真空装置、真空处理系统以及真空室的压力控制方法

专利名称：真空装置、真空处理系统以及真空室的压力控制方法
技术领域：
本发明涉及一种在真空条件下对例如平板显示器(FPD)用的玻璃 基板或半导体晶片等被处理体进行等离子体处理等的真空装置、具备 该真空装置的真空处理系统以及真空室的压力控制方法。
背景技术：
在以液晶显示器(LCD)为代表的FPD和半导体元件的制造过程 中，在真空条件下对被处理体实施蚀刻、成膜等各种处理。为了利用 等离子体进行上述处理，使用一种具备可抽真空的真空处理室的真空 处理系统。
在真空处理系统中，设置有搬送室，其与作为用于处理被处理体 的处理容器的真空处理室相邻，并具备向该真空处理室搬送被处理体 的搬送装置。搬送室与真空处理室同样，通常情况下被保持在真空状 态。为了在真空状态的搬送室与大气压状态下的真空处理系统外部之 间进行被处理体的交接，具备能够切换真空状态与大气压状态的真空 预备室(装载锁定室)。搬送室与真空预备室通过用于搬入搬出被处理 体的开口部连通。在开口部设置闸阀(gatevalve)，于是搬送室与真空 预备室之间被阻断。即，在将真空预备室切换成大气压的状态下，利 用闸阀确保它与相邻的真空状态的搬送室之间的气密性。
利用从设有真空处理系统的工厂的空气供给源(空气压縮机)供 给的动作用空气的压力来进行闸阀的开闭。具体来讲，闸阀利用动作 用空气的压力，抵抗它与大气压状态的真空预备室之间的压力差，将 搬送室内保持在真空状态。因此，如果发生停电等情况时，工厂用电 下降或者停止，从空气供给源供给的空气变得不足，那么，动作用空 气的压力就会下降，从而发生闸阀无法承受压力差而急剧开放的情况。 如果闸阀急剧开放，那么，大气急速流入搬送室内，从而出现致使搬 送室内的被处理体和构件发生破损这样的问题。

发明内容
在真空处理系统中，为了检测从空气供给源供给的空气出现不足 和停止，在操作闸阀的空气供给路径上也具备压力开关和压力传感器。 但是，由于压力传感器和压力开关根据电信号来检测空气压力的下降 等，因此，存在例如在因停电供电停止的情况下无法使用的问题。
本发明就是鉴于上述情况而产生的，其目的在于，提供一种即使 在真空室的闸阀的动作用空气的供给不足的情况下也能防止闸阀急剧 开放的真空装置。
本发明的真空装置，其具有利用从气体供给源供给的动作用气体 而动作的闸阀、和利用所述闸阀维持真空状态的真空室。该真空装置 具备具有为向上述真空室内导入外部气体而贯通形成于该真空室的 壁的连通孔； 一端侧与上述连通孔连接，在另一端侧形成真空泄漏用 端口的配管；和设置于上述配管，利用第1控制用气体进行开闭而切 换来自上述真空泄漏用端口的外部气体的导入的第1开闭机构，上述 第1开闭机构，在上述第1控制用气体的供给压力成为规定压力以下 时开放，而从上述真空泄漏用端口向上述真空室导入外部气体。 本发明的真空装置还可以在从上述气体供给源至上述闸阀的上述动作 用气体的供给路径的途中，还具备单向阀。
另外，在本发明的真空装置中，上述第1控制用气体也可以是利 用在比上述单向阀更靠近上述气体供给源的位置处从上述动作用气体 的供给路径分支的供给路径被供给的，并且与上述动作用气体为同一 系统的气体。
本发明的真空装置也可在上述真空装置，在上述动作用气体的供 给路径中，在比上述单向阀更靠近上述闸阀的位置上还具备预先储存 上述动作用气体的缓冲罐。
本发明的真空装置还可具备控制上述第1开闭机构的开闭的开闭 控制部，上述开闭控制部具备切换对上述第1开闭机构的上述第1 控制用气体的供给或阻断的第2开闭机构；和利用与上述动作用气体 为同一系统的第2控制用气体进行动作，而进行上述第2开闭机构的 切换的致动器，上述致动器，在上述第2控制用气体的供给压力成为规定的压力以下时，对上述第2开闭机构进行切换而阻断对上述第1 开闭机构的上述第1控制用气体的供给。
在本发明的真空装置中，上述开闭控制部还可以具备，设置在上
述致动器和上述第2开闭机构之间，利用加载力调节上述第2开闭机 构的切换时机的加载部件。
本发明的真空装置也可以在上述真空泄漏用端口连接不活泼气体 供给源。
本发明的真空处理系统是在真空状态下对被处理体进行规定处理 的真空处理系统，其具备上述真空装置。
在本发明的真空处理系统中，上述真空室也可以是向对被处理体 实施规定处理的真空处理室搬送被处理体的真空搬送室。或者上述真 空室也可以是为了将被处理体搬入搬出真空处理系统而能够切换大气 压开放状态和真空状态的真空预备室。
本发明的真空处理系统也可以是对被处理体进行等离子体处理的 等离子体处理系统。
本发明的真空室的压力控制方法是一种在具有利用从气体供给源 供给的动作用气体而动作的闸阀、和利用上述闸阀维持真空状态的真 空室的真空装置中，对上述真空室的压力进行控制的真空室的压力控
