JP4839405B2 - コンベアおよび成膜装置とそのメンテナンス方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンベアおよび成膜装置に関するものである。
本願は、２００７年４月１６日に、日本に出願された特願２００７−１０６８７７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

液晶ディスプレイなどの製造工程において、大型ガラス基板に対して加熱処理や成膜処理などの真空処理が行われる。そのため、様々な真空処理装置が開発されている。その中の一つに、液晶ディスプレイのカラーフィルタ側にＩＴＯ膜（電極膜）を成膜するためにキャリア循環型のインラインスパッタ装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。

また、スパッタ装置には、スパッタ後のガラス基板を真空内で回転或いはトラバースさせて、真空中を戻してくるタイプ（真空リターン型）と、真空から大気側へ搬出した後に回転或いはトラバースさせて戻してくるタイプ（大気リターン型）とがある。さらに、真空中を向かい合わせたキャリアを搬送させて、大気側の回転機構で１枚ずつ振り分けて戻してくるタイプ（両面成膜方式の大気リターン型）もある。ここで、大気リターン型のスパッタ装置では、真空状態を作り出し薄膜をスパッタにてガラス基板上へ成膜する真空装置とともに、成膜前後のガラス基板を搭載したキャリアを真空処理装置外部で搬送させる大気搬送システムを備えている。この大気リターン型のスパッタ装置では、真空処理装置および大気搬送システムに囲まれた領域（中庭）が存在する。ガラス基板は、スパッタ装置内を安定して搬送させるために、キャリアと呼ばれる台車に取り付けられている。

また、大気搬送システムにおいて、キャリアはコンベアにて搬送されている。このコンベアの機構としては、下部支持機構にラック＆ピニオンやローラが用いられ、必要に応じて上部支持機構としてマグネットを使用した非接触機構が用いられている。ここで、キャリアに搭載したガラス基板の割れ、キャリアからのパーティクル発生、搬送トラブルを避けるために、特にコンベアの搬送ラインの芯出しは重点的に調整される。また、芯ずれや経時的な搬送ラインのずれなどが生じないよう、そして調整のし易さから下部支持機構と上部支持機構とは同一のフレームに取り付けられ、一旦調整した後は位置がずれないようにフレームを強固に床面に固定している。
特開２００２−３０９３７２号公報（図４）

ところで、上述の特許文献１の図４に記載のインライン式成膜装置では、スパッタ室のターゲットや真空チャンバへの着膜を防止している防着板などの定期的な交換およびその他機械系の定期点検などが必須である。ここで、図１３に従来の成膜装置の全体構成を示す。スパッタ室３４のメンテナンス作業は、図１３に示すように、スパッタ室３４からターゲットを含むカソード部材８０を倒した状態で行う。

しかしながら、スパッタ室３４から大気搬送システム１１５に向かってカソード部材８０が倒れる構造の成膜装置１１０では、コンベア４０の下部支持機構および上部支持機構は不動であるため、倒れたカソード部材８０と大気搬送システム１１５とが平面視において重ならないように、真空処理装置１１３と大気搬送システム１１５との間を広げる必要がある。つまり、図１３に示すように中庭１１７を広くする必要があり、成膜装置１１０に必要な設置面積が増大してしまうという問題があった。さらに、近年ではガラス基板の大型化が進んでいるため、それに合わせてカソード部材８０のメンテナンス機構１１１も大型化し、したがって、中庭１１７をより広く確保しなければならないという問題があった。

そこで、本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、キャリアを搬送可能なコンベアおよび、前記コンベアを備え、真空処理装置および搬送システムを備えた成膜装置において、その設置面積を狭小化することが可能なコンベアおよび成膜装置を提供するものである。

本発明に係る第一の態様は、フレームと、基板が縦型に載置されたキャリアを支持すると共に前記キャリアを搬送する下部支持機構と、前記キャリアを支持する上部支持機構と、を備えたコンベアにおいて、前記フレームが、下部フレームと上部フレームとで構成され、前記下部支持機構が前記下部フレームに設けられ、前記上部支持機構が前記上部フレームに設けられ、前記上部フレームが前記下部フレームと分離して移動可能に構成されている。

この場合、上部支持機構が設けられた上部フレームと、下部支持機構が設けられた下部フレームとの位置関係をずらすことができる効果がある。
また、下部支持機構は下部フレームに取り付けられており、キャリアの荷重を下部支持機構で支持しながらキャリアを搬送させるため、下部支持機構の搬送ルートが精度良く位置決めされた状態で、キャリアを精度良く搬送することができる。したがって、キャリアに搭載した基板の割れ、キャリアからのパーティクル発生、搬送トラブルを防止することができる効果がある。

前記下部フレームは、床面に支持固定され、前記上部フレームが、前記下部フレームを前記床面に支持する垂直軸のいずれか一つと連接されてなり、前記垂直軸を中心に回動可能に構成されていてもよい。

