米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 電気素子 -> 株式会社島津製作所

発明の名称 真空処理装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平8−22791
公開日 平成8年(1996)1月23日
出願番号 特願平6−154586
出願日 平成6年(1994)7月6日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】塩野入 章夫 (外1名)
発明者 岡本 英樹
要約 目的
基板ホルダの基板ホルダ案内部材に対する移動が円滑で安定した位置決めを行うことができる真空処理装置を提供する。

構成
真空チャンバ内に設けられた真空処理部で基板に真空処理を施す真空処理装置において、真空チャンバ内で基板を保持するとともに真空処理部に対する基板の搬送を行う基板ホルダ3と、少なくとも真空処理部側が開放した開口部20を有しその開口部内で基板ホルダ3を移動可能に保持する基板ホルダ案内部材(ターンテーブル2)とを備えて、基板ホルダ3の外縁部には滑り手段を設ける。
特許請求の範囲
【請求項1】 真空チャンバ内に設けられた真空処理部で基板に真空処理を施す真空処理装置において、真空チャンバ内で、基板を保持するとともに真空処理部に対する基板の搬送を行う基板ホルダと、少なくとも真空処理部側が開放した開口部を有し、該開口部内で基板ホルダを移動可能に保持する基板ホルダ案内部材とを備え、前記基板ホルダの外縁部に滑り手段を設けたことを特徴とする真空処理装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、真空を利用して基板を処理する真空処理装置の基板保持部に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、真空チャンバ内の真空処理部において、例えばスパッタリング等の真空処理を行う場合、未処理の基板を真空チャンバ内部に導入し、搬送機構によって導入した基板の導入部から真空処理部への搬送を行っている。図8は真空処理装置の概略図である。図8において、真空処理装置は、真空チャンバ1内に設けた真空処理部において基板5に真空処理を施す。図8では、真空処理としてスパッタリングの例を示しており、真空処理部はスパッタ室11よりなり、破線で示された位置にある基板5に対してターゲット12によってスパッタリング処理を行う。基板5は、基板出入室7を通って真空チャンバ1内に導入される。なお、基板出入室7は、基板5が導入された後フランジ6により密閉され、その後図示していない排気装置により真空排気が行われる。真空チャンバ1内に導入された基板5は基板ホルダ3上に保持され、さらに、この基板ホルダ3は図8中のターンテーブル2で示される基板ホルダ案内部材により保持されている。基板出入室7の下側に設けられたピストン棒8−1は、シリンダ9−1により上下動可能であり、ピストン棒8−1が上端位置のときには導入された基板5を基板ホルダ3に載置させ、ピストン棒8−1が下端位置のときには基板ホルダ3を基板5とともにターンテーブル2に形成した開口部内に保持し、ターンテーブル2による搬送を行う。
【0003】ターンテーブル2は、モータ10により真空チャンバ1内で回転可能であり、導入された基板5を基板ホルダ3とともに、基板出入室7の下側位置とスパッタ室11の下側位置の間で回転移動することができる。また、スパッタ室11の下側の位置には、シリンダ9−2で上下動可能なピストン棒8−2が設けられている。基板5及び基板ホルダ3がスパッタ室11の下側位置にあるとき、ピストン棒8−2を上方に移動すると基板5は基板ホルダ3によってスパッタ室11側に押し上げられ、スパッタリング等の真空処理が行われる。真空処理の終了した基板5は、ピストン棒8−2の降下、ターンテーブル2の基板出入室7方向への回転、ピストン棒8−1の上昇、基板出入室7の大気開放、フランジ6の開放等の前記動作と逆の動作によって、真空チャンバ1から取り出される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の真空処理装置では、(1)基板ホルダの基板ホルダ案内部材に対する移動が円滑でない、(2)基板ホルダの基板ホルダ案内部材に対する位置決めが不安定であるという問題点がある。図9及び図10は、従来の真空処理装置における基板ホルダの移動を説明する図である。図9において、基板ホルダ案内部材であるターンテーブル2には、基板ホルダ3の外径よりわずかに大径の開口部20が形成されており、該開口部20内に基板ホルダ3を挿入し、保持部22により保持している。