真空处理装置制造方法
【专利摘要】一种真空处理装置，包括：处理腔室；装载锁定腔室，该装载锁定腔室与处理腔室连接；以及传递装置，该传递装置设置成将基板从装载锁定腔室传递至处理腔室。传递装置设置成通过重力而使得基板运动。传递装置包括：引导件，该引导件设置成当基板通过重力而运动时形成传递通路；以及止动器，该止动器设置成在保持基板时限制基板通过重力而进行的运动，并当使得基板运动时消除该限制。
【专利说明】真空处理装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种适用于片形或板形基板的真空处理的真空处理装置。
【背景技术】
[0002]通常，为了将大约I至3层沉积在基板上，有时使用通过将一个装载锁定腔室LL连接至一个处理腔室PC上而形成的沉积装置(例如见PTL1)。
[0003]在由一个处理腔室PC和一个装载锁定腔室LL形成的这种沉积装置中，当在装载锁定腔室LL中基板交换时不能在处理腔室PC中进行沉积。因此，基本能力利用率的提高有限，且很难提高沉积处理的生产率(产量)。
[0004]在由一个处理腔室PC和一个装载锁定腔室LL形成的沉积装置中，在一些实例中使用传递真空容器的装置，该真空容器有保持在载体中的基板。在这种装置中，基板的附接/取出可以在载体从真空容器中抽取的状态中进行。需要大量的人工来用于基板附接/取出操作，且很难提高生产率。
[0005]为了缩短在装载锁定腔室LL中的操作时间，使用这样的方法，该方法将装载锁定腔室LL布置在处理腔室PC的各上游侧和下游侧，且基板沿一个方向通过(例如见PTL2)。
[0006]例如，在PTL2中公 开的技术使用真空处理装置，其中，多个处理腔室布置在装载腔室和卸载腔室之间。在这种真空处理装置中，因为基板当保持在载体中时能够进行传递，因此多层薄膜能够连续形成于基板上。
[0007]引用列表
[0008]专利文献
[0009]PTLl:日本专利申请公开N0.9-272979
[0010]PTL2:日本专利申请公开N0.7-243037
【发明内容】
[0011]技术问题
[0012]不过，在PTL2的技术中，将载体(或保持器)与保持的基板一起传递至真空容器中的机构是复杂的，且沉积装置的成本降低很困难。另外，当要堆垛在基板上的层数较小时，在装载腔室和卸载腔室中的操作时间变得相对较长。为了提高处理腔室的操作速率，需要制备大量的载体。因此，成本降低很困难。
[0013]考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种真空处理装置，该真空处理装置能够提高沉积处理的生产率，还有助于降低成本。
[0014]问题的解决方案
[0015]根据本发明，提供了一种真空处理装置，它包括:处理腔室；装载锁定腔室，该装载锁定腔室与处理腔室连接；以及传递装置，该传递装置设置成将基板从装载锁定腔室传递至处理腔室，其中，传递装置设置成通过重力而使得基板运动，且传递装置包括引导件，该引导件设置成当基板通过重力而运动时形成传递通路；以及止动器，该止动器设置成在保持基板时限制基板通过重力而进行的运动，并当使得基板运动时消除该限制。
[0016]发明的有利效果
[0017]本发明能够提供一种真空处理装置，该真空处理装置能够很容易地节省能量，因为基板利用重力来传递。因为这种真空处理装置使用相对简单的结构来传递基板，因此能够降低初始成本或运行成本。
[0018]通过下面结合附图的说明将清楚本发明的其它特征和优点，在全部附图中，相同参考符号表示相同或类似的部件。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图表示了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
[0020]图1是根据本发明实施例的真空处理装置的正视图；
[0021]图2是沿图1中的线A-A的剖视图；
[0022]图3是根据本发明第一实施例的传递装置的示意图；
[0023]图4是根据本发明第一实施例的传递装置的示意图；
[0024]图5是沿图4中的线B-B的剖视图； [0025]图6是根据本发明第一实施例的传递装置的放大示意图；
[0026]图7是根据本发明实施例的传递装置的止动器的示意图；
[0027]图8A是根据本发明实施例的止动器的操作的解释图；