この場合、下部支持機構は固定された状態で、上部支持機構のみを回動させることができる。したがって、下部支持機構の精度を維持することができる効果がある。また、上部フレームが下部フレームを床面に固定する垂直軸を中心に回動可能に構成されているため、下部フレームの上方に容易に空間を形成することができるとともに、上部フレームを下部フレームの上方まで簡単に復帰させて位置決めすることができる効果がある。

前記上部支持機構は、前記キャリアを非接触で支持してもよい。

この場合、上部支持機構はキャリアと非接触にて搬送可能に構成されるため、上部フレーム（上部支持機構）の位置が若干ずれてもキャリアの搬送には影響を及ぼすことがなく、キャリアを確実に搬送することができる効果がある。

前記上部フレームの回動方向手前側には、前記床面に対して前記上部フレームを支持しつつ前記床面に沿って転動する第一ローラが設けられ、前記上部フレームの回動方向奥側に、前記床面に対して前記上部フレームを支持しつつ前記床面に沿って転動する第二ローラが設けられ、前記第二ローラは、前記上部フレームの回動時に前記下部フレームと干渉しない位置に移動可能に構成されていてもよい。

この場合、上部フレームを回動させる際に、上部フレームの荷重を前記下部フレームに連接している垂直軸、第一ローラおよび第二ローラの３点で床面に支持することができるため、上部フレームが自重で傾いたりすることなく、確実に回動させることができる効果がある。
また、第二ローラは収納可能に構成されているため、上部フレームを回動させる際に、下部フレームと干渉するときのみ第二ローラを干渉しない位置まで移動し、その他のときは床面に対して上部フレームを支持するために使用することができ、効率よく使用することができる効果がある。

前記基板を縦型支持して搬送する前記キャリアと、前記キャリアに搭載された前記基板に成膜処理を行う成膜処理経路と、前記成膜処理経路に並列配置されたキャリア搬送経路と、を備え、前記成膜処理経路の構成部材が、前記キャリア搬送経路に向かって移動可能に構成された成膜装置において、前記キャリア搬送経路には、上記のいずれかのコンベアが設けられ、前記上部フレームが、移動した前記成膜処理経路の前記構成部材との干渉を回避しうる位置まで移動可能に構成されていてもよい。

この場合、上部フレームを移動させて、下部フレームの上方に空間を形成することができると共に、その空間に移動した成膜処理経路の構成部材を配置することができるため、成膜処理経路とキャリア搬送経路との距離を近づけることができる。したがって、成膜装置の設置面積を狭小化することができる効果がある。

前記成膜処理経路の前記構成部材は、スパッタ処理装置のターゲットの支持部材であってもよい。

この場合、スパッタ処理装置のメンテナンスをする際に、上部フレームを回動させることにより、下部フレームの上方に形成された空間にスパッタ処理装置のターゲットの支持部材を配置させることができるため、成膜処理経路とキャリア搬送経路との間隔を狭くすることができる。したがって、成膜処理経路とキャリア搬送経路とを備えた成膜装置の設置面積を狭小化することができる効果がある。

前記成膜装置のメンテナンス方法は、前記上部フレームを前記下部フレームから退避位置まで分離して移動させる工程と、前記成膜処理経路の構成部材を前記下部フレームの上方に倒して、前記成膜処理経路の構成部材をメンテナンスする工程とを具備してもよい。

この場合、前記上部フレームを移動させて、前記下部フレームの上方に空間を形成することができると共に、その空間に移動した前記成膜処理経路の前記構成部材を配置することができるため、前記成膜処理経路と前記キャリア搬送経路との距離を近づけることができる。したがって、成膜装置の設置面積を狭小化することができる効果がある。

本発明によれば、成膜装置のメンテナンスの際に、コンベアの上部フレームを回動して、下部フレームの上方に空間を形成することができると共に、その空間に成膜処理装置の構成部材を配置させることができるため、成膜処理経路とキャリア搬送経路との距離を近づけることができる。したがって、成膜装置の設置面積を狭小化することができる効果がある。

本発明の実施形態におけるスパッタ装置の全体構成を示す概略図である。 本発明の実施形態におけるスパッタ室のメンテナンス機構の動きを示す説明図である。 本発明の実施形態におけるキャリアにガラス基板を載置したときの斜視図である。 本発明の実施形態におけるコンベアの側面図である。 本発明の実施形態におけるコンベアの下部支持機構の構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態におけるコンベアの上部支持機構の構成を示す概略図である。 本発明の実施形態におけるコンベアのフレーム構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態におけるコンベアのフレーム構成を示す平面図である。 図８のＡ部拡大側面図である。 本発明の実施形態におけるコンベアの上部フレーム移動時の概略説明図である。 本発明の実施形態におけるスパッタ室の側面が倒れているときの下部フレームとの位置関係を示す概略説明図である。 本発明の実施形態におけるコンベアの上部支持機構の別の構成を示す概略図である。 従来の成膜装置の全体構成を示す概略図である。