制方法。在本发明的真空室的压力控制方法中，上述真空装置具备 向上述真空室导入外部气体的连通孔； 一端侧与上述连通孔连接，在 另一端侧形成真空泄漏用端口的配管；设置于上述配管并利用第1控 制用气体进行开闭而切换来自上述真空泄漏用端口的外部气体的导入 的第1开闭机构；和设置在从上述气体供给源至上述闸阀的上述动作 用气体的供给路径的途中的单向阀，在使上述真空室为真空的状态下， 当从上述气体供给源供给的动作用气体的压力下降时，利用上述单向 阀防止上述动作用气体的逆流，并开放上述第1开闭机构而从上述真 空泄漏用端口向上述真空室导入外部气体，使上述真空室的压力接近 大气压。
在本发明的真空室的压力控制方法中，在上述动作用气体的供给 路径中，在比上述单向阀更靠近上述闸阀的位置上，设置预先储存上 述动作用气体的缓冲罐，以确保上述动作用气体。
8在本发明的真空室的压力控制方法中，上述第1控制用气体是与 上述动作用气体同一系统的气体，是利用在比上述单向阀更靠近上述 气体供给源的位置处从上述动作用气体的供给路径分支的供给路径被 供给的；在上述第1控制用气体的供给压力成为规定的压力以下时， 开放上述第1开闭机构而从上述真空泄漏用端口向上述真空室导入外 部气体。
在本发明的真空室的压力控制方法中，上述真空装置还具备控制 上述第1开闭机构的开闭的开闭控制部，上述开闭控制部具备切换 对上述第1开闭机构的上述第1控制用气体的供给或阻断的第2开闭 机构；和利用与上述动作用气体为同一系统的第2控制用气体进行工 作，而进行上述第2开闭机构的切换的致动器，在上述第2控制用气 体的供给压力成为规定的压力以下时，对上述致动器进行切换而阻断 对上述第1开闭机构的上述第1控制用气体的供给，开放上述第1开 闭机构而从上述真空泄漏用端口向上述真空室导入外部气体。
在本发明的真空室的压力控制方法中，也可在上述致动器和上述 第2开闭机构之间设置加载部件，利用该加载部件调节上述第2开闭 机构的切换时机。
在本发明的真空室的压力控制方法中，从上述真空泄漏用端口导 入的外部气体也可以是不活泼气体。
根据本发明的真空装置，在停止从气体供给源供给空气等气体的 情况下，可以开放第1开闭机构，然后从寘空泄漏用端口向真空室内 逐渐地导入外部气体。因此，由闸阀维持真空状态的真空室的内外压 力差得以缓和，能够防止发生闸阀急剧开放的状况。因此，它具有能 够防止因闸阀的急剧开放导致真空室内的被处理体和机械材料受到损 坏等的效果。
在本发明的真空装置中，利用第1控制用气体来控制第1开闭机 构的开闭。于是，由于第1开闭机构的开闭不需要电力，因此，即使 在因停电等原因动作用空气的供给停止的情况下，也能发挥第1开闭 机构的功能。在这一点上，与使用在供电停止的情况下无法工作的压 力传感器和压力开关等电气仪器的情况相比，本发明更为理想。
9


图1是真空处理系统的概略立体图。
图2是图1的真空处理系统的平面图。. 图3是表示闸阀开放状态的剖面图。 图4是表示闸阀封闭状态的剖面图。
图5是说明本发明的第1实施方式的压力控制机构构造的示意图。 图6是说明本发明的第2实施方式的压力控制机构构造的示意图。 图7是说明机械阀开启状态的示意图。 图8是说明机械阀关闭状态的示意图。
图9是说明本发明的第3实施方式的压力控制机构的构造例子的 示意图。
图10是说明本发明的第3实施方式的压力控制机构的其它构造例 子的示意图。
susceptor符号说明
la、 lb、 lc、加工腔室 2、基座 3、搬送室
5、装载锁定室7b、闸阀 47、汽缸 IOO真空处理系统
101、空气供给配管 103、单向阀 105、缓冲罐
107、连通孔 109、真空泄漏用端口 111、气体导入配管
113、气动阀 115、控制用空气配管 121、机械阀
123、汽缸 125、弹簧 127、大气开放口
131、 N2供给源 300、空气供给源 S、基板
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。在此，以 具备本发明第1实施方式的真空装置的基板处理系统为例进行说明。 图1是作为基板处理系统的真空处理系统100的概略立体图，图2是 打开各个腔室的盖体(图示省略)的状态下内部的概略平面图。该真 空处理系统100形成具有若干加工腔室la、 lb、 lc的多腔室构造。真 空处理系统100构成例如对FPD用的玻璃基板(以下简称"基板") S进行等离子体处理的等离子体处理系统。此外，作为FPD可以列举液晶显示器(LCD)、有机电致发光(Electroluminescence: EL)显示 器、等离子体显示面板(PDP)等。
