盤塗敷系統的製作方法
2023-05-07 09:45:46 1
專利名稱：盤塗敷系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於加工和處理薄基片，諸如在製造磁碟中使用的基片的系統和方法。更具體來說，本發明涉及一種用於在幾個處理站並使用各種塗敷技術包括在兩面同時處理基片的改進的系統。
背景技術：
如在N.Y.Times2002年7月1日由盤製造商所述「它們向你出售讓你帶回家的塑料碟片是比現代計算機硬碟有更高毛利潤的產品」。然而我們認為，盤在當今包含了與複雜的計算機晶片同樣多的技術。本發明的目的是要改進這種盤的製造，以允許關於盤的較高技術創新以有助於降低成本。
美國專利5,215,420和5,425,611描述了當今主要用來製造盤的設備。這種設備從Santa Clara，CA的Intevac，Inc可得，並作為MPD 250出售。該設備包括一個主腔體、入口和出口加載鎖、基片加載和卸載臺以及多個處理站。盤被饋送到該系統，被傳送並在處理站中處理，並然後從系統中送出，作為用於在計算機應用中硬碟那樣準備使用的盤。在MPD 250開發之前，在本領域有一種設備，如在美國專利4,981,408所述，這種設備一度可從Palo Alto，CA的Variant Associates可得。本領域的另一製造商是日本Fuchu的Anelva Corporation。Anelva製造了一種命名為C-3040的單元。其目的之一是在基片上沉積較大厚度的膜。描述這一系統的專利是美國專利6,027,618，6,228,439 B1及6,251,232 B1。這些背景專利都作為對比結合到本公開。
這些現有技術系統的一個缺陷在於它們佔據了相當大的佔地面積(footprint)。某些特別長。其它則覆蓋了一般為矩形的區域，並且這通常是整個的空間。由於這些用於盤製造的單元一般在淨化室中操作，很大的單元不得不採用超大的並非常昂貴的淨化室。
近來還認識到技術已經進步，需要對原來的系統補充附加系統(add-ons)。例如，一個這種附加系統是潤滑站，以便在盤被從工具移出之前潤滑它們。這在美國專利6,183,831 B1以及在2000年5月1日提交的序列號No.09/562,039的專利申請中有述。另一對碳沉積要作的是使用增強等離子體的CVD生成金剛石狀的塗層。例如這在美國專利6,101,972，6,203,862及6,368,678 B1中有述。
在輻射系統中對多少個處理站可作為單元部分起作用是有限制的。一般來說現有的系統限於大約12個站。添加附加的站需要對設備及工廠設施進行相當大的重新設計，預期帶有更多站的系統將要相當地增加其佔地面積。在這些系統中，一般使用相同的基片夾持器往來於不同的單元站傳送基片。如果必須或希望改變基片夾持器，這就需要停止系統的操作及其產品的生產。而且在這些系統中當基片移動時不能進行處理，這阻止了很薄的層的沉積，這種薄層在以通過方式進行沉積時是能夠沉積的。
直線型機器具有與輻射系統相同類型的問題。其具有很大的佔地面積並要更改基片夾持器，要求停止系統和生產。如果有任何附加系統，則延長了佔地面積，且最終站數目受到設備空間限制的控制。
發明內容
本發明的優選實施例是一種系統，其可以高生產量在垂直位置在兩面同時處理基片而結構上有比較小的佔地面積。該系統具有靈活性，並允許添加處理站。該系統可被分段，使得基片託架可被限制到一定的處理站並然後改變，使得在其它站使用清潔的託架。這已不是現有技術單元的功能，且這一特徵允許使用過程塗敷基片，這通常會沉積到託架並然後汙染後繼的處理站。該系統可以是獨立的系統，或可以連接到其它系統以擴展其它系統的能力。該系統的結構使得即可進行在處理期間基片為靜態的靜態處理，又可進行在處理期間基片運動的掠過處理(pass by processing)。本發明的結構還允許添加附加站，而基本上不改變佔地面積，以使得在技術要求改變以增加單元的產量時，能夠對基片進行附加處理。另一個修改允許在每一個處理站使用可夾持一個以上基片的夾持器替換基片夾持器，以便加倍或增加更多的產量，而仍然不影響單元的佔地面積。這些和其它好處及改進將在以下的說明中討論。