符号の説明

１０…成膜装置 １１…ガラス基板（基板） １３…キャリア １５…キャリア搬送経路 １７…成膜処理経路 ３４…スパッタ室（スパッタ処理装置） ４０…コンベア ４１…フレーム ４３…下部支持機構 ４５…上部支持機構 ４７…下部フレーム ４９…上部フレーム ５５…垂直軸 ５９…第一ローラ ６１…第二ローラ ８０…カソード部材（構成部材，ターゲットの支持部材） ＦＬ…床面

次に、本発明の実施形態を図１〜図１２に基づいて説明する。以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

（成膜装置）
図１は、成膜装置の全体構成を示す平面図である。
図１に示すように、成膜装置１０は、ガラス基板１１を縦型保持するキャリア１３が配置され、そのキャリア１３を大気圧下で搬送するキャリア搬送経路１５と、真空状態下でガラス基板１１に成膜をする成膜処理経路１７とで構成されている。ここで、成膜装置１０は、成膜処理経路１７においてキャリア１３が２列並行して搬送可能に構成されており、後述するスパッタ室３４にて両側から成膜可能に構成された両面成膜方式の成膜装置である。

成膜処理経路１７は、第二回転部２３に連接され、真空排気装置２９を備えたロードロック室３１と、ヒータ３０を備えた加熱室３２と、進行方向に隣接するキャリア１３間の距離の調整を行うスパッタ入口室３３と、ガラス基板１１に成膜を行うスパッタ室３４と、進行方向に隣接するキャリア１３間の距離の調整を行うスパッタ出口室３５と、真空排気装置２９を備えたアンロードロック室３６とが順番に構成されている。アンロードロック室３６は、キャリア搬送経路１５の第三回転部２４と連接されている。

また、第二回転部２３とロードロック室３１間にはゲートバルブ３８ａが設けられ、同様に、ロードロック室３１と加熱室３２との間にはゲートバルブ３８ｂが、加熱室３２とスパッタ入口室３３との間にはゲートバルブ３８ｃが、スパッタ出口室３５とアンロードロック室３６との間にはゲートバルブ３８ｄが、アンロードロック室３６と第三回転部２４との間にはゲートバルブ３８ｅが、それぞれ設けられている。

また、スパッタ室３４のメンテナンス機構７１は、スパッタ室３４におけるキャリア１３が搬送される成膜処理経路１７に平行する側面７２が倒れるように構成されている。側面７２には、ターゲットの支持部材であるカソード部材８０や、スパッタ室３４内への着膜を防止している防着板などが配置されている。ターゲットの交換などによりカソード部材８０をメンテナンスする際には、メンテナンス機構７１により側面７２を倒した状態にして行うように構成されている。

図２は、メンテナンス機構７１の概略の構成を示す説明図である。
図２に示すように、側面７２の下部には脚７３が延設されており、脚７３の下端近傍において回動軸７４を介してスパッタ室３４の下部構造体７５と接続されている。側面７２には、複数本の脚７６（本実施形態では４本）が一体形成されている。脚７６は、パワーシリンダで構成されており、その軸部８２は下部構造体７５に回動軸８４を介して接続されている。そして、軸部８２がパワーシリンダにより伸縮可能に構成されている。

図１に戻り、キャリア搬送経路１５は、他所から搬送されてきたガラス基板１１を成膜装置１０へと取り込むための入口部２１と、ガラス基板１１を回転させて成膜処理経路１７へと導く第一回転部２２および第二回転部２３と、成膜処理経路１７内で成膜が完了したガラス基板１１を回転させて後述する出口部２７へと導く第三回転部２４および第四回転部２５と、成膜されたガラス基板１１が搬送される搬送部２６と、成膜されたガラス基板１１を成膜装置１０から取り出す出口部２７とで構成されている。

キャリア搬送経路１５は大気圧下の環境に保持されているが、パーティクルを避け、クリーン度を高く維持できるようにＨＥＰＡフィルタを用い、ダウンフローの気流を発生させてキャリア搬送経路１５内の雰囲気を保つように構成されている。

また、ガラス基板１１は、他所から水平状態で搬送され、入口部２１にてガラス基板１１を略垂直に立ち上げ、その後、キャリア１３に搭載するように構成されている。出口部２７では、入口部２１とは逆の手順でキャリア１３からガラス基板１１を取り外すように構成されている。

図３は、キャリア１３の概略の構成を示す斜視図である。
図３に示すように、キャリア１３は、アルミニウムなどからなる枠状のキャリアフレーム６５と、キャリアフレーム６５の上辺に沿うように設けられたマグネット６６と、キャリアフレーム６５の下辺に沿うように設けられた丸棒からなるスライダ６７と、ガラス基板１１の荷重を受け、かつガラス基板１１の水平度を保持するための基板受け６８と、ガラス基板１１をキャリア１３に保持させるためのクランプ６９と、ガラス基板１１の周縁の非成膜領域を覆うためのマスク７０とを備えている。

