】
図2および図3に示すように、本実施の形態における搬送部202は、搬入部108に設けられて真空処理前の被処理物107を保持する搬入側搬送部202Bと、搬出部119に設けられて真空処理後の被処理物107を保持する搬出側搬送部202Cと、真空処理部104に設けられて真空処理される被処理物107を保持する真空処理側搬送部202Aとから構成されている。それぞれの搬送部202A・202B・202Cの構成は略同一の構成となっているため、以下では真空処理部104に設けられた真空処理側搬送部202Aについて説明する。
【0054】
図4(a)は被処理物107の被処理面107a側から見た被処理物107および搬送部202の側面図であり、図4(b)は図4(a)におけるIVb−IVb矢視概略断面図である。図4(a)および図4(b)に示すように、被処理物107は、水平方向に回動軸を有する駆動ローラ202c上に載置されている。被処理物107の側面は、従動ローラ202aおよび従動ローラ202bにより側方から支持されている。駆動ローラ202cはモータ等によって回動されるものであって、被処理物107を直線的に搬送方向Xへと移動させるものである。
【0055】
このような構成とすることにより、真空処理が施される前の被処理物107を真空処理部104に搬送して、被処理面107aに真空処理を施すことができ、真空処理が施された後の被処理物107を搬出部119に搬送することができる。詳しくは、搬入部108の搬送部202Bと真空処理部104の搬送部202Aとが、真空処理される前の被処理物107を搬入部108から真空処理部104へと搬入し、真空処理部104の搬送部202Aと搬出部119の搬送部202Cとが、真空処理された後の被処理物107を真空処理部104から搬出部119へと搬出する構成になっている。被処理物107を搬送方向Xに沿って直線的に移動させる場合、このようにローラ202a・202b・・・やガイドやレールや溝等を利用して、被処理物107にモータ等により推進力を与えるような簡易な構成の搬送系を採用することができる。
【0056】
本実施の形態においては、被処理面107aが水平面に対して垂直な方向になるように、被処理物107を設置する構成としたが、前述したように、どのような角度で被処理物107を保持しても良いものとする。
【0057】
<移動機構200a>
次に、真空処理室101を予備真空室102に対して移動させるための移動機構200aの構成について説明する。図5は、真空処理室101をゲートバルブ103から離間させた状態を示す概略側面図である。図5に示すように、クイックカップリング315aを取り外すことによって、排気配管313aが真空処理室101から取り外される。また、クイックカップリング316aを取り外すことによって、ガス導入管112aが真空処理室101から取り外される。また、電力供給線221が電気コネクタ222から取り外されることによって、電力供給線221が真空処理室101から取り外される。
【0058】
真空処理室101から排気配管313aとガス導入管112aと電力供給線221とが取り外された状態で、真空処理室101の下部に取り付けられた車輪223aがレール224a上を回転することによって、真空処理室101がゲートバルブ103から離れたり近づいたりする。つまり、本実施の形態に係る真空処理装置1aでは、移動機構200aが真空処理室101を移動させることによって、真空処理室101を、より詳細には後述する第1の開口部317をゲートバルブ103から離間するものである。
【0059】
図6は、図5におけるVI矢視概略背面図である。すなわち、図6は、ゲートバルブ103から真空処理室101を離間した状態において、真空処理室101側から見たゲートバルブ103を示す概略背面図である。図6に示すように、ゲートバルブ103と真空処理室101との間の気密を確保するために、ゲートバルブ103の周囲には真空シール用のOリング103aが設けられている。たとえば、Oリング103aは、ゲートバルブ103の周囲に形成されたアリ溝(パッキン溝)に嵌め込まれている。そして、Oリング103aのアリ溝から飛び出している部分が、真空処理室101がゲートバルブ103に接続された際の圧力によって変形し、真空処理室101の周囲に密着する。このようにして、真空処理室101とゲートバルブ103との間がシールされる。
【0060】
図1、図5、図6に示すように、ゲートバルブ103後端部の周囲には、リブ123が形成されている。リブ123には、ボルト孔123bが形成されている。
【0061】
図7は、図5におけるVII矢視概略正面図である。すなわち、図7は、ゲートバルブ103から真空処理室101を離間した状態において、ゲートバルブ103側から見た真空処理室101を示す概略正面図である。真空処理室101のゲートバルブ103と接続される側には、第1の開口部317が形成されている。真空処理室101がゲートバルブ103から離間された際に、真空処理室101内の良好なメンテナンス性を確保するために、第1の開口部317は、正面視において真空処理部104a〜104eの大きさより大きく開口されることが好ましい。すなわち、正面視において、第1の開口部317が真空処理室101内に配置されている真空処理部104a〜104eを内包するように、第1の開口部317が形成されている。
【0062】
図1、図5、図7に示すように、真空処理室101前端部の周囲には、リブ124aが形成されている。リブ124aには、ボルト孔124bが形成されている。
【0063】
これによって、図1、図6、図7に示すように、真空処理室101をゲートバルブ103に接触させた状態で、ゲートバルブ103後端部のリブ123と真空処理室101前端部のリブ124aとを締結ボルト126によって締め付けることによって、真空処理室101をゲートバルブ103に押し付けて固定することができる。逆に、図5、図6、図7に示すように、ゲートバルブ103後端部のリブ123と真空処理室101前端部のリブ124aから締結ボルト126を取り外し、真空処理室101とゲートバルブ103との連結を解除して、移動機構200aを介して真空処理室101をゲートバルブ103から離間させることができる。
【0064】
図8は、図5におけるVIII矢視概略背面図である。すなわち、図8は、メンテナンス扉114aが開放された状態において、ゲートバルブ103の反対側から見た真空処理室101を示す概略背面図である。図8に示すように、真空処理室101には、メンテナンス扉114aにより開閉可能な第2の開口部318が形成されている。第2の開口部318も第1の開口部317と同様に、開口サイズが大きい程メンテナンスには好ましい。本実施の形態では、メンテナンス扉114aを開放することによって真空処理室101内の背面全体が開口するように、第2の開口部318が形成されている。
【0065】
メンテナンス扉114aが開放された際に、真空処理室101内の良好なメンテナンス性を確保するために、第2の開口部318は、背面視において真空処理部104a〜104eの大きさより大きく開口されることが好ましい。すなわち、背面視において、第2の開口部318が真空処理室101内に配置されている真空処理部104a〜104eを内包するように、第2の開口部318が形成されている。
【0066】
真空処理室101背面の第2の開口部318周囲には、ゲートバルブ103の周囲と同様に、アリ溝が形成されており、アリ溝にOリング101aが嵌められている。メンテナンス扉114aが閉じられた際に、Oリング101aによってメンテナンス扉114aと真空処理室101背面の周囲とがシールされ、真空処理室101内の真空を保つことができる。
【0067】
具体的には、メンテナンス扉114aは、左辺を軸にして回転可能に、真空処理室101に接続されている。真空処理室101の後端部周囲には、リブ124cが形成されている。リブ124cにはボルト孔124dが形成されている。メンテナンス扉114aの周囲には、リブ125が形成されている。リブ125には、図示しないボルト孔が形成されている。
【0068】
図1、図5、図8に示すように、メンテナンス扉114aを回転させて、メンテナンス扉114aをOリング101aに密着させた状態で、メンテナンス扉114aのリブ125と真空処理室101のリブ124cとを締結ボルト127で締結することにより、真空処理室101の後部を密閉させる。逆に、締結ボルト127を取り外すことによりメンテナンス扉114aのリブ125と真空処理室101のリブ124cとの締結を解除し、メンテナンス扉114aを回転させて、真空処理室101の後部を開放する。
【0069】
上述したように、ゲートバルブ103と離間するように真空処理室101を移動することにより、真空処理室101内のメンテナンスを容易に行うことができる。すなわち、真空処理室101の第1の開口部317が形成されていることにより、真空処理装置1aの使用者は真空処理室101内の電極等の構造物やゲートバルブ103に妨げられることなく、真空処理室101内の清掃作業に必要なスペースを確保することができ、真空処理室101の前方から容易に真空処理室101内の部品を交換することができる。
【0070】
また、メンテナンス扉114aを開放することによって、真空処理室101の後方が開放できるので、真空処理室101の使用者が真空処理室101の後方からも真空処理室101内部にアクセスすることが可能となり、真空処理室101内のメンテナンスの作業性が向上する。つまり、本実施の形態に係る真空処理装置1aにおいては、保守員等が真空処理室101の前方(第1の開口部317)と後方(第2の開口部318)から真空処理室101の内部のメンテナンスを行うことが可能であり、真空処理室101内の前部と後部の両方を容易にメンテナンスすることができる。
【0071】
<真空処理装置における真空処理>
以下、本実施の形態に係る真空処理装置1aを用いた真空処理方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。図2に示したように、真空処理装置1aの各装置には、ケーブルやインタフェースを介して制御装置100が接続されており、以下の工程は主に制御装置100による操作によって行われるものである。具体的には、制御装置100には、真空処理装置1aの制御用のプログラムが記憶されているメモリ98や、当該プログラムを読み込んで真空処理装置1aを制御するCPU99とが内蔵されている。本実施の形態においては、真空処理装置1aによって行われる真空処理は、制御装置100上で実行されるソフトウェアによって制御されるものとする。
【0072】
図9は本実施の形態に係る真空処理装置1aにおける真空処理方法の処理手順を示すフローチャートである。
【0073】
(被処理物設置工程)
図9に示すように、まず、制御装置100は、ガス導入管112bを開放して予備真空室102内に窒素ガスを導入しリークする。予備真空室102内が大気圧になると、設置取出扉114bが開放されて予備真空室102内部が大気開放される。この状態において、真空処理される前の被処理物107が搬入部108へと配置される。被処理物107が搬入部108に配置されると、設置取出扉114bが密閉される(ステップ10、以下ステップをSと略す。)。
【0074】
(加熱工程)
次に、排気装置113bが稼動され、予備真空室102内の真空排気が行われる。同時に、ヒータ111の電源がONされ、被処理物107が加熱される(S20)。
【0075】
(被処理物搬入工程)
被処理物107の温度が所定の温度になり、予備真空室102内の真空度が所定の真空度に達した後、真空処理室101と予備真空室102とを連通および遮断するゲートバルブ103が開放される。そして、真空処理室101内と予備真空室102内とが真空に維持された状態において、搬送部202によって予備真空室102内の搬入部108から真空処理室101内の真空処理部104へと真空処理前の被処理物107が搬入される(S30)。被処理物107が真空処理部104へ搬入された後、ヒータ111の電源がOFFになり、ゲートバルブ103が遮断される。ここで、搬入部108が搬送用の所定位置(搬入部108と真空処理部104とが一直線上に並ぶ位置)まで移動されるタイミングについては、ゲートバルブ103が開放される前であっても後であっても開放中であっても良いものとする。
【0076】
(真空処理工程)
制御装置100は、カソード側の電圧を印加して、真空処理部104に搬入された被処理物107に対してプラズマCVD法等によりシリコン膜等を成膜する(S40−1)。真空処理室101内の真空処理側加熱装置110は、真空処理装置1aの稼動中は常に電源が入れられており、被処理物107の温度を、たとえば170℃に保持するように、制御装置100によって出力制御されている。
【0077】
詳しくは、ゲートバルブ103が遮断されると、まず水素ガスとシランガスからなる反応ガスがガス導入管112aから真空処理室101内へと導入され、圧力調整バルブ118によって、真空処理室101内の圧力が所定の圧力に調整される。次に、カソード電極105に高周波電力(例えば13.56MHzの周波数)が給電され、カソード電極105とアノード電極106との間にプラズマが発生する。当該プラズマにより反応ガスが分解されて、被処理物107上にシリコン膜が成膜される。所望の膜厚のシリコン膜が成膜された後、制御装置100はカソード電極105への給電を停止して、反応ガスの導入を止めて、真空処理室101内を真空排気する。
【0078】
(設置工程)
図10は、設置工程(S40−2)の処理手順を示すフローチャートである。図9および図10に示すように、被処理物設置工程(S41)と加熱工程(S42)と搬入部・搬出部移動工程(S43)とは(これらの工程をまとめて設置工程S40−2とする。)、真空処理工程(S40−1)を実施中に並行して実施されるものである。
【0079】
(被処理物設置工程)
予備真空室102においては、制御装置100が、搬出部119の温度が所定の温度に下がった後に、ガス導入管112bから予備真空室102内へと窒素ガスを導入してリークする。予備真空室102内が大気圧になった後に、設置取出扉114bが開放されて予備真空室102内が大気開放される。真空処理前の被処理物107が搬入部108に配置されると、設置取出扉114bが密閉される(S41)。
【0080】
(加熱工程)
次に、制御装置100は、排気装置113bを稼動して予備真空室102内の真空排気を開始し、ヒータ111の電源をONして、真空処理される前の被処理物107を加熱する(S42)。
【0081】
(搬入部・搬出部移動工程)
次に、真空処理された後の被処理物107を真空処理部104から搬出部119に搬送方向Xに沿って直線的に搬出できるように、搬入部108および搬出部119が被処理物107が搬送される方向と垂直な方向Yへと移動される(S43)。つまり、真空処理部104と搬出部119とが搬送方向Xの軸線上に並ぶように、真空処理部104と搬出部119との相対位置を調整する。但し、本工程は、被処理物設置工程(S41)の後であればよく、ヒータ111による被処理物107の加熱中に実施される形態であってもよい。
【0082】
(被処理物搬出工程)
予備真空室102内の真空処理前の被処理物107の温度が所定の温度になり、予備真空室102内の真空度が所定の真空度に達し、真空処理室101内の真空処理工程が終了し、真空処理室101内の圧力が所望の圧力となった後に、真空処理室101と予備真空室102とを連通するゲートバルブ103が開放される。次に、搬送部202Cと搬送部202Bとが、真空処理部104から搬出部119へと真空処理された後の被処理物107を直線的に搬出する(S50)。
【0083】
(搬入部・搬出部移動工程)
次に、搬送部202Aが搬入部108に収容されている真空処理前の被処理物107を真空処理部104まで直線的に移動できるように、つまり、搬入部108と真空処理部104とが軸線上に並ぶように、搬入部108および搬出部119を被処理物107が搬送される方向Xと直角の方向Yに移動する(S60)。
【0084】
(被処理物搬入工程)
次に、真空処理側搬送部202Aと搬入側搬送部202Bによって、搬入部108から真空処理部104へ、真空処理される前の被処理物107を直線的に搬入する(S70)。真空処理前の被処理物107を真空処理部104に搬入した後、ゲートバルブ103が密閉され、ヒータ111の電源がOFFになる。
【0085】
(真空処理工程)
前述同様、真空処理部104に搬入された真空処理前の被処理物107にプラズマCVD法によってシリコン膜が成膜される(S80−1)。本工程は前述した真空処理工程(S40−1)と同一の処理が行われるものである。
【0086】
図11は、設置・取出工程の処理手順を示すフローチャートである。図9および図11に示すように、真空処理工程(S80−1)を実施している間に、以下の被処理物取出工程(S82)と、判断工程(S83)と、被処理物設置工程(S84)と、場合によってはメンテナンス工程と(これらの工程をまとめて設置・取出工程S80−2とする。)が並行して実施される。
【0087】
(被処理物取出工程)
シリコン膜が成膜された真空処理後の被処理物107の温度が所定の温度に下がると、ガス導入管112bが予備真空室102内へと窒素ガスを導入してリークする。予備真空室102内が大気圧と略同一になると、設置取出扉114bが開放されて予備真空室102が大気開放されて、真空処理された被処理物107が搬出部119から取り出される(S82)。
【0088】
(判断工程)
被処理物取出工程(S82)後、制御装置100のCPU99は、メモリ98に記憶されている真空処理回数等の管理項目に基づいてメンテナンスすべきか否かを判断する(S83)。具体的には、CPU99は、真空処理工程(S40−1,S80−1)が終了する度に、メモリ98の真空処理回数を更新する。そして、CPU100は被処理物取出工程(S82)が終了する度に、もしくは被処理物取出工程(S82)中に、真空処理回数が予めメモリ98に記憶されている設定回数を超えたか否かを判断する(S83)。
【0089】
メンテナンス要と判断された場合(S83にてYESの場合)、以下のメンテナンス工程(S90)を実施する。一方、メンテナンス不要と判断した場合(S83にてNOの場合)、通常通り被処理物設置工程(S84)が実施される。
【0090】
<メンテナンス処理>
図12は、メンテナンス工程(S90)の処理手順を示すフローチャートである。図12に示すように、メンテナンス要と判断された場合(S83にてYESの場合)、被処理物取出工程(S82)が終了した後に、被処理物搬出工程(S91)と被処理物取出工程(S92)が行われる。被処理物搬出工程(S91)では、前述した被処理物搬出工程(S50)と同様の処理が行われる。被処理物取出工程(S92)では、前述した被処理物取出工程(S82)と同様の処理が行われる。
