在减压后的空间对被加工物进行处理的处理装置的制作方法

本发明的实施方式涉及在减压后的空间对被加工物进行处理的处理装置。

背景技术：

在电子器件的制造中，对半导体基板等被加工物进行各种处理。这样的处理中具有在减压环境下进行的处理，例如成膜、蚀刻等处理。

在减压环境下对被加工物进行的处理能够使用具有提供能够减压的内部空间的处理容器的处理装置。处理装置通常还包括载置台和多个升降销。载置台支承被载置在其上的被加工物，在该载置台形成有多个贯通孔。升降销能够插入多个贯通孔。该处理装置的使用时，利用搬送机械手等搬送装置将被加工物搬入处理容器内。被搬入处理容器内的被加工物被从搬送装置交接到从载置台的上表面向上方突出的多个升降销的上端。然后，将被加工物从多个升降销交接到载置台上。之后，对被加工物进行处理。

这样的处理装置，如专利文献1记载的方式，通过载置台的上下移动设定多个升降销的上端与载置台的上表面的相对的位置。在专利文献1记载的处理装置中，载置台构成为可上下移动。在该载置台形成有多个贯通孔。多个升降销分别部分地插入多个贯通孔，由该载置台支承。在多个升降销的下方设置有由多个弹簧分别支承的多个销座。

专利文献1记载的处理装置在使用时，通过载置台向下方移动，多个升降销的下端分别与多个销座抵接，该多个升降销的上端配置在比载置台的上表面靠上方的位置。而且，被加工物被交接到多个升降销的上端。接着，通过载置台向上方移动，多个升降销移动到比载置台的上表面靠下方的位置。由此，被加工物载置在载置台上。

发明要解决的课题

在专利文献1记载的处理装置中，在多个升降销相对于载置台的相对移动中，多个升降销相对于形成多个贯通孔的载置台的壁面滑动。因此，能够从载置台和/或者升降销产生颗粒。从弹簧也能够产生颗粒。另外，因多个升降销相对于载置台的相对移动，在该多个升降销与形成多个贯通孔的壁面之间需要空隙(间隙)。因此，在多个升降销相对于载置台的相对移动中在多个升降销产生碰撞。因此，向载置台上搬送被加工物的精度低。

根据这样的背景，要求抑制多个升降销相对于处理装置的载置台的相对移动所引起的颗粒的产生，且提高被加工物向载置台上的搬送精度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1；日本特开平9-13172号公报

技术实现要素：

用于解决课题的手段

在一个方式中，提供在减压后的空间对被加工物进行处理的处理装置。该处理装置包括处理容器、载置台、支承体、多个升降销、花键轴、花键轴承、弹簧部件、波纹管、限制机构和限制部。处理容器提供可减压的内部空间。载置台在处理容器内可上下移动地设置。在载置台以从该载置台的上表面贯通至下表面的方式形成有多个贯通孔。支承体设置在载置台的下方。多个升降销由支承体支承，从支承体向上方延伸，分别排列成在铅垂方向上能够插入多个贯通孔中。花键轴在铅垂方向上延伸，在其上支承支承体。花键轴承以使花键轴在上下方向上可移动的方式支承该花键轴。弹簧部件设置成对花键轴向上方施力。波纹管能够在上下方向伸缩，在处理容器内包围花键轴，将处理容器内的可减压的空间与包含该波纹管内的空间的处理容器的外部的空间分离。限制机构在多个升降销各自的上端从载置台的上表面突出的状态下，限制多个升降销相对于载置台的上表面向上方的移动。限制部，当载置台位于至少铅垂方向的规定位置和比该规定位置靠上方的位置时，限制花键轴向上方的移动。在该处理装置中，花键轴、花键轴承和弹簧部件设置在处理容器的外部的空间。