そして、ガラス基板１１が搭載されたキャリア１３は、キャリア搬送経路１５および成膜処理経路１７を移動可能に構成されている。

（コンベア）
図４は、コンベア４０の断面図である。
図４に示すように、コンベア４０は、鋼製部材で組まれたフレーム４１と、キャリア１３の荷重を支持しながらキャリア１３を搬送可能に構成された下部支持機構４３と、キャリア１３の上部を非接触で支持可能に構成された上部支持機構４５とを備えている。

ここで、フレーム４１は、下部支持機構４３が設けられている下部フレーム４７と、上部支持機構４５が設けられている上部フレーム４９とで構成されている。キャリア１３は、フレーム４１内を下部支持機構４３および上部支持機構４５により水平方向で、かつ略垂直に保持した状態で移動可能に構成されている。ガラス基板１１の大型化に伴って、フレーム４１は、例えば高さ４６００ｍｍ、幅６００ｍｍ（フレーム部のみ）程度の大きさで形成されている。

図５は、コンベア４０の下部支持機構４３の構成を示す斜視図である。
図５に示すように、下部支持機構４３は、モータ５１とローラ５２とを備えている。モータ５１が駆動することで、ローラ５２が回転し、ローラ５２上をキャリア１３が水平移動するように構成されている。具体的には、キャリア１３の下部に設けられた後述するスライダ６７がローラ５２外周の溝部に係合し、キャリア１３が水平移動可能に構成されている。ローラ５２は、キャリア１３が水平移動するのに支障がないように、一つの下部フレーム４７内に複数設けられている。

図６は、コンベア４０の上部支持機構４５の構成を示す説明図である。
図６に示すように、上部支持機構４５は、上部フレーム４９の上部で、かつキャリア１３の上辺が通過する領域から側方に間隔をあけるように一対のマグネット５３ａ，５３ｂが設けられている。一対のマグネット５３ａ，５３ｂは、お互いのＮ極とＳ極が対向するように取り付けられている。また、一対のマグネット５３ａ，５３ｂは上部フレーム４９内に複数設けられている。そして、キャリア１３の上辺にも後述するマグネット６６が取り付けられており、上部フレーム４９の一対のマグネット５３ａ，５３ｂの間をマグネット６６が通過するように構成され、マグネット５３ａのＮ極とマグネット６６のＮ極が対向し、マグネット５３ｂのＳ極とマグネット６６のＳ極が対向するように配置される。

このように構成することで、マグネット同士が反発しあい、キャリア１３を垂直状態に保持することが可能となる。つまり、ガラス基板１１を垂直保持することにより、ガラス基板１１の大型化に伴う成膜装置１０の設置面積の増大を抑えることができるとともに、大型基板のたわみによる影響を回避することができる。

図４に戻り、下部支持機構４３を備えた下部フレーム４７は、床面ＦＬに固定されている。つまり、下部支持機構４３は成膜装置１０の設置段階で、キャリア１３が確実に水平移動できるように位置調整され、かつ、隣接するフレーム４１の下部支持機構４３とも位置調整され、一旦調整すると位置がずれないように構成されている。

下部支持機構４３はローラ５２によりキャリア１３を搬送するが、ローラ５２はガラス基板１１が搭載されたキャリア１３の荷重を受けながら水平方向に搬送するため、搬送ルートに多少のずれが発生すると、キャリア１３が搬送時に振動し、それによりパーティクルが発生して、歩留まりが低下するなどの不具合が発生する。したがって、下部支持機構４３には位置精度が要求され、一旦位置調整をした後は、その位置で固定されていることが望ましい。

図７は、コンベア４０のフレーム構成を示す斜視図である。
図７に示すように、上部フレーム４９は、下部フレーム４７の１本の垂直軸５５に対して回動可能に連接されており、下部フレーム４７の直上に配置されている。また、上部フレーム４９の回動方向手前側の側面５６には、上部フレーム４９を回動させる際に使用する取手５７が設けられている。さらに、取手５７に連接するように床面ＦＬに向かって脚５８が延出されており、脚５８の先端には床面ＦＬと接するように第一ローラ５９が設けられている。

図４に戻り、第一ローラ５９が取り付けられている側面（回動方向手前側の面）５６と対向する側面６０には、第二ローラ６１が設けられている。第二ローラ６１は、脚６３の先端に設けられており、脚６３は回動軸６２を介して上部フレーム４９に接続されている。第二ローラ６１は、上部フレーム４９を回動させる際に、下部フレーム４７と干渉しない位置まで移動できるように構成されている。ここで、第二ローラ６１は回動軸６２を介して垂直断面で略半円形状を描くように回動して、床面ＦＬに接するように構成されている。第二ローラ６１が収納されている状態では、第二ローラ６１は図示しないストッパ部材にて上部フレーム４９に保持されている。図４では第二ローラ６１は回動軸６２を中心として回動することにより収納される構成となっているが、第二ローラ６１は、上部フレーム４９を回動させる際に、下部フレーム４７と干渉しない位置まで移動でき、かつ元の位置に精度よく戻すことができればよいので、例えば脚６３を鉛直上方に平行移動することで収納できる構成でもよいし、脚６３を位置決め用のカップリングなどを用いて着脱可能にしてもよい。また、第二ローラ６１は、キャリア１３を搬送する際（上部フレーム４９が下部フレーム４７の直上に配置されている状態）および上部フレーム４９を回動する際に、その荷重を受ける役割もするため、垂直軸５５から離れた位置に取り付けることが望ましい。