[0028]图SB是根据本发明实施例的止动器的操作的解释图；以及
[0029]图9是根据本发明另一实施例的真空处理装置的剖视图。
【具体实施方式】
[0030]下面将参考附图介绍本发明的实施例。应当知道，下面将介绍的部件、结构等只是本发明的特殊实例，而不是为了限制本发明的范围，当然，在本发明的精神和范围内能够进行多种变化和改变。应当知道，一些部件未示出，以防止附图变复杂。
[0031]在本说明书中，用于沉积DLC(金刚石状碳)的CVD装置(真空处理装置I或2)将介绍为真空处理装置。不过，本发明并不局限于此。本发明例如可用于溅射装置、另外的PVD装置、另外的CVD装置等。本发明也可用于不同于沉积装置的处理装置，例如干蚀刻装置、灰化装置、退火装置等。
[0032]下面将参考图1和2介绍真空处理装置I的示意结构。真空处理装置I是CVD装置，其中，三个真空腔室沿重力方向串联连接。更具体地说，在真空处理装置I中，装载锁定腔室LL、处理腔室PC和卸载腔室UL通过闸阀GV而以该顺序连接成直线。另外，将未处理的基板5供给装载锁定腔室LL的储料架11以及接收从卸载腔室UL排出的处理后基板5的收集盒12与该真空处理装置I连接。真空处理装置I包括传递装置T，该传递装置T在腔室之间传递基板5，如后面所述。处理腔室PC从上面的装载锁定腔室LL接收基板5，处理它，并将它排出至下面的卸载腔室UL。
[0033]处理腔室PC是设置成沉积DLC(金刚石状碳)的CVD沉积腔室，并包括气体引入系统17、电源系统19和排气系统20，尽管将省略它们的详细说明。从气体引入系统17引入的气体例如是CxHy (烃气体)、H2、N2或Ar。设置成在处理过程中监测压力的真空计15也能够提供于处理腔室PC上。除了用于沉积DLC薄膜的CVD处理装置，处理腔室PC包括灰化装置和加热器，该加热器将基板5加热至预定温度。
[0034]作为基板5，可使用导电板形或片形基板。基板5能够是例如金属板，例如不锈钢板。当在处理腔室PC中执行不施加偏压(后面将介绍)的处理(也就是，并不向基板供电的处理)时，基板5能够是不导电基板。
[0035]装载锁定腔室LL是将基板5从上面供给处理腔室PC的腔室，并通过闸阀GV而与处理腔室PC的上侧连接。卸载腔室UL是将基板5从处理腔室PC向下排出的腔室，并通过闸阀GV而与处理腔室PC的下侧连接。这些腔室各自包括气体引入系统18和排气系统(未示出)。该腔室通过闸阀GV而与处理腔室PC的上侧和下侧连接，真空处理在该处理腔室PC中进行。
[0036]当基板5从大气侧(储料架11)引入时，气体引入(通气至)装载锁定腔室LL中，且闸阀GV打开。在基板5引入之后，闸阀GV关闭，装载锁定腔室LL通过真空泵而排空。类似的，当基板5从处理腔室PC引入时，卸载腔室UL通过真空泵而排空，且闸阀GV在这种状态下打开。在引入基板5之后，闸阀GV关闭，气体引入(通气)。然后，基板5排出至大气侧(收集盒)。也就是，装载锁定腔室LL和卸载腔室UL各自有用于重复地执行排气/通气和供给/排出基板5的机构。设置成监测腔室中的压力的真空计16附接在各装载锁定腔室LL和卸载腔室UL上。
[0037]储料架11是将基板5 —个接一个地供给装载锁定腔室LL的引入口的装置。在该实施例中，使用将沿厚度方向堆垛的基板5 —个接一个地供给斜面13的装置。斜面13将基板5引导至装载锁定腔室LL的引入口。应当知道，具有手(该手能够一个接一个地抓住基板5)的机器人可以用于 将基板5直接供给装载锁定腔室LL的引入口。收集盒12是接收从处理腔室PC排出的基板5的装置。斜面14与处理腔室PC的排出口连接，以使得基板能够沿厚度方向堆垛和一个接一个地收集。
[0038]储料架11和收集盒12可以由传送器(例如皮带传送器)代替。在这种情况下，通过传送器而一个接一个地从预处理装置输送的未处理基板能够顺序地供给装载锁定腔室LL的引入口。以类似方式，处理后的基板5能够通过传送器而一个接一个地从卸载腔室UL的下侧输送给下一处理装置。
[0039]下面将参考图3至7介绍用于传递基板的传递装置。传递装置T利用重力来传递基板。传递装置T在预定正时传递基板5通过装载锁定腔室LL、处理腔室PC和卸载腔室UL(以该顺序)。传递装置T包括引导件21和止动器23。当基板5下降时，引导件21形成传递通路，而止动器23的操作能够确定基板5沿重力方向供给下一腔室的正时。