為了更好地理解本發明，將參照在此涉及所結合的附圖，其中圖1是現有技術基片處理系統的頂視圖；圖2是根據本發明示例性23個站系統的示意圖；圖3是本發明中使用的單個處理模塊的示意圖；圖4A是可用來沿本發明不同處理模塊傳送盤的盤託架的示意圖；圖4B表示盤傳送機構的前視圖；而圖4C是盤傳送機構的側視圖；圖5A是處理站支撐結構的示意圖，而圖5B是通過處理站的水平截面，圖5C是處理站的垂直截面；圖6A是一個系統的示意圖，其中本發明的新型多站小佔地面積系統與一個圓形系統組合，而6B是這同一單元的側視圖；圖7A，B，C，D和E是示例性傳送圖，表示基片和相關的盤託架穿過的程序化通路；圖8A，B，C，D和E是示例性盤轉移圖，表示在製造磁性塗層基片中基片和相關盤託架穿過的另一程序化通路；圖9是表示託架更換模塊的示意圖；圖10A-D表示託架更換順序；圖11有用於兩個盤的夾持器的處理站的示意圖；以及圖12是表示系統操作周期的圖示。
具體實施例方式
圖1示出一個現有技術的基片處理系統，其中相同的元件具有相同的標號。如圖1所示，該系統包括處理單元10和基片處理系統20。處理單元10包含多個處理站30，32，34等，安裝在主真空腔體40上。處理站30，32，34等相對於圓形中心主真空腔體40以圓形排布安裝。處理單元10還包含加載站42，用於向系統加載供處理的基片，以及卸載站44，用於在處理之後從系統卸載基片。基片一般是用於製造磁性硬碟或用於製造磁性光碟的基片。基片和最終的盤包含中心開孔。該基片處理系統還可包含真空泵，電源和控制器(未示出)。
在不同的處理站30，32，34等中進行處理，所述處理站可以是相同的或不同的，這取決於系統的要求。在圖1的例子中，系統有十二個處理站、加載站42和卸載站44，它們等角度地隔開。處理站可包括如在製造磁碟的現有技術中採用的一個或多個加熱站、噴塗站、冷卻站、化學氣相沉積站等。基片通過系統移動，以便順序地一個接一個由處理站傳送並由它們處理，並在每一個站時間量相同。基片夾持器在處理操作期間還對主真空腔體密封處理站，以避免在處理站及中心腔體內的汙染。
主真空腔體40內，配置了多個基片夾，或盤夾，這些夾對於每一個處理站配置，使得它們可上升到各處理站中。基片操縱系統20包含緩衝真空腔體90，加載鎖92，入口傳送器94，卸載鎖96及出口傳送器98。運送供處理的基片的盒100a，100b，100c和100d，通過加載鎖92進入緩衝真空腔體90，並通過卸載鎖96從緩衝真空腔體90退出。這一結構中的加載臂102把基片從盒100b傳送到加載站42中的盤夾或提升器70。卸載臂104把基片從卸載站44中的盤夾或盤提升器70傳送到盒100c。基片操縱系統20在上述專利No.5,215,420中有述，該文獻在此結合以供參考。
圖2中，示出根據本發明的系統的一個優選實施例。這包括數個呈疊置關係的處理站，第二層處理站位於底層處理站的頂部。這是一個沒有大的中心主真空腔體的系統，這樣的腔體在圖1所示的現有技術系統中可以找到。其允許對於通過該系統被處理的基片的控制循環。其顯著減小了由現有技術系統所佔據的佔地面積，並使得可以有更多的處理站。因而允許對通過系統的基片有更大數目的處理操作，或在小得多的佔地面積上允許有與有很大佔地面積的現有技術單元中進行的相同數目的操作。進而，每一處理站由附加的真空泵單獨泵激，諸如渦輪分子或低溫泵，以便對於每一站進行的處理生成獨立的氣氛，如參照後繼附圖所述和討論的那樣。