在该处理装置中，多个升降销经由支承体和花键轴由花键轴承支承。另外，多个升降销的上下移动通过花键轴承的花键轴的引导来实现。因此，在该处理装置中，抑制了多个升降销相对于载置台的碰撞，多个升降销的上下方向的移动的精度变高。另外，在多个升降销的上端从载置台的上表面向上方突出的状态下，利用限制机构限制多个升降销相对于载置台的上表面向上方的移动，且在花键轴上施加对多个升降销向上方施力的力。在该状态下，即使在多个升降销的上端上载置被加工物，该多个升降销的位置也不变动。另外，使载置台移动到比规定位置靠上方的位置时，利用限制部限制花键轴向上方的移动，多个升降销的上端移动到比载置台的上表面靠下方的位置，将被加工物从多个升降销交接到载置台。因此，至载置到载置台上为止期间的被加工物的位置的变动受到抑制。因此，在该处理装置中，被加工物向载置台上的搬送精度变高。另外，花键轴、花键轴承和弹簧部件配置在从处理容器的内部空间分离了的处理容器的外部的空间。因此，能够抑制多个升降销相对于载置台的相对移动所导致的颗粒的产生。

在一实施方式中，处理装置能够还具有轴体和驱动装置。轴体与载置台结合，从载置台的下表面向下方延伸。驱动装置与轴体连接。驱动装置使载置台上下移动，且经由轴体使载置台绕该载置台的中心轴线旋转。

在一实施方式中，处理装置能够还包括致动器。致动器设置在处理容器的外部的空间，使花键轴向下方移动。在该实施方式中，通过利用致动器使花键轴向下方移动，能够将多个升降销配置在与旋转的载置台不干渉的位置。

在一实施方式中，成膜装置还包括控制驱动装置和致动器的控制部。控制部进行如下所述的控制：(1)控制驱动装置，使得在向处理容器内搬入被加工物时，将载置台配置在比规定位置靠下方的第1位置；(2)控制驱动装置，使得为了将被加工物载置在多个升降销上，而将载置台配置在第1位置与规定位置之间的第2位置；(3)控制驱动装置，使得为了将被加工物载置在载置台上，而将载置台配置在规定位置；(4)控制致动器，以使多个升降销移动到不与载置台干渉的位置；(5)控制驱动装置，以使载置台配置在比规定位置靠上方的第3位置；(6)控制驱动装置，以使载置台在第3位置旋转。

在一实施方式中，成膜装置还包括壳体。壳体收纳弹簧部件。壳体包括形成有供花键轴通过的上部和在该上部的下方延伸的下部。花键轴包括与支承体结合的上端部和具有凸缘的下端部。花键轴的下端部收纳在壳体内。弹簧部件设置在凸缘与壳体的上述下部之间。壳体的上部与凸缘相对，构成限制部。

在一实施方式中，致动器为具有活塞杆的动力气缸，活塞杆与壳体的下部结合。

在一实施方式中，支承体包括；具有马蹄形形状的、支承多个升降销的第1部分；和从第1部分向处理容器的侧壁延伸的第2部分。支承体的第1部分配置在轴体的周围，花键轴与第2部分结合。

在一实施方式中，载置台具有延伸至比该载置台的下表面靠下方的位置的凸部，载置台的凸部的下端能够与支承体抵接，限制机构包括载置台的凸部和支承体。另一实施方式中，限制机构包括：与轴体结合的第1部件；和第2部件，其与花键轴结合，延伸至第1部件的下方，能够与该第1部件抵接。

发明的效果

如以上说明的方式，能够抑制多个升降销相对于处理装置的载置台的相对移动所导致的颗粒的产生，且提高向载置台上搬送被加工物的搬送精度。

附图说明

图1是概略地表示一实施方式的处理装置的图。

图2是概略地表示图1所示的处理装置的升降机构所包括的多个升降销和支承体的平面图。

图3是概略地表示一实施方式的处理装置的图。

图4是概略地表示一实施方式的处理装置的图。

图5是概略地表示一实施方式的处理装置的图。

图6是概略地表示一实施方式的处理装置的图。

图7是概略地表示另一实施方式的处理装置的图。

附图标记说明

10处理装置

12处理容器

16载置台

16e凸部

16h贯通孔

22轴体

24驱动装置

50升降销

52支承体

52a第1部分

52b第2部分

54花键轴

56花键轴承

58弹簧部件

60波纹管

68壳体

70致动器

mcu控制部。

具体实施方式

以下，参照附图对各种实施方式进行详细说明。此外，在各附图中对相同或相当的部分标注相同的附图标记。

图1是概略地表示一实施方式的处理装置的图。图1所示的处理装置10构成为成膜装置。处理装置10具有处理容器12。该处理容器12的内部空间是可减压的空间，处理容器12的内部空间可利用排气装置减压。处理容器12包括主体部12a和盖体12b。主体部12a形成为大致筒状，在其上端开口。一实施方式中，主体部12a形成为大致圆筒形状，主体部12a的中心轴线与轴线ax一致。在该主体部12a的侧壁、即处理容器12的侧壁形成有用于搬入被加工物wp的开口。该开口能够由闸阀gv开闭。盖体12b设置在主体部12a上。主体部12a的上端的开口被盖体12b以及后述的保持件30和保持件支承部32关闭。

