真空装置的制作方法

本发明涉及使用真空气氛的真空装置，特别涉及能够在不发生基板的破裂、脱落的情况下在短时间内从真空气氛变化成大气压气氛的真空装置。

背景技术：

为了在大气中和真空气氛中之间使基板移动而使用基板搬入搬出室，将基板配置于大气气氛的基板搬入搬出室，将基板搬入搬出室真空排气，使基板的周围呈真空气氛，将呈真空气氛的真空处理室和配置有基板的基板搬入搬出室连接。此外，将基板配置于置于真空气氛的基板搬入搬出室，向真空气氛中导入氮气、大气来使基板搬入搬出室为大气压，将基板搬入搬出室和大气气氛连接来将基板取出至大气气氛。

图8是现有技术的基板搬入搬出室102，具有构成基板搬入搬出室102的底面的台115、被台115覆盖的容器状的盖部件116。

在台115处设置有由突条或突起构成的支承部件128，搬运板112被能够分离地搭载于支承部件128上。在台115和搬运板112之间形成有间隙105。

一张或多张基板107被配置于搬运板112。

供气排气口109被设置于盖部件116。真空排气装置124和气体供给装置125被连接于供气排气口109。

在供气排气口109和搬运板112上的基板107之间设置有整流板106。

在将设置成真空气氛的基板搬入搬出室102的内部空间118改变成大气压气氛的情况下，使气体供给装置125动作，从供气排气口109向内部空间118供给空气等升压用气体。

被向内部空间118供给的升压用气体与整流板106碰撞而沿横向流动，通过整流板106和盖部件116的壁面之间，到达基板107的正面，内部空间118升压。

此时，导入的升压用气体不会与基板107碰撞，但若基板107周边的升压用气体的流速过大且基板107较薄则有破损的情况。

此外，导入的升压用气体通过搬运板112的周围的间隙105而向基板107的背面侧的空间流入，所以若在基板107下形成升压用气体的较强的漩涡则基板107抬起。并且若基板107向搬运板112的框上等落下则有破损的情况。

将呈大气气氛的内部空间118真空排气时，也有由于充满内部空间118的大气的流动而基板107扬起而破损的情况。

因此，为了防止基板107的破损，考虑使升压用气体的供给速度、真空排气速度下降。

然而，与越来越需要缩短基板搬入搬出所需的时间相对，若使升压用气体的供给速度、真空排气速度下降则处理时间变长。因此，需要能够在不使基板搬入搬出所需的时间变长的情况下防止基板的破损的技术。

专利文献1：wo2017/146204。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述现有技术的不良情况而创造的，其目的在于，提供能够在短时间内从真空气氛改变成大气压气氛的技术。

为了解决上述问题，本发明是一种真空装置，前述真空装置具备真空槽、插入孔、台、盖部件、供气排气用贯通孔，前述插入孔被设置于前述真空槽的顶棚，前述台能够在使前述插入孔闭塞的闭塞位置和比前述闭塞位置靠下方的前述真空槽内的更换位置之间移动，在朝向上方的面隔开间隙地配置搬运对象物，前述盖部件设置成相对于前述台伏倒的朝向的容器形形状，前述容器形形状的开口的边缘部分和前述插入孔的外侧的前述顶棚之间被气密，前述供气排气用贯通孔形成于前述盖部件，前述搬运对象物包括配置于前述台上的搬运板、配置于前述搬运板上的基板，前述插入孔被前述台闭塞而形成的前述盖部件和前述台之间的搬入搬出空间为，若前述盖部件和前述顶棚之间被气密则从大气分离，前述搬入搬出空间被从前述供气排气用贯通孔的设置于前述搬入搬出空间的开口即供气排气口真空排气，升压用气体被从前述供气排气口向前述搬入搬出空间供给，其特征在于，在前述台和前述供气排气口之间配置长方形或正方形的第一整流板，前述搬运对象物被配置于前述第一整流板和前述台之间，前述盖部件具有配置于四边筒形形状的四壁面，前述第一整流板被配置成，与前述四壁面中的互相平行的两壁面接触，与其他平行的两壁面分离，在与前述两壁面分离的前述第一整流板的部分，长方形或正方形的第二整流板被与前述第二整流板分离的前述两壁面面对地配置，在前述第二整流板，设置有在与前述壁面面对的面、其背面之间贯通来供前述升压用气体通过的贯通孔。