現在參照圖2，其示出23個站的處理系統。實際上站的數目可以比這個數目更多或更少。這些站標識為101-123。為了加載標識為125的系統，基片的盒饋送到加載/卸載孔126。盒沿一個通路行進到在加載/卸載站129的位置。一個盤託架(參見圖4A)向加載/卸載腔體129移動，在此一個轉移機構在卸載側，在已經通過處理周期的盤託架中通過其內孔抓取一個盤。然後盤託架的鉗夾被打開，且被處理的基片從盤託架移出並轉移到提升葉片，這類似於圖1所示現有技術所述。然後提升葉片把基片或盤放置到盒中。在這相同的加載/卸載站129但是從加載側，提升葉片如現有技術中使用的那樣，從盒提升基片或盤，並將其升高到加載腔體。轉移機構從提升葉片轉移盤，並將其轉移到盤託架，在此鉗夾134和139閉合以把盤抓取在盤託架中(參見圖4A)。然後盤託架移動到升降器128並升高(如所示)到接近上組處理站的水平，並直接與站101相鄰。然後基片和託架作為單元移動並轉移到站101，在此開始盤的處理。於是，基片130與盤託架的組合單元，移動到相鄰的處理站102。在站102處理之後，基片和盤託架繼續移動到相鄰的站103，在此通過附加的處理操作運載盤。盤託架上的基片沿上水平順序地從101向112從一個處理腔體行進到下一個處理腔體，在此該組合單元進入升降器131。然後組合單元下降到較低的水平，沿這水平其從站123行進回到站113。盤根據製造設備的需要和要求沿該路程被處理。例如，當考慮盤所暴露的過程時由於進入系統的基片在檢測中被記錄，升降器腔體可包括一個冷阱，使一個水泵或Meisner阱從盤和真空系統去除水分。在第一站101，在使盤通過塗敷處理之前，盤可被加熱以繼續其先前狀態。
功率控制132如以上所示並位於處理站下面。然而它們可位於系統的末端。在系統對於功率強的處理需要大量的控制的情形下，這些控制可位於單獨的機殼中。該系統被編程，並由在系統125左側的操作員站133的輸入驅動，如圖2所示，但在圖6A中更清除地示出。雖然站127是作為加載/卸載站描述的，但實際上其功能可只用作為系統加載基片，卸載操作在例如與站123相鄰的另一端進行。在圖2中所示的單元的背側，在與表面側上的加載站的相對的位置，可找到卸載站。這在後繼的附圖中將更清楚地示出。實際上，這看似是加載站，但其功能是對系統卸載。帶盤或基片的盤託架在適當的位置移動到卸載腔體。轉移機構從鉗夾134和139提取盤(參見圖4)，鉗夾打開並向轉移機構釋放盤。轉移機構可以是在圖1的結構中使用的或如後繼討論的系統。這一機構把盤轉移到卸載葉片(其可以與加載站處使用的加載葉片相同，或還可與圖1相關使用的加載葉片相同)，在此盤下降到盒的加載側。
圖2示出帶有23個站的系統125。然而如果特定的磁碟製造商要求在最終的盤生產期間進行較少的處理，可能不需要有23或更多站的全系統，或在這種情形可下指令或控制基片只通過一組受到限制的有效處理站，或通過比全部可操作的處理站少的站。另外，可使用較小的系統。例如這種系統可包括較少的處理站。還可以把疊置的系統與依賴於中心真空腔體並具有圓形結構的系統結合。這種結構的好處在於，它能夠使現有的製造商把他們現有的單元與本發明的系統結合在一起，以便使得在有限附加面積或佔地面積中製造磁碟可進行附加的或新的處理。這將參照以下附圖6進一步討論。
圖3中示出一個單個的處理模塊135，並在圖4A中示出帶有基片130就位的盤託架136。圖4B中示出的機構，在加載站向託架轉移盤，並在卸載站從盤託架轉移出盤。圖4C中示出圖4B的機構的另一視圖，有與盤託架和託架上盤的排布相關的更多的細節。
盤託架136在圖3中示於處理模塊135的位置。隔離閥144和隔離閥驅動器145操作以打開和關閉腔體135的開口129。基片130位於盤託架中，並在其行進中始終被夾持在盤託架中適當位置。在各處理腔體處理之後盤被轉移機構釋放，該機構通過盤的內孔和鉗夾激勵器及鉗夾激勵器機構抓取盤，該機構在盤被抓取供卸載之後或在盤未被抓取供加載之前打開託架鉗夾。這些操作示於圖4B和4C。