在处理容器12的内部设置有载置台16。载置台16包括基座部16a和静电吸盘16b。一实施方式中，载置台16还包括凸部16e。基座部16a具有大致圆盘形状。基座部16a提供载置台16的下表面。凸部16e固定在基座部16a，从该基座部16a向下方延伸。静电吸盘16b设置在基座部16a上。静电吸盘16b具有大致圆盘形状，其中心大致位于轴线ax上。静电吸盘16b通过从设置在处理容器12的外部的电源施加的电压而产生静电力，利用该静电力吸附被加工物wp。用于载置被加工物wp的静电吸盘16b的上表面构成载置台16的上表面。

轴体22与基座部16a结合。轴体22从基座部16a向下方延伸。轴体22通过处理容器12的主体部12a的底部，延伸至处理容器12的外部。在轴体22与处理容器12的主体部12a的底部之间设置有用于将处理容器12的内部空间气密地密封的密封机构。此外，轴体22的中心轴线与轴线ax大致一致。

轴体22在处理容器12的外部与驱动装置24连接。驱动装置24使轴体22绕该轴体22的中心轴线旋转，且使轴体22上下移动。驱动装置24，当在载置台16上载置被加工物wp时，将载置台16配置在处理容器12内的比较下方的位置。然后，由搬送装置搬送到处理容器12内的被加工物wp，被静电吸盘16b吸附。之后，驱动装置24为了对被加工物wp进行成膜而使载置台16向上方移动。

处理装置10还包括气体供给部29。气体供给部29对处理容器12的内部空间供给气体。并且，处理装置10具有保持件30和保持件支承部32。保持件支承部32为绝缘体，安装在盖体12b。保持件支承部32支承保持件30，使保持件30与盖体12b电绝缘。该保持件30保持靶34。另外，电源36与保持件30连接。来自电源36的电压施加在保持件30时，在靶34的附近产生电场。利用该电场，从气体供给部29供给的气体解离，生成离子。然后，所生成的离子与靶34碰撞，由此，从靶34放出物质。所放出的物质堆积在被加工物wp上。

以下，对载置台16和被加工物wp的搬送时使用的升降机构进行详细说明。在以下的说明中，一起参照图1与图2。图2是表示图1所示的处理装置的升降机构所包括的多个升降销和支承体的平面图。

在载置台16形成有多个贯通孔16h(参照图5和图6)。多个贯通孔16h从该载置台16的下表面贯通至上表面。多个贯通孔16h例如能够具有圆形的截面形状。多个贯通孔16h相对于轴线ax在周方向上排列。此外，关于多个贯通孔16h的位置，只要能够利用通过该多个贯通孔16h从载置台16的上表面突出的多个升降销50的上端支承被加工物wp，就能够为任意的位置。另外，多个贯通孔16h的个数能够为3以上任意的个数。

处理装置10的升降机构包括多个升降销50、支承体52、花键轴54、花键轴承56、弹簧部件58和波纹管60。多个升降销50分别形成为在铅垂方向上延伸的柱状，例如圆柱形状。多个升降销50具有比贯通孔16h的宽度(例如，直径)小的宽度(例如，直径)，以使得不与形成载置台16的贯通孔16h的壁面接触。此外，处理装置10中的升降销50的个数为与贯通孔16h的个数相同的数量。

这些多个升降销50由支承体52支承。另外，多个升降销50从支承体52向上方延伸，排列成在铅垂方向分别插入多个贯通孔16h中。支承体52设置在载置台16的下方，在一实施方式中，能够与载置台16的凸部16e的下端抵接。此外，载置台16的凸部16e和支承体52构成一实施方式的限制机构。