本发明是在前述搬运板的面向前述第一整流板的正面形成有凹陷的真空装置。

本发明是一种真空装置，前述真空装置为，前述贯通孔包括上侧贯通孔和下侧贯通孔，前述上侧贯通孔在配置于前述搬运板上的前述基板的正面和前述第一整流板的朝向下方的面之间的高度配置，前述下侧贯通孔在配置于前述台上的前述搬运对象物的背面的高度和前述台的正面的高度之间的高度配置。

本发明是一种真空装置，前述真空装置为，在前述基板和前述第一整流板之间形成正面侧间隙，在前述搬运板的背面和前述台的正面之间形成背面侧间隙，前述正面侧间隙的体积和前述上侧贯通孔的面积的积的值、与前述背面侧间隙的体积和前述下侧贯通孔的面积的积的值相等。

本发明是一种真空装置，前述真空装置为，前述第二整流板和与前述第二整流板面对的前述壁面之间的距离比前述上侧贯通孔的铅垂方向的宽度大，且比前述下侧贯通孔的铅垂方向的宽度大。

本发明是一种真空装置，前述真空装置为，前述贯通孔包括上侧贯通孔和台上贯通孔，前述上侧贯通孔在配置于前述搬运板上的前述基板的正面和前述第一整流板的朝向下方的面之间的高度配置，前述台上贯通孔为设置于前述台和前述第二整流板的下端之间的间隙，前述台上贯通孔被在比配置于前述台上的前述搬运板的背面低的高度配置。

本发明是一种真空装置，前述真空装置为，在前述基板和前述第一整流板之间形成正面侧间隙，在前述搬运板的背面和前述台的正面之间形成背面侧间隙，前述正面侧间隙的体积和前述上侧贯通孔的面积的积的值、与前述背面侧间隙的体积和前述台上贯通孔的面积的积的值相等。

本发明是一种真空装置，前述真空装置为，设置有使前述第一整流板和前述第二整流板相对于前述盖部件上升和下降的提升装置。

本发明是一种真空装置，前述真空装置为，前述第二整流板、与前述第二整流板面对的前述壁面之间的距离比前述上侧贯通孔的铅垂方向的宽度大，且比前述台上贯通孔的铅垂方向的宽度大。

本发明是一种真空装置，前述真空装置为，设置有多个前述供气排气口。

本发明是一种真空装置，前述真空装置为，在前述供气排气口设置有网状的整流部件。

本发明是一种真空装置，前述真空装置为，前述基板在前述真空槽的内部被真空处理。

发明效果

即使在短时间内从真空气氛改变成大气压气氛，基板也不会被破坏或被抬起。

附图说明

图1是从表示第二整流板设置于第一整流板的短边的真空装置的第二整流板的截面的方向观察的图。

图2是该真空装置的第一整流板与壁面接触的状态下从与图1垂直的方向观察的图(省略第二整流板)。

图3是用于说明该真空装置的台在更换位置处静止时的状态的图。

图4(a)是在下端设置有密封部件的第二整流板的主视图，图4(b)是与该主视图垂直的方向的剖视图，图4(c)是在下端设置有台上贯通孔的第二整流板的主视图，图4(d)是与该主视图垂直的方向的剖视图。

图5是表示第一、第二整流板、搬运对象物、台的相对位置的分解装配图。

图6是表示在第一整流板的长边设置有第二整流板的真空装置的第一整流板与壁面接触的状态的图(省略第二整流板)。

图7是从表示该真空装置的第二整流板的截面的方向观察的图。

图8是现有技术的基板搬入搬出室。

具体实施方式

图1~图3是在后述的长方形的第一整流板5的短边设置有第二整流板6的本发明的第一例的真空装置3a，图6、7是在第一整流板5的长边设置有第二整流板6的本发明的第二例的真空装置3b。图1和图2是将第一例的真空装置3a以不同方向剖切时的剖视图，同样地，图6和图7也是将第二例的真空装置3b以不同方向剖切时的剖视图。在第一例的真空装置3a和第二例的真空装置3b的说明中，对具有相同的目的和功能的部件标注相同的名称、相同的附图标记来说明。