在真空处理系统100中，若干大型腔室连结成十字形状。在中央 部配置搬送室3，与其三个侧面相邻配设用于对基板S进行等离子体处 理的三个加工腔室la、 lb、 lc。另外，与搬送室3其余的一个侧面相 邻配设装载锁定室5。三个加工腔室la、 lb、 lc、搬送室3以及装载 锁定室5均构成真空腔室。在搬送室3与各个加工腔室la、 lb、 lc之 间设置图中未示的开口部，在该开口部分别配设具有开闭功能的闸阀 7a。另外，在搬送室3与装载锁定室5之间配设闸阀7b。闸阀7a、 7b 在关闭状态下气密密封各个腔室间，在打开状态下使腔室间相互连通， 从而能够搬送基板S。在装载锁定室5与外部大气之间也具备闸阀7c， 在关闭状态下，保持装载锁定室5的气密性，在打开状态下能够在装 载锁定室5内与外部之间搬送基板S。
在装载锁定室5的外侧设置两个盒分度器9a、 9b。在各个盒分度 器9a、 9b上分别载放容纳基板S的盒lla、 llb。在各个盒lla、 Ub 内，基板S在垂直方向上被隔开间隔配置多层。各个盒lla、 llb可分 别通过升降机构部13a、 13b自由升降。在本实施方式中，例如，在盒 lla中容纳未处理的基板S，在另一方盒lib中容纳处理完毕的基板S。
在两个盒lla、 lib之间设置用于搬送基板S的搬送装置5。该搬 送装置5具备上下两段设置的作为基板保持具的叉车17a及叉车17b、 按照能够进出、退避以及旋转的方式支承叉车17a、叉车17b的动作部 19、以及支承该动作部19的支承台21。
加工腔室la、 lb、 lc按照能够使其内部空间维持在规定减压氛围 (真空状态)的方式构成。如图2所示，在各个加工腔室la、 lb、 lc 内具备作为载放基板S的载放台的基座2。在各个加工腔室la、 lb、 lc中，在将基板S载放在基座2上的状态下，例如在真空条件下对基 板S实施蚀刻处理、灰化处理、成膜处理等各种等离子体处理。
在本实施方式中，既可以在三个加工腔室la、 lb、 lc中进行相同 种类的处理，也可以在每个加工腔室中进行不同种类的处理。再者， 加工腔室的数量并非局限于三个，也可以是四个以上。搬送室3与作为真空处理室的加工腔室la lc同样，是采用能够 保持为规定减压氛围构造的真空室。如图2所示，在搬送室3中配设 搬送装置23。搬送装置23具备能够旋转，并进出、退避从而搬送基板 S的梳齿状的叉车25。利用搬送装置23在三个加工腔室la、 lb、 lc 以及真空锁5之间搬送基板S。搬送装置23具备设置为上下两段的搬 送机构，它们能够分别独立地搬入搬出基板S。
作为真空预备室的装载锁定室5与加工腔室la lc以及搬送室3 同样，采用能够将其保持在规定减压氛围的构造。装载锁定室5用于 在处于大气压状态的盒lla、 1 lb与减压状态的搬送室3之间进行基板 S的授受。装载锁定室5，由于重复大气压状态与减压状态的原因，极 力使其容积构成很小。在装载锁定室5中在上下两段设置有基板收容 部27 (在图2中仅表示上段)，在各个基板收容部27中隔开间隔设置 支承基板S的若干缓冲器28。这些缓冲器28的间隔成为梳齿状叉车(例 如叉车25)的间隙槽。此外，在装载锁定室5内，与矩形基板S的相 向角部附近接触设置进行定位的定位器29。
如图2所示，真空处理系统100的各个构成部分与控制部30连接 并受其控制(在图1中省略图示)。控制部30具有，具备CPU的控 制器31、用户接口 32和存储部33。控制器31在真空处理系统100中 统筹控制例如加工腔室la lc、搬送装置15、搬送装置23等的各个 构成部分。用户接口 32由加工管理者为了管理真空处理系统100而进 行指令输入操作等的键盘、显示真空处理系统100工作情况的显示器 等构成。在存储部33中保存着记录了用于在控制器31的控制下实现 在真空处理系统100中运行的各种处理的控制程序(软件)和处理条 件数据等的策略。用户接口 32以及存储部33与控制器31连接。
而且，根据需要，根据从用户接口 32发出的指示等从存储部33 中读取任意的策略，然后在控制器31中运行，于是在控制器31的控 制下，在真空处理系统100中实施所希望的处理。
上述控制程序和处理条件数据等的策略可以使用被保存在计算机 能够读取的存储介质例如CD-ROM、硬盘、软盘、闪存等中的策略。 或者也可以从其它装置例如通过专用线路随时传送在线使用上述策 略。
12下面，对上述构造的真空处理系统100的动作进行说明。
首先，对搬送装置15的两个叉车17a、 17b进退驱动，从容纳着 未处理基板的盒lla获取基板S，并将其分别载放在装载锁定室5上下 两段的基板收容部27的缓冲器28。
使叉车17a、 17b退后，然后关闭装载锁定室5大气侧的闸阀7c。 之后，对装载锁定室5内进行排气，将其内部减压至规定的真空度。 接着，打开搬送室3与装载锁定室5之间的闸阀7b，利用搬送装置23 的叉车25获取容纳在装载锁定室5的基板收容部27中的基板S。