【0091】
(大気開放工程)
被処理物取出工程(S92)後、ヒータ110の電源をOFFにし、真空処理部104の温度が所定の温度に下がると、ガス導入管112aから真空処理室101内へと窒素ガスがリークされる(S93)。具体的には、真空処理室101内の残留ガスを充分にパージした後、真空処理室101を大気開放する。
【0092】
(取り外し工程)
真空処理室101の排気配管313aおよびガス導入管112aは、クイックカップリング315aおよび316aを取り外すことにより真空処理室101から取り外される。また、電力供給線221は、電気コネクタ222を取り外すことにより真空処理室101から取り外される。さらに、真空処理室101の各部を制御するための信号線および電源供給線も、電気コネクタ222から取り外される。そして、真空処理室101とゲートバルブ103とを締結している締結ボルト126を外して、真空処理室101とゲートバルブ103との連結を解除する(S94)。
【0093】
(真空処理室移動工程)
真空処理室101の下部に取り付けられた車輪223aをレール224a上で回転させることによって、真空処理室101をゲートバルブ103から離間するように移動させる(S95)。この際、移動に必要な動力を軽減するためにガス圧力等により真空処理室101に浮力を与えるシステムを併用しても良い。
【0094】
(清掃・部品交換工程)
真空処理室101をゲートバルブ103から離間させた後、ゲートバルブ103と反対側に設けられたメンテナンス扉114aと真空処理室101後部とを締結している締結ボルト127を外して、メンテナンス扉114aを開放し、真空処理室101内の清掃および部品交換等を行う(S96)。これにより、真空処理装置1aの使用者が、真空処理室101のゲートバルブ103側の第1の開口部317およびゲートバルブ103と反対側の第2の開口部318から、真空処理室101内にアクセス可能となり、容易に真空処理室101内の清掃および部品交換等のメンテナンス作業を行うことができる。
【0095】
(真空処理室移動工程)
メンテナンス作業が終了すると、締結ボルト127によってメンテナンス扉114aと真空処理室101とを締結する。真空処理室101の下部に取り付けられた車輪223aをレール224a上で回転させることによって、真空処理室101をゲートバルブ103に接触させる(S97)。
【0096】
(接続工程)
真空処理室101をゲートバルブ103に接触させると、締結ボルト126によって真空処理室101とゲートバルブ103とを締め付ける。排気装置113aによって、真空処理室101内の真空排気を行い、排圧の上昇の程度を確認したり、ヘリウムリークテストなどによって真空処理室101内の空気の漏れを確認したりする(S98)。
【0097】
(被処理物設置工程)
被処理物設置工程(S84)あるいはメンテナンス工程(S90)が終了すると、真空処理される前の被処理物107が搬入部108に配置されて、設置取出扉114bが密閉される(S84)。
【0098】
その後、図9に示すように、制御装置100は、予備真空室102内の真空排気を開始し、ヒータ111の電源をONし、搬入部108において真空処理される前の被処理物107を加熱する(S20)。そして、被処理物搬入工程(S30)と真空処理工程(S40−1)と設置工程(S40−2)とが行われる。以降、図9〜図12に示すように、制御装置100は、被処理物搬出工程(S50)から真空処理工程(S80−1)および設置・取出工程(S80−2)が繰り返される。
【0099】
一連の工程を実施することにより、真空処理部104で真空処理される被処理物107の入替えを効率的に行うことができ、また、真空処理工程実施中に前に真空処理した被処理物107の冷却および次に真空処理する被処理物107の加熱を行うことができ、真空処理装置1aのタクトタイム(1個当たりの被処理物107に必要な工程作業時間)を短縮することができる。加えて、真空処理室101内にカソード電極105やアノード電極106などの複数の部材が配置されている場合であっても、保守員等が容易に真空処理室101内部のメンテナンスを行うことができる。
【0100】
<真空処理装置の変形例>
真空処理装置1bは複数の真空処理室101a,101bを含んでもよい。この場合には、ゲートバルブ103から切り離した真空処理室101aを、予めメンテナンスが完了した別の真空処理室101bと交換できることが好ましい。これにより、メンテナンス時間を短縮することができ、真空処理装置1bの停止時間を短くすることができる。
【0101】
図13は、真空処理装置1bの変形例を示す概略平面図である。図13に示すように、真空処理装置1bは、複数の真空処理室101a,101bとスライド機構210を有する。真空処理室101を移動させるためのレール224aは、ベース部201に固設されている第1レール224aaと、第1レール224aaが敷かれた方向と垂直な方向へスライド可能に設けられる第2レール224abと、ベース部201に固設されている第3レール224ac(第4レール224ad)とを含む。
【0102】
第3レール224ac(第4のレール224ad)は、真空処理室101a,101b毎にベース部201に設けられている。すなわち、本変形例に係る移動機構200aは、第1の真空処理室101a下部に枢支された車輪223aと、第2の真空処理室101b下部に枢支された車輪223aと、ベース部201に敷かれている第1レール224aaと、スライド機構210に載置されるとともにスライド機構210によってスライドされる第2レール224abと、第1の真空処理室101aが載置されるための第3レール224acと、第2の真空処理室101bが載置されるための第4レール224adとを含む。
【0103】
そして、スライド機構210によって、第2レール224abは、第1レール224aaおよび第3レール224acの間の両者の軸線上から、第4レール224adの軸線上へとスライド可能に構成されている。より詳細には、第2レール224abはスライド機構210上に載置され、スライド機構210は図示しないモータなどによってスライドする構成であってもよいし、手動によってスライドする構成であってもよい。
【0104】
ただし、真空処理装置1bが第2レール224abを含まない構成とし、第3レール224acおよび第4レール224adをスライド機構210によってスライドさせる構成としてもよい。
【0105】
このように構成することによって、メンテナンスが必要になった真空処理室101aをゲートバルブ103から取り外して、第1レール224aaと、第2レール224abと、スライド機構210と、第3レール224acとを介して真空処理エリア402からメンテナンスエリア401まで移動させることができる。
【0106】
そして、予めメンテナンスが完了している別の真空処理室101bをメンテナンスエリア401から第4レール224adと、第2レール224abと、スライド機構210と、第1レール224aaとを介して真空処理エリア402まで移動させて、ゲートバルブ103に接続することも可能である。より詳細には、真空処理室101bを、第4レール224adと第2レール224abとを介してスライド機構210上に移動させて、スライド機構210を第2レール224abと第1レール224aaとが直線上に並ぶようにスライドさせる。そして、真空処理室101bを、第2レール224abと第1レール224aaとを介して、ゲートバルブ103に連結させる。
【0107】
(真空処理における真空処理室交換工程)
本変形例に係る真空処理装置1bにおける真空処理の処理手順は、図9〜図12に示した処理手順と同様であるが、メンテナンス工程(S90)における処理手順が異なる。真空処理装置1bが複数の真空処理室101a,101bを有する場合は、図12に示すメンテナンス工程(S90)において、清掃・部品交換工程(S96)を実施する代わりに、真空処理室交換工程を実行してもよい。すなわち、真空処理室移動工程(S95,S97)において、真空処理室101aをゲートバルブ103から切り離して移動させた上で、予めメンテナンスが完了している別の真空処理室101bをゲートバルブ103に連結することが可能である。
【0108】
このような構成にすることによって、真空処理室101bをゲートバルブ103に連結し、真空処理装置1bが真空処理に復帰した後に、真空処理室101のメンテナンスを行うことが可能となり、メンテナンスのために真空処理を停止する時間を短縮することができる。
【0109】
図13に示すように、真空処理装置1bは、真空処理工場400内に配置されて使用され得る。真空処理工場400内には、ゲートバルブ103を介して接続された状態の真空処理室101と予備真空室102とが配置される真空処理エリア402と、予備真空室102から離間された状態の真空処理室101が配置されるメンテナンスエリア401とが規定(区画)される。好ましくは、真空処理エリア402やメンテナンスエリア401や退避エリアの周囲には、作業者の立ち入りを防止するためのフェンスやガラスが張り巡らされる。そして、真空処理室101は、メンテナンスが行われる際に、移動機構200aによってメンテナンスエリア401へと移動し、そのメンテナンスが終了した際に、移動機構200aによって真空処理エリア402へと移動する。
【0110】
上述したように、真空処理装置1bにおいて、予備真空室102が移動機構200aによって移動するように構成されている場合には、ゲートバルブ103を介して接続された状態の真空処理室101と予備真空室102とが配置される真空処理エリア402と、真空処理室101から離間された状態の予備真空室102が配置される図示しない退避エリアとが規定される。そして、予備真空室102は、真空処理室101あるいは予備真空室102のメンテナンスが行われる際に、移動機構200aによって退避エリアへと移動し、そのメンテナンスが終了した際に、移動機構200aによって真空処理エリア402へと移動する。
【0111】
なお、図13では、真空処理工場400内に真空処理装置1bが配置される場合について説明したが、上記の真空処理装置1も同様に真空処理工場400内に配置される。すなわち、真空処理工場400内に真空処理装置1が配置される場合においても、真空処理工場400には上述したメンテナンスエリア401や真空処理エリア402や退避エリアが設けられる。
【0112】
[実施の形態2]
次に、本発明の実施の形態2について説明する。上述の実施の形態1に係る真空処理装置1aは、真空処理室101を移動させることによって、真空処理室101と予備真空室102とを離間させるものであった。一方、本実施の形態に係る真空処理装置1cは、予備真空室102とゲートバルブ103とを移動させることによって、予備真空室102およびゲートバルブ103を真空処理室101(第1の開口部317)から離間させるものである。
【0113】
<真空処理装置の全体構成>
以下では、本実施の形態に係る真空処理装置1cの全体構成について、図面を参照しながら説明する。図14は、本実施の形態に係る真空処理装置1cを示す概略側面図である。図15は、本実施の形態に係る真空処理装置1cの機能構成を示す機能ブロック図である。なお、以下では、実施の形態1に係る真空処理装置1aと異なる構成について説明するものとし、実施の形態1に係る真空処理装置1aと同様の構成については説明を繰り返さない。
【0114】
まず、排気配管313bにはクイックカップリング315bが設けられており、クイックカップリング315bによって、予備真空室102から排気配管313bが容易に取り外される構成となっている。なお、本実施の形態においては、真空処理室101のクイックカップリング315aの有無は問わない。
【0115】
予備真空室102には、予備真空室102内を大気開放する際に徐々にリーク用ガスを導入するためのガス導入管112bが設けられている。ガス導入管112bには、クイックカップリング316bが設けられており、クイックカップリング316bによって予備真空室102からガス導入管112bが容易に取り外される構成となっている。なお、本実施の形態においては、真空処理室101のクイックカップリング316aの有無は問わない。また、真空処理室101の電気コネクタ222の有無も問わない。
【0116】
真空処理室101は、支持部204aを介してベース部201上に載置されている。一方、予備真空室102の下部には移動機構200bが設けられている。移動機構200bは、ベース部201上に配置される。より詳細には、予備真空室102の下部には、車輪223bが回転可能に取り付けられている。ベース部201上には、真空処理室101から予備真空室102へ向かってレール224bが敷かれている。移動機構200bは、車輪223bとレール224bとを含み、車輪223bがレール224b上に配置される。
【0117】
以上のように、車輪223bが回転することによって、ゲートバルブ103および予備真空室102が真空処理室101から離れたり、近づいたりできる構成となっている。予備真空室102が大きい(重い)場合には、車輪223bの径を大きくしたり、レール上に潤滑油を供給したり、予備真空室102をエアー浮上させるためのエアー噴出し装置を配置することが好ましい。
【0118】
<移動機構200b>
次に、予備真空室102とゲートバルブ103とを真空処理室101に対して移動させるための移動機構200bの構成について説明する。図16は、真空処理室101をゲートバルブ103から離間させた状態を示す概略側面図である。図16に示すように、クイックカップリング315bを取り外すことによって、排気配管313bが予備真空室102から取り外される。また、クイックカップリング316bを取り外すことによって、ガス導入管112bが予備真空室102から取り外される。
【0119】
予備真空室102から排気配管313bとガス導入管112bとが取り外された状態で、予備真空室102の下部に取り付けられた車輪223bがレール224b上を回転することによって、予備真空室102とゲートバルブ103が真空処理室101から離れたり近づいたりする。つまり、本実施の形態に係る真空処理装置1cでは、移動機構200bが予備真空室102とゲートバルブ103とを移動させることによって、予備真空室102とゲートバルブ103とを、真空処理室101から、より詳細には後述する第1の開口部317から離間するものである。
【0120】
上述したように、予備真空室102とゲートバルブ103とを真空処理室101から離間するように移動させることにより、真空処理室101内のメンテナンスを容易に行うことができる。すなわち、真空処理室101の第1の開口部317を介して、真空処理装置1cの使用者は真空処理室101内の電極等の構造物やゲートバルブ103に妨げられることなく、真空処理室101内の清掃作業に必要なスペースを確保することができ、真空処理室101の前方から容易に真空処理室101内の部品を交換することができる。
【0121】
<メンテナンス処理>
本実施の形態に係る真空処理装置1cを用いた真空処理方法は、実施の形態1の真空処理装置1aのそれと同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。以下では、メンテナンス工程(S90)について説明する。
【0122】
図12を参照して、メンテナンス要と判断された場合(図11におけるS83にてYESの場合)、被処理物取出工程(S82)が終了した後に、被処理物搬出工程(S91)と被処理物取出工程(S92)が行われる。被処理物搬出工程(S91)では、前述した被処理物搬出工程(S50)と同様の処理が行われる。被処理物取出工程(S92)では、前述した被処理物取出工程(S82)と同様の処理が行われる。
【0123】
(大気開放工程)
被処理物取出工程(S92)後、ヒータ110の電源をOFFにし、真空処理部104の温度が所定の温度に下がると、ガス導入管112aから真空処理室101内へと窒素ガスがリークされる(S93)。具体的には、真空処理室101内の残留ガスを充分にパージした後、真空処理室101を大気開放する。
【0124】
(取り外し工程)
予備真空室102の排気配管313bおよびガス導入管112bは、クイックカップリング315bおよび316bを取り外すことにより予備真空室102から取り外される。そして、真空処理室101とゲートバルブ103とを締結している締結ボルト126を外して、真空処理室101とゲートバルブ103との連結を解除する(S94)。
【0125】
(真空処理室移動工程)
予備真空室102の下部に取り付けられた車輪223bをレール224b上で回転させることによって、予備真空室102とゲートバルブ103とを真空処理室101から離間するように移動させる(S95)。この際、移動に必要な動力を軽減するためにガス圧力等により予備真空室102に浮力を与えるシステムを併用しても良い。
【0126】
(清掃・部品交換工程)
予備真空室102とゲートバルブ103とを真空処理室101から離間させた後、ゲートバルブ103と反対側に設けられたメンテナンス扉114aと真空処理室101後部とを締結している締結ボルト127を外して、メンテナンス扉114aを開放し、真空処理室101内の清掃および部品交換等を行う(S96)。これにより、真空処理装置1cの使用者が、真空処理室101のゲートバルブ103側の第1の開口部317およびゲートバルブ103と反対側の第2の開口部318から、真空処理室101内にアクセス可能となり、容易に真空処理室101内の清掃および部品交換等のメンテナンス作業を行うことができる。
【0127】
(真空処理室移動工程)
メンテナンス作業が終了すると、締結ボルト127によってメンテナンス扉114aと真空処理室101とを締結する。予備真空室102の下部に取り付けられた車輪223bをレール224b上で回転させることによって、ゲートバルブ103を真空処理室101に接触させる(S97)。
【0128】
(接続工程)
ゲートバルブ103を真空処理室101に接触させると、締結ボルト126によって真空処理室101とゲートバルブ103とを締め付ける。排気装置113aによって、真空処理室101内の真空排気を行い、排圧の上昇の程度を確認したり、ヘリウムリークテストなどによって真空処理室101内の空気の漏れを確認したりする(S98)。
【0129】
(被処理物設置工程)
被処理物設置工程(S84)あるいはメンテナンス工程(S90)が終了すると、真空処理される前の被処理物107が搬入部108に配置されて、設置取出扉114bが密閉される(S84)。
【0130】
<真空処理装置の変形例>
本実施の形態においても、真空処理装置1dが複数の真空処理室101a,101bを含んでもよい。この場合には、予備真空室102とゲートバルブ103とをメンテナンスが必要な真空処理室101aから取り外して、予めメンテナンスが完了した別の真空処理室101bに連結できることが好ましい。これにより、メンテナンス時間を短縮することができ、真空処理装置1dの停止時間を短くすることができる。