第一、第二例的真空装置3a、3b分别具备基板搬入搬出室2、真空处理室4。

真空处理室4具有真空槽14、配置于真空槽14的内部的台15，在真空槽14的顶棚设置有由贯通孔构成的插入孔。

图3如后所述，表示使台15在真空槽14的内部的更换位置静止的状态，该图的附图标记11是插入孔。

基板搬入搬出室2具有盖部件16。盖部件16设为伏倒的朝向的容器形形状，盖部件16以容器形形状的容器开口39的边缘部分18与真空槽14接触的方式设置于插入孔11之上。

图1~图3、图6、图7的状态下盖部件16的边缘部分18和真空槽14的顶棚之间被气密，设置成大气不会侵入在盖部件16和台15之间形成的搬入搬出空间8。

若将插入孔11被台15闭塞时的台15的位置称作闭塞位置，则在图1、图2、图6、图7中台15静止于闭塞位置，插入孔11被台15闭塞，真空槽14的内部空间和搬入搬出空间8分离，即使搬入搬出空间8呈大气气氛，也能够将真空槽14的内部空间维持成真空气氛。

在台15上设置有由突条或突起构成的多个支承部件28，在支承部件28上，搬运对象物10被以能够与支承部件28分离的方式搭载。

搬运对象物10具有搬运板12、配置于搬运板12的一张乃至多张基板7。搬运板12的背面和台15的正面分离，在搬运板12的背面侧，形成有搬运板12的背面和台15的正面之间的空间即背面侧间隙26。

在盖部件16的壁设置有贯通孔即供气排气用贯通孔21。该供气排气用贯通孔21与配置于真空槽14的外部的配管22连接，配置于真空槽14的外部的真空排气装置24和气体供给装置25借助配管22分别与搬入搬出空间8连接。

在盖部件16的露出至搬入搬出空间8的面设置有供气排气用贯通孔21的一端即供气排气口9，从供气排气口9进行气体的供气排气。

在真空装置3a、3b处设置有控制装置19，真空排气装置24、气体供给装置25、后述的升降装置37被连接于控制装置19，被控制装置19控制。真空排气装置24、气体供给装置25、升降装置37通过控制装置19的动作按照以下说明那样进行动作。

将呈真空气氛的基板搬入搬出室2的搬入搬出空间8改变成大气压气氛的情况下，从气体供给装置25向供气排气用贯通孔21供给空气、氮气等升压气体。

被供给的升压气体通过供气排气用贯通孔21被从供气排气口9向搬入搬出空间8喷出，搬入搬出空间8被升压。此时，基于真空排气装置24的搬入搬出空间8的真空排气被停止。

另一方面，将搬入搬出空间8从大气压气氛改变成真空气氛的情况下，借助真空排气装置24将充满搬入搬出空间8的空气等气体从供气排气口9真空排气。此时，不从气体供给装置25供给升压用气体。

供气排气口9朝向台15所处的方向，在供气排气口9和搬运板12之间配置第一整流板5，配置于搬运板12的基板7与第一整流板5分离地面对。在该例中，第一整流板5借助一端被固定于盖部件16而另一端被固定于第一整流板5的悬挂部件33从盖部件16悬挂。

若从供气排气口9导入升压用气体，则升压用气体吹到第一整流板5。在第一整流板5不形成贯通孔，升压用气体不会贯通第一整流板5。

第一整流板5和搬运板12是正方形或长方形的四边形的薄板，搬运板12比第一整流板5小，配置于比第一整流板5的四边靠内侧的位置。这里，第一整流板5和搬运板12被水平地配置，第一整流板5的六面中的正面和背面以外的四面被线状地细长地形成。

盖部件16在四面具有平面状的壁面，各壁面被铅垂地配置而形成为四边筒。若将第一整流板5的细长的四面中的互相平行的两平面设为一组平行面，则第一整流板5具有两组平行面。