接着，利用搬送装置23的叉车25将基板S搬入加工腔室la、 lb、 lc的任何一者，并放置在基座2上。接着，在加工腔室la、 lb、 lc内 对基板S实施蚀刻等规定的处理。然后，从基座2将处理完毕的基板S 交给搬送装置23的叉车25，并从加工腔室la、 lb、 lc中搬出。
基板S按照与上述相反的路径经由装载锁定室5，利用搬送装置 15收纳在盒llb中。而且，也可以将处理完毕的基板S送回原来的盒 lla中。
下面，参照图3以及图4，对在搬送室3与装载锁定室5之间配置 的闸阀7b的构造和动作进行简单的说明。闸阀7b从搬送室3侧开闭 设在装载锁定室5的侧壁5a上的基板搬入搬出口 5b。在此，闸阀7b， 和作为利用该闸阀7b维持真空状态的真空室的搬送室3构成本实施方 式的真空装置。为了能够关闭可在水平姿势下搬入搬出基板S的基板 搬入搬出口 5b，闸阀7b具有横长的阀体41、支承该阀体41的连杆43a、 43b、通过这些连杆43a、 43b与阀体41联结的能够升降的横长的可动 块45。连杆43a、 43b被分别架设在可动块45的左侧面与阀体41的左 侧面之间、以及可动块45的右侧面与阀体41的右侧面之间(此外， 在图3以及图4中，仅表示左侧面的连杆43a、 43b)。
闸阀7b具备，用于提供使可动块45上下移位的驱动力的汽缸47、 以及引导可动块45的沿着垂直方向配置的导轨49。在该导轨49的上 端部设置与可动块45的上面接触从而使可动块45停止的停止器51。 另外，在阀体41的上面设有用于避免与顶部53摩擦的旋转体(滚子 55)。可动块45与汽缸47的活塞47a联结，并且根据活塞47a的进退 而上下移位。于是，该可动块45被引导着在垂直配置的导轨49上滑 动。即，在使汽缸47动作而使活塞47a上下进出、退避时，可动块45 在导轨49的引导下沿着垂直方向升降移动。因此，借助可动块45、连 杆43a、 43b，与活塞47a联结的阀体41也上下移位，从而封闭基板搬 入搬出口5b，或者解除基板搬入搬出口 5b的封闭。当闸阀7b打开时， 如图3所示，阀体41位于比基板搬入搬出口 5b低的待机位置，可动 块45在比阀体41更低的待机位置待机。
在从图3所示的打开状态关闭闸阀7b的情况下，使汽缸47动作 而使活塞47a以规定的冲程前进(上升)。于是，如图4所示，可动 块45与阀体41分别从原位置相互平行地垂直上升，阀体41的滚子55 与顶面53接触，接着，可动块45与停止器51接触。然后，连杆43a、 43b动作，使阀体41朝着基板搬入搬出口5b的方向压出，并推至基板 搬入搬出口5b的周围(侧壁)。在此操作时，滚子55在顶面53上沿 着水平方向移动，于是，阀体41顺利地水平移动。由于在基板搬入搬 出口 5b的周围安装0形环等密封部件(图中未示)，因此，阀体41 具有高气密性，能够密封基板搬入搬出口 5b。当闸阀7b处于关闭状态 时，装载锁定室5内处于大气压状态，搬送室3处于真空状态。艮P， 阀体41从真空侧抵抗大气压密封基板搬入搬出口 5b。
当从图4所示的关闭状态打开闸阀7b时，使汽缸47动作而使活 塞47a与关闭时相同的冲程而下降。由此，利用与封闭过程的动作相 反的动作，可动块45及阀体41分别返回原来的待机位置，基板搬入 搬出口5b的封闭被解除。
对闸阀7b进行开闭驱动的汽缸47用从作为设置真空处理系统100 的整个工厂的一部分动力的空气供给源供给的动作用空气工作。空气 供给源并非仅被分配给闸阀7b，也被分配给真空处理系统100内的其 它装置和外部系统。因此，如果因任何状况例如工厂内空气需求激增、 停电、空气压縮机发生故障等原因，动作用空气的供给停止或者减少， 那么，有时就无法保持闸阀7b的关闭状态。
如果驱动汽缸47的动作用空气的供给停止或者减少，那么，阀体 41及可动块45无法承受大气压的压力，阀体41从基板搬入搬出口 5b
14脱离，同时，可动块45下降，基板搬入搬出口5b打开。接着，空气 从大气压的装载锁定室5急剧进入真空的搬送室3中。由于上述这种 急剧的压力变动以及空气流入产生的冲击足以使搬送室3内的基板S 和搬送装置23发生损坏。
图5表示本实施方式的真空处理系统100中压力控制机构200的 构造。在真空处理系统100中，在从空气供给源300供给的动作用空 气停止供给或者下降的情况下，为防止发生闸阀7b急剧开放这种情况 而设置压力控制机构200。参照图5对该压力控制机构200进行说明。
在从空气供给源300供给的动作用空气通知供给或者下降的情况 下，压力控制机构200使闸阀7b维持规定时间封闭状态，同时，使真 空侧的搬送室3内的压力升高，减轻其与装载锁定室5内的压力差。 压力控制机构200具有:与闸阀7b连接并设置在将来自空气供给源300 的动作用空气供给至闸阀7b的汽缸47的空气供给配管101上的单向 阀103;和配置在该单向阀103的空气供给方向的下流侧的空气供给配 管101上的缓冲罐105。