在圖4B中基片盒202已通過加載門204饋送給轉移部分201。在這點基片處於真空環境。基片將從這點對於所有的操作保持在真空環境，直到被處理的基片在卸載區207被卸載返回盒而離開轉移站201，並從轉移站和在盒夾持器中的設備通過卸載門208被去除。盤的盒202示於這一子系統的加載區的位置中。盒夾持器支撐在輪子206上，該輪子把盒夾持器傳送到位，以便使基片就位到從盒夾持器202提升出的位置，向上通過轉移區203併到盤加載區205，在此基片被加載到盤託架。如已經說明，盤從盒被類似於圖1中所示現有技術系統中使用提升器那樣的盤提升器提升出來。這種情形下，提升器通過開口222並然後通過盒行進，這裡它與基片嚙合，並然後提升基片通過轉移區203並進入盤加載區205。採用類似的提升器把塗敷的基片轉移回接收基片的盒224，該盒當完全加載時退出轉移站201。提升器從卸載區提取基片，並通過在卸載側的通路向下移動，並然後在提升臂通過開口223繼續移動時通過保有基片的盒。
最初到達加載區的基片在轉移區203之上的位置。在這點拾取臂210向上移動並進入基片中央的孔。所述臂210通過插入到基片中心部分的夾子連接到基片，並在此抓住基片中心孔或開口的內邊緣。然後臂210移動回該圖中所示的位置，在此其啟動機構211，該機構又打開盤託架的鉗夾。然後盤託架鉗夾圍繞盤或基片就位，從拾取臂去除盤，並抓取盤攜帶其通過設備的各個處理。
圖4C是圖4B所示這一盤加載/卸載部分的側視圖。在這一圖中盤託架136以側視圖示出。在這一視圖中，位於傳送驅動部分212中的輪子137在視圖中。該輪子用來在整個系統傳送盤託架。盤託架通過磁驅動系統212可從處理腔體移動到處理腔體，該磁驅動系統部分位於每一腔體的底座上，並部分作為位於每一盤託架216基座的配合結構。每一盤託架和每一腔體具有獨立的傳送元件，用於與磁驅動系統212操作。這一系統的輪子由使用旋轉真空饋送的普通電動機驅動，雖然他們也可由線性電動機代替。盤託架可藉助於軟磁材料移動，諸如安裝在託架底座216中的400系列不鏽鋼。圖4C下部分所示是下腔體中盒202的側視圖。
還示出磁激勵系統211，該系統被加電以打開盤託架136，以允許基片130的插入，或在卸載區207釋放處理的基片。示出的是四個磁體。然而可使用更多或更少的磁體實現打開和關閉基片夾持器鉗夾的目的。
圍繞基片的是一個暈圈結構213。這一結構附加到盤託架136並允許進行不同直徑基片的處理。例如暈圈結構可以加寬或變窄或甚至從盤託架去除，以允許各種尺寸的基片在夾持器中就位供處理。在盤託架中就位的盤或基片在其邊緣由暈圈結構213夾持，或如果不使用則由盤託架136本身保持。
圖5A示出一種典型的處理腔體135結構，其中處理操作在系統125中進行。盤夾持器使盤在上開口就位。側面140當被完全裝配時包括隔離密封以隔離腔體與相鄰的腔體及系統的其餘部分。冷阱，真空泵或儀器可放置在上開口142處。腔體的主真空泵位於與腔體相鄰的隔離閥體上(圖5B示出)，以及通過開口140進行泵送。在優選實施例中，每一腔體有其自己的低溫、渦輪或其它適當的泵，以維持每一腔體中均勻及被控制的真空環境。前開口以及後開口例如用來與腔體一同進行噴塗沉積，使得源與目標在被塗敷或處理的基片的每一側就位。其它的處理裝置也可位於這些開口上，以便成為封閉處理腔體的腔體壁。在底座的開口處配置了輪子及盤託架的下部分、以及封閉開口的密封和供傳送的驅動電動機163。
圖5B示出一個處理站，表示元件就位。在頂部示出有2個噴塗源143的渦輪泵149，安裝在腔體框架135上。在這一圖中還看到隔離閥144，該閥門在其右側密封這一腔體。在左側示出一開口129，以使這一腔體與其它腔體或升降器配合。相鄰的腔體在與這一腔體的配合側通常有隔離閥，以使腔體彼此隔離。