【0131】
図17は、真空処理装置1dの変形例を示す概略平面図である。図17に示すように、真空処理装置1dは、複数の真空処理室101a,101bとスライド機構210を有する。レール224bは、ベース部201に固設されている第1レール224baと、第1レール224baが敷かれた方向と垂直な方向へスライド可能に設けられる第2レール224bbと、ベース部201に固設されている第3レール224bc(第4レール224bd)とを含む。
【0132】
第3レール224bc(第4レール224bd)は、ベース部201上の真空処理室101a,101bの直前から予備真空室102へ方向へと敷かれている。すなわち、移動機構200bは、予備真空室102下部に枢支された車輪223bと、ベース部201に敷かれている第1レール224baと、スライド機構210に載置されるとともにスライド機構210によってスライドされる第2レール224bbと、第1の真空処理室101aの直前に敷かれる第3レール224bcと、第2の真空処理室101bの直前に敷かれる第4レール224bdとを含む。
【0133】
そして、スライド機構210によって、第2レール224bbは、第1レール224baおよび第3レール224bcの間の両者の軸線上から、第4レール224bdの軸線上へとスライド可能に構成されている。より詳細には、第2レール224bbはスライド機構210上に載置され、スライド機構210は図示しないモータなどによってスライドする構成であってもよいし、手動によってスライドする構成であってもよい。
【0134】
ただし、真空処理装置1dが第2レール224bbを含まない構成とし、第3レール224bcおよび第4レール224bdをスライド機構210によってスライドさせる構成としてもよい。
【0135】
このように構成することによって、ゲートバルブ103と予備真空室102とをメンテナンスが必要になった第1の真空処理室101aから取り外して、ゲートバルブ103と予備真空室102とを第3レール224bc、第2レール224bbおよびスライド機構210、第4レール224bdを介して、メンテナンスが完了している第2の真空処理室101bに連結することができる。そして、第2の真空処理室101bと予備真空室102とゲートバルブ103とを用いて真空処理を行っている間に、第1の真空処理室101aのメンテナンスを行う。
【0136】
逆に、ゲートバルブ103と予備真空室102とをメンテナンスが必要になった第2の真空処理室101bから取り外して、ゲートバルブ103と予備真空室102とを第4レール224bd、第2レール224bbおよびスライド機構210、第3レール224bcとを介して、メンテナンスが完了している第1の真空処理室101aに連結することができる。そして、第1の真空処理室101aと予備真空室102とゲートバルブ103とを用いて真空処理を行っている間に、第2の真空処理室101bのメンテナンスを行う。
【0137】
あるいは、ゲートバルブ103と予備真空室102とをメンテナンスが必要になった第1の真空処理室101aから取り外して、ゲートバルブ103と予備真空室102とを第3レール224bc、第2レール224bb、第1レール224baを介して、真空処理エリア402dから退避エリア401dに退避させてもよい。
【0138】
<メンテナンス処理>
本変形例に係る真空処理装置1dにおける真空処理の処理手順は、図9〜図12に示した処理手順と同様であるが、メンテナンス工程(S90)における処理手順が異なる。真空処理装置1dが複数の真空処理室101a,101bを有する場合は、図12に示すメンテナンス工程(S90)において、清掃・部品交換工程(S96)を実施する代わりに、予備真空室移動工程を実行してもよい。すなわち、真空処理室移動工程(S95,S97)において、予備真空室102とゲートバルブ103とを真空処理室101aから切り離して移動させた上で、予めメンテナンスが完了している別の真空処理室101bに連結することが可能である。
【0139】
このような構成にすることによって、ゲートバルブ103を真空処理室101bに連結し、真空処理装置1bが真空処理に復帰した後に、真空処理室101aのメンテナンスを行うことが可能となり、メンテナンスのために真空処理を停止する時間を短縮することができる。
【0140】
[実施の形態3]
次に、本発明の実施の形態3について説明する。上述の実施の形態1に係る真空処理装置1aは、真空処理室101を移動させることによって、真空処理室101と予備真空室102およびゲートバルブ103とを離間させるものであった。上述の実施の形態2に係る真空処理装置1bは、予備真空室102およびゲートバルブ103を移動させることによって、真空処理室101と予備真空室102およびゲートバルブ103とを離間させるものであった。一方、本実施の形態に係る真空処理装置1eは、真空処理室101と予備真空室102およびゲートバルブ103とを移動させることによって、真空処理室101と予備真空室102およびゲートバルブ103とを離間させるものである。
【0141】
<真空処理装置の全体構成>
以下では、本実施の形態に係る真空処理装置1eの全体構成について、図面を参照しながら説明する。図18は、本実施の形態に係る真空処理装置1eを示す概略側面図である。図19は、本実施の形態に係る真空処理装置1eの機能構成を示す機能ブロック図である。なお、以下では、実施の形態1に係る真空処理装置1aと異なる構成について説明するものとし、実施の形態1に係る真空処理装置1aと同様の構成については説明を繰り返さない。
【0142】
まず、排気配管313bにはクイックカップリング315bが設けられており、クイックカップリング315bによって、予備真空室102から排気配管313bが容易に取り外される構成となっている。なお、本実施の形態においては、真空処理室101にも、クイックカップリング315aが設けられている。
【0143】
予備真空室102には、予備真空室102内を大気開放する際に徐々にリーク用ガスを導入するためのガス導入管112bが設けられている。ガス導入管112bには、クイックカップリング316bが設けられており、クイックカップリング316bによって予備真空室102からガス導入管112bが容易に取り外される構成となっている。なお、本実施の形態においては、真空処理室101にも、クイックカップリング316aが設けられている。また、真空処理室101には、電気コネクタ222も設けられている。
【0144】
実施の形態1と同様に、真空処理室101の下部には移動機構200aが設けられている。移動機構200aは、ベース部201上に配置される。より詳細には、真空処理室101の下部には、車輪223aが回転可能に取り付けられている。ベース部201上には、予備真空室102から真空処理室101へ向かってレール224aが敷かれている。移動機構200aは、車輪223aとレール224aとを含み、車輪223aがレール224a上に配置される。
【0145】
以上のように、車輪223aが回転することによって、真空処理室101がゲートバルブ103および予備真空室102から離れたり、近づいたりできる構成となっている。真空処理室101が大きい(重い)場合には、車輪223aの径を大きくしたり、レール上に潤滑油を供給したり、真空処理室101をエアー浮上させるためのエアー噴出し装置を配置することが好ましい。
【0146】
そして、本実施の形態においては、予備真空室102の下部にも移動機構200bが設けられている。移動機構200bは、ベース部201上に配置される。より詳細には、予備真空室102の下部には、車輪223bが回転可能に取り付けられている。ベース部201上には、真空処理室101から予備真空室102へ向かってレール224bが敷かれている。移動機構200bは、車輪223bとレール224bとを含み、車輪223bがレール224b上に配置される。
【0147】
以上のように、車輪223bが回転することによって、ゲートバルブ103および予備真空室102が真空処理室101から離れたり、近づいたりできる構成となっている。予備真空室102が大きい(重い)場合には、車輪223bの径を大きくしたり、レール上に潤滑油を供給したり、予備真空室102をエアー浮上させるためのエアー噴出し装置を配置することが好ましい。
【0148】
<移動機構200aおよび200b>
次に、真空処理室101を移動させるための移動機構200aの構成と予備真空室102を移動させるための移動機構200bの構成について説明する。図20は、真空処理室101(第1の開口部317)とゲートバルブ103とを離間させた状態を示す概略側面図である。
【0149】
図20に示すように、クイックカップリング315aを取り外すことによって、排気配管313aが真空処理室101から取り外される。また、クイックカップリング316aを取り外すことによって、ガス導入管112aが真空処理室101から取り外される。また、電力供給線221が電気コネクタ222から取り外されることによって、電力供給線221が真空処理室101から取り外される。
【0150】
そして、クイックカップリング315bを取り外すことによって、排気配管313bが予備真空室102から取り外される。また、クイックカップリング316bを取り外すことによって、ガス導入管112bが予備真空室102から取り外される。
【0151】
真空処理室101から排気配管313aとガス導入管112aと電力供給線221とが取り外された状態で、真空処理室101の下部に取り付けられた車輪223aがレール224a上を回転することによって、真空処理室101がゲートバルブ103から離れたり近づいたりする。そして、予備真空室102から排気配管313bとガス導入管112bとが取り外された状態で、予備真空室102の下部に取り付けられた車輪223bがレール224b上を回転することによって、予備真空室102およびゲートバルブ103が真空処理室101から離れたり近づいたりする。つまり、本実施の形態に係る真空処理装置1bでは、移動機構200aが真空処理室101を移動させることによって、そして移動機構200bが予備真空室102を移動させることによって、第1の開口部317とゲートバルブ103とを離間するものである。
【0152】
上述したように、第1の開口部317とゲートバルブ103とを離間させることにより、真空処理室101内のメンテナンスを容易に行うことができる。すなわち、真空処理室101の第1の開口部317を介して、真空処理装置1aの使用者は真空処理室101内の電極等の構造物に妨げられることなく、真空処理室101内の清掃作業に必要なスペースを確保することができ、真空処理室101の前方から容易に真空処理室101内の部品を交換することができる。
【0153】
<メンテナンス処理>
本実施の形態に係る真空処理装置1eを用いた真空処理方法は、実施の形態1の真空処理装置1aのそれと同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。以下では、メンテナンス工程(S90)について説明する。
【0154】
図12を参照して、メンテナンス要と判断された場合(図11におけるS83にてYESの場合)、被処理物取出工程(S82)が終了した後に、被処理物搬出工程(S91)と被処理物取出工程(S92)が行われる。被処理物搬出工程(S91)では、前述した被処理物搬出工程(S50)と同様の処理が行われる。被処理物取出工程(S92)では、前述した被処理物取出工程(S82)と同様の処理が行われる。
【0155】
(大気開放工程)
被処理物取出工程(S92)後、ヒータ110の電源をOFFにし、真空処理部104の温度が所定の温度に下がると、ガス導入管112aから真空処理室101内へと窒素ガスがリークされる(S93)。具体的には、真空処理室101内の残留ガスを充分にパージした後、真空処理室101を大気開放する。
【0156】
(取り外し工程)
真空処理室101の排気配管313aおよびガス導入管112aは、クイックカップリング315aおよび316aを取り外すことにより真空処理室101から取り外される。また、電力供給線221は、電気コネクタ222を取り外すことにより真空処理室101から取り外される。さらに、真空処理室101の各部を制御するための信号線および電源供給線も、電気コネクタ222から取り外される。予備真空室102の排気配管313bおよびガス導入管112bは、クイックカップリング315bおよび316bを取り外すことにより予備真空室102から取り外される。そして、真空処理室101とゲートバルブ103とを締結している締結ボルト126を外して、真空処理室101とゲートバルブ103との連結を解除する(S94)。
【0157】
(真空処理室移動工程)
真空処理室101の下部に取り付けられた車輪223aをレール224a上で回転させることによって、真空処理室101をゲートバルブ103から離間するように移動させる(S95)。また、予備真空室102の下部に取り付けられた車輪223bをレール224b上で回転させることによって、予備真空室102とゲートバルブ103とを真空処理室101から離間するように移動させる。この際、移動に必要な動力を軽減するためにガス圧力等により真空処理室101や予備真空室102に浮力を与えるシステムを併用しても良い。
【0158】
(清掃・部品交換工程)
真空処理室101と予備真空室102およびゲートバルブ103とを離間させた後、ゲートバルブ103と反対側に設けられたメンテナンス扉114aと真空処理室101後部とを締結している締結ボルト127を外して、メンテナンス扉114aを開放し、真空処理室101内の清掃および部品交換等を行う(S96)。これにより、真空処理装置1aの使用者が、真空処理室101のゲートバルブ103側の第1の開口部317およびゲートバルブ103と反対側の第2の開口部318から、真空処理室101内にアクセス可能となり、容易に真空処理室101内の清掃および部品交換等のメンテナンス作業を行うことができる。
【0159】
(真空処理室移動工程)
メンテナンス作業が終了すると、締結ボルト127によってメンテナンス扉114aと真空処理室101とを締結する。真空処理室101の下部に取り付けられた車輪223aをレール224a上で回転させ、予備真空室102の下部に取り付けられた車輪223bをレール224b上で回転させることによって、真空処理室101とゲートバルブ103とを接触させる(S97)。
【0160】
(接続工程)
真空処理室101とゲートバルブ103とを接触させると、締結ボルト126によって真空処理室101とゲートバルブ103とを締め付ける。排気装置113aによって、真空処理室101内の真空排気を行い、排圧の上昇の程度を確認したり、ヘリウムリークテストなどによって真空処理室101内の空気の漏れを確認したりする(S98)。
【0161】
(被処理物設置工程)
被処理物設置工程(S84)あるいはメンテナンス工程(S90)が終了すると、真空処理される前の被処理物107が搬入部108に配置されて、設置取出扉114bが密閉される(S84)。
【0162】
なお、ここでは、真空処理室101を移動させるメンテナンス処理について説明したが、実施の形態2と同様に予備真空室102とゲートバルブ103とを移動させてメンテナンス処理を行ってもよいし、実施の形態1と実施の形態2とを組み合わせるようにして、真空処理室101を移動させると共に予備真空室102とゲートバルブ103とを移動させてメンテナンス処理を行ってもよい。
【0163】
[その他の変形例]
以下、上記の実施の形態1〜3に共通する変形例について説明する。上記の実施の形態1〜3においては、ゲートバルブ103が予備真空室102とともに移動するものであった。一方、以下の第1の変形例においては、ゲートバルブ103が真空処理室101とともに移動する。すなわち、ゲートバルブ103が予備真空室102から離間する。そして、以下の第2の変形例においては、ゲートバルブ103および予備真空室102が移動して、ゲートバルブ103と真空処理室101との間で離間した後、ゲートバルブ103が予備真空室102と離間する。
【0164】
<第1の変形例>
図21は、実施の形態1〜3に係る真空処理室の第1の変形例を示す概略側面図である。図21を参照して、実施の形態1〜3に係る真空処理装置1a〜1eに関して、ゲートバルブ103は、真空処理室101に固定されていてもよい。すなわち、ゲートバルブ103が予備真空室102に着脱自在であってもよい。
【0165】
本変形においては、ゲートバルブ103のリブ124aと予備真空室102のリブ123とをボルトで締め付けることによって、真空処理室101と予備真空室102とをゲートバルブ103を介して連結する。一方、ゲートバルブ103のリブ124aおよび予備真空室102のリブ123から当該ボルトを外して、真空処理室101とゲートバルブ103とを移動させることによって、真空処理室101とゲートバルブ103とを予備真空室102から離間させることができる。
【0166】
その結果、真空処理室101とゲートバルブ103とをメンテナンス済みのものに置き換えることが容易になる。真空処理室101とゲートバルブ103とが切り離されていないので、真空処理室101内部のクズ(真空処理室において成膜処理を行う場合に発生するパウダーや、繰り返し行われる成膜処理によって真空処理室の壁面や電極に累積して積層された堆積物が剥がれ落ちたもの)が真空処理装置の外部に落ちない。
【0167】
さらに、真空処理室101から離間するように一体となって移動したゲートバルブ103と真空処理室101において、ゲートバルブ103を真空処理室101から離間させてもよい。
【0168】
たとえば、ゲートバルブ103の下部には移動機構200cが設けられている。移動機構200cは、ベース部201上に配置される。ゲートバルブ103の下部には、車輪223cが回転可能に取り付けられている。ベース部201上には、レール224aが敷かれている。移動機構200cは車輪223cを含み、当該車輪223cがレール224a上に配置される。
【0169】
これにより、車輪223aおよび車輪223cを回転させることによってゲートバルブ103および真空処理室101を予備真空室102から離間させてから、車輪223cのみを回転させることによってゲートバルブ103のみを真空処理室101から離間させることができる。その結果、ゲートバルブ103や真空処理室101のメンテナンス性がより向上する。
【0170】
<第2の変形例>
図22は、実施の形態1〜3に係る真空処理室の第2の変形例を示す概略側面図である。図22を参照して、実施の形態1〜3に係る真空処理装置1a〜1eに関して、さらに、ゲートバルブ103が、予備真空室102と着脱自在であってもよい。