另外，压力控制机构200具有附属于搬送室3并在搬送室3的 壁(例如底壁3a)上贯通形成的连通孔107; —端与该连通孔107连 接，另一端具有形成真空泄漏端口 109的狭窄流路的气体导入配管 Uh以及作为开闭该气体导入配管111流路的第1开闭机构的气动阀 113。气动阀113与控制用空气配管115连接，利用经由该控制用空气 配管115供给的作为第1控制用气体的第1控制用空气，对气动阀113 的开闭进行控制。
设在空气供给配管101上的单向阀103，例如在因停电等原因空气 供给源300停止工作而截止了动作用空气的供给的情况下，防止空气 从相对正压的闸阀7b侧向负压的空气供给源300侧逆流。此外，在单 向阀103的空气供给路径下流侧设置储存规定量空气的缓冲罐105,这 样就能确保按照规定时间继续驱动闸阀7b的汽缸47所需的空气量。 由此，单向阀103与缓冲罐105发挥如下功能，SP,在来自空气供给 源300的动作用空气的供给截止的情况下相互协作来确保动作用空气， 尽可能长时间地维持闸阀7b的密封状态。因此，例如在来自空气供给 源300的动作用空气的供给短时间停止等情况下，能够利用单向阀103来防止空气的逆流，同时，使用被储存在缓冲罐105内的动作用空气 来维持闸阀7b的密封状态。
下面，对设在搬送室3的连通孔107与气体导入配管111以及气 动阀113的作用进行说明。连通孔107是形成于搬送室3底壁3a的贯 通孔。而且，贯通孔107也可以形成于搬送室3的侧壁。连通孔107 与气体导入配管lll相连。
气体导入配管111具备狭窄的流路，并且具有大的流路阻抗。在 气体导入配管111的途中配设气动阀113。另外，在气体导入配管lll 的另一端形成导入外部气体的真空泄漏用端口 109。即，连通孔107 经由气体导入配管111与真空泄漏用端口 109连接，由气体导入配管 111形成的流路由气动阀113控制开闭。
气动阀113是常开阀，其根据经由控制用空气配管115供给的第1 控制用空气而动作。气动阀113，在经由控制用空气配管115供给的第 l控制用空气的供给为规定压力以上的期间，维持关闭状态。控制用空 气配管115是供给驱动闸阀7b的汽缸47的动作用空气的空气供给配 管101的分支。g口，上述第1 .控制用空气与上述动作用空气是从同一 空气供给源300供给的同一系统的空气。控制用空气配管115在单向 阀103的空气供给方向的上流侧从空气供给配管101分支。
如上所述，由控制用空气配管115供给的第1控制用空气，与驱 动闸阀7b的汽缸47的动作用空气是同一系统的空气，因此，在供给 动作用空气的期间，第1控制用空气的供给也继续进行。但是，例如， 如果因停电等原因发生从空气供给源300供给的动作用空气停止或者 减少供给的情况，那么，第1控制用空气的供给也停止或者减少。如 果上述第l控制用空气成为规定压力以下例如0.1Mpa以下，那么，气 动阀U3切换至打开状态。
在气动阀113打开时，从真空泄露用端口 109，经由气体导入配 管111及连通孔107，知道搬送室3内成为连通的状态。气体导入配管 lll设定为大的流路阻抗。例如，按照以下方式设定，当搬送室3的容 积为12立方米，真空时内部压力为1Pa的情况下气动阀113开放时， 使搬送室3内在大致用1.5 2小时的时间内成为大气压。如上所述，在因停电等原因，从空气供给源300供给的空气停止 或者减少供给时，气动阀113开放，大气等外部气体就会通过真空泄 漏用端口 109、气体导入配管111以及连通孔107逐渐流入真空状态的 搬送室3内。接着，由于外部气体的导入，真空状态的搬送室3内的 压力逐渐接近大气压，因此，从大气压的装载锁定室5侧施加在闸阀 7b的闽体41上的压力逐渐得以缓和。
如上所述，在本实施方式中，在从空气供给源300供给的空气停 止供给的情况下，可以利用单向阀103与缓冲罐105来确保用于维持 闸阀7b当前关闭状态所需的空气(即，驱动汽缸47所需的空气)。 在此状态下，开放与搬送室3连接的气动阀113，将外部气体从流路阻 抗大的狭窄的气体导入配管111逐渐地导入真空状态的搬送室3内， 因此，使装载锁定室5与搬送室3之间的压力差得以缓和，从而能够 防止发生闸阀7b急剧开放的状况。因此，其效果是，即使在停止供给 用于使闸阀7b动作的动作用空气的情况下，也能防止发生因闸阀7b 的急剧开放所引起的基板S和搬送装置23的破损等情况。
另外，压力控制机构200利用与闸阀7b的动作用空气同一系统(相 同的空气供给源300)的第1控制用空气来控制气动阀113的开闭，它 是不用电的机构。因此，即使在因停电等原因动作用空气的供给停止 的情况下，压力控制机构200也能发挥作用。从这一点来看，与在空 气供给配管101中具备在停止供电的情况下无法操作的压力传感器和 压力开关等电气机构的情况相比，压力控制机构200更优异。