また、ターンテーブル2の底部には開口部20とつながったピストン用穴21が開けられ、ピストン棒の挿入を可能としている。また、基板ホルダ3の上面の中央部は外側の肩部31より低く、基板5を保持する保持面32を形成している。図示しないピストン棒によって、図9の位置から基板ホルダ3を上昇、あるいは上方位置から下降させると、通常、基板ホルダ3はその上下動における不均一さによって、図10に示すように基板ホルダ3の一部がターンテーブル2の壁部23と接触して移動が停止する場合があり、基板ホルダが基板ホルダ案内部材に対して円滑な移動ができなくなるという問題が生じる。
【0005】また、図11は、従来の真空処理装置における基板ホルダの基板ホルダ案内部材に対する動作を説明する図である。図11の(a)において、基板ホルダ案内部材であるターンテーブル2には2つの開口部20が形成され、該開口部20内には基板ホルダA,Bが保持されている。基板ホルダ3の径が開口部20の内径より極端に小さい場合に、ターンテーブル2を回転させて図11の(a)から図11の(b)の位置に移動し停止させると、基板ホルダ3の開口部20における位置ずれが生じて、基板ホルダの基板ホルダ案内部材に対する位置決めが不安定となるという問題が生じる。そこで、本発明は前記した従来の真空処理装置の問題点を解決し、基板ホルダの基板ホルダ案内部材に対する移動が円滑で安定した位置決めを行うことができる真空処理装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、真空チャンバ内に設けられた真空処理部で基板に真空処理を施す真空処理装置において、真空チャンバ内で、基板を保持するとともに真空処理部に対する基板の搬送を行う基板ホルダと、少なくとも真空処理部側が開放した開口部を有しその開口部内で基板ホルダを移動可能に保持する基板ホルダ案内部材とを備えており、基板ホルダの外縁部に滑り手段を設けることによって、前記目的を達成する。本発明の第1の実施態様は、本発明の真空処理装置の基板ホルダの中心から最も遠い外縁部までの長さの2倍を基板ホルダ案内部材の開口部の内径より短くすることによって基板ホルダの外縁部に滑り手段を形成し、これによって、基板ホルダ案内部材の開口部内において基板ホルダを支障なく移動することができる。
【0007】本発明の第2の実施態様は、本発明の真空処理装置の基板ホルダの基板ホルダ案内部材と対向する側面に球体を回転自在に保持させることによって基板ホルダの外縁部に滑り手段を形成し、これによって、基板ホルダと基板ホルダ案内部材との間の摩擦を減少させることができる。本発明の第3の実施態様は、本発明の真空処理装置の基板ホルダの基板ホルダ案内部材と対向する側面に座ぐり穴を形成し、該座ぐり穴に球体を保持させることによって基板ホルダの外縁部に滑り手段を形成し、これによって、球体を基板ホルダに回転自在に保持させることができる。
【0008】本発明の第4の実施態様は、本発明の真空処理装置の基板ホルダの側面の中央に球体を設け、該球体から基板ホルダの上端部までの長さを基板ホルダの移動量より長くすることによって基板ホルダの外縁部に滑り手段を形成し、これによって、基板ホルダを基板ホルダ案内部材の開口部内から脱落することなく移動することができる。本発明の第5の実施態様は、本発明の真空処理装置の基板ホルダは、基板ホルダ案内部材と対向する側面の周囲に120度間隔で球体を回転自在に保持させることによって基板ホルダの外縁部に滑り手段を形成し、これによって、基板ホルダの基板ホルダ案内部材に対する位置決めと、基板ホルダの基板ホルダ案内部材に対する円滑な移動を行うことができる。本発明の第6の実施態様は、本発明の真空処理装置の基板ホルダの側面を球面とし、基板ホルダの中心から基板ホルダ案内部材と対向する側面までの長さの2倍を基板ホルダ案内部材の開口部の内径とほぼ等しくすることによって基板ホルダの外縁部に滑り手段を形成し、これによって、基板ホルダ案内部材の開口部内において基板ホルダを支障なく移動することができる。本発明の第7の実施態様は、本発明の真空処理装置の基板ホルダの基板ホルダ案内部材と対向する側面との接触位置から基板ホルダの上端部までの長さを、基板ホルダの移動量より長くすることによって基板ホルダの外縁部に滑り手段を形成し、これによって、基板ホルダを基板ホルダ案内部材の開口部内から脱落することなく移動することができる。
【0009】