【0171】
たとえば、ゲートバルブ103の下部には移動機構200cが設けられている。移動機構200cは、ベース部201上に配置される。ゲートバルブ103の下部には、車輪223cが回転可能に取り付けられている。ベース部201上には、レール224bが敷かれている。移動機構200cは車輪223cを含み、当該車輪223cがレール224b上に配置される。
【0172】
これにより、車輪223bおよび車輪223cを回転させることによってゲートバルブ103および予備真空室102を真空処理室101から離間させてから、車輪223cのみを回転させることによってゲートバルブ103のみを予備真空室102から離間させることができる。その結果、ゲートバルブ103や予備真空室102のメンテナンス性がより向上する。
【0173】
なお、第1の変形例および第2の変形例のいずれも、実施の形態3に係る真空処理室1eに適用してもよい。その場合、第1の変形例を適用したときには、ゲートバルブ103および真空処理室101が移動して、ゲートバルブ103と予備真空室102との間で離間した後、ゲートバルブ103が真空処理室101と離間する。一方、第2の変形例を適用したときには、ゲートバルブ103および予備真空室102が移動して、ゲートバルブ103と真空処理室101との間で離間した後、ゲートバルブ103が予備真空室102と離間する。
【0174】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0175】
1,1a〜1e 真空処理装置、101 第1の処理室(真空処理室)、102 第2の処理室(予備真空室)、103 ゲートバルブ、104,104a〜104e 真空処理部、105 カソード電極、106 アノード電極、107 被処理物、107a 被処理面、108,108a〜108e 搬入部、111,111a〜111e 加熱装置、114a メンテナンス扉、114b 設置取出扉、119,119a〜119e 搬出部、200a,200b,200c 移動機構、202 搬送手段(搬送部)、204a,204b 支持部、210 スライド機構、223a,223b,223c 車輪、224a,224aa,224ab,224ac,224ad,224b,224ba,224bb,224bc,224bd レール。
【技術分野】
【0001】
本発明は、被処理物に真空処理を施す真空処理装置および真空処理工場に関し、特に、被処理物を収容して真空処理を施す第1の処理室と、真空処理される前の被処理物と真空処理された後の被処理物とを収容する真空排気可能な第2の処理室とを有する真空処理装置および真空処理工場に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体膜、絶縁膜および金属膜等の成膜やエッチングに用いられる従来の真空処理装置は、一般的にロードロック室と真空処理室とを備えている。ロードロック室においては、基板が搬入された後に真空排気が行われて、基板が予備加熱される。真空処理室においては、ロードロック室で加熱された基板が搬入されて、基板に対して成膜またはエッチング処理が施される。このような真空処理装置においては、生産効率を向上させるために、真空処理室で連続して基板を処理する必要があり、予備加熱された基板を連続して供給する必要がある。そのため、真空処理室から基板が搬出されるアンロードロック室をさらに設けた真空処理装置が用いられている。
【0003】
特開2001−239144号公報(特許文献1)には、ロードロック室とアンロードロック室とを兼用した真空予備加熱室を設けた真空処理装置が開示されている。このような構成では、真空処理装置の設置面積を低減できるという利点がある。また、特開2001−239144号公報(特許文献1)に記載された真空処理装置は、基板を予備加熱する真空予備加熱装置と、真空予備加熱装置から搬送された基板を処理する処理室とを備えるとともに、真空予備加熱装置内の複数の基板搬送手段のうち任意の基板搬送手段によって処理室で処理された基板を搬送するものである。これによって、処理室で基板を処理しているときに、真空予備加熱室で別の基板に対して予備加熱が可能となり、処理後の基板を処理室から取り出すときに予備加熱された基板を処理室に取り込むことができるようになりうる。つまり、予備加熱のための待ち時間が少なくなって生産効率が向上する、という効果を有する。
【0004】
また、米国特許第4289598号明細書(特許文献2)には、カソード電極とアノード電極の対を複数対配置したプラズマ処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2001−239144号公報
【特許文献2】米国特許第4289598号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特開2001−239144号公報(特許文献1)に記載された真空装置の真空処理室には、基板に真空処理を施すための複数の部材が配置されており、真空処理室の内側に位置する部材のメンテナンス性が悪い。そして、たとえば、特開2001−239144号公報(特許文献1)に記載された真空装置に、米国特許第4289598号明細書(特許文献2)に記載されたようなカソード電極とアノード電極の対を搬送方向と垂直方向に複数対配列した構成を採用すると、真空処理室の内側に位置する部材のメンテナンス性はさらに悪くなる。
【0007】
通常の真空処理装置は、真空処理室の上面又は側面を開口するための開口扉が設けられており、その開口扉を介してメンテナンスが行われる。しかし、たとえば、カソード電極とアノード電極の対からなる真空処理部を複数配列した構成とすると、真空処理室内部の開口扉付近に配置された部材のメンテナンス性は良いが、真空処理室の内側(開口扉から遠い位置)にある部材のメンテナンス性が悪くなる。特に、開口部扉から真空処理装置の内部までの距離が長いため、大型基板に対応した真空処理装置のメンテナンスは非常に困難である。
【0008】
本発明は問題点を解決するためになされたものであって、本発明の主たる目的は、真空処理装置の真空処理室内部のメンテナンス性を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の1つの局面に従うと、被処理物に真空処理を施すための真空処理装置が提供される。真空処理装置は、被処理物を第1の開口部を通じて受け入れて収容する第1の処理室を備える。第1の処理室は、被処理物を支持して真空処理を施す真空処理部を含む。真空処理装置は、真空処理される前の被処理物と、真空処理された後の被処理物とを収容する真空排気可能な第2の処理室をさらに備える。第2の処理室は、真空処理される前の被処理物を支持する搬入部と、真空処理された後の被処理物を支持する搬出部とを含む。真空処理装置は、第1の開口部と第2の処理室との間に、第1の開口部と着脱可能に介装されるゲート部をさらに備える。ゲート部は、当該ゲート部を介して接続された第1の処理室と第2の処理室とを遮断および連通する。真空処理装置は、第1の開口部およびゲート部を通じて、真空処理される前の被処理物を搬入部から真空処理部へと搬入し、真空処理された後の被処理物を真空処理部から搬出部へと搬出する搬送装置と、第1の処理室と第2の処理室とを離間させる移動機構とをさらに備える。
【0010】
好ましくは、移動機構は、第1の処理室をゲート部から離間させる。
好ましくは、真空処理装置は、移動機構と第2の処理室とを支持するベース部をさらに備える。移動機構は、第1の処理室の下部に取り付けられた車輪と、ベース部に載置されるレールとを含む。
【0011】
好ましくは、真空処理装置は、少なくとも1つの他の第1の処理室をさらに備える。移動機構は、他の第1の処理室と第2の処理室とを離間させる。真空処理装置は、他の第1の処理室を、移動機構による第1の処理室の移動方向と垂直な方向にスライドさせるスライド機構をさらに備える。
【0012】
好ましくは、第1の処理室は、被処理物の搬入方向に垂直な配列方向に並べて配置される複数の真空処理部を含む。第2の処理室は、配列方向に並べて配置される複数の搬入部と、配列方向に並べて配置される複数の搬出部とを含む。複数の搬入部の配列間隔と、複数の搬出部の配列間隔と、複数の真空処理部の配列間隔とが略同一である。
【0013】
好ましくは、第1の開口部は、ゲート部との接続箇所に、真空処理部の断面よりも大きく形成される。
【0014】
好ましくは、第1の処理室には、第1の開口部と対向する壁面に第2の開口部が形成される。第1の処理室は、第2の開口部を密閉および開放するための扉をさらに含む。
【0015】
さらに好ましくは、第2の開口部は、真空処理部の断面よりも大きく形成される。
この発明の別の局面に従うと、上記の真空処理装置が配置される真空処理工場が提供される。真空処理工場は、ゲート部を介して接続された状態の第1の処理室と第2の処理室とが配置される真空処理エリアと、第2の処理室から離間された状態の第1の処理室が配置されるメンテナンスエリアとが規定される。第1の処理室は、メンテナンスが行われる際に、移動機構によってメンテナンスエリアへと移動し、メンテナンスが終了した際に、移動機構によって真空処理エリアへと移動する。
【発明の効果】
【0016】
この発明によれば、真空処理装置の真空処理室内部のメンテナンス性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】実施の形態1に係る真空処理装置を示す概略側面図である。
【図2】実施の形態1に係る真空処理装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図3】真空処理装置を示す概略平面断面図である。
【図4】被処理物および搬送部を示す概略図である。
【図5】実施の形態1に係る真空処理室をゲートバルブから離間させた状態を示す概略側面図である。
【図6】図5におけるVI矢視概略背面図である。
【図7】図5におけるVII矢視概略正面図である。
【図8】図5におけるVIII矢視概略背面図である。
【図9】真空処理装置における真空処理方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図10】設置工程の処理手順を示すフローチャートである。
【図11】設置・取出工程の処理手順を示すフローチャートである。
【図12】メンテナンス工程の処理手順を示すフローチャートである。
【図13】実施の形態1に係る真空処理装置の変形例を示す概略平面図である。
【図14】実施の形態2に係る真空処理装置を示す概略側面図である。
【図15】実施の形態2に係る真空処理装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図16】実施の形態2に係る真空処理室をゲートバルブから離間させた状態を示す概略側面図である。
【図17】実施の形態2に係る真空処理装置の変形例を示す概略平面図である。
【図18】実施の形態3に係る真空処理装置を示す概略側面図である。
【図19】実施の形態3に係る真空処理装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図20】実施の形態3に係る真空処理室をゲートバルブから離間させた状態を示す概略側面図である。
【図21】実施の形態1〜3に係る真空処理室の第1の変形例を示す概略側面図である。
【図22】実施の形態1〜3に係る真空処理室の第2の変形例を示す概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお以下の説明では、同一の部品については同一の符号を付すものとし、その部品の名称や機能が同一である場合には、その部品についての詳細な説明は繰り返さない。
【0019】
まず、実施の形態1に係る真空処理装置1a(1b)は、後述する真空処理室101を移動させることによって、真空処理室101を後述する予備真空室102およびゲートバルブ103から離間させるものである。実施の形態2に係る真空処理装置1c(1d)は、予備真空室102およびゲートバルブ103を移動させることによって、予備真空室102およびゲートバルブ103を真空処理室101から離間させるものである。実施の形態3に係る真空処理装置1eは、真空処理室101と、予備真空室102およびゲートバルブ103とを移動させることによって、真空処理室101と、予備真空室102およびゲートバルブ103とを離間させるものである。
【0020】
より詳細には、以下の実施の形態1〜3に係る真空処理装置1a〜1eは、真空処理室101と、予備真空室102およびゲートバルブ103とを離間させることによって、後述する真空処理室101の第1の開口部317とゲートバルブ103とを離間させるものである。その結果、真空処理装置1a〜1eの使用者は、ゲートバルブ103を介すことなく、あるいはゲートバルブ103が邪魔にならない状態で、第1の開口部317から真空処理室101の内部のメンテナンスを行うことができる。
【0021】
[実施の形態1]
<真空処理装置の全体構成>
以下では、本実施の形態に係る真空処理装置1aの全体構成について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態に係る真空処理装置1aは、後述する真空処理室101を移動させることによって、真空処理室101と後述する予備真空室102およびゲートバルブ103とを離間させるものである。図1は本実施の形態に係る真空処理装置1aを示す概略側面図である。図2は本実施の形態に係る真空処理装置1aの機能構成を示す機能ブロック図である。
【0022】
まず、真空処理装置1aの概要について説明する。図1および図2に示すように、本実施の形態に係る真空処理装置1aは、予備真空室102(第2の処理室)内の搬入部108に真空処理前の被処理物107が設置される。予備真空室102の内部が減圧されている間に、被処理物107が搬入側加熱装置111によって加熱される。予備真空室102内の気圧が所定の気圧に達し、被処理物107の温度が所定の温度に達すると、ゲートバルブ103が開放される。
【0023】
ゲートバルブ103の開放中に、真空処理後の被処理物107が、真空処理室101(第1の処理室)内の真空処理部104から予備真空室102内の搬出部119へと搬出される。そして、真空処理前の被処理物107が、予備真空室102内の搬入部108から真空処理室101(第1の処理室)の真空処理部104に搬入される。
【0024】
ゲートバルブ103が閉じられた後、真空処理部104において、被処理物107に真空処理が施される。真空処理中に、搬出部119から真空処理後の被処理物107が外部へ取り出され、搬入部108に真空処理前の被処理物107が設置される。
【0025】
本実施の形態に係る真空処理装置1aは、真空処理が所定の回数あるいは所定の期間行われた後に、移動機構200aによって真空処理室101と予備真空室102(ゲートバルブ103)とが離間される。真空処理装置1aの保守員等は、真空処理室101と予備真空室102(ゲートバルブ103)とが離間された状態において、容易に真空処理室101内部のメンテナンスを行うことができる。
【0026】
以下、このような機能を実現するための構成について詳述する。
図1および図2に示すように、真空処理装置1aは、真空処理が行われる真空処理室101と、ゲートバルブ103と、真空処理室101とゲートバルブ103を介して接続される真空排気可能な予備真空室102とを含む。
【0027】
真空処理室101には、真空処理室101内を排気する真空排気装置113aが排気配管313aを介して接続されている。真空排気装置113aと真空処理室101の間には、ガス導入管112aから導入されたガスの真空処理室101内における圧力を一定に保つための圧力調整バルブ118が設けられている。排気配管313aにはクイックカップリング315aが設けられており、クイックカップリング315aによって真空処理室101から排気配管313aが容易に取り外される構成となっている。
【0028】
予備真空室102には、予備真空室102内を排気する真空排気装置113bが排気配管313bを介して接続されている。真空排気装置113a,113bには、例えば真空ポンプ等が使用される。
【0029】
真空処理室101には、プラズマ処理等の真空処理に使用するガスを導入するガス導入管112aが設けられている。ガス導入管112aには、クイックカップリング316aが設けられており、クイックカップリング316aによって真空処理室101からガス導入管112aが容易に取り外される構成となっている。
【0030】
さらに、真空処理室101には、真空処理室101内の電極に電力を供給するための電源219が接続されている。電源219は、インピーダンス整合装置220を介して電力供給線221によって真空処理室101に接続されている。真空処理室101と電力供給線221とは、真空処理室101の外壁に設けられた電気コネクタ222を介して接続されており、真空処理室101から電力供給線221が容易に取り外される構成となっている。
【0031】
真空処理室101のゲートバルブ103と反対側の壁面には、真空処理室101内のメンテナンスを行うためのメンテナンス扉114aが設けられている。メンテナンス扉114aは、真空処理室101内のメンテナンスを行い易いように、真空処理室101のゲートバルブ103の反対側の壁面全体の大きさを有することが好ましい。
【0032】
予備真空室102には、予備真空室102内を大気開放する際に徐々にリーク用ガスを導入するためのガス導入管112bが設けられている。
【0033】
予備真空室102のゲートバルブ103と反対側の壁面には、被処理物107を予備真空室102内に設置したり、被処理物107を予備真空室102内から取り出したりするための設置取出扉114bが設けられている。設置取出扉114bは、搬入部108および搬出部119を移動することなく被処理物107の出し入れができる大きさに構成されることが好ましい。つまり、設置取出扉114bは、その高さが搬入部108および搬出部119の高さよりも長く形成され、その幅が搬入部108および搬出部119の幅よりも長く形成されていることが好ましい。この場合には、搬入部108へ被処理物107を載置した後に、搬入部108と搬出部119とを移動させることなく、搬出部119から被処理物107を取り出すことが可能になる。
【0034】
予備真空室102は、支持部204bを介してベース部201上に載置されている。一方、真空処理室101の下部には移動機構200aが設けられている。移動機構200aは、ベース部201上に配置される。より詳細には、真空処理室101の下部には、車輪223aが回転可能に取り付けられている。ベース部201上には、予備真空室102から真空処理室101へ向かってレール224aが敷かれている。移動機構200aは、車輪223aとレール224aとを含み、車輪223aがレール224a上に配置される。