図８はコンベア４０のフレーム構成を示す平面図であり、図９は図８のＡ部詳細側面図である。
図８，図９に示すように、上部フレーム４９の側面６０側で、下部フレーム４７との境界部には荷重受ガイドローラ６４が設けられている。荷重受ガイドローラ６４は、側面６０の両側に設けられ、上部フレーム４９が下部フレーム４７の上部に位置しているとき（通常状態）に、下部フレーム４７から側方へ突出するように一体成形された受部８６に接するように構成されている。荷重受ガイドローラ６４が、受部８６に接することで上部フレーム４９の荷重の一部が下部フレーム４７側へ伝わり、下部フレーム４７に支持されることとなる。このように構成することで、上部フレーム４９は通常状態において、その四隅を第一ローラ５９、第二ローラ６１、垂直軸５５および荷重受ガイドローラ６４で支持され、安定した状態を保持することができる。

また、上部フレーム４９と下部フレーム４７との間には、図示しない係止部が設けられている。係止部は、例えばハンドルを備え、ハンドルを回転させる（ひねる）ことで、上部フレーム４９または下部フレーム４７の一方に設けられたシャフトが他方に形成された孔に挿通され、上部フレーム４９と下部フレーム４７とを係止して、位置合わせを行えるように構成されている。

さらに、上部フレーム４９と下部フレーム４７との間には、２０ｍｍ程度の隙間が形成されており、この隙間には図示しない防塵ゴムが介装されている。防塵ゴムは、例えば断面半円形状のものを用いればよい。このようにすることで、フレームの防塵性能を向上させることができる。

そして、上部フレーム４９の側面５６には、回動しすぎないように下部フレーム４７に当接してそれ以上の回動を阻止するストッパ部材７８が設けられている（図４参照）。ストッパ部材７８が下部フレーム４７に当接した後に、上部フレーム４９と下部フレーム４７との間を係止部にて係止することで、上部フレーム４９と下部フレーム４７との位置合わせができるように構成されている。

（基板成膜方法）
次に、ガラス基板１１に成膜する際の作用を図１などに基づいて説明する。
ガラス基板１１が他所から水平状態で成膜装置１０の入口部２１の前まで搬送されてくる。その後、ガラス基板１１を垂直状態になるように立ち上げ、ガラス基板１１を入口部２１に載置されているキャリア１３に搭載する。このとき、ガラス基板１１をキャリア１３の基板受け６８に当接するようにした後、クランプ６９にてガラス基板１１をキャリア１３に保持する（図３参照）。

ガラス基板１１が搭載されたキャリア１３は、下部支持機構４３のローラ５２が回転することで移動を開始し（図５参照）、第一回転部２２へと搬送される。第一回転部２２では、回転テーブル７９にキャリア１３が載置された状態で、まず垂直軸を中心に略９０度キャリア１３を回転した後に、第二回転部２３へと搬送する。第二回転部２３では、回転テーブル７９にてキャリア１３をさらに垂直軸を中心に略９０度回転させ、成膜処理経路１７のロードロック室３１へと搬送可能な方向にする。そして、ゲートバルブ３８ａが開状態になった後、キャリア１３をロードロック室３１へと搬送する。

キャリア１３がロードロック室３１へ搬送されると、ゲートバルブ３８ａを閉状態にし、その後、真空排気装置２９にて室内を排気し、ロードロック室３１を真空状態にする。
ロードロック室３１内が真空状態になった後、ゲートバルブ３８ｂを開状態にして、キャリア１３を加熱室３２へと搬送する。

キャリア１３が加熱室３２へ搬送されると、ゲートバルブ３８ｂを閉状態にし、その後、ヒータ３０にてガラス基板１１を加熱する。ガラス基板１１の加熱が完了すると、ゲートバルブ３８ｃを開状態にして、キャリア１３をスパッタ入口室３３へと搬送する。

キャリア１３がスパッタ入口室３３へ搬送されると、ゲートバルブ３８ｃを閉状態にする。その後、キャリア１３をその前方に位置するキャリアの後端に連接するような位置まで移動させる。キャリア１３が前方のキャリアの後端に位置した段階で、前方のキャリアと同一速度になるようにする。このように構成することで、スパッタ室３４にてガラス基板１１を連続的にスパッタすることができるため、効率よく成膜をすることができる。