在图5中，在空气供给配管101上的单向阀103的空气供给方向 下流侧具备缓冲罐105。但是，在仅利用单向阀103至汽缸47间的空 气供给配管101就可确保能够保持闸阀7b的规定时间关闭状态的足量 空气的情况下，也可不设缓冲罐105。 (第2实施方式)
下面，参照图6 图8，对本发明的第2实施方式的压力控制机构 201进行说明。图6表示本实施方式的压力控制机构201的构造。该压 力控制机构201与第1实施方式的压力控制机构200相同，也可适用 于真空处理系统100。因此，在此，主要说明与第1实施方式的不同之
17处。在图6 图8中，对于与第1实施方式相同的构造标注相同的符号
并省略其说明。
压力控制机构201具有，与闸阀7b连接并设置将来自空气供给源 300的动作用空气供给至闸阀7b的汽缸47的空气供给配管101上的单 向阀103;以及配置在与该单向阀103的空气供给方向下流侧的缓冲罐 105。
压力控制机构201具有，附属于搬送室3并设在搬送室3底壁3a 上的连通孔107; —端与该连通孔107连接，另一端形成真空泄漏用端 口 109的具有狭窄流路的气体导入配管111;作为开闭该气体导入配管 111的第1开闭机构的气动阀113;作为切换向该气动阀113的空气流 动的第2开闭机构的机械阀121;作为进行切换机械阀121的致动器的 汽缸123;以及设在机械阀121与汽缸123之间的作为加载部件的弹簧 125。机械阀121与汽缸123以'及弹簧125作为控制气动阀113的开闭 的开闭控制部而发挥功能。
气动阀113与控制用空气配管115连接，利用经由该控制用空气 配管115供给的第1控制用空气来控制气动阀113的开闭。在本实施 方式中，控制用空气配管115在途中分支成向机械阀121供给第1控 制用空气的配管115a、以及向汽缸123供给第2控制用空气的配管 115b。
因单向阀103和缓冲罐105的构造及作用与第1实施方式相同， 故省略其说明。此外，连通孔107和气动阀113的构造及作用也与第1 实施方式相同。
图7以及图8表示开闭控制部的放大构造图。机械阀121具有， 弹簧121a、利用该弹簧121a的加载力来切换通/断的开关部121b、具 有三个端口A、 B、 C的三端口阀。端口 A与配管115a连接。端口 B 经由配管115c与气动阀113连接。端口C与大气开放口 127连接。
在图7中，机械阀121为"通"，表示空气通过端口 A至端口 B 的流路向气动阀113供给的状态。与大气开放口 127连接的端口 C关 闭。在图8中，机械阀121为"断"，表示端口A关闭，向气动阀113 供给空气被阻断的状态。与大气开放口 127连接的端口 C打开，从而 形成端口 B至端口 C的空气流路。在机械阀121的端口 A打开的状态下，向气动阀113输送的第1 控制用空气从和使闸阀7b的汽缸47动作的动作用空气相同的空气供 给源300并且通过配管115a、 115c被供给。
汽缸123是进行机械阀121的开关部121b的通/断的切换的驱动 部。该汽缸123也利用从相同于使闸阀7b的汽缸47动作的动作用空 气的空气供给源300经由配管115b而供给的作为第2控制用气体的第 2控制用空气进行动作。g卩，在从空气供给源300供给空气时，汽缸 123的活塞123a前进，如图7所示，机械阀121的开关部121b成为被 推压的状态，从而使端口 A、 B间连通。于是，在从空气供给源300 供给空气的状态下，机械阀121的开关部121b经常导通(ON)，从 而成为空气在端口A、 B间流动的状态。
另一方面，在从空气供给源300停止供给空气或者气压下降时， 如图8所示，汽缸123的活塞123a后退，开关部121b因弹簧121a的 加载力而被推回成为"断开"，从而阻断机械阀121的端口 A、 B'间。
弹簧125设在汽缸123与机械阀121之间，对汽缸123的活塞123a 推压机械阀121的开关部121b时的推压力进行微调。在供给至汽缸123 的空气压力下降的过程中机械阀121的开关部121b切换为断开(OFF) 的时机，能够利用该弹簧125的加载力进行精确调整。在本实施方式 中，按照如下方式进行设定，例如在从空气供给源300供给的第2控 制用空气的压力为0.35 0.4MPa左右范围内的情况下，汽缸123的活 塞123a后退，机械阀121的开关部121b切换为断开(OFF)。于是， 弹簧125的作用就是在要求的压力范围内进行机械阀121的切换。艮口， 弹簧125具有阀切换时机调节机构的功能，其进行微调，使得当第2 控制用空气的压力在规定范围内，进行机械阀121的通/断(换言之， 切换气动阀113的开闭)的切换。