【0035】
以上のように、車輪223aが回転することによって、真空処理室101がゲートバルブ103および予備真空室102から離れたり、近づいたりできる構成となっている。真空処理室101が大きい(重い)場合には、車輪223aの径を大きくしたり、レール上に潤滑油を供給したり、真空処理室101をエアー浮上させるためのエアー噴出し装置を配置することが好ましい。
【0036】
図3は本実施の形態に係る真空処理装置1aの内部を示す概略平面図である。図2および図3に示すように、真空処理室101内には、複数の真空処理部104a〜104eが設けられている。以下では、真空処理部104a〜104eを総称して真空処理部104とも記す。各々の真空処理部104は、平行平板型の電極構造を有するカソード電極105とアノード電極106の対を有する。カソード電極105には、電源219からインピーダンス整合装置220および電力供給線221を介して交流電力が供給される。アノード電極106は接地されている。
【0037】
真空処理室101内には、各々の真空処理部104のアノード電極106側に、被処理物107を加熱するための真空処理側加熱装置110が設置されている。真空処理側加熱装置110には、一般的にランプヒータや抵抗体の発熱を利用したヒータなどが使用される。但し、真空処理側加熱装置110は、アノード電極106と一体である必要はなく、アノード電極106と分離して設けられていても良い。被処理物107は、アノード電極106と平行に、かつ、アノード電極106と電気的に接続されるように設置される。
【0038】
本実施の形態においては、各々の真空処理部104において、被処理物107が、カソード電極105とアノード電極106との間に発生するプラズマによってプラズマ処理(真空処理)される。真空処理としては、例えば、プラズマCVD(Chemical vapor deposition)による成膜が挙げられるが、これに限られず、スパッタ法や蒸着法等による成膜又はプラズマエッチング等も含む。
【0039】
予備真空室102内には、複数の搬入部108a〜108eが設けられている。以下では、搬入部108a〜108eを総称して搬入部108とも記す。各々の搬入部108には真空処理室101で真空処理される前の被処理物107が配置される。各々の搬入部108は、被処理物107を予備過熱するためのヒータ(搬入側加熱装置)111を有する。
【0040】
それぞれの搬入部108a〜108eに設けられたヒータ111a〜111eは、各搬入部108a〜108eに保持される被処理物107と各ヒータ111a〜111eとの相対的な位置関係が(両者の間隔が)、各搬入部108a〜108e間において略同一となるように設置される。すなわち、搬入部108aに収納される被処理物107とヒータ111aとの相対的な位置関係は、その他の搬入部108b〜108eにおいても略同一である。
【0041】
また、予備真空室102内には、複数の搬出部119a〜119eが設けられている。以下では、搬出部119a〜119eを総称して搬出部119とも記す。各々の搬出部119には、真空処理室101で真空処理された後の被処理物107が載置され、真空処理された後の被処理物107は各々の搬出部119から予備真空室102外部へと取り出される。
【0042】
ここで、複数の搬入部108a〜108e同士は、搬入部108a〜108eに保持されるそれぞれの被処理物107の(被処理面107a同士の)間隔と複数の真空処理部104a〜104eに保持されるそれぞれの被処理物107の(被処理面107a同士の)間隔とが略同一となるように並べて配置されている。同様に、複数の搬出部119a〜119e同士も、搬出部119a〜119eに保持される被処理物107の間隔と複数の真空処理部104a〜104eに保持される被処理物107の間隔とが略同一となるように並べて配置されている。
【0043】
図3に示すように、本実施の形態に係る真空処理装置1aでは、予備真空室102内の搬入部108a〜108eおよび搬出部119a〜119eが、それらの移動方向Yに沿って交互に並べて配置されている。すなわち、搬入部108a〜108eおよび搬出部119a〜119eは、搬入部108a〜108eおよび搬出部119a〜119eの移動方向Yに沿って、右(図3においては上)から搬出部119a・搬入部108a・搬出部119b・・・搬入部108eの順に、並べて配設されている。
【0044】
搬入部108a〜108eおよび搬出部119a〜119eは、被処理物107の搬送方向Xに垂直な方向Yに所定距離離れて配置されており、それらの配列方向Y(図3における上下方向)に所定距離だけ移動可能に構成されている。
【0045】
本実施の形態における搬入部108a〜108eおよび搬出部119a〜119eの移動距離は、互いに隣り合う搬入部108aおよび搬出部119aに保持される被処理物107の被処理面107a同士の間隔と略等しい距離である。例えば、搬入部108a〜108eおよび搬出部119a〜119eは、搬入部108aと搬出部119aに保持される被処理物107の被処理面107aの間隔分の距離117だけ移動可能である。
【0046】
より詳細には、それぞれの搬入部108a〜108eは、搬入部移動装置150aによってY方向へ移動する。それぞれの搬出部119a〜119eは、搬出部移動装置150bによってY方向へ移動する。ここで、搬入部108a〜108eと搬出部119a〜119eとは、それぞれが別々にY方向へ移動する構成であっても良いし、それらが一体となってY方向へ移動する構成であっても良い。真空処理装置1a自体の装置構成を簡略化するためには、搬入部移動装置150aと搬出部移動装置150bとが連動して移動し、搬入部108a〜108eと搬出部119a〜119eとが一体となって移動する構成が好ましい。
【0047】
具体的には、搬入部108と搬出部119とを同一のフレーム(図示しない。)によって支持し、フレームがY方向に敷かれたレール(図示しない。)上をスライドする構成が挙げられる。
【0048】
そして、搬入部108および搬出部119の移動方向Yは、被処理物107の搬送方向X(図3において左右方向)に対して直角な方向であることが好ましく、図3に示すY方向であっても良いし、図3における紙面に垂直な方向(搬送方向Xと移動方向Yに対して共に直角な方向、以下Z方向とする。)であっても良い。つまり、被処理物107を後述する真空処理部104の搬送部202Aに受け渡しし易い位置まで、搬入部108や搬出部119が移動できれば良い。すなわち、Y方向およびZ方向の少なくともいずれかの成分を含む方向に搬入部108と搬出部119とを配列して、搬入部108と搬出部119とを当該方向へと移動できる構成とすることが好ましい。
【0049】
なお、本実施の形態においては、図3を平面図として、Z方向を垂直方向としているが、図3を側面図として、Y方向を垂直方向とした形態であってもよい。
【0050】
真空処理室101と予備真空室102の間に設けられたゲートバルブ103は開閉可能であり、ゲートバルブ103を開けることによって、真空処理室101内部と予備真空室102内部とが連通される。予備真空室102内を真空にした状態でゲートバルブ103を開放することによって、真空処理室101内の真空状態を維持したままで、真空処理室101と予備真空室102との間で被処理物107を搬送することができる。
【0051】
真空処理室101および予備真空室102には搬送部202が設けられている。搬送部202は、搬入部108から真空処理部104への被処理物107の搬送と、真空処理部104から搬出部119への被処理物107の搬送が出来れば良く、真空処理室101もしくは予備真空室102の何れか、または両方に設けられていれば良い。
【0052】
本実施の形態に係る真空処理装置1aにおいては、前述したように、搬入部108と搬出部119とをそれらが並ぶ方向(配列方向Y)に移動可能とし、真空処理部104と搬入部108とが、また、真空処理部104と搬出部119とが、被処理物107の搬送方向Xに直線的に並び得るように構成されている。つまり、前述したように、真空処理装置1aは、搬入部108および搬出部119を移動させるための移動装置(搬入部移動装置150aおよび搬出部移動装置150b)を装備することにより、搬送部202によって被処理物107を直線的に搬送できる構成になっている。
【0053】
図2および図3に示すように、本実施の形態における搬送部202は、搬入部108に設けられて真空処理前の被処理物107を保持する搬入側搬送部202Bと、搬出部119に設けられて真空処理後の被処理物107を保持する搬出側搬送部202Cと、真空処理部104に設けられて真空処理される被処理物107を保持する真空処理側搬送部202Aとから構成されている。それぞれの搬送部202A・202B・202Cの構成は略同一の構成となっているため、以下では真空処理部104に設けられた真空処理側搬送部202Aについて説明する。
【0054】
図4(a)は被処理物107の被処理面107a側から見た被処理物107および搬送部202の側面図であり、図4(b)は図4(a)におけるIVb−IVb矢視概略断面図である。図4(a)および図4(b)に示すように、被処理物107は、水平方向に回動軸を有する駆動ローラ202c上に載置されている。被処理物107の側面は、従動ローラ202aおよび従動ローラ202bにより側方から支持されている。駆動ローラ202cはモータ等によって回動されるものであって、被処理物107を直線的に搬送方向Xへと移動させるものである。
【0055】
このような構成とすることにより、真空処理が施される前の被処理物107を真空処理部104に搬送して、被処理面107aに真空処理を施すことができ、真空処理が施された後の被処理物107を搬出部119に搬送することができる。詳しくは、搬入部108の搬送部202Bと真空処理部104の搬送部202Aとが、真空処理される前の被処理物107を搬入部108から真空処理部104へと搬入し、真空処理部104の搬送部202Aと搬出部119の搬送部202Cとが、真空処理された後の被処理物107を真空処理部104から搬出部119へと搬出する構成になっている。被処理物107を搬送方向Xに沿って直線的に移動させる場合、このようにローラ202a・202b・・・やガイドやレールや溝等を利用して、被処理物107にモータ等により推進力を与えるような簡易な構成の搬送系を採用することができる。
【0056】
本実施の形態においては、被処理面107aが水平面に対して垂直な方向になるように、被処理物107を設置する構成としたが、前述したように、どのような角度で被処理物107を保持しても良いものとする。
【0057】
<移動機構200a>
次に、真空処理室101を予備真空室102に対して移動させるための移動機構200aの構成について説明する。図5は、真空処理室101をゲートバルブ103から離間させた状態を示す概略側面図である。図5に示すように、クイックカップリング315aを取り外すことによって、排気配管313aが真空処理室101から取り外される。また、クイックカップリング316aを取り外すことによって、ガス導入管112aが真空処理室101から取り外される。また、電力供給線221が電気コネクタ222から取り外されることによって、電力供給線221が真空処理室101から取り外される。
【0058】
真空処理室101から排気配管313aとガス導入管112aと電力供給線221とが取り外された状態で、真空処理室101の下部に取り付けられた車輪223aがレール224a上を回転することによって、真空処理室101がゲートバルブ103から離れたり近づいたりする。つまり、本実施の形態に係る真空処理装置1aでは、移動機構200aが真空処理室101を移動させることによって、真空処理室101を、より詳細には後述する第1の開口部317をゲートバルブ103から離間するものである。
【0059】
図6は、図5におけるVI矢視概略背面図である。すなわち、図6は、ゲートバルブ103から真空処理室101を離間した状態において、真空処理室101側から見たゲートバルブ103を示す概略背面図である。図6に示すように、ゲートバルブ103と真空処理室101との間の気密を確保するために、ゲートバルブ103の周囲には真空シール用のOリング103aが設けられている。たとえば、Oリング103aは、ゲートバルブ103の周囲に形成されたアリ溝(パッキン溝)に嵌め込まれている。そして、Oリング103aのアリ溝から飛び出している部分が、真空処理室101がゲートバルブ103に接続された際の圧力によって変形し、真空処理室101の周囲に密着する。このようにして、真空処理室101とゲートバルブ103との間がシールされる。
【0060】
図1、図5、図6に示すように、ゲートバルブ103後端部の周囲には、リブ123が形成されている。リブ123には、ボルト孔123bが形成されている。
【0061】
図7は、図5におけるVII矢視概略正面図である。すなわち、図7は、ゲートバルブ103から真空処理室101を離間した状態において、ゲートバルブ103側から見た真空処理室101を示す概略正面図である。真空処理室101のゲートバルブ103と接続される側には、第1の開口部317が形成されている。真空処理室101がゲートバルブ103から離間された際に、真空処理室101内の良好なメンテナンス性を確保するために、第1の開口部317は、正面視において真空処理部104a〜104eの大きさより大きく開口されることが好ましい。すなわち、正面視において、第1の開口部317が真空処理室101内に配置されている真空処理部104a〜104eを内包するように、第1の開口部317が形成されている。
【0062】
図1、図5、図7に示すように、真空処理室101前端部の周囲には、リブ124aが形成されている。リブ124aには、ボルト孔124bが形成されている。
【0063】
これによって、図1、図6、図7に示すように、真空処理室101をゲートバルブ103に接触させた状態で、ゲートバルブ103後端部のリブ123と真空処理室101前端部のリブ124aとを締結ボルト126によって締め付けることによって、真空処理室101をゲートバルブ103に押し付けて固定することができる。逆に、図5、図6、図7に示すように、ゲートバルブ103後端部のリブ123と真空処理室101前端部のリブ124aから締結ボルト126を取り外し、真空処理室101とゲートバルブ103との連結を解除して、移動機構200aを介して真空処理室101をゲートバルブ103から離間させることができる。
【0064】
図8は、図5におけるVIII矢視概略背面図である。すなわち、図8は、メンテナンス扉114aが開放された状態において、ゲートバルブ103の反対側から見た真空処理室101を示す概略背面図である。図8に示すように、真空処理室101には、メンテナンス扉114aにより開閉可能な第2の開口部318が形成されている。第2の開口部318も第1の開口部317と同様に、開口サイズが大きい程メンテナンスには好ましい。本実施の形態では、メンテナンス扉114aを開放することによって真空処理室101内の背面全体が開口するように、第2の開口部318が形成されている。
【0065】
メンテナンス扉114aが開放された際に、真空処理室101内の良好なメンテナンス性を確保するために、第2の開口部318は、背面視において真空処理部104a〜104eの大きさより大きく開口されることが好ましい。すなわち、背面視において、第2の開口部318が真空処理室101内に配置されている真空処理部104a〜104eを内包するように、第2の開口部318が形成されている。
【0066】
真空処理室101背面の第2の開口部318周囲には、ゲートバルブ103の周囲と同様に、アリ溝が形成されており、アリ溝にOリング101aが嵌められている。メンテナンス扉114aが閉じられた際に、Oリング101aによってメンテナンス扉114aと真空処理室101背面の周囲とがシールされ、真空処理室101内の真空を保つことができる。
【0067】
具体的には、メンテナンス扉114aは、左辺を軸にして回転可能に、真空処理室101に接続されている。真空処理室101の後端部周囲には、リブ124cが形成されている。リブ124cにはボルト孔124dが形成されている。メンテナンス扉114aの周囲には、リブ125が形成されている。リブ125には、図示しないボルト孔が形成されている。
【0068】
図1、図5、図8に示すように、メンテナンス扉114aを回転させて、メンテナンス扉114aをOリング101aに密着させた状態で、メンテナンス扉114aのリブ125と真空処理室101のリブ124cとを締結ボルト127で締結することにより、真空処理室101の後部を密閉させる。逆に、締結ボルト127を取り外すことによりメンテナンス扉114aのリブ125と真空処理室101のリブ124cとの締結を解除し、メンテナンス扉114aを回転させて、真空処理室101の後部を開放する。
【0069】
上述したように、ゲートバルブ103と離間するように真空処理室101を移動することにより、真空処理室101内のメンテナンスを容易に行うことができる。すなわち、真空処理室101の第1の開口部317が形成されていることにより、真空処理装置1aの使用者は真空処理室101内の電極等の構造物やゲートバルブ103に妨げられることなく、真空処理室101内の清掃作業に必要なスペースを確保することができ、真空処理室101の前方から容易に真空処理室101内の部品を交換することができる。
【0070】
また、メンテナンス扉114aを開放することによって、真空処理室101の後方が開放できるので、真空処理室101の使用者が真空処理室101の後方からも真空処理室101内部にアクセスすることが可能となり、真空処理室101内のメンテナンスの作業性が向上する。つまり、本実施の形態に係る真空処理装置1aにおいては、保守員等が真空処理室101の前方(第1の開口部317)と後方(第2の開口部318)から真空処理室101の内部のメンテナンスを行うことが可能であり、真空処理室101内の前部と後部の両方を容易にメンテナンスすることができる。
【0071】
<真空処理装置における真空処理>
以下、本実施の形態に係る真空処理装置1aを用いた真空処理方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。図2に示したように、真空処理装置1aの各装置には、ケーブルやインタフェースを介して制御装置100が接続されており、以下の工程は主に制御装置100による操作によって行われるものである。具体的には、制御装置100には、真空処理装置1aの制御用のプログラムが記憶されているメモリ98や、当該プログラムを読み込んで真空処理装置1aを制御するCPU99とが内蔵されている。本実施の形態においては、真空処理装置1aによって行われる真空処理は、制御装置100上で実行されるソフトウェアによって制御されるものとする。