[0040]如图3中所示，引导件21和止动器23在左侧和右侧提供于各腔室中(基板5的传递通路的两侧)，并将基板5的水平运动限制为预定量或更大。应当知道，在本说明书中，“下降”不仅包括沿重力方向的运动，还包括只通过重力作用来传递的基板5的运动方向。也就是，当形成的传递通路相对于重力方向具有一定角度时，基板5沿传递通路的角度来传递。该运动也将称为“下降”。
[0041]图4至6表示了在处理腔室PC中的传递装置T。引导件21包括:金属线25 (第一引导件)，该金属线25调苄基板5沿厚度方向的运动；以及辊27 (第二引导件)，该辊27调节沿宽度方向的运动。沿厚度方向在基板5的两个表面侧以预定间隙提供一对金属线25。沿宽度方向在基板5的两侧以预定间隙提供一对辊27。也就是，引导件21通过一对金属线25和一对辊27来调苄基板5沿水平方向(横过重力方向的方向)的运动范围，从而形成基板5的传递通路。
[0042]如图4中所示，该实施例的金属线25通过将金属制造的细线(金属线)固定在提供于腔室中的两个凸起25a之间而形成。不过，可以使用具有平滑处理拐角、辊或网的板形部件。狭缝可以形成于腔室的、沿宽度方向位于基板5的两侧的内壁中。辊27由轴承来支承。不过，基板5可以与具有平滑处理和涂覆表面的部件可滑动地接触。
[0043]止动器23是能够支承或打开基板5的下侧(该下侧由引导件21支承)的部件。止动器23能够在一端处绕轴部分2 3a枢轴转动。当保持基板5时，止动器23凸出至传递通路中，基板5经过该传递通路，从而限制基板5的向下下降。另一方面，当使得基板5运动时，止动器23从传递通路退回。因为这消除了对基板5下降的限制，因此基板5向下下降。轴部分23a与驱动装置23b (见图5)连接，并能够在预定正时操作止动器23。该实施例的止动器23由耐火金属(例如钨)来制造，且偏压电源29能够向它供电(偏压电)。因此，当止动器23 (电供给该止动器23)抵靠基板5时，偏压电能够施加给基板5。
[0044]图7是止动器23的放大图。图8A和8B是止动器23的操作的解释图。图8A表示了止动器23支承基板5的下侧时的状态，图SB表示了止动器23枢轴转动以便使得基板5传递(下降)至下侧时的状态。
[0045]止动器23在抵靠基板5的部分处有狭缝24。当支承基板5的下侧时，该狭缝24装配在基板5的下边缘上，以便调节该边缘的位置。因此，能够调苄基板5在传递通路中的支承位置。当基板5支承在闸阀GV的开口的中心位置处时，能够有效防止基板5与闸阀GV的内壁接触。另外，基板5能够平滑地运动至在下一腔室中的引导件21。
[0046]当止动器23枢轴转动以便将基板5传递给位于下侧的腔室时，狭缝24能够沿宽度方向装配在基板5的边缘上，以便调节该边缘的位置。因此，基板5在运动过程中的支承位置也能够调节。当调苄基板5在传递过程中的支承位置时，能够防止基板5接触闸阀V的内壁。另外，基板5能够平滑地运动至在下一腔室中的引导件21。应当知道，尽管该实施例的止动器23设置成绕轴部分23a枢轴转动，但是止动器也可以沿凸出至传递通路中的方向来回运动(滑动)。
[0047]下面将介绍真空处理装置I的处理步骤。首先，打开在装载锁定腔室LL上面的闸阀GV (将称为GVl)。由储料架11保持的基板5通过斜面13而供给装载锁定腔室LL中。
[0048]闸阀GVl关闭，且装载锁定腔室LL排空。这时，基板5由装载锁定腔室LL中的引导件21和止动器23 (将称为231)来支承。然后，在装载锁定腔室LL和处理腔室PC之间的闸阀GV(将称为GV2)打开，且装载锁定腔室LL的止动器23操作，以便将基板5传递至处理腔室PC中。止动器231在闸阀GV2打开的同时操作，或者在比闸阀GV2的打开稍微更迟的正时来操作。
[0049]基板5通过在处理腔室PC中的引导件21而传递至预定位置(通过传递通路)，并在抵靠处理腔室PC中的止动器23 (将称为232)的同时被支承。闸阀GV2关闭，并在处理腔室PC中进行真空处理。在该实施例中，硬碳薄膜(DLC薄膜)通过CVD处理而形成于基板5的两个表面上。在真空处理过程中，基板5由处理腔室PC中的引导件21和止动器23(232)支承。也可选择，偏压电通过处理腔室PC中的止动器23(232)而施加给基板5。