在一实施方式中，支承体52包括第1部分52a和第2部分52b。第1部分52a具有例如马蹄形形状(或者u字形状)。即，第1部分52a包括基部和从该基部延伸的二个臂。第1部分52a配置在轴体22的周围。多个升降销50由该第1部分52a支承，从该第1部分52a向上方延伸。另外，多个升降销50以它们的中心轴线与多个贯通孔16h的中心线轴线大致一致的方式配置在第1部分52a上。

第2部分52b从第1部分52a的基部向处理容器12的侧壁延伸。另外，第2部分52b通过载置台16的凸部16e的下方的位置向处理容器12的侧壁延伸。即，载置台16的凸部16e的下端能够与第2部分52b抵接。在凸部16e的下端与第2部分52b抵接的状态下，多个升降销50分别部分地配置在多个贯通孔16h内，且多个升降销50的上端从载置台16的上表面向上方突出。因此，多个升降销50的上端从载置台16的上表面突出的量由凸部16e规定。另外，在多个升降销50各自的上端从载置台16的上表面突出的状态下，凸部16e的下端与支承体52的第2部分52b抵接时，能够限制多个升降销50相对于载置台16的上表面向上方的移动。

花键轴54在铅垂方向上延伸。该花键轴54的中心轴线与轴线ax平行，与轴线ax2大致一致。该轴线ax2位于比轴线ax靠近处理容器12的侧壁的位置。花键轴54在其上支承支承体52。在一实施方式中，在支承体52的第2部分52b的下表面固定有板状的部件62。花键轴54的上端部与该部件62直接结合，经由该部件62与第2部分52b结合。在一实施方式中，该花键轴54通过形成在处理容器12的底部的开口，延伸至处理容器12的外部。

花键轴承56以花键轴54在上下方向上可移动的方式支承花键轴54。一实施方式中，花键轴承56设置在处理容器12的外部。该花键轴承56固定在处理容器12的主体部12a的底部。一实施方式中，花键轴承56经由部件64和部件66固定在处理容器12的主体部12a的底部。部件64具有环状板形状，固定在处理容器12的主体部12a的底部下表面。部件66形成为大致圆筒形状，在其上端部分具有凸缘。部件66设置在部件64的下方。部件66的上端部分与部件64结合。花键轴承56部分地设置在部件66的内孔中，该花键轴承56的下端部与部件66的下端部结合。

弹簧部件58设置成对花键轴54向上方施力。弹簧部件58例如能够为螺旋弹簧。在一实施方式中，处理装置10还包括壳体68。壳体68在其内部收纳弹簧部件58。壳体68包括壳体主体68a和盖体68b。壳体主体68a形成为在上端开口的大致筒状。盖体68b设置在壳体主体68a的上端之上，固定在该壳体主体68a。该盖体68b构成壳体68的上部。另外，壳体主体68a的底部在盖体68b的下方延伸，构成壳体68的下部68c。

在盖体68b形成有开口。花键轴54通过盖体68b的开口延伸至壳体68的内部。即，花键轴54的下端部收纳在壳体68内。该花键轴54的下端部包括凸缘。弹簧部件58设置在该花键轴54的下端部与壳体68的下部即壳体主体68a的底部之间。弹簧部件58的上端固定在花键轴54的下端部。另外，弹簧部件58的下端固定在壳体68的下部。

壳体68的上部即盖体68b提供与花键轴54的下端部的凸缘的上表面相对的面。该盖体68b构成限制花键轴54向上方的移动的限制部。具体而言，在载置台16位于至少铅垂方向的规定位置和比该规定位置靠上方的位置时，该限制部限制花键轴54向上方的移动。此外，规定位置能够为被加工物wp与载置台16的上表面接触的位置。

波纹管60能够在上下方向伸缩。波纹管60设置成在处理容器12内包围花键轴54。该波纹管60将处理容器12内的可减压的空间与包含该波纹管60内的空间的处理容器12的外部的空间分离。在一实施方式中，波纹管60的上端以封闭(密封)该波纹管60内的空间的方式与部件62结合。另外，波纹管60的下端与部件66的上端部分结合。利用该波纹管60，花键轴54、花键轴承56和弹簧部件58配置在与处理容器12的内部的空间分离了的该处理容器12的外部的空间。