【0072】
図9は本実施の形態に係る真空処理装置1aにおける真空処理方法の処理手順を示すフローチャートである。
【0073】
(被処理物設置工程)
図9に示すように、まず、制御装置100は、ガス導入管112bを開放して予備真空室102内に窒素ガスを導入しリークする。予備真空室102内が大気圧になると、設置取出扉114bが開放されて予備真空室102内部が大気開放される。この状態において、真空処理される前の被処理物107が搬入部108へと配置される。被処理物107が搬入部108に配置されると、設置取出扉114bが密閉される(ステップ10、以下ステップをSと略す。)。
【0074】
(加熱工程)
次に、排気装置113bが稼動され、予備真空室102内の真空排気が行われる。同時に、ヒータ111の電源がONされ、被処理物107が加熱される(S20)。
【0075】
(被処理物搬入工程)
被処理物107の温度が所定の温度になり、予備真空室102内の真空度が所定の真空度に達した後、真空処理室101と予備真空室102とを連通および遮断するゲートバルブ103が開放される。そして、真空処理室101内と予備真空室102内とが真空に維持された状態において、搬送部202によって予備真空室102内の搬入部108から真空処理室101内の真空処理部104へと真空処理前の被処理物107が搬入される(S30)。被処理物107が真空処理部104へ搬入された後、ヒータ111の電源がOFFになり、ゲートバルブ103が遮断される。ここで、搬入部108が搬送用の所定位置(搬入部108と真空処理部104とが一直線上に並ぶ位置)まで移動されるタイミングについては、ゲートバルブ103が開放される前であっても後であっても開放中であっても良いものとする。
【0076】
(真空処理工程)
制御装置100は、カソード側の電圧を印加して、真空処理部104に搬入された被処理物107に対してプラズマCVD法等によりシリコン膜等を成膜する(S40−1)。真空処理室101内の真空処理側加熱装置110は、真空処理装置1aの稼動中は常に電源が入れられており、被処理物107の温度を、たとえば170℃に保持するように、制御装置100によって出力制御されている。
【0077】
詳しくは、ゲートバルブ103が遮断されると、まず水素ガスとシランガスからなる反応ガスがガス導入管112aから真空処理室101内へと導入され、圧力調整バルブ118によって、真空処理室101内の圧力が所定の圧力に調整される。次に、カソード電極105に高周波電力(例えば13.56MHzの周波数)が給電され、カソード電極105とアノード電極106との間にプラズマが発生する。当該プラズマにより反応ガスが分解されて、被処理物107上にシリコン膜が成膜される。所望の膜厚のシリコン膜が成膜された後、制御装置100はカソード電極105への給電を停止して、反応ガスの導入を止めて、真空処理室101内を真空排気する。
【0078】
(設置工程)
図10は、設置工程(S40−2)の処理手順を示すフローチャートである。図9および図10に示すように、被処理物設置工程(S41)と加熱工程(S42)と搬入部・搬出部移動工程(S43)とは(これらの工程をまとめて設置工程S40−2とする。)、真空処理工程(S40−1)を実施中に並行して実施されるものである。
【0079】
(被処理物設置工程)
予備真空室102においては、制御装置100が、搬出部119の温度が所定の温度に下がった後に、ガス導入管112bから予備真空室102内へと窒素ガスを導入してリークする。予備真空室102内が大気圧になった後に、設置取出扉114bが開放されて予備真空室102内が大気開放される。真空処理前の被処理物107が搬入部108に配置されると、設置取出扉114bが密閉される(S41)。
【0080】
(加熱工程)
次に、制御装置100は、排気装置113bを稼動して予備真空室102内の真空排気を開始し、ヒータ111の電源をONして、真空処理される前の被処理物107を加熱する(S42)。
【0081】
(搬入部・搬出部移動工程)
次に、真空処理された後の被処理物107を真空処理部104から搬出部119に搬送方向Xに沿って直線的に搬出できるように、搬入部108および搬出部119が被処理物107が搬送される方向と垂直な方向Yへと移動される(S43)。つまり、真空処理部104と搬出部119とが搬送方向Xの軸線上に並ぶように、真空処理部104と搬出部119との相対位置を調整する。但し、本工程は、被処理物設置工程(S41)の後であればよく、ヒータ111による被処理物107の加熱中に実施される形態であってもよい。
【0082】
(被処理物搬出工程)
予備真空室102内の真空処理前の被処理物107の温度が所定の温度になり、予備真空室102内の真空度が所定の真空度に達し、真空処理室101内の真空処理工程が終了し、真空処理室101内の圧力が所望の圧力となった後に、真空処理室101と予備真空室102とを連通するゲートバルブ103が開放される。次に、搬送部202Cと搬送部202Bとが、真空処理部104から搬出部119へと真空処理された後の被処理物107を直線的に搬出する(S50)。
【0083】
(搬入部・搬出部移動工程)
次に、搬送部202Aが搬入部108に収容されている真空処理前の被処理物107を真空処理部104まで直線的に移動できるように、つまり、搬入部108と真空処理部104とが軸線上に並ぶように、搬入部108および搬出部119を被処理物107が搬送される方向Xと直角の方向Yに移動する(S60)。
【0084】
(被処理物搬入工程)
次に、真空処理側搬送部202Aと搬入側搬送部202Bによって、搬入部108から真空処理部104へ、真空処理される前の被処理物107を直線的に搬入する(S70)。真空処理前の被処理物107を真空処理部104に搬入した後、ゲートバルブ103が密閉され、ヒータ111の電源がOFFになる。
【0085】
(真空処理工程)
前述同様、真空処理部104に搬入された真空処理前の被処理物107にプラズマCVD法によってシリコン膜が成膜される(S80−1)。本工程は前述した真空処理工程(S40−1)と同一の処理が行われるものである。
【0086】
図11は、設置・取出工程の処理手順を示すフローチャートである。図9および図11に示すように、真空処理工程(S80−1)を実施している間に、以下の被処理物取出工程(S82)と、判断工程(S83)と、被処理物設置工程(S84)と、場合によってはメンテナンス工程と(これらの工程をまとめて設置・取出工程S80−2とする。)が並行して実施される。
【0087】
(被処理物取出工程)
シリコン膜が成膜された真空処理後の被処理物107の温度が所定の温度に下がると、ガス導入管112bが予備真空室102内へと窒素ガスを導入してリークする。予備真空室102内が大気圧と略同一になると、設置取出扉114bが開放されて予備真空室102が大気開放されて、真空処理された被処理物107が搬出部119から取り出される(S82)。
【0088】
(判断工程)
被処理物取出工程(S82)後、制御装置100のCPU99は、メモリ98に記憶されている真空処理回数等の管理項目に基づいてメンテナンスすべきか否かを判断する(S83)。具体的には、CPU99は、真空処理工程(S40−1,S80−1)が終了する度に、メモリ98の真空処理回数を更新する。そして、CPU100は被処理物取出工程(S82)が終了する度に、もしくは被処理物取出工程(S82)中に、真空処理回数が予めメモリ98に記憶されている設定回数を超えたか否かを判断する(S83)。
【0089】
メンテナンス要と判断された場合(S83にてYESの場合)、以下のメンテナンス工程(S90)を実施する。一方、メンテナンス不要と判断した場合(S83にてNOの場合)、通常通り被処理物設置工程(S84)が実施される。
【0090】
<メンテナンス処理>
図12は、メンテナンス工程(S90)の処理手順を示すフローチャートである。図12に示すように、メンテナンス要と判断された場合(S83にてYESの場合)、被処理物取出工程(S82)が終了した後に、被処理物搬出工程(S91)と被処理物取出工程(S92)が行われる。被処理物搬出工程(S91)では、前述した被処理物搬出工程(S50)と同様の処理が行われる。被処理物取出工程(S92)では、前述した被処理物取出工程(S82)と同様の処理が行われる。
【0091】
(大気開放工程)
被処理物取出工程(S92)後、ヒータ110の電源をOFFにし、真空処理部104の温度が所定の温度に下がると、ガス導入管112aから真空処理室101内へと窒素ガスがリークされる(S93)。具体的には、真空処理室101内の残留ガスを充分にパージした後、真空処理室101を大気開放する。
【0092】
(取り外し工程)
真空処理室101の排気配管313aおよびガス導入管112aは、クイックカップリング315aおよび316aを取り外すことにより真空処理室101から取り外される。また、電力供給線221は、電気コネクタ222を取り外すことにより真空処理室101から取り外される。さらに、真空処理室101の各部を制御するための信号線および電源供給線も、電気コネクタ222から取り外される。そして、真空処理室101とゲートバルブ103とを締結している締結ボルト126を外して、真空処理室101とゲートバルブ103との連結を解除する(S94)。
【0093】
(真空処理室移動工程)
真空処理室101の下部に取り付けられた車輪223aをレール224a上で回転させることによって、真空処理室101をゲートバルブ103から離間するように移動させる(S95)。この際、移動に必要な動力を軽減するためにガス圧力等により真空処理室101に浮力を与えるシステムを併用しても良い。
【0094】
(清掃・部品交換工程)
真空処理室101をゲートバルブ103から離間させた後、ゲートバルブ103と反対側に設けられたメンテナンス扉114aと真空処理室101後部とを締結している締結ボルト127を外して、メンテナンス扉114aを開放し、真空処理室101内の清掃および部品交換等を行う(S96)。これにより、真空処理装置1aの使用者が、真空処理室101のゲートバルブ103側の第1の開口部317およびゲートバルブ103と反対側の第2の開口部318から、真空処理室101内にアクセス可能となり、容易に真空処理室101内の清掃および部品交換等のメンテナンス作業を行うことができる。
【0095】
(真空処理室移動工程)
メンテナンス作業が終了すると、締結ボルト127によってメンテナンス扉114aと真空処理室101とを締結する。真空処理室101の下部に取り付けられた車輪223aをレール224a上で回転させることによって、真空処理室101をゲートバルブ103に接触させる(S97)。
【0096】
(接続工程)
真空処理室101をゲートバルブ103に接触させると、締結ボルト126によって真空処理室101とゲートバルブ103とを締め付ける。排気装置113aによって、真空処理室101内の真空排気を行い、排圧の上昇の程度を確認したり、ヘリウムリークテストなどによって真空処理室101内の空気の漏れを確認したりする(S98)。
【0097】
(被処理物設置工程)
被処理物設置工程(S84)あるいはメンテナンス工程(S90)が終了すると、真空処理される前の被処理物107が搬入部108に配置されて、設置取出扉114bが密閉される(S84)。
【0098】
その後、図9に示すように、制御装置100は、予備真空室102内の真空排気を開始し、ヒータ111の電源をONし、搬入部108において真空処理される前の被処理物107を加熱する(S20)。そして、被処理物搬入工程(S30)と真空処理工程(S40−1)と設置工程(S40−2)とが行われる。以降、図9〜図12に示すように、制御装置100は、被処理物搬出工程(S50)から真空処理工程(S80−1)および設置・取出工程(S80−2)が繰り返される。
【0099】
一連の工程を実施することにより、真空処理部104で真空処理される被処理物107の入替えを効率的に行うことができ、また、真空処理工程実施中に前に真空処理した被処理物107の冷却および次に真空処理する被処理物107の加熱を行うことができ、真空処理装置1aのタクトタイム(1個当たりの被処理物107に必要な工程作業時間)を短縮することができる。加えて、真空処理室101内にカソード電極105やアノード電極106などの複数の部材が配置されている場合であっても、保守員等が容易に真空処理室101内部のメンテナンスを行うことができる。
【0100】
<真空処理装置の変形例>
真空処理装置1bは複数の真空処理室101a,101bを含んでもよい。この場合には、ゲートバルブ103から切り離した真空処理室101aを、予めメンテナンスが完了した別の真空処理室101bと交換できることが好ましい。これにより、メンテナンス時間を短縮することができ、真空処理装置1bの停止時間を短くすることができる。
【0101】
図13は、真空処理装置1bの変形例を示す概略平面図である。図13に示すように、真空処理装置1bは、複数の真空処理室101a,101bとスライド機構210を有する。真空処理室101を移動させるためのレール224aは、ベース部201に固設されている第1レール224aaと、第1レール224aaが敷かれた方向と垂直な方向へスライド可能に設けられる第2レール224abと、ベース部201に固設されている第3レール224ac(第4レール224ad)とを含む。
【0102】
第3レール224ac(第4のレール224ad)は、真空処理室101a,101b毎にベース部201に設けられている。すなわち、本変形例に係る移動機構200aは、第1の真空処理室101a下部に枢支された車輪223aと、第2の真空処理室101b下部に枢支された車輪223aと、ベース部201に敷かれている第1レール224aaと、スライド機構210に載置されるとともにスライド機構210によってスライドされる第2レール224abと、第1の真空処理室101aが載置されるための第3レール224acと、第2の真空処理室101bが載置されるための第4レール224adとを含む。
【0103】
そして、スライド機構210によって、第2レール224abは、第1レール224aaおよび第3レール224acの間の両者の軸線上から、第4レール224adの軸線上へとスライド可能に構成されている。より詳細には、第2レール224abはスライド機構210上に載置され、スライド機構210は図示しないモータなどによってスライドする構成であってもよいし、手動によってスライドする構成であってもよい。
【0104】
ただし、真空処理装置1bが第2レール224abを含まない構成とし、第3レール224acおよび第4レール224adをスライド機構210によってスライドさせる構成としてもよい。
【0105】
このように構成することによって、メンテナンスが必要になった真空処理室101aをゲートバルブ103から取り外して、第1レール224aaと、第2レール224abと、スライド機構210と、第3レール224acとを介して真空処理エリア402からメンテナンスエリア401まで移動させることができる。
【0106】
そして、予めメンテナンスが完了している別の真空処理室101bをメンテナンスエリア401から第4レール224adと、第2レール224abと、スライド機構210と、第1レール224aaとを介して真空処理エリア402まで移動させて、ゲートバルブ103に接続することも可能である。より詳細には、真空処理室101bを、第4レール224adと第2レール224abとを介してスライド機構210上に移動させて、スライド機構210を第2レール224abと第1レール224aaとが直線上に並ぶようにスライドさせる。そして、真空処理室101bを、第2レール224abと第1レール224aaとを介して、ゲートバルブ103に連結させる。
【0107】
(真空処理における真空処理室交換工程)
本変形例に係る真空処理装置1bにおける真空処理の処理手順は、図9〜図12に示した処理手順と同様であるが、メンテナンス工程(S90)における処理手順が異なる。真空処理装置1bが複数の真空処理室101a,101bを有する場合は、図12に示すメンテナンス工程(S90)において、清掃・部品交換工程(S96)を実施する代わりに、真空処理室交換工程を実行してもよい。すなわち、真空処理室移動工程(S95,S97)において、真空処理室101aをゲートバルブ103から切り離して移動させた上で、予めメンテナンスが完了している別の真空処理室101bをゲートバルブ103に連結することが可能である。
【0108】
このような構成にすることによって、真空処理室101bをゲートバルブ103に連結し、真空処理装置1bが真空処理に復帰した後に、真空処理室101のメンテナンスを行うことが可能となり、メンテナンスのために真空処理を停止する時間を短縮することができる。
【0109】
図13に示すように、真空処理装置1bは、真空処理工場400内に配置されて使用され得る。真空処理工場400内には、ゲートバルブ103を介して接続された状態の真空処理室101と予備真空室102とが配置される真空処理エリア402と、予備真空室102から離間された状態の真空処理室101が配置されるメンテナンスエリア401とが規定(区画)される。好ましくは、真空処理エリア402やメンテナンスエリア401や退避エリアの周囲には、作業者の立ち入りを防止するためのフェンスやガラスが張り巡らされる。そして、真空処理室101は、メンテナンスが行われる際に、移動機構200aによってメンテナンスエリア401へと移動し、そのメンテナンスが終了した際に、移動機構200aによって真空処理エリア402へと移動する。
【0110】
上述したように、真空処理装置1bにおいて、予備真空室102が移動機構200aによって移動するように構成されている場合には、ゲートバルブ103を介して接続された状態の真空処理室101と予備真空室102とが配置される真空処理エリア402と、真空処理室101から離間された状態の予備真空室102が配置される図示しない退避エリアとが規定される。そして、予備真空室102は、真空処理室101あるいは予備真空室102のメンテナンスが行われる際に、移動機構200aによって退避エリアへと移動し、そのメンテナンスが終了した際に、移動機構200aによって真空処理エリア402へと移動する。
【0111】
なお、図13では、真空処理工場400内に真空処理装置1bが配置される場合について説明したが、上記の真空処理装置1も同様に真空処理工場400内に配置される。すなわち、真空処理工場400内に真空処理装置1が配置される場合においても、真空処理工場400には上述したメンテナンスエリア401や真空処理エリア402や退避エリアが設けられる。