[0050]当真空处理结束时，在处理腔室PC和卸载腔室UL之间的闸阀GV (将称为GV3)打开，处理腔室PC的止动器23 (232)操作成使得基板5传递至卸载腔室UL中。基板5通过在卸载腔室UL中的引导件21而传递至预定位置(传递通路)，并在抵靠卸载腔室UL中的止动器23 (将称为233)的同时被支承。
[0051]闸阀GV3关闭，并引入(通入)氮气，直到在卸载腔室UL中获得大气压力。在卸载腔室UL下侧上的闸阀GV (GV4)打开，且止动器23 (233)操作成使得基板5从卸载腔室UL排出。已经进行了真空处理的排出基板5通过斜面14而由收集盒12来收集。应当知道，止动器232和233在与它们互锁的闸阀GV(GV2和GV3)打开的同时操作，或者在比它们的打开稍微更迟的正时来操作。
[0052]上面已经介绍了一个基板5的处理步骤。在真空处理装置I中，在处理腔室PC的真空处理过程中，能够在装载锁定腔室LL和卸载腔室UL中进行抽空或通气(开口至大气)，并能够进行未处理基板5的供给或处理后基板5的排出。
[0053]根据该实施例的真空处理装置1，基板5利用重力来传递。因此，不需要动力来驱动基板5，并能够很容易地节省能量。另外，因为真空处理装置I不使用载体或基板保持器，因此不会由载体等产生颗粒。而且，因为真空处理装置使用简单的结构来传递基板5，因此能够降低初始成本或运行成本。
[0054]图9表示了根据本发明另一实施例的真空处理装置2。相同参考标号表示与上述实施例相同的部件、结构 等，并将省略它们的详细说明。真空处理装置2通过相对于重力方向以一定角度连接装载锁定腔室LL、处理腔室PC和卸载腔室UL而形成。因为真空处理装置2的传递装置形成为相对于重力方向成一定角度，因此基板5在与引导件21接触的同时传递通过腔室。因此，当真空处理装置2的倾斜角度进行调节时，能够调苄基板5的传递位置和速度。根据真空处理装置2，除了上述真空处理装置I的效果，还能够调苄基板5的传递位置和速度。
[0055]应当知道，根据上述实施例的真空处理装置I和2的每一个包括卸载腔室UL。不过，本发明当然也可用于不包括卸载腔室UL和将处理后的基板5从处理腔室PC直接排出的结构。
[0056]本发明并不局限于上述实施例，在本发明的精神和范围内能够进行多种变化和改变。因此，为了向公众告知本发明的范围，提出以下权利要求。
[0057]本申请要求日本专利申请N0.2011-236597的优先权，该日本专利申请的申请日为2011年10月28日，该文献整个被本文参引。
[0058]参考符号列表
[0059]LL...装载锁定腔室
[0060]PC…处理腔室
[0061]GV…闸阀
[0062]T…传递装置
[0063]1、2…真空处理装置
[0064]5…基板
[0065]11…储料架[0066]12…收集盒
[0067]13、14 …斜面
[0068]15、16…真空计
[0069]17、18…气体引入系统
[0070]19…电源装置
[0071]20…排气系统
[0072]21…引导件
[0073]23…止动器
[0074]25…金属线
[0075]27 …辊
【权利要求】
1.一种真空处理装置，包括: 处理腔室； 装载锁定腔室，该装载锁定腔室与处理腔室连接；以及 传递装置，该传递装置设置成将基板从装载锁定腔室传递至处理腔室， 其中，传递装置设置成通过重力而使得基板运动，以及 其中，传递装置包括: 引导件，该引导件设置成当基板通过重力而运动时形成传递通路；以及止动器，该止动器设置成在保持基板时限制基板通过重力而进行的运动，并当使得基板运动时消除该限制。
2.根据权利要求1所述的真空处理装置，其中:偏压电能够通过止动器而施加给基板。
3.根据权利要求1所述的真空处理装置，其中:止动器有狭缝，该狭缝设置成调苄基板的边缘的位置。
4.根据权利要求1所述的真空处理装置，其中:传递通路设置成使得基板沿重力方向下降。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的真空处理装置，其中:传递通路设置成使得基板相对于重力方向以一 定角度下降。
【文档编号】C23C16/44GK104024472SQ201280053643
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年9月13日 优先权日:2011年10月28日
【发明者】梶原雄二, 平松祥悟, 山中和人, 上田敬, 吉林和俊, 佐藤贤司, 佐长谷肇, 平柳裕久, 厚见正浩 申请人:佳能安内华股份有限公司