在从图7所示的状态，供给至汽缸123的空气停止或者下降至规 定压力时，如图8所示，机械阀121的端口 A、 B间被阻断。于是， 气动阀113开放，外部气体(例如空气)经由真空泄漏用端口 109、流 路阻抗大的气体导入配管111及连通孔107逐渐地流入真空状态的搬 送室3。通过从连通孔107导入外部气体，真空状态的搬送室3内的压 力逐渐接近大气压，因此，从大气压开放状态的装载锁定室5 —侧外
19加在闸阀7b的阀体41上的压力逐渐得以缓和。搬送室3中的这种压 力控制是利用单向阀103以及缓冲罐105在确保汽缸47的动作用空气 的状态下进行的，这样，即使在因停电等原因停止供给用于操作闸阀 7b的动作用空气的情况下，也能防止闸阀7b的急剧开放。
在本实施方式中构成为，设置作为开闭控制部的机械阀121、汽缸 123以及弹簧125，来控制气动阀113开闭。因此，与仅使用气动阀113 的第1实施方式相比，具有能够利用开闭控制部高精确地调整气动阀 113的开闭时机的优点。再者，当利用机械阀121和汽缸123能够将气 动阀113的开闭时机调节在规定压力范围内的情况下，也可以省略弹 簧125。
本实施方式中的其它构造、作用以及效果与第1实施方式相同。 再者，在本实施方式中，作为第1控制用空气也可以使用从空气供给 源300供给的与闸阀7b的动作用空气不同系统的空气。 (第3实施方式)
下面，参照图9及图10，对本发明的第3实施方式的压力控制机 构202a、 202b进行说明。图9及图10表示本实施方式的压力控制机 构202a、 202b的构造。该压力控制机构202a、 202b与第1以及第2 实施方式的压力控制机构200、 201同样，也可以适用于真空处理系统 100。因此，在此主要说明与第l以及第2实施方式的不同之处。在图 9及图10中，与第1实施方式相同的构造标注相同的符号并省略其说 明。
在第1实施方式的压力控制机构200中，利用气动阀113进行开 闭的气体导入配管111端部的真空泄漏用端口 109处于大气开放状态 (参照图5)。与此相反，在本实施方式的压力控制机构202a中，如 图9所示，将真空泄漏用端口 109与氮(N2)气供给源131连接。因 此，在从空气供给源300停止供给汽缸47的动作用空气，或者压力下 降，而使气动阀113开放的情况下，从N2供给源131供给的N2气经 由真空泄漏用端口 109、气体导入配管111及连通孔107，逐渐导入搬 送室3中。
N2气几乎不包含水分， 一般情况下，也可用作真空腔的清洗用气 体。预先将真空泄漏用端口 109与N2气供给源131连接，这样，在重新从空气供给源300供给工作用气体的空气的情况下，不必事先进行 搬送室3的清洗处理等，与从气动阀113导入外部气体的情况相比更 加有利。此外，并非局限于N2气，例如也可以使用氩气等不活泼气体 和干燥空气等。
本实施方式的构造也可适用于图6 图8所示的第2实施方式的压 力控制机构201。图10表示，在与第2实施方式同样具备作为开闭控 制部的机械阀121、汽缸123及弹簧125的构造中，将真空泄漏用端口 109与N2气供给源131连接的压力控制机构202b的例子。在此情况下， 也能获得与上述同样的效果。
本实施方式中的其它构造、作用及效果与第1以及第2实施方式 相同。
以上阐述了本发明的实施方式，但是，本发明并非局限于上述实 施方式，它可以进行多种多样的变形。例如，在上述实施方式中，列 举以FPD用基板作为处理对象的基板处理系统的例子进行了说明，但 是，例如也可以应用于以半导体晶片作为对象的基板处理系统中。
另外，在上述实施方式中，以真空状态的搬送室与大气压开放状 态的装载锁定室为例进行了说明，但是，本发明的压力控制机构只要 是利用空气操作的闸阀抵抗两个空间的压力差来封闭开口部的构造， 同样可以使用。例如，对于真空状态的装载锁定室与外部的大气压之 间的闸阀7c (参照图l、图2)也可应用本发明的压力控制机构。
权利要求
1. 一种真空装置，其具有利用从气体供给源供给的动作用气体而动作的闸阀、和利用所述闸阀维持真空状态的真空室，其特征在于，具有为向所述真空室内导入外部气体而贯通形成于该真空室的壁的连通孔；一端侧与所述连通孔连接，在另一端侧形成真空泄漏用端口的配管；和设置于所述配管，利用第1控制用气体进行开闭而切换来自所述真空泄漏用端口的外部气体的导入的第1开闭机构，所述第1开闭机构，在所述第1控制用气体的供给压力成为规定压力以下时开放，而从所述真空泄漏用端口向所述真空室导入外部气体。
2. 如权利要求l所述的真空装置，其特征在于， 所述真空装置，在从所述气体供给源至所述闸阀的所述动作用气体的供给路径的途中，还具备单向阀。
3. 如权利要求2所述的真空装置，其特征在于，所述第1控制用气体是与所述动作用气体为同一系统的气体，是 利用在比所述单向阀更靠近所述气体供给源的位置处从所述动作用气 体的供给路径分支的供给路径被供给的。
4. 如权利要求2或3所述的真空装置，其特征在于， 所述真空装置，在所述动作用气体的供给路径中，在比所述单向阀更靠近所述闸阀的位置上还具备预先储存所述动作用气体的缓冲 罐。