【0112】
[実施の形態2]
次に、本発明の実施の形態2について説明する。上述の実施の形態1に係る真空処理装置1aは、真空処理室101を移動させることによって、真空処理室101と予備真空室102とを離間させるものであった。一方、本実施の形態に係る真空処理装置1cは、予備真空室102とゲートバルブ103とを移動させることによって、予備真空室102およびゲートバルブ103を真空処理室101(第1の開口部317)から離間させるものである。
【0113】
<真空処理装置の全体構成>
以下では、本実施の形態に係る真空処理装置1cの全体構成について、図面を参照しながら説明する。図14は、本実施の形態に係る真空処理装置1cを示す概略側面図である。図15は、本実施の形態に係る真空処理装置1cの機能構成を示す機能ブロック図である。なお、以下では、実施の形態1に係る真空処理装置1aと異なる構成について説明するものとし、実施の形態1に係る真空処理装置1aと同様の構成については説明を繰り返さない。
【0114】
まず、排気配管313bにはクイックカップリング315bが設けられており、クイックカップリング315bによって、予備真空室102から排気配管313bが容易に取り外される構成となっている。なお、本実施の形態においては、真空処理室101のクイックカップリング315aの有無は問わない。
【0115】
予備真空室102には、予備真空室102内を大気開放する際に徐々にリーク用ガスを導入するためのガス導入管112bが設けられている。ガス導入管112bには、クイックカップリング316bが設けられており、クイックカップリング316bによって予備真空室102からガス導入管112bが容易に取り外される構成となっている。なお、本実施の形態においては、真空処理室101のクイックカップリング316aの有無は問わない。また、真空処理室101の電気コネクタ222の有無も問わない。
【0116】
真空処理室101は、支持部204aを介してベース部201上に載置されている。一方、予備真空室102の下部には移動機構200bが設けられている。移動機構200bは、ベース部201上に配置される。より詳細には、予備真空室102の下部には、車輪223bが回転可能に取り付けられている。ベース部201上には、真空処理室101から予備真空室102へ向かってレール224bが敷かれている。移動機構200bは、車輪223bとレール224bとを含み、車輪223bがレール224b上に配置される。
【0117】
以上のように、車輪223bが回転することによって、ゲートバルブ103および予備真空室102が真空処理室101から離れたり、近づいたりできる構成となっている。予備真空室102が大きい(重い)場合には、車輪223bの径を大きくしたり、レール上に潤滑油を供給したり、予備真空室102をエアー浮上させるためのエアー噴出し装置を配置することが好ましい。
【0118】
<移動機構200b>
次に、予備真空室102とゲートバルブ103とを真空処理室101に対して移動させるための移動機構200bの構成について説明する。図16は、真空処理室101をゲートバルブ103から離間させた状態を示す概略側面図である。図16に示すように、クイックカップリング315bを取り外すことによって、排気配管313bが予備真空室102から取り外される。また、クイックカップリング316bを取り外すことによって、ガス導入管112bが予備真空室102から取り外される。
【0119】
予備真空室102から排気配管313bとガス導入管112bとが取り外された状態で、予備真空室102の下部に取り付けられた車輪223bがレール224b上を回転することによって、予備真空室102とゲートバルブ103が真空処理室101から離れたり近づいたりする。つまり、本実施の形態に係る真空処理装置1cでは、移動機構200bが予備真空室102とゲートバルブ103とを移動させることによって、予備真空室102とゲートバルブ103とを、真空処理室101から、より詳細には後述する第1の開口部317から離間するものである。
【0120】
上述したように、予備真空室102とゲートバルブ103とを真空処理室101から離間するように移動させることにより、真空処理室101内のメンテナンスを容易に行うことができる。すなわち、真空処理室101の第1の開口部317を介して、真空処理装置1cの使用者は真空処理室101内の電極等の構造物やゲートバルブ103に妨げられることなく、真空処理室101内の清掃作業に必要なスペースを確保することができ、真空処理室101の前方から容易に真空処理室101内の部品を交換することができる。
【0121】
<メンテナンス処理>
本実施の形態に係る真空処理装置1cを用いた真空処理方法は、実施の形態1の真空処理装置1aのそれと同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。以下では、メンテナンス工程(S90)について説明する。
【0122】
図12を参照して、メンテナンス要と判断された場合(図11におけるS83にてYESの場合)、被処理物取出工程(S82)が終了した後に、被処理物搬出工程(S91)と被処理物取出工程(S92)が行われる。被処理物搬出工程(S91)では、前述した被処理物搬出工程(S50)と同様の処理が行われる。被処理物取出工程(S92)では、前述した被処理物取出工程(S82)と同様の処理が行われる。
【0123】
(大気開放工程)
被処理物取出工程(S92)後、ヒータ110の電源をOFFにし、真空処理部104の温度が所定の温度に下がると、ガス導入管112aから真空処理室101内へと窒素ガスがリークされる(S93)。具体的には、真空処理室101内の残留ガスを充分にパージした後、真空処理室101を大気開放する。
【0124】
(取り外し工程)
予備真空室102の排気配管313bおよびガス導入管112bは、クイックカップリング315bおよび316bを取り外すことにより予備真空室102から取り外される。そして、真空処理室101とゲートバルブ103とを締結している締結ボルト126を外して、真空処理室101とゲートバルブ103との連結を解除する(S94)。
【0125】
(真空処理室移動工程)
予備真空室102の下部に取り付けられた車輪223bをレール224b上で回転させることによって、予備真空室102とゲートバルブ103とを真空処理室101から離間するように移動させる(S95)。この際、移動に必要な動力を軽減するためにガス圧力等により予備真空室102に浮力を与えるシステムを併用しても良い。
【0126】
(清掃・部品交換工程)
予備真空室102とゲートバルブ103とを真空処理室101から離間させた後、ゲートバルブ103と反対側に設けられたメンテナンス扉114aと真空処理室101後部とを締結している締結ボルト127を外して、メンテナンス扉114aを開放し、真空処理室101内の清掃および部品交換等を行う(S96)。これにより、真空処理装置1cの使用者が、真空処理室101のゲートバルブ103側の第1の開口部317およびゲートバルブ103と反対側の第2の開口部318から、真空処理室101内にアクセス可能となり、容易に真空処理室101内の清掃および部品交換等のメンテナンス作業を行うことができる。
【0127】
(真空処理室移動工程)
メンテナンス作業が終了すると、締結ボルト127によってメンテナンス扉114aと真空処理室101とを締結する。予備真空室102の下部に取り付けられた車輪223bをレール224b上で回転させることによって、ゲートバルブ103を真空処理室101に接触させる(S97)。
【0128】
(接続工程)
ゲートバルブ103を真空処理室101に接触させると、締結ボルト126によって真空処理室101とゲートバルブ103とを締め付ける。排気装置113aによって、真空処理室101内の真空排気を行い、排圧の上昇の程度を確認したり、ヘリウムリークテストなどによって真空処理室101内の空気の漏れを確認したりする(S98)。
【0129】
(被処理物設置工程)
被処理物設置工程(S84)あるいはメンテナンス工程(S90)が終了すると、真空処理される前の被処理物107が搬入部108に配置されて、設置取出扉114bが密閉される(S84)。
【0130】
<真空処理装置の変形例>
本実施の形態においても、真空処理装置1dが複数の真空処理室101a,101bを含んでもよい。この場合には、予備真空室102とゲートバルブ103とをメンテナンスが必要な真空処理室101aから取り外して、予めメンテナンスが完了した別の真空処理室101bに連結できることが好ましい。これにより、メンテナンス時間を短縮することができ、真空処理装置1dの停止時間を短くすることができる。
【0131】
図17は、真空処理装置1dの変形例を示す概略平面図である。図17に示すように、真空処理装置1dは、複数の真空処理室101a,101bとスライド機構210を有する。レール224bは、ベース部201に固設されている第1レール224baと、第1レール224baが敷かれた方向と垂直な方向へスライド可能に設けられる第2レール224bbと、ベース部201に固設されている第3レール224bc(第4レール224bd)とを含む。
【0132】
第3レール224bc(第4レール224bd)は、ベース部201上の真空処理室101a,101bの直前から予備真空室102へ方向へと敷かれている。すなわち、移動機構200bは、予備真空室102下部に枢支された車輪223bと、ベース部201に敷かれている第1レール224baと、スライド機構210に載置されるとともにスライド機構210によってスライドされる第2レール224bbと、第1の真空処理室101aの直前に敷かれる第3レール224bcと、第2の真空処理室101bの直前に敷かれる第4レール224bdとを含む。
【0133】
そして、スライド機構210によって、第2レール224bbは、第1レール224baおよび第3レール224bcの間の両者の軸線上から、第4レール224bdの軸線上へとスライド可能に構成されている。より詳細には、第2レール224bbはスライド機構210上に載置され、スライド機構210は図示しないモータなどによってスライドする構成であってもよいし、手動によってスライドする構成であってもよい。
【0134】
ただし、真空処理装置1dが第2レール224bbを含まない構成とし、第3レール224bcおよび第4レール224bdをスライド機構210によってスライドさせる構成としてもよい。
【0135】
このように構成することによって、ゲートバルブ103と予備真空室102とをメンテナンスが必要になった第1の真空処理室101aから取り外して、ゲートバルブ103と予備真空室102とを第3レール224bc、第2レール224bbおよびスライド機構210、第4レール224bdを介して、メンテナンスが完了している第2の真空処理室101bに連結することができる。そして、第2の真空処理室101bと予備真空室102とゲートバルブ103とを用いて真空処理を行っている間に、第1の真空処理室101aのメンテナンスを行う。
【0136】
逆に、ゲートバルブ103と予備真空室102とをメンテナンスが必要になった第2の真空処理室101bから取り外して、ゲートバルブ103と予備真空室102とを第4レール224bd、第2レール224bbおよびスライド機構210、第3レール224bcとを介して、メンテナンスが完了している第1の真空処理室101aに連結することができる。そして、第1の真空処理室101aと予備真空室102とゲートバルブ103とを用いて真空処理を行っている間に、第2の真空処理室101bのメンテナンスを行う。
【0137】
あるいは、ゲートバルブ103と予備真空室102とをメンテナンスが必要になった第1の真空処理室101aから取り外して、ゲートバルブ103と予備真空室102とを第3レール224bc、第2レール224bb、第1レール224baを介して、真空処理エリア402dから退避エリア401dに退避させてもよい。
【0138】
<メンテナンス処理>
本変形例に係る真空処理装置1dにおける真空処理の処理手順は、図9〜図12に示した処理手順と同様であるが、メンテナンス工程(S90)における処理手順が異なる。真空処理装置1dが複数の真空処理室101a,101bを有する場合は、図12に示すメンテナンス工程(S90)において、清掃・部品交換工程(S96)を実施する代わりに、予備真空室移動工程を実行してもよい。すなわち、真空処理室移動工程(S95,S97)において、予備真空室102とゲートバルブ103とを真空処理室101aから切り離して移動させた上で、予めメンテナンスが完了している別の真空処理室101bに連結することが可能である。
【0139】
このような構成にすることによって、ゲートバルブ103を真空処理室101bに連結し、真空処理装置1bが真空処理に復帰した後に、真空処理室101aのメンテナンスを行うことが可能となり、メンテナンスのために真空処理を停止する時間を短縮することができる。
【0140】
[実施の形態3]
次に、本発明の実施の形態3について説明する。上述の実施の形態1に係る真空処理装置1aは、真空処理室101を移動させることによって、真空処理室101と予備真空室102およびゲートバルブ103とを離間させるものであった。上述の実施の形態2に係る真空処理装置1bは、予備真空室102およびゲートバルブ103を移動させることによって、真空処理室101と予備真空室102およびゲートバルブ103とを離間させるものであった。一方、本実施の形態に係る真空処理装置1eは、真空処理室101と予備真空室102およびゲートバルブ103とを移動させることによって、真空処理室101と予備真空室102およびゲートバルブ103とを離間させるものである。
【0141】
<真空処理装置の全体構成>
以下では、本実施の形態に係る真空処理装置1eの全体構成について、図面を参照しながら説明する。図18は、本実施の形態に係る真空処理装置1eを示す概略側面図である。図19は、本実施の形態に係る真空処理装置1eの機能構成を示す機能ブロック図である。なお、以下では、実施の形態1に係る真空処理装置1aと異なる構成について説明するものとし、実施の形態1に係る真空処理装置1aと同様の構成については説明を繰り返さない。
【0142】
まず、排気配管313bにはクイックカップリング315bが設けられており、クイックカップリング315bによって、予備真空室102から排気配管313bが容易に取り外される構成となっている。なお、本実施の形態においては、真空処理室101にも、クイックカップリング315aが設けられている。
【0143】
予備真空室102には、予備真空室102内を大気開放する際に徐々にリーク用ガスを導入するためのガス導入管112bが設けられている。ガス導入管112bには、クイックカップリング316bが設けられており、クイックカップリング316bによって予備真空室102からガス導入管112bが容易に取り外される構成となっている。なお、本実施の形態においては、真空処理室101にも、クイックカップリング316aが設けられている。また、真空処理室101には、電気コネクタ222も設けられている。
【0144】
実施の形態1と同様に、真空処理室101の下部には移動機構200aが設けられている。移動機構200aは、ベース部201上に配置される。より詳細には、真空処理室101の下部には、車輪223aが回転可能に取り付けられている。ベース部201上には、予備真空室102から真空処理室101へ向かってレール224aが敷かれている。移動機構200aは、車輪223aとレール224aとを含み、車輪223aがレール224a上に配置される。
【0145】
以上のように、車輪223aが回転することによって、真空処理室101がゲートバルブ103および予備真空室102から離れたり、近づいたりできる構成となっている。真空処理室101が大きい(重い)場合には、車輪223aの径を大きくしたり、レール上に潤滑油を供給したり、真空処理室101をエアー浮上させるためのエアー噴出し装置を配置することが好ましい。
【0146】
そして、本実施の形態においては、予備真空室102の下部にも移動機構200bが設けられている。移動機構200bは、ベース部201上に配置される。より詳細には、予備真空室102の下部には、車輪223bが回転可能に取り付けられている。ベース部201上には、真空処理室101から予備真空室102へ向かってレール224bが敷かれている。移動機構200bは、車輪223bとレール224bとを含み、車輪223bがレール224b上に配置される。
【0147】
以上のように、車輪223bが回転することによって、ゲートバルブ103および予備真空室102が真空処理室101から離れたり、近づいたりできる構成となっている。予備真空室102が大きい(重い)場合には、車輪223bの径を大きくしたり、レール上に潤滑油を供給したり、予備真空室102をエアー浮上させるためのエアー噴出し装置を配置することが好ましい。
【0148】
<移動機構200aおよび200b>
次に、真空処理室101を移動させるための移動機構200aの構成と予備真空室102を移動させるための移動機構200bの構成について説明する。図20は、真空処理室101(第1の開口部317)とゲートバルブ103とを離間させた状態を示す概略側面図である。
【0149】
図20に示すように、クイックカップリング315aを取り外すことによって、排気配管313aが真空処理室101から取り外される。また、クイックカップリング316aを取り外すことによって、ガス導入管112aが真空処理室101から取り外される。また、電力供給線221が電気コネクタ222から取り外されることによって、電力供給線221が真空処理室101から取り外される。
【0150】
そして、クイックカップリング315bを取り外すことによって、排気配管313bが予備真空室102から取り外される。また、クイックカップリング316bを取り外すことによって、ガス導入管112bが予備真空室102から取り外される。
【0151】
真空処理室101から排気配管313aとガス導入管112aと電力供給線221とが取り外された状態で、真空処理室101の下部に取り付けられた車輪223aがレール224a上を回転することによって、真空処理室101がゲートバルブ103から離れたり近づいたりする。そして、予備真空室102から排気配管313bとガス導入管112bとが取り外された状態で、予備真空室102の下部に取り付けられた車輪223bがレール224b上を回転することによって、予備真空室102およびゲートバルブ103が真空処理室101から離れたり近づいたりする。つまり、本実施の形態に係る真空処理装置1bでは、移動機構200aが真空処理室101を移動させることによって、そして移動機構200bが予備真空室102を移動させることによって、第1の開口部317とゲートバルブ103とを離間するものである。