在一实施方式中，处理装置10还包括致动器70。致动器70设置在处理容器12的外部的空间。致动器70能够使花键轴54向下方移动。在一实施方式中，致动器70为动力气缸例如空气气缸，具有活塞杆70a。该活塞杆70a在铅垂方向上延伸，在其上端与壳体68的下部68c(壳体主体68a的底部)结合。

在一实施方式中，处理装置10还包括控制部mcu。控制部mcu例如为具有处理器和存储器等存储装置的计算机装置，按照存储在存储装置的程序和处理方案，能够控制处理装置10的各部例如驱动装置24和致动器70。

以下，在图1的基础上，还参照图3～图6，对从被加工物wp向处理容器12搬入时至对该被加工物wp进行处理为止的处理装置10的动作进行说明。另外，在以下的说明中，提及由控制部mcu控制的处理装置10的动作，但是，处理装置10的动作并不需要一定由控制部mcu控制。另外，以下的说明中，提及载置台16的铅垂方向上的位置，但是该铅垂方向的位置例如能够为载置台16的上表面的铅垂方向上的位置。

如图1所示，在向处理容器12内搬入被加工物wp时，为了在与所搬入的被加工物wp和搬送装置不干渉的位置配置多个升降销50，载置台16配置在铅垂方向上比上述规定位置靠下方的第1位置。为了向该第1位置配置载置台16，驱动装置24被控制部mcu控制。在载置台16配置在第1位置的状态下，载置台16的凸部16e的下端与支承体52抵接。另外，在该状态下，多个升降销50的上端从载置台16的上表面突出，且该多个升降销50被弹簧部件58经由花键轴54和支承体52向上方施力。

接着，打开闸阀gv，由搬送装置将被加工物wp搬送到处理容器12内。此时，多个升降销50的上端位于比被加工物wp的下表面靠下方的位置。

接着，如图3所示，为了使多个升降销50的上端与被加工物wp的下表面抵接，载置台16配置在铅垂方向上规定位置与第1位置之间的第2位置。为了使载置台16从该第1位置向第2位置移动，驱动装置24被控制部mcu控制。花键轴54被弹簧部件58向上方施力，所以，载置台16从第1位置向第2位置移动时，多个升降销50也与载置台16联动地向上方移动。因此，在载置台16配置于第2位置的状态下，多个升降销50的上端也从载置台16的上表面突出，该多个升降销50经由花键轴54和支承体52被弹簧部件58向上方施力。另外，在载置台16配置于第2位置的状态下，凸部16e的下端也与支承体52抵接。在该状态下，被加工物wp从搬送装置被交接到多个升降销50。

接着，如图4所示，载置台16在铅垂方向上配置在规定位置。为了使载置台16从第2位置向规定位置移动，驱动装置242被控制部mcu控制。载置台16从第2位置向规定位置移动的期间的中途，花键轴54向上方的移动被上述限制部限制而停止。因此，从载置台16从第2位置向规定位置移动的期间的中途起，载置台16的凸部16e的下端从支承体52向上方离开。另外，多个升降销50的上端的位置相对于载置台16的上表面相对下降。而且，载置台16配置在规定位置时，多个升降销50的上端配置在在铅垂方向上与载置台16的上表面相同的位置或比该位置靠下方的位置，该载置台16的上表面与被加工物wp的下表面接触。由此，被加工物wp从多个升降销50的上端被交接到载置台16的上表面。然后，被加工物wp被吸附在载置台16的静电吸盘16b。

接着，如图5所示，为了使多个升降销50移动到不与载置台干渉的位置，花键轴54向下方移动。因此，致动器70被控制部mcu控制。由此，多个升降销50配置在比载置台16的下表面靠下方的位置。

接着，如图6所示，为了处理被加工物wp，载置台16向在铅垂方向上比规定位置靠上方的第3位置移动。因此，驱动装置24被控制部mcu控制。而且，载置台16到达第3位置。

接着，在第3位置，载置台16进行旋转。因此，驱动装置24被控制部mcu控制。此外，如上所述，由于多个升降销50配置在载置台16的下表面的下方，所以载置台16的旋转没有被多个升降销50阻碍。

接着，进行被加工物wp的处理。例如，从气体供给部29向处理容器12内供给气体，从电源36对保持件30施加电压。由此，从靶34放出的物质堆积在被加工物wp上，在被加工物wp上形成膜。