该两组平行面中的一组平行面被与盖部件16的壁面平行地配置，分别与壁面接触，另一组平行面的细长的两端和与第一组平行面接触的两壁面接触，与其他两壁面平行地分离而面对地配置。

在与盖部件16的壁面接触的一组平行面、或与一组平行面接触的盖部件16的壁面的某一方设置能够滑动的橡胶部件，第一整流板5的一组平行面和盖部件16的壁面也可以经由该橡胶部件接触。

图5是表示图1、2的真空装置3a的第一整流板5、搬运对象物10与台15之间的相对的位置的附图，第一整流板5的两组平行面中的具有长边的一组平行面与盖部件16的壁面面接触，具有短边的一组平行面与其他壁面分离而被面对地配置，第二整流板6被分别安装。如第二例的真空装置3b那样，具有短边的一组平行面与盖部件16的壁面分别面接触，具有长边的一组平行面与两壁面平行地分离而被面对地配置，第二整流板6也能够被安装。

第二整流板6是正方形或长方形的四边形的薄板，第二整流板6的六面中的两面的面积较宽，其他四面被线状地细长地形成。第二整流板6的面积较宽的两面被设为铅垂，设置成与盖部件16的一壁面分别分离地面对的两侧面，两侧面被配置成分别从搬运板12分离而位于搬运板12的侧方。

第二整流板6的细长的四面中的两面铅垂，与第一整流板5的两面一同分别与相同的壁面接触，其他细长的两面水平，其一方的面与第一整流板5接触而被安装，另一面与台15分离地面对。

这里，在作为薄板的第二整流板6的上端，作为薄板的安装板被垂直地固定于第二整流板6，安装板被搭载于第二整流板6上，第二整流板6不会从第一整流板5落下。

一张第二整流板6的面积较宽的两侧面的一侧面被与盖部件16的一壁面分离地配置，另一侧面被与搬运对象物10分离地配置，两侧面的两端与盖部件16的壁面接触，在第二整流板6和该第二整流板6面对的盖部件16的壁面之间形成有缓冲空间17。

第二整流板6的上端紧贴于第一整流板5，在第一整流板5和第二整流板6之间不形成间隙。

提升装置20被设置于盖部件16，悬挂部件33的上端被向盖部件16的外部气密地导出，被安装于提升装置20。若提升装置20动作，则悬挂部件33向上方或下方移动，随着悬挂部件33的移动，第一整流板5和第二整流板6在第一整流板5的一组平行面与壁部件16的壁面接触的同时上下移动。

图4(a)表示第二整流板6的与盖部件16的壁面分离地面对的侧面，该图(b)表示沿与该侧面垂直的铅垂方向剖切的第一整流板5、处理对象物10、台15的剖视图。

参照该图(a)，在第二整流板6处，将第二整流板6沿厚度方向贯通的上侧贯通孔13和下侧贯通孔23被分别设置一个或多个，在第二整流板6的侧面中的与搬运板12面对的侧面和与盖部件16面对的侧面分别形成上侧贯通孔13的开口和下侧贯通孔23的开口。

上侧贯通孔13被设置于比配置于搬运板12的基板7的正面或搬运板12的边缘部分的较高的一方还高且比第一整流板5的背面低的位置，此外，下侧贯通孔23被设置于比搬运板12的背面低且比台15的正面高的位置。

搬运对象物10和第一整流板5分离，因此，基板7的正面和在基板7的周围露出的搬运板12的正面被从第一整流板5分离。

在第二整流板6的下端和台15的正面之间配置有密封部件29。

密封部件29与第二整流板6的下端和台15的正面的两方接触，被第二整流板6的下端推压，与第二整流板6的下端和台15的正面的两方紧贴，气体不会通过第二整流板6的下端与台15的正面之间。密封部件29能够使用例如o型圈那样的橡胶状变形部件。

若将在配置于搬运板12上的基板7和第一整流板5之间形成的空间称作正面侧间隙27，则缓冲空间17和正面侧间隙27被上侧贯通孔13连接，缓冲空间17和上述背面侧间隙26被下侧贯通孔23连接。