5. 如权利要求1 4中任意一项所述的真空装置，其特征在于， 所述真空装置还具备控制所述第1开闭机构的开闭的开闭控制部， 所述开闭控制部具备切换对所述第1开闭机构的所述第1控制用气体的供给或阻断的 第2开闭机构；和利用与所述动作用气体为同一系统的第2控制用气体进行动作，而进行所述第2开闭机构的切换的致动器，所述致动器，在所述第2控制用气体的供给压力成为规定的压力 以下时，对所述第2开闭机构进行切换而阻断对所述第1开闭机构的 所述第1控制用气体的供给。
6. 如权利要求5所述的真空装置，其特征在于， 所述开闭控制部还具备，设置在所述致动器和所述第2开闭机构之间，利用加载力调节所述第2开闭机构的切换时机的加载部件。
7. 如权利要求1 6中任意一项所述的真空装置，其特征在于， 在所述真空泄漏用端口连接不活泼气体供给源。
8. —种真空处理系统，其在真空状态下对被处理体进行规定的处 理，其特征在于具备如权利要求1 7中任意一项所述的真空装置。
9. 如权利要求8所述的真空处理系统，其特征在于， 所述真空室是向对被处理体实施规定处理的真空处理室搬送被处理体的真空搬送室。
10. 如权利要求8所述的真空处理系统，其特征在于， 所述真空室是为了将被处理体搬入搬出真空处理系统而能够切换大气压开放状态和真空状态的真空预备室。
11. 如权利要求8 10中任意一项所述的真空处理系统，其特征在于，其是对被处理体进行等离子体处理的等离子体处理系统。
12. —种真空室的压力控制方法，其是在具有利用从气体供给源供给的动作用气体而动作的闸阀、和利用所述闸阀维持真空状态的真空 室的真空装置中，对所述真空室的压力进行控制的真空室的压力控制 方法，其特征在于所述真空装置具备向所述真空室导入外部气体的连通孔；一端侧与所述连通孔连接，在另一端侧形成真空泄漏用端口的配管；设置于所述配管，利用第1控制用气体进行开闭而切换来自所述 真空泄漏用端口的外部气体的导入的第l开闭机构；和设置在从所述气体供给源至所述闸阀的所述动作用气体的供给路 径的途中的单向阀，在使所述真空室为真空的状态下，当从所述气体供给源供给的动 作用气体的压力下降时，利用所述单向阀防止所述动作用气体的逆流， 并开放所述第1开闭机构而从所述真空泄漏用端口向所述真空室导入 外部气体，使所述真空室的压力接近大气压。
13. 如权利要求12所述的真空室的压力控制方法，其特征在于， 在所述动作用气体的供给路径中，在比所述单向阀更靠近所述闸阀的位置上，设置预先储存所述动作用气体的缓冲罐，以确保所述动 作用气体。
14. 如权利要求12或13所述的真空室的压力控制方法，其特征在于，所述第1控制用气体是与所述动作用气体同一系统的气体，是利 用在比所述单向阀更靠近所述气体供给源的位置处从所述动作用气体 的供给路径分支的供给路径被供给的；在所述第1控制用气体的供给 压力成为规定的压力以下时，开放所述第1开闭机构而从所述真空泄 漏用端口向所述真空室导入外部气体。
15. 如权利要求12 14中任意一项所述的真空室的压力控制方 法，其特征在于，所述真空装置还具备控制所述第1开闭机构的开闭的开闭控制部， 所述开闭控制部具备切换对所述第1开闭机构的所述第1控制用气体的供给或阻断的 第2开闭机构；和利用与所述动作用气体为同一系统的第2控制用气体进行工作， 而进行所述第2开闭机构的切换的致动器，在所述第2控制用气体的供给压力成为规定的压力以下时，对所 述致动器进行切换而阻断对所述第1开闭机构的所述第1控制用气体 的供给，开放所述第1开闭机构而从所述真空泄漏用端口向所述真空 室导入外部气体。
16. 如权利要求15所述的真空室的压力控制方法，其特征在于， 在所述致动器和所述第2开闭机构之间设置加载部件，利用该加载部件调节所述第2开闭机构的切换时机。
17. 如权利要求12 16中任意一项所述的真空室的压力控制方 法，其特征在于，从所述真空泄漏用端口导入的外部气体是不活泼气体。
全文摘要
本发明涉及真空装置、真空处理系统以及真空室的压力控制方法。在真空室中的闸阀的动作用空气的供给不足的情况下，也能防止闸阀急剧开放。在压力控制机构(201)中，在停止向汽缸(123)供给空气时，切换机械阀(121)的端口，气动阀(113)开放，外部气体通过真空泄漏用端口(109)、气体导入配管(111)及连通孔(107)逐渐流入真空状态的搬送室(3)内。搬送室(3)的压力控制是在确保汽缸(47)的动作用空气的状态下利用单向阀(103)以及缓冲罐(105)来进行的，因此，能够防止闸阀(7b)的急剧开放。
文档编号H01L21/00GK101471241SQ20081018883
公开日2009年7月1日 申请日期2008年12月26日 优先权日2007年12月26日
发明者锅山裕树 申请人:东京毅力科创株式会社