【作用】前記構成に真空処理装置において、基板は真空チャンバ内に導入され、基板ホルダにより真空処理部に搬送されて種々の真空処理が施される。真空チャンバ外から真空チャンバ内に導入された基板は、真空チャンバ内の基板ホルダ上に保持させる。基板ホルダは基板ホルダ案内部材の形成された開口部内に支持されるとともに、基板を保持したまま真空処理部に移動する。真空処理部に移動した基板ホルダは、基板ホルダ案内部材に対して移動して、基板を真空処理部の処理位置に位置決めする。この基板ホルダの基板ホルダ案内部材に対する移動において、基板ホルダの外縁部に滑り手段を設けることにより、基板ホルダの円滑な移動を行う。また、基板ホルダの中心から外縁部までの長さと基板ホルダ案内部材の開口部の内側寸法との間の一定の寸法関係を、基板ホルダの中心から最も遠い外縁部までの長さの2倍を基板ホルダ案内部材の開口部の内径より短くする寸法関係、あるいは基板ホルダの中心から基板ホルダ案内部材と対向する側面までの長さを基板ホルダ案内部材の開口部の内径とほぼ等しくする寸法関係とすることができ、これによりにより基板ホルダが傾いた場合でも、基板ホルダは基板ホルダ案内部材の開口部内で移動することができる。
【0010】さらに、基板ホルダの側面の中央に設けた球体から基板ホルダの上端部までの長さ、あるいは基板ホルダの側面の基板ホルダ案内部材との接触位置から基板ホルダの上端部までの長さを基板ホルダの移動量より長い寸法関係とするものであり、これによって、基板ホルダが移動して基板ホルダ案内部材の開口部の縁部から脱落することなく、常に開口部内とすることができる。また、基板ホルダの基板ホルダ案内部材と対向する側面に座ぐり穴を形成し、その座ぐり穴に球体を回転自在に保持させ、この球体の回転運動により基板ホルダと基板ホルダ案内部材との間の摩擦を減少させ、基板ホルダの基板ホルダ案内部材に対する移動を円滑にする。さらに、球体を基板ホルダ案内部材と対向する側面の周囲に120度間隔で設けることにより、基板ホルダを基板ホルダ案内部材に対する位置を常に一定の位置関係とすることができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照しながら詳細に説明する。本願発明を適用することができる真空処理装置は、前記図8の概略図に示したものを用いることができる。そこで、ここでは、図8に示す真空処理装置の概略については説明を省略し、本願発明の基板ホルダ及び基板ホルダ案内部材についての構成について説明する。(本発明の真空処理装置の第1実施例の構成)図1は、本発明の真空処理装置の第1実施例の構成図である。図1において、基板ホルダ案内部材であるターンテーブル2には、内径がdTの開口部20が形成されており、さらにこの開口部20は底部にはピストン棒の挿入を可能とするピストン用穴21が形成されている。このピストン用穴21の外周部分には内側に向かって保持部22が形成され、この保持部22によって挿入した基板ホルダ3を保持している。一方、基板ホルダ3の上面の中央部は外側の肩部31より低く形成され、基板5を保持する保持面32を構成しており、また、基板ホルダ3の断面における対角線の長さdHは、ターンテーブル2の開口部20の内径dTより短く形成されている。また、この基板ホルダ3の対角線の長さdHに代えて、基板ホルダの中心Oから最も遠い外縁部までの2倍の長さを用いることもできる。
【0012】基板ホルダ3の側面部には、球体35が自由に回転できる程度のクリアランスを有した大きさの凹部34が形成され、該凹部34内に球体35が設けられている。また、球体35の径は、凹部34内に設置されたとき、その一部が基板ホルダ3の側面から外側に突出する大きさであり、球体35はターンテーブル2の壁部23と接触したときの摩擦はころがり摩擦となる。図1において、球体35の中心から基板ホルダ3の上端部との距離xは、基板ホルダ3の上方への移動量sより長く形成されており、これにより、基板ホルダ3が上方に移動した場合に球体35及び基板ホルダ3がターンテーブル2の上部の縁部分からの脱落を防止する。図2は、本発明の真空処理装置の第1実施例の平面図であり、ターンテーブル2に形成された開口部20内に基板ホルダ3を設置した状態を、図1のC−Cの断面で示した図である。図2において、基板ホルダ3の側部には、その周囲に120度間隔で凹部34が形成されており、該凹部34内に球体35が取り付けられ、その外周部をわずかなクリアランスを介してターンテーブル2の開口部20の壁部23と対向している。