在该处理装置10中，多个升降销50经由支承体52和花键轴54由花键轴承56支承。另外，多个升降销50的上下移动通过花键轴承56的花键轴54的引导来实现。因此，在该处理装置10中，能够抑制多个升降销50相对于载置台16的碰撞，多个升降销50的上下方向的移动的精度变高。另外，为了在上端接到被加工物wp，多个升降销50与由驱动装置24进行的载置台16的移动联动地进行移动，该升降销50的移动不使用致动器70。因此，在上端接到被加工物wp时的多个升降销50的移动的精度变高。另外，在多个升降销50的上端从载置台16的上表面向上方突出的状态下，利用上述限制机构(凸部16e和支承体52)限制多个升降销50相对于载置台16的上表面向上方的移动，且对花键轴54施加将对多个升降销50向上方产生作用力的力。在该状态下，即使在多个升降销50的上端之上载置被加工物wp，该多个升降销50的位置也不变动。另外，当使载置台16向比规定位置靠上方的位置移动时，由限制部限制花键轴54向上方的移动，多个升降销50的上端向比载置台16的上表面靠下方的位置移动，被加工物wp从多个升降销50被交接到载置台16。因此，至载置于载置台16上的期间的被加工物wp的位置的变动受到抑制。因而，在该处理装置10中，向载置台16上搬送被加工物的精度变高。另外，花键轴54、花键轴承56和弹簧部件58配置在与处理容器12的内部空间分离了的处理容器12的外部的空间。因此，能够抑制多个升降销50相对于载置台16的相对移动所引起的颗粒的产生。

以下，对另一实施方式的处理装置10a进行说明。图7是概略地表示另一实施方式的处理装置的图。图7表示处理装置10a的载置台16位于与图3所示的载置台16相同的位置的状态。如图7所示，处理装置10a在载置台16具有凸部16e这点与处理装置10不同。另外，处理装置10a还具有第1部件80和第2部件82这点，与处理装置10不同。第1部件80和第2部件82构成另一实施方式的限制机构。

第1部件80与轴体22结合，从该轴体22向轴线ax2延伸。此外，第1部件80不需要与轴体22直接结合，与轴体22间接结合即可。即，只要能够以不使与轴体22的相对的位置(与载置台16的相对位置)变化的方式与该轴体22(载置台16)联动，第1部件80可以经由任意的个数的部件与轴体22结合。

第2部件82与花键轴54结合，延伸至第1部件80的下方。一实施方式中，第2部件82在其一端固定在花键轴54的下端部的凸缘，通过形成在壳体68的开口延伸至第1部件80的下方。此外，第2部件82不需要与花键轴54直接结合，与花键轴54间接结合即可。即，只要能够以不使与花键轴54的相对的位置变化的方式与该花键轴54联动，第2部件82可以经由任意的个数的部件与花键轴54结合。

第2部件82构成为与第1部件80抵接。在一实施方式中，第2部件82的另一端在第1部件80的下方延伸，该另一端能够与第1部件80抵接。第1部件80和第2部件82构成处理装置10a中的限制机构。即，在多个升降销50各自的上端从载置台16的上表面突出的状态下，第2部件82从下方与第1部件80抵接时，能够限制多个升降销50相对于载置台16的上表面向上方的移动。因此，通过该限制机构与弹簧部件58的协作，即使在多个升降销50的上端之上载置被加工物wp，该多个升降销50的位置也不变动。这样，在处理装置10a中，由于构成限制机构的第1部件80和第2部件82配置在处理容器12的外部的空间，所以与处理装置10相比，能够进一步获得颗粒的抑制效果。

以上，对处理装置的实施方式进行了说明，但是，不限于上述实施方式，能够构成各种变形方式。例如，图1所示的处理装置10和处理装置10a是成膜装置，但是，载置台16、用于该载置台16的上下移动和旋转的构成、以及被加工物wp用的升降机构，也能够利用于在减压后的空间进行成膜以外的处理的其他装置。即，处理装置不限于成膜装置。另外，在处理装置10中，载置台16的凸部16e能够与支承体52抵接，但是，当能够规定多个升降销50从载置台16的上表面突出的量时，载置台16的任意的部位都能够与支承体52抵接。