現在參見圖6A，其示出連接到圓形系統147的疊置系統146。這種組合單元可包括完整的處理系統，或可表示通過提供向或從系統饋送給在現有技術上商用及圖1中所示的那些疊置的處理站，向現有圓形單元添加更多的處理能力。在這一單元中，帶有處理站151的圓形部分147由軌道144支撐，提供從腔體151向下一個腔體移動基片來順序地處理基片。這一單元146的第一部分表示在一條線中的處理站。這些站可由附加在處理腔體上部分的真空泵149標識。雖然示出的是三個上部處理腔體，應當理解，系統可根據需要和/或用戶的希望，包括更多或更少的這種站。而且雖然圖6A中未看到，但這一部分146可包括在這些連接到真空泵149的顯現部分之下的下層處理站。這在圖6B中示出。每一個處理腔體都有真空泵。類似的真空泵在處理腔體以下延伸，用於在146疊置的下部分的處理腔體。又在圖6B中可見。屏幕148和鍵盤150包括操作員部分133，以控制設備的操作。圓形結構147包括有附加的真空泵的單獨的處理腔體。如果疊置的前端部分146附加到如圖1所示的系統，部分146的盤託架中的基片將把盤轉移到圖1的基片操縱系統，或在加載站42的盤抓取器70，以便之後饋送給系統並通過系統。
圖7A-E是表示盤如何通過例如圖2所示疊置系統移動的示意圖。圖7包括五個不同的圖。所示的是盤在進入處理腔體時如何排布，以及然後盤如何在站之間轉移。在圖示中這些盤標號為1-5，及18-25，用於隨後從一個地方到另一地方的移動。這樣在圖7A中，盤1位於升降器128的下面或輸入部分，而盤2在輸入部分。基片3，4和5等待向設備輸入，並通常位於等待向盤託架中轉移的盒中。圖7B中升降器把盤1移動到頂部水平到一個位置，以進入處理腔體供處理，且盤18出現並與其盤託架分開，如參照圖4A-C所述。然後其被加載到卸載盒。在該圖中根據參照圖4A-C討論，盤2被再次加載到加載站中的盤託架。圖7C中，盤1在盤託架中被移動到第一處理站，而安裝到盤託架的盤2移動到升降器18，一個完全塗敷的基片被移出系統。盤3就位以輸入到系統，且盤19準備退出並與其盤託架分開。圖7C所示的其它盤表示通過該系統移動。這樣，在處理站的頂層，盤25，24和23每一個向右移動一個站(與圖7B所佔據的位置比較)，且盤1移動到處理站。在頂層右邊最終位置處的盤向下移動，使得該盤22現在佔據下層右側上的最後位置，而在下層的其它盤每一個向左移動一個站。圖7D中一個新的盤4準備進入系統，而盤20將要退出該系統。再次，盤的頂層都已向右移動一個站，且最終的盤，盤23(圖7C)向下移動到下面的站(圖7D)。圖7E中盤5表示進入系統，安裝在盤託架中的盤4在升降器上並準備向上移動到現在由盤3佔據的入口站。盤遵循先前附圖所示的路線上下移動，且盤20移出系統。對於這一結構和流程的循環中的這一點，所有等待輸入圖7A系統的原始盤3，4和5已經進入，且3個新的基片6，7和8示出等待輸入。而且在這一點，盤18，19和20已經完工並已從系統移出。該系統包括在左和右兩側的升降器。在左側，升降器把盤移動到腔體的頂部水平供處理，並在右側升降器降低盤供在低水平處理，且盤沿較低的處理水平返回輸入點，並然後退出系統。
現在參見圖8A-E，該設備以兩個部分示出，擺動臂把基片從一部分向另一部分移動。再次，基片已經標號以簡化隨後它們的通路和例程。圖8A中基片6，7和8處於等待進入系統的位置。基片10和11已被處理並已移出設備。基片12加入圖8B中完工的基片，且基片25被擺動臂153從在左側的一組疊置的處理站移動到在右側的另一站。在圖8E中基片6，7和8處於系統中並被處理，而12和13已退出系統並加入到完工的盤，在此它們將被重新配置到盒夾持器。而且盤已從一個站移動到另一站，如圖8A-E所示。