【0013】(本発明の真空処理装置の第1実施例の作用)図3及び図4は、本発明の真空処理装置における基板ホルダの移動を説明する図である。図3及び図4においても、前記図9に示すように、基板ホルダ3は基板ホルダ案内部材であるターンテーブル2の開口部20内にされ、保持部22により保持されている。そして、ターンテーブル2の底部に形成されたピストン用穴21を通るピストン棒を上下動させることにより、基板ホルダ3を上下に移動することができる。ピストン棒により基板ホルダ3を上昇または下降させると、図3に示すように、基板ホルダ3の上下動に伴う移動の不均一さによって基板ホルダ3が傾く。この基板ホルダ3の傾きによって、基板ホルダ3がターンテーブル2の壁部23と接触する部分は球体35となる。これは、ターンテーブル2の開口部20の内径dTを、基板ホルダの中心から最も遠い外縁部までの2倍の長さdH、あるいは基板ホルダの対角線の長さより短くすることによって可能となるものである。
【0014】球体35は凹部34内で回転自在に保持されているため、壁部23との接触により回転運動を行い、壁部23との接触摩擦を減少させ、基板ホルダ3の容易な円滑な移動を可能とする。また、図4は基板ホルダ3を上端位置に移動した場合を示しており、この場合には、球体35はターンテーブル2の開口部20の上端部より下側にあり、基板ホルダ3がターンテーブル2の上部の縁部分からの脱落することはない。また、120度間隔で配置された球体35は、その外周部をわずかなクリアランスを介してターンテーブル2の開口部20の壁部23と対向し、これにより、基板ホルダ3のターンテーブル2に対する位置決めが行なわれる。
【0015】(本発明の真空処理装置の第2実施例の構成)図5は、本発明の真空処理装置の第2実施例の構成図である。図5においても、前記図1と同様に、基板ホルダ案内部材であるターンテーブル2には、内径がdTの開口部20が形成されており、さらにこの開口部20は底部にはピストン棒の挿入を可能とするピストン用穴21が形成され、ピストン用穴21の外周部分において内側に向かって形成された保持部22によって、挿入した基板ホルダ3の保持を行っている。また、基板ホルダ3の基板5を保持する保持面32も、前記実施例1と同様に形成される。実施例2における基板ホルダ3においては、基板ホルダ3の中心Oからターンテーブル2と対向する側面36までの長さrの2倍を、ターンテーブル2の開口部20の内径dTとほぼ等しく形成するものであり、側面36の形状は球面に形成されることになる。この構成により、基板ホルダ3の側面36と、ターンテーブル2の壁部23とが接触する場合には、一点で接触することになる。また、図5において、基板ホルダがターンテーブル2と接触する位置から基板ホルダの上端部までの長さyは、基板ホルダ3の上方への移動量sより長く形成されており、これにより、基板ホルダ3が上方に移動した場合に基板ホルダ3がターンテーブル2の上部の縁部分からの脱落を防止する。
【0016】(本発明の真空処理装置の第2実施例の作用)図6及び図7は、本発明の真空処理装置における基板ホルダの移動を説明する図である。図6及び図7においても、前記図9に示すように、基板ホルダ3は基板ホルダ案内部材であるターンテーブル2の開口部20内にされ、保持部22により保持されている。そして、ターンテーブル2の底部に形成されたピストン用穴21を通るピストン棒を上下動させることにより、基板ホルダ3を上下に移動することができる。ピストン棒により基板ホルダ3を上昇または下降させると、図6に示すように、基板ホルダ3の上下動に伴う移動の不均一さによって基板ホルダ3が傾く。この基板ホルダ3の傾きによって、基板ホルダ3とターンテーブル2の壁部23との接触は、点接触となる。これは、基板ホルダ3の中心Oからターンテーブル2と対向する側面36までの長さrの2倍を、ターンテーブル2の開口部20の内径dTとほぼ等しくし、側面36の形状を球面とする構成によって可能となるものである。基板ホルダ3とターンテーブル2との間の接触は、壁部23との接触摩擦を減少させ、基板ホルダ3の容易な円滑な移動を可能とする。また、図7は基板ホルダ3を上端位置に移動した場合を示しており、この場合には、基板ホルダがターンテーブル2と接触する位置はターンテーブル2の開口部20の上端部より下側にあり、基板ホルダ3がターンテーブル2の上部の縁部分からの脱落することはない。また、基板ホルダ3の側部36は、その外周部をわずかなクリアランスを介してターンテーブル2の開口部20の壁部23と対向し、これにより、基板ホルダ3のターンテーブル2に対する位置決めが行なわれる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、基板ホルダの基板ホルダ案内部材に対する移動が円滑で安定した位置決めを行うことができる真空処理装置を提供することができる。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013