密封部件29能够以不移动的方式配置于在台15的正面形成的槽30的底面上。该情况下，使槽30的开口的宽度为密封部件29的宽度程度的大小，若使槽30的底面的宽度比槽30的开口的宽度大，则密封部件29不会飞出至槽30的外部。

图4(c)、图4(d)是未设有密封部件29的例子，在该例中，第二整流板6的下端从台15的正面分离，在第二整流板6和台15之间形成台上贯通孔31，不形成下侧贯通孔23。因此，缓冲空间17和上述背面侧间隙26被台上贯通孔31连接。台上贯通孔31在形成于比搬运板12的背面低而比台15的正面高的位置的方面与下侧贯通孔23相同。

接着，对气体的流动进行说明。

搬入搬出空间8被从真空气氛改变成大气压气氛的情况下，搬入搬出空间8的真空排气停止后，升压用气体被从供气排气口9向搬入搬出空间8喷出。被喷出的升压用气体被吹到第一整流板5。即，升压用气体与第一整流板5碰撞，发生碰撞的升压用气体的进行方向弯曲，沿第一整流板5进行，与盖部件16的壁面碰撞而进行方向弯曲，向缓冲空间17中流入。向缓冲空间17中流入的升压用气体向台15的正面所处的方向沿第二整流板6进行。

沿第二整流板6进行时，升压用气体通过上侧贯通孔13从缓冲空间17流入正面侧间隙27，通过下侧贯通孔23或台上贯通孔31从缓冲空间17流入背面侧间隙26。

在搬运板12设置有板开口38(图5)，基板7配置于板开口38上。因此，基板7的背面在板开口38的底面露出至背面侧间隙26，向背面侧间隙26流入的升压用气体穿过板开口38与基板7的背面碰撞。

由于第一整流板5，基板7和升压用气体之间不发生碰撞，所以防止基板7的破损、抬起，但基板7未被搬运板12阻止，若与基板7的背面碰撞的升压用气体的流速过强或在背面侧间隙26形成升压用气体的漩涡，则有基板7被从搬运板12抬起而落下时基板7破损的情况。

优选的是，为了防止基板7的抬起，将升压用气体导入搬入搬出空间8时，使正面侧间隙27的升压速度和背面侧间隙26的升压速度一致，且在将搬入搬出空间8真空排气时，使正面侧间隙27的减压速度和背面侧间隙26的减压速度一致。

该情况下，优选的是，正面侧间隙27的体积值和上侧贯通孔13的面积值的积的值、与背面侧间隙26的体积值与下侧贯通孔23的面积值或台上贯通孔31的面积值的积的值相等。

若搬入搬出空间8从真空气氛变化成大气压气氛，则打开盖部件16，搬运对象物10在支承部件28上移动而被向盖部件16的外部搬出。

以上是使搬入搬出空间8从真空气氛变化成大气气氛的情况，但借助真空排气装置24将大气气氛的搬入搬出空间8真空排气来使搬入搬出空间8变化成真空气氛的情况下，充满正面侧间隙27的空气也通过上侧贯通孔13来向缓冲空间17移动而被真空排气，充满背面侧间隙26的空气也通过下侧贯通孔23或通过台上贯通孔31来向缓冲空间17移动而被真空排气。

在台15，借助升降杆36连接有升降装置37，若升降杆36借助升降装置37下降，则台15与升降杆36一同下降，台15从插入孔11的周围分离，插入孔11的闭塞被解除。

解除闭塞的状态下，盖部件16的内部空间和真空槽14的内部空间被插入孔11连接。但是，盖部件16的容器开口39的边缘部分18与真空槽14接触而被气密，所以真空槽14的内部维持真空气氛。

图3的台15在真空槽14内部的既定的位置即更换位置静止，在更换位置静止的台15上的搬运对象物10借助搬运装置从台15上向真空槽14的内部移动，借助设置于真空槽14的真空处理装置在真空槽14的内部被真空处理。在真空处理装置为溅射靶的情况下，基于溅射的薄膜成形为真空处理，但真空处理不限于薄膜成形，例如包括蚀刻处理、灰化处理或离子注入等处理。