この状態で、キャリア１３はスパッタ室３４へと搬送される。スパッタ室３４では、一般的なスパッタ法によりガラス基板１１に成膜を施す。ここで、ガラス基板１１の周縁にはマスク７０が配置されているため（図３参照）、ガラス基板１１の必要な領域のみ成膜されるように構成されている。成膜が完了するとキャリア１３はスパッタ出口室３５へと搬送される。

キャリア１３がスパッタ出口室３５へと搬送されると、キャリア１３の速度を上げ、後方に連接していたキャリアとの間隔をあけるようにする。その後、ゲートバルブ３８ｄを開状態にして、キャリア１３をアンロードロック室３６へと搬送する。このとき、アンロードロック室３６は真空状態に保持されている。

キャリア１３がアンロードロック室３６へと搬送されると、ゲートバルブ３８ｄを閉状態にする。その後、キャリア１３はアンロードロック室３６内を搬送され、ゲートバルブ３８ｅを開状態にし、キャリア１３を大気圧下の第三回転部２４へと搬送する。

そして、第三回転部２４へ搬送されたキャリア１３を、回転テーブル７９にて垂直軸を中心に略９０度回転して、第四回転部２５へと搬送する。第四回転部２５では、キャリア１３を回転テーブル７９にてさらに垂直軸を中心に略９０度回転させ、搬送部２６へと搬送可能な方向にした後、キャリア１３を搬送部２６へと搬送する。キャリア１３は、搬送部２６を搬送され、出口部２７へと導かれる。

キャリア１３が出口部２７へと搬送されると、キャリア１３に搭載された成膜後のガラス基板１１を取り外し、ガラス基板１１を次工程の装置へと搬送する。

ここで、この成膜装置１０は、成膜処理経路１７が平行して２本形成されており、スパッタ室３４において、両側から成膜することができるように構成されている。つまり、スパッタ室３４にキャリア１３が平行して２組配置され、同時にそれぞれのキャリア１３に搭載されているガラス基板１１を成膜することができる。成膜処理経路１７は１本のみ形成されていてもよい。

このような成膜装置１０の場合、スパッタ室３４の両側面７２にターゲットのカソード部材８０やスパッタ室３４内への着膜を防止するための防着板などが設けられている。カソード部材８０や防着板は、交換や定期点検などのメンテナンスが必要になる。このとき、スパッタ室３４の側面７２を床面上に倒して、ターゲットなどが取り付けられている面を水平にした状態でメンテナンスするように構成されている。

（スパッタ室のメンテナンス方法）
スパッタ室３４のカソード部材８０のメンテナンスを行う際の機構について説明する。
図２に示すように、スパッタ室３４の側面７２に設けられたカソード部材８０をメンテナンスするには、側面７２が床面ＦＬに略平行になるように倒す。
側面７２を倒すと、側面７２は回動軸７４を中心に倒れ、側面７２が水平状態になるまで倒れるように構成されている。このとき、側面７２に一体形成されている脚７６に連接されている軸部８２が、回動軸８４を中心に回動しながら、かつ、パワーシリンダにより伸びながら側面７２が倒されていく。脚７６の先端が床面ＦＬに位置すると、カソード部材８０が配置されている側面７２の荷重を支持するとともに、水平に保持することができる。

（フレームの動作方法）
次に、スパッタ室３４のメンテナンス機構７１を稼動させる際のフレーム４１の動作について図１０を用いて説明する。
図１０は、コンベアの上部フレーム移動時の概略説明図である。
図１０に示すように、フレーム４１の上部フレーム４９と下部フレーム４７とを係止している図示しない係止部を外し、上部フレーム４９の取手５７を手前側に引くと、上部フレーム４９と下部フレーム４７との間に連接されている垂直軸５５を中心に、上部フレーム４９が回動するように移動する。このとき、上部フレーム４９は垂直軸５５と第一ローラ５９にて荷重が支えられている。そして、第二ローラ６１が取り付けられている箇所が平面視において下部フレーム４７と干渉しない位置まで上部フレーム４９を回動させた後、第二ローラ６１の図示しないストッパを外し、第二ローラ６１が床面ＦＬに接するように回動軸６２を中心に回動させる。この状態でさらに上部フレーム４９を回動させ、略９０度回動させる。このとき上部フレーム４９は、垂直軸５５、第一ローラ５９および第二ローラ６１の３点で荷重を支えられており、上部フレーム４９が自重でがたつくことなく回動させることができる。

図１１は、スパッタ室の側面７２が倒れているときの下部フレーム４７との位置関係を示す概略説明図である。
図１１に示すように、上部フレーム４９を移動させると、下部フレーム４７の上方には空間７７が形成される。この空間７７にスパッタ室３４の側面７２が倒され、平面視において下部フレーム４７と重なるように配置される（図１参照）。さらに、下部フレーム４７と側面７２が上下方向（垂直方向）において干渉しないよう、つまり下部フレーム４７の上方に側面７２が配置するように構成する。これにより、倒されたスパッタ室３４の側面７２とキャリア搬送経路１５とが平面視において重ならないように成膜処理経路１７とキャリア搬送経路１５とを配置する必要がなくなり（図１３参照）、成膜処理経路１７とキャリア搬送経路１５との間の距離を近づけることが可能となる（図１参照）。つまり、成膜装置１０に形成される中庭８１を狭くすることができるため、成膜装置１０の設置面積を狭小化することが可能となる。ここで、パワーシリンダで構成された脚７６は、下部フレーム４７の下部に入り込むことができるように設計されている（図１１参照）。