【0152】
上述したように、第1の開口部317とゲートバルブ103とを離間させることにより、真空処理室101内のメンテナンスを容易に行うことができる。すなわち、真空処理室101の第1の開口部317を介して、真空処理装置1aの使用者は真空処理室101内の電極等の構造物に妨げられることなく、真空処理室101内の清掃作業に必要なスペースを確保することができ、真空処理室101の前方から容易に真空処理室101内の部品を交換することができる。
【0153】
<メンテナンス処理>
本実施の形態に係る真空処理装置1eを用いた真空処理方法は、実施の形態1の真空処理装置1aのそれと同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。以下では、メンテナンス工程(S90)について説明する。
【0154】
図12を参照して、メンテナンス要と判断された場合(図11におけるS83にてYESの場合)、被処理物取出工程(S82)が終了した後に、被処理物搬出工程(S91)と被処理物取出工程(S92)が行われる。被処理物搬出工程(S91)では、前述した被処理物搬出工程(S50)と同様の処理が行われる。被処理物取出工程(S92)では、前述した被処理物取出工程(S82)と同様の処理が行われる。
【0155】
(大気開放工程)
被処理物取出工程(S92)後、ヒータ110の電源をOFFにし、真空処理部104の温度が所定の温度に下がると、ガス導入管112aから真空処理室101内へと窒素ガスがリークされる(S93)。具体的には、真空処理室101内の残留ガスを充分にパージした後、真空処理室101を大気開放する。
【0156】
(取り外し工程)
真空処理室101の排気配管313aおよびガス導入管112aは、クイックカップリング315aおよび316aを取り外すことにより真空処理室101から取り外される。また、電力供給線221は、電気コネクタ222を取り外すことにより真空処理室101から取り外される。さらに、真空処理室101の各部を制御するための信号線および電源供給線も、電気コネクタ222から取り外される。予備真空室102の排気配管313bおよびガス導入管112bは、クイックカップリング315bおよび316bを取り外すことにより予備真空室102から取り外される。そして、真空処理室101とゲートバルブ103とを締結している締結ボルト126を外して、真空処理室101とゲートバルブ103との連結を解除する(S94)。
【0157】
(真空処理室移動工程)
真空処理室101の下部に取り付けられた車輪223aをレール224a上で回転させることによって、真空処理室101をゲートバルブ103から離間するように移動させる(S95)。また、予備真空室102の下部に取り付けられた車輪223bをレール224b上で回転させることによって、予備真空室102とゲートバルブ103とを真空処理室101から離間するように移動させる。この際、移動に必要な動力を軽減するためにガス圧力等により真空処理室101や予備真空室102に浮力を与えるシステムを併用しても良い。
【0158】
(清掃・部品交換工程)
真空処理室101と予備真空室102およびゲートバルブ103とを離間させた後、ゲートバルブ103と反対側に設けられたメンテナンス扉114aと真空処理室101後部とを締結している締結ボルト127を外して、メンテナンス扉114aを開放し、真空処理室101内の清掃および部品交換等を行う(S96)。これにより、真空処理装置1aの使用者が、真空処理室101のゲートバルブ103側の第1の開口部317およびゲートバルブ103と反対側の第2の開口部318から、真空処理室101内にアクセス可能となり、容易に真空処理室101内の清掃および部品交換等のメンテナンス作業を行うことができる。
【0159】
(真空処理室移動工程)
メンテナンス作業が終了すると、締結ボルト127によってメンテナンス扉114aと真空処理室101とを締結する。真空処理室101の下部に取り付けられた車輪223aをレール224a上で回転させ、予備真空室102の下部に取り付けられた車輪223bをレール224b上で回転させることによって、真空処理室101とゲートバルブ103とを接触させる(S97)。
【0160】
(接続工程)
真空処理室101とゲートバルブ103とを接触させると、締結ボルト126によって真空処理室101とゲートバルブ103とを締め付ける。排気装置113aによって、真空処理室101内の真空排気を行い、排圧の上昇の程度を確認したり、ヘリウムリークテストなどによって真空処理室101内の空気の漏れを確認したりする(S98)。
【0161】
(被処理物設置工程)
被処理物設置工程(S84)あるいはメンテナンス工程(S90)が終了すると、真空処理される前の被処理物107が搬入部108に配置されて、設置取出扉114bが密閉される(S84)。
【0162】
なお、ここでは、真空処理室101を移動させるメンテナンス処理について説明したが、実施の形態2と同様に予備真空室102とゲートバルブ103とを移動させてメンテナンス処理を行ってもよいし、実施の形態1と実施の形態2とを組み合わせるようにして、真空処理室101を移動させると共に予備真空室102とゲートバルブ103とを移動させてメンテナンス処理を行ってもよい。
【0163】
[その他の変形例]
以下、上記の実施の形態1〜3に共通する変形例について説明する。上記の実施の形態1〜3においては、ゲートバルブ103が予備真空室102とともに移動するものであった。一方、以下の第1の変形例においては、ゲートバルブ103が真空処理室101とともに移動する。すなわち、ゲートバルブ103が予備真空室102から離間する。そして、以下の第2の変形例においては、ゲートバルブ103および予備真空室102が移動して、ゲートバルブ103と真空処理室101との間で離間した後、ゲートバルブ103が予備真空室102と離間する。
【0164】
<第1の変形例>
図21は、実施の形態1〜3に係る真空処理室の第1の変形例を示す概略側面図である。図21を参照して、実施の形態1〜3に係る真空処理装置1a〜1eに関して、ゲートバルブ103は、真空処理室101に固定されていてもよい。すなわち、ゲートバルブ103が予備真空室102に着脱自在であってもよい。
【0165】
本変形においては、ゲートバルブ103のリブ124aと予備真空室102のリブ123とをボルトで締め付けることによって、真空処理室101と予備真空室102とをゲートバルブ103を介して連結する。一方、ゲートバルブ103のリブ124aおよび予備真空室102のリブ123から当該ボルトを外して、真空処理室101とゲートバルブ103とを移動させることによって、真空処理室101とゲートバルブ103とを予備真空室102から離間させることができる。
【0166】
その結果、真空処理室101とゲートバルブ103とをメンテナンス済みのものに置き換えることが容易になる。真空処理室101とゲートバルブ103とが切り離されていないので、真空処理室101内部のクズ(真空処理室において成膜処理を行う場合に発生するパウダーや、繰り返し行われる成膜処理によって真空処理室の壁面や電極に累積して積層された堆積物が剥がれ落ちたもの)が真空処理装置の外部に落ちない。
【0167】
さらに、真空処理室101から離間するように一体となって移動したゲートバルブ103と真空処理室101において、ゲートバルブ103を真空処理室101から離間させてもよい。
【0168】
たとえば、ゲートバルブ103の下部には移動機構200cが設けられている。移動機構200cは、ベース部201上に配置される。ゲートバルブ103の下部には、車輪223cが回転可能に取り付けられている。ベース部201上には、レール224aが敷かれている。移動機構200cは車輪223cを含み、当該車輪223cがレール224a上に配置される。
【0169】
これにより、車輪223aおよび車輪223cを回転させることによってゲートバルブ103および真空処理室101を予備真空室102から離間させてから、車輪223cのみを回転させることによってゲートバルブ103のみを真空処理室101から離間させることができる。その結果、ゲートバルブ103や真空処理室101のメンテナンス性がより向上する。
【0170】
<第2の変形例>
図22は、実施の形態1〜3に係る真空処理室の第2の変形例を示す概略側面図である。図22を参照して、実施の形態1〜3に係る真空処理装置1a〜1eに関して、さらに、ゲートバルブ103が、予備真空室102と着脱自在であってもよい。
【0171】
たとえば、ゲートバルブ103の下部には移動機構200cが設けられている。移動機構200cは、ベース部201上に配置される。ゲートバルブ103の下部には、車輪223cが回転可能に取り付けられている。ベース部201上には、レール224bが敷かれている。移動機構200cは車輪223cを含み、当該車輪223cがレール224b上に配置される。
【0172】
これにより、車輪223bおよび車輪223cを回転させることによってゲートバルブ103および予備真空室102を真空処理室101から離間させてから、車輪223cのみを回転させることによってゲートバルブ103のみを予備真空室102から離間させることができる。その結果、ゲートバルブ103や予備真空室102のメンテナンス性がより向上する。
【0173】
なお、第1の変形例および第2の変形例のいずれも、実施の形態3に係る真空処理室1eに適用してもよい。その場合、第1の変形例を適用したときには、ゲートバルブ103および真空処理室101が移動して、ゲートバルブ103と予備真空室102との間で離間した後、ゲートバルブ103が真空処理室101と離間する。一方、第2の変形例を適用したときには、ゲートバルブ103および予備真空室102が移動して、ゲートバルブ103と真空処理室101との間で離間した後、ゲートバルブ103が予備真空室102と離間する。
【0174】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0175】
1,1a〜1e 真空処理装置、101 第1の処理室(真空処理室)、102 第2の処理室(予備真空室)、103 ゲートバルブ、104,104a〜104e 真空処理部、105 カソード電極、106 アノード電極、107 被処理物、107a 被処理面、108,108a〜108e 搬入部、111,111a〜111e 加熱装置、114a メンテナンス扉、114b 設置取出扉、119,119a〜119e 搬出部、200a,200b,200c 移動機構、202 搬送手段(搬送部)、204a,204b 支持部、210 スライド機構、223a,223b,223c 車輪、224a,224aa,224ab,224ac,224ad,224b,224ba,224bb,224bc,224bd レール。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被処理物に真空処理を施すための真空処理装置であって、
前記被処理物を第1の開口部を通じて受け入れて収容する第1の処理室を備え、
前記第1の処理室は、前記被処理物を支持して真空処理を施す真空処理部を含み、
真空処理される前の被処理物と、真空処理された後の被処理物とを収容する真空排気可能な第2の処理室をさらに備え、
前記第2の処理室は、
前記真空処理される前の被処理物を支持する搬入部と、
前記真空処理された後の被処理物を支持する搬出部とを含み、
前記第1の開口部と第2の処理室との間に、前記第1の開口部と着脱可能に介装されるゲート部をさらに備え、
前記ゲート部は、当該ゲート部を介して接続された前記第1の処理室と前記第2の処理室とを遮断および連通し、
前記第1の開口部および前記ゲート部を通じて、前記真空処理される前の被処理物を前記搬入部から前記真空処理部へと搬入し、前記真空処理された後の被処理物を前記真空処理部から前記搬出部へと搬出する搬送装置と、
前記第1の処理室と前記第2の処理室とを離間させる移動機構とをさらに備える、真空処理装置。
【請求項2】
前記移動機構は、前記第1の処理室を前記ゲート部から離間させる、請求項1に記載の真空処理装置。
【請求項3】
前記移動機構と前記第2の処理室とを支持するベース部をさらに備え、
前記移動機構は、
前記第1の処理室の下部に取り付けられた車輪と、
前記ベース部に載置されるレールとを含む、請求項1または2に記載の真空処理装置。
【請求項4】
少なくとも1つの他の第1の処理室をさらに備え、
前記移動機構は、前記他の第1の処理室と前記第2の処理室とを離間させ、
前記他の第1の処理室を、前記移動機構による前記第1の処理室の移動方向と垂直な方向にスライドさせるスライド機構をさらに備える、請求項1から3のいずれか1項に記載の真空処理装置。
【請求項5】
前記第1の処理室は、前記被処理物の搬入方向に垂直な配列方向に並べて配置される複数の前記真空処理部を含み、
前記第2の処理室は、
前記配列方向に並べて配置される複数の前記搬入部と、
前記配列方向に並べて配置される複数の前記搬出部とを含み、
前記複数の搬入部の配列間隔と、前記複数の搬出部の配列間隔と、前記複数の真空処理部の配列間隔とが略同一である、請求項1から4のいずれか1項に記載の真空処理装置。
【請求項6】
前記第1の開口部は、前記ゲート部との接続箇所に、前記真空処理部の断面よりも大きく形成される、請求項1から5のいずれか1項に記載の真空処理装置。
【請求項7】
前記第1の処理室には、前記第1の開口部と対向する壁面に第2の開口部が形成され、
前記第1の処理室は、前記第2の開口部を密閉および開放するための扉をさらに含む、請求項1から6のいずれか1項に記載の真空処理装置。
【請求項8】
前記第2の開口部は、前記真空処理部の断面よりも大きく形成される、請求項7に記載の真空処理装置。
【請求項9】
請求項1〜8に記載の真空処理装置が配置される真空処理工場であって、
前記ゲート部を介して接続された状態の前記第1の処理室と前記第2の処理室とが配置される真空処理エリアと、
前記第2の処理室から離間された状態の前記第1の処理室が配置されるメンテナンスエリアとが規定され、
前記第1の処理室は、
メンテナンスが行われる際に、前記移動機構によって前記メンテナンスエリアへと移動し、
メンテナンスが終了した際に、前記移動機構によって前記真空処理エリアへと移動する、真空処理工場。
【請求項1】
被処理物に真空処理を施すための真空処理装置であって、
前記被処理物を第1の開口部を通じて受け入れて収容する第1の処理室を備え、
前記第1の処理室は、前記被処理物を支持して真空処理を施す真空処理部を含み、
真空処理される前の被処理物と、真空処理された後の被処理物とを収容する真空排気可能な第2の処理室をさらに備え、
前記第2の処理室は、
前記真空処理される前の被処理物を支持する搬入部と、
前記真空処理された後の被処理物を支持する搬出部とを含み、
前記第1の開口部と第2の処理室との間に、前記第1の開口部と着脱可能に介装されるゲート部をさらに備え、
前記ゲート部は、当該ゲート部を介して接続された前記第1の処理室と前記第2の処理室とを遮断および連通し、
前記第1の開口部および前記ゲート部を通じて、前記真空処理される前の被処理物を前記搬入部から前記真空処理部へと搬入し、前記真空処理された後の被処理物を前記真空処理部から前記搬出部へと搬出する搬送装置と、
前記第1の処理室と前記第2の処理室とを離間させる移動機構とをさらに備える、真空処理装置。
【請求項2】
前記移動機構は、前記第1の処理室を前記ゲート部から離間させる、請求項1に記載の真空処理装置。
【請求項3】
前記移動機構と前記第2の処理室とを支持するベース部をさらに備え、
前記移動機構は、
前記第1の処理室の下部に取り付けられた車輪と、
前記ベース部に載置されるレールとを含む、請求項1または2に記載の真空処理装置。
【請求項4】
少なくとも1つの他の第1の処理室をさらに備え、
前記移動機構は、前記他の第1の処理室と前記第2の処理室とを離間させ、
前記他の第1の処理室を、前記移動機構による前記第1の処理室の移動方向と垂直な方向にスライドさせるスライド機構をさらに備える、請求項1から3のいずれか1項に記載の真空処理装置。
【請求項5】
前記第1の処理室は、前記被処理物の搬入方向に垂直な配列方向に並べて配置される複数の前記真空処理部を含み、
前記第2の処理室は、
前記配列方向に並べて配置される複数の前記搬入部と、
前記配列方向に並べて配置される複数の前記搬出部とを含み、
前記複数の搬入部の配列間隔と、前記複数の搬出部の配列間隔と、前記複数の真空処理部の配列間隔とが略同一である、請求項1から4のいずれか1項に記載の真空処理装置。
【請求項6】
前記第1の開口部は、前記ゲート部との接続箇所に、前記真空処理部の断面よりも大きく形成される、請求項1から5のいずれか1項に記載の真空処理装置。
【請求項7】
前記第1の処理室には、前記第1の開口部と対向する壁面に第2の開口部が形成され、
前記第1の処理室は、前記第2の開口部を密閉および開放するための扉をさらに含む、請求項1から6のいずれか1項に記載の真空処理装置。
【請求項8】
前記第2の開口部は、前記真空処理部の断面よりも大きく形成される、請求項7に記載の真空処理装置。
【請求項9】
請求項1〜8に記載の真空処理装置が配置される真空処理工場であって、
前記ゲート部を介して接続された状態の前記第1の処理室と前記第2の処理室とが配置される真空処理エリアと、
前記第2の処理室から離間された状態の前記第1の処理室が配置されるメンテナンスエリアとが規定され、
前記第1の処理室は、
メンテナンスが行われる際に、前記移動機構によって前記メンテナンスエリアへと移動し、
メンテナンスが終了した際に、前記移動機構によって前記真空処理エリアへと移動する、真空処理工場。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【公開番号】特開2011−49308(P2011−49308A)
【公開日】平成23年3月10日(2011.3.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−195707(P2009−195707)
【出願日】平成21年8月26日(2009.8.26)
【出願人】(000005049)シャープ株式会社 (33,933)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年3月10日(2011.3.10)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年8月26日(2009.8.26)
【出願人】(000005049)シャープ株式会社 (33,933)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]