在上述例子中，第二整流板6设置于第一整流板5的短边或长边的某一方，但能够在相同的第一整流板5的短边和长边的两方设置合计四张第二整流板6。该情况下，在各第二整流板6和盖部件16的壁面之间分别形成缓冲空间17。

另外，若使缓冲空间17变大，则使被第一、第二整流板5、6包围的空间升压的时间和减压的时间增加，但向正面侧间隙27和背面侧间隙26流入的升压用气体的流动均匀，防止晶片破裂等。

此外，在上述例子中，供气排气口9有一个，但已确认，在一个供气排气用贯通孔21设置多个供气排气口9而从多个供气排气口9向搬入搬出空间8导入升压用气体，即使不使缓冲空间17的体积增加也减少晶片破裂的产生。这被认为是由于搬入搬出空间8的升压用气体的流动变得均匀。

此外，已确定，在供气排气口9和第一整流板5之间若配置网状的整流部件，则即使不使缓冲空间17的体积增加，晶片破裂的发生也减少，这也被认为是由于升压用气体的流动变得均匀。

台上贯通孔31的宽度、上侧贯通孔13的宽度、下侧贯通孔23的宽度(贯通孔的宽度为高度方向的孔的距离)被设为比第二整流板6和盖部件16的壁面之间的距离短的大小。例如，在第二整流板6和盖部件16的壁面之间的距离为5mm的情况下，使台上贯通孔31的宽度、上侧贯通孔13的宽度、下侧贯通孔23的宽度分别为0.5mm以上且不足5mm的大小。并且，宽度的大小优选为与第一、第二整流板5、6所包围的空间的体积值对应地设定。

与在第二整流板6形成下侧贯通孔23的情况相比，将第二整流板6的下端和台15的正面之间的间隙用作台上贯通孔31使得尺寸的管理容易。

在上述例子中，在配置于搬运板12上的基板7和第一整流板5之间形成正面侧间隙27，在搬运板12的背面和台15的正面之间形成背面侧间隙26，若为了使搬运对象物10的正面侧和背面侧的压力的变化速度相同，正面侧间隙27的体积和上侧贯通孔13的面积(设有多个上侧贯通孔13的情况下为各上侧贯通孔13的面积的合计值)的积的值、与背面侧间隙26的体积和下侧贯通孔23的面积(设有多个下侧贯通孔23的情况下为各下侧贯通孔23的面积的合计值)的积或台上贯通孔31的面积的积的值相等，则导入压力气体时的正面侧间隙27和背面侧间隙26的压力变化速度相等，此外，真空排气时正面侧间隙27和背面侧间隙26的压力变化速度相等，防止基板7的抬起等。

此外，若借助提升装置20使第一、第二整流板5、6上升，则台上贯通孔31的上下方向的宽度增大，若使其下降则减少。

从第一、第二整流板5、6被配置于正面侧间隙27的体积值和上侧贯通孔13的面积值的积的值、与背面侧间隙26的体积值和台上贯通孔31的面积值的积的值相等的高度的状态向搬入搬出空间8导入升压用气体时，使第一、第二整流板5、6下降，使台上贯通孔31的上下方向的宽度变窄，使台上贯通孔31的面积减少，由此与背面侧间隙26相比，使正面侧间隙27的升压速度变大，防止搬运板12上的基板7的抬起，此外，也可以是，将搬入搬出空间8真空排气时，使第一、第二整流板5、6上升，使台上贯通孔31的上下方向的宽度变大，使台上贯通孔31的面积增大，由此，与正面侧间隙27相比使背面侧间隙26的减压速度变大，防止搬运板12上的基板7的抬起。

另外，已确认，若在露出至搬运对象物10的正面的搬运板12的正面的部分形成凹陷，则其正面上产生停滞的漩涡，相对于基板7有助于防止或减少破裂的产生。

附图标记说明

3a、3b……真空装置

5……第一整流板

6……第二整流板

7……基板

8……搬入搬出空间

9……供气排气口

10……搬运对象物

11……插入孔

12……搬运板

13……上侧贯通孔

14……真空槽

15……台

16……盖部件

20……提升装置

23……下侧贯通孔

31……台上贯通孔。