側面７２のメンテナンスが完了すると、側面７２をもとの位置に戻し、その後、上部フレーム４９を回動させてもとの位置に戻す。このとき、第二ローラ６１が下部フレーム４７に干渉する位置では一度上部フレーム４９側へ移動（収納）し、更に上部フレーム４９を下部フレーム４７に向かって押すようにして回動させる。また、上部フレーム４９には、回動しすぎないように下部フレーム４７に当接してそれ以上回動することができないように構成されるストッパ部材７８が設けられている（図４参照）。ストッパ部材７８が下部フレーム４７に当接した後に、上部フレーム４９と下部フレーム４７との間を係止部にて係止することで、フレーム４１内をキャリア１３が搬送可能な状態になる。そして、上部フレーム４９側へ移動していた第二ローラ６１を再度移動して、上部フレーム４９の荷重を支持するために床面ＦＬに接地する。

また、このような回動可能なフレーム４１は、スパッタ室３４の側面７２の幅に合わせた位置に配置すればよく、側面７２が一つのフレーム４１では対応できない大きさの幅を有している場合には、二つのフレーム４１を回動可能なものにし、かつ、中心から左右へ開くことができるようにフレーム４１を配置することで、フレーム二つ分の幅まで対応することができる。

本実施形態によれば、フレーム４１と、ガラス基板１１が縦型に載置されたキャリア１３を支持すると共にキャリア１３を搬送する下部支持機構４３と、キャリア１３を支持する上部支持機構４５と、を備えたコンベア４０において、フレーム４１を、下部フレーム４７と上部フレーム４９とで構成し、下部支持機構４３が下部フレーム４７に設け、上部支持機構４５が上部フレーム４９に設け、上部フレーム４９が下部フレーム４７と分離して移動可能に構成した。

また、下部支持機構４３は下部フレーム４７に取り付けられており、キャリア１３の荷重を下部支持機構４３で支持しながらキャリア１３を搬送させるため、下部支持機構４３の搬送ルートが精度良く位置決めされた状態で、キャリアを精度良く搬送することができる。したがって、キャリア１３に搭載したガラス基板１１の割れ、キャリア１３からのパーティクル発生、搬送トラブルを防止することができる。

また、下部フレーム４７を、床面ＦＬに固定し、上部フレーム４９を下部フレーム４７の床面ＦＬに固定された垂直軸５５と連接し、垂直軸５５を中心に回動可能に構成した。
この場合、下部支持機構４３は固定された状態で、上部支持機構４５のみを回動させることができる。したがって、下部支持機構４３の精度を維持することができる。また、上部フレーム４９が下部フレーム４７を床面ＦＬに固定する垂直軸５５を中心に回動可能に構成されているため、下部フレーム４７の上方に容易に空間７７を形成することができるとともに、上部フレーム４９を下部フレーム４７の上方まで簡単に復帰させて位置決めすることができる。

また、上部支持機構４５は、キャリア１３を非接触で支持するように構成した。
このように構成したため、上部フレーム４９（上部支持機構４５）の位置が若干ずれてもキャリア１３の搬送には影響を及ぼすことがなく、キャリア１３を確実に搬送することができる。

また、上部フレーム４９の回動方向手前側の側面５６に、床面ＦＬに対して上部フレーム４９を支持しつつ床面ＦＬに沿って転動する第一ローラ５９を設け、上部フレーム４９の回動方向奥側の側面６０に、床面ＦＬに対して上部フレーム４９を支持しつつ床面ＦＬに沿って転動する第二ローラ６１を設け、第二ローラを、上部フレーム４９の回動時に下部フレーム４７と干渉しない位置に移動可能に構成した。具体的には、第二ローラ６１を、脚６３の先端に設け、脚６３は回動軸６２を介して上部フレーム４９に接続した。第二ローラ６１は、上部フレーム４９を回動させる際に、回動軸６２を介して垂直断面で略半円形状を描くように回動して、第二ローラ６１を上方に跳ね上げ、下部フレーム４７に干渉しない位置まで移動可能に構成した。

この場合、上部フレーム４９を回動させる際に、上部フレーム４９の荷重を下部フレーム４７に連接している垂直軸５５、第一ローラ５９および第二ローラ６１の３点で床面ＦＬに支持することができるため、上部フレーム４９が自重で傾いたりすることなく、確実に回動させることができる。また、第二ローラ６１は下部フレーム４７と干渉しないように移動可能に構成されているため、上部フレーム４９を回動させる際に、下部フレーム４７と干渉するときのみ第二ローラ６１を移動し、その他のときは床面ＦＬに対して上部フレーム４９を支持するために使用することができ、効率よく使用することができる。

さらに、ガラス基板１１を縦型支持して搬送するキャリア１３と、キャリア１３に搭載されたガラス基板１１に成膜処理を行う成膜処理経路１７と、成膜処理経路１７に並列配置されたキャリア搬送経路１５と、を備え、成膜処理経路１７のスパッタ室３４の側面７２に設けられたカソード部材８０が、キャリア搬送経路１５に向かって倒れるように移動可能に構成された成膜装置１０において、キャリア搬送経路１５に、キャリア１３の下部支持機構４３を備えた下部フレーム４７から分離して、キャリア１３の上部支持機構４５を備えた上部フレーム４９が設けられ、その上部フレーム４９が、移動したカソード部材８０との干渉を回避しうる位置（退避位置）まで移動可能に構成した。

この場合、上部フレーム４９を移動させて、下部フレーム４７の上方に空間７７を形成することができると共に、その空間７７に移動したスパッタ室３４の側面７２に設けられたカソード部材８０を配置することができるため、成膜処理経路１７とキャリア搬送経路１５との距離を近づけることができる。したがって、成膜装置１０の設置面積を狭小化することができる。

そして、スパッタ室３４の側面７２に設けられたカソード部材８０のメンテナンスをする際に、上部フレーム４９を回動させることにより、下部フレーム４７の上方に形成された空間７７に、カソード部材８０を配置することができるため、成膜処理経路１７とキャリア搬送経路１５との間隔を狭くすることができる。したがって、成膜装置１０の中庭８１を狭くすることができるため、成膜処理経路１７とキャリア搬送経路１５とを備えた成膜装置１０の設置面積を狭小化することができる。

本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な材料や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態において、上部支持機構４５を、上部フレーム４９に設けたマグネットとキャリア１３に設けたマグネットとを反発させる構成にしたが、図１２に示すように、上部フレーム４９に設けた一つのマグネット５３とキャリア１３に設けたマグネット６６とが垂直方向に対向するように、かつ互いのマグネット５３，６６が吸着しあうように配置し、キャリア１３を略垂直に保持できるようにしてもよい。
また、本実施形態において、成膜処理経路に両面成膜方式のものを採用した場合の説明をしたが、片面成膜方式において、スパッタ室の側面に設けられたカソード部材をキャリア搬送経路側に倒してメンテナンスを行うように構成されている成膜装置に、本発明を適用してもよい。

本発明のコンベアおよび成膜装置によれば、その設置面積を狭小化することが可能である。

Claims (7)

1. フレームと、
   基板が縦型に載置されたキャリアを支持すると共に前記キャリアを搬送する下部支持機構と、
   前記キャリアを支持する上部支持機構と、を備えたコンベアにおいて、
   前記フレームが、下部フレームと上部フレームとで構成され、
   前記下部支持機構が下部フレームに設けられ、前記上部支持機構が上部フレームに設けられ、前記上部フレームが前記下部フレームと分離して移動可能に構成されていることを特徴とするコンベア。
2. 前記下部フレームが、床面に支持固定され、
   前記上部フレームが、前記下部フレームを床面に支持する垂直軸のいずれか一つと連接されてなり、前記垂直軸を中心に回動可能に構成されている請求項１に記載のコンベア。
3. 前記上部支持機構は、前記キャリアを非接触で支持する請求項１に記載のコンベア。
4. 前記上部フレームの回動方向手前側に、前記床面に対して前記上部フレームを支持しつつ前記床面に沿って転動する第一ローラが設けられ、
   前記上部フレームの回動方向奥側に、前記床面に対して前記上部フレームを支持しつつ前記床面に沿って転動する第二ローラが設けられ、
   前記第二ローラは、前記上部フレームの回動時に前記下部フレームと干渉しない位置に移動可能に構成されている請求項１に記載のコンベア。
5. 基板を縦型支持して搬送するキャリアと、
   前記キャリアに搭載された前記基板に成膜処理を行う成膜処理経路と、
   前記成膜処理経路に並列配置されたキャリア搬送経路と、を備え、
   前記成膜処理経路の構成部材が、前記キャリア搬送経路に向かって移動可能に構成された成膜装置において、
   前記キャリア搬送経路には、請求項１〜４のいずれかに記載のコンベアが設けられ、
   前記上部フレームが、移動した前記成膜処理経路の構成部材との干渉を回避しうる位置まで移動可能に構成されている成膜装置。
6. 前記成膜処理経路の構成部材は、スパッタ処理装置のターゲットの支持部材である請求項５に記載の成膜装置。
7. 請求項５に記載の成膜装置のメンテナンス方法であって、
   前記上部フレームを前記下部フレームから退避位置まで分離して移動させる工程と、前記成膜処理経路の構成部材を前記下部フレームの上方に倒して、前記成膜処理経路の構成部材をメンテナンスする工程とを具備するメンテナンス方法。

Images