圖9中示出託架交換模塊156。在各處理站基片處理期間出現的託架變為以在處理站沉積的材料塗敷。例如，在典型的製造處理中，為了生成磁性硬碟，鋁製基片起初可使用噴塗技術以鉻層，然後沉積鈷合金，此後沉積由用戶根據通常按專有製造過程確定的其它層，以製造磁碟。最終的沉積區可基於生成金鋼石狀塗層，例如使用等離子體強化化學蒸汽沉積以沉積碳，例如在U.S.6,368,678 B1中所討論。這樣在同一基片上沉積了鉻，鈷和碳的系統中，結果是如果在每一處理中使用同一託架，則在託架上積累不希望的材料。這本身可能不是問題。然而，如果在後繼的處理步驟期間在託架沉積的材料剝落，則會造成問題，使得部分塗敷的基片上的新的沉積受到破壞或變質，以致最終產品不可靠和/或與其它生產的產品不一致。為了防止發生這樣的問題，本發明的系統包含一些關鍵配置的站，以允許託架在進一步進行處理基片之前可變為乾淨且清潔的託架。圖9示出這種交換模決，且圖10A-D示出託架交換順序。首先一個乾淨的託架155被加載到交換模塊156。乾淨的託架155可通過手加載到這一模塊，或按編程向系統自動饋送新的託架，這是在託架處理站中使用的設置數目，或在託架暴露給特定的處理步驟和/或沉積的設置數目之後出現的。託架交換模塊中清潔的託架首先被預處理，使得雜質在對後繼操作及塗敷基片本身具有有害影響之前被去除。託架交換模塊可放置在線列結構的末端，在任何一端或兩端或設備位置中。例如，其可以如圖8A所示在升降器之上，在此站標識為156和159。類似的站也可放置在圖8A-E所示擺動臂的點。這一結構允許在盤從處理腔體的第一部分向第二部分移動時改變盤託架，使得當盤進入第二部分時其能夠以預先清潔的盤進入，以有效隔離盤對單元第一部分中的處理。而且當按8A所示配置時，在盤從盤託架轉移之後，通過進入用於清潔的模塊，盤託架可被移出服務。圖9中示出一個真空泵149和一個隔離閥144。這些使得託架交換模塊156能夠直接連接到系統而不會引起劣化。這種結構能夠按圖8A所示配置在156或159，或還可配置以便在擺動臂點或在任何其它如果託架不改變將隨後有汙染的點替換盤託架。圖6A所示的系統，如果連接到現有的設備，當盤從線式設備146移動時需要從盤託架推開盤，在此其在盤託架中行進到圓形部分147，在此盤可從盤託架或從盒被提升，盤在進入系統圓形部分147的入口被放置到盒中。當盤位於提升器上時，這時其被移交到如現有技術中所使用的託架，按基座的性質，該託架帶著盤通過系統移動，直到轉移回提升器，把盤取回到盒，或把盤移交給盤託架供在系統146線式部分進一步處理。這樣如圖9所示的站156可在這點提供，以便在盤完成其通過部分146的行進並進入147時，使從託架分開盤。類似地，當盤完成其通過部分147的行進並重新進入部分146時，在如圖9所示的站，盤被重新安裝到一個清潔的盤託架中。
圖10中在升降器128之上的一個位置示出一個託架交換模塊。圖10的系統被編程，以當新的託架準備好時跳過加載託架。新的託架155用來代替跳過的加載託架157。這在初始的腔體中由空託架157表示。空託架在升降器128中遵循向上行進的正常順序。這在圖10B中示出。在10C中，示出託架的交換。清潔的託架155代替被替換的託架157，並如圖10D所示，清潔的託架進入正常流循環，且需要清潔的新的託架157被清潔，並然後插入到交換模塊，用來替換下一個需要更新的託架。
現在參見圖11，其中示出同時保持有兩個盤的盤託架。這是使用抓取機構161實現的，該機構在各處理腔體中在盤託架移動通過系統時保持兩個盤就位供處理。這一設計可加倍系統的通量，因為在每一個處理腔體中在盤託架中不論是兩個或一個盤，將消耗相同的時間。
圖12示出圖2所示系統125可使用的循環。這一循環基於每操作5.1秒。一秒用來傳送，而4.1秒用於處理。這些時間明顯地是可變的，但系統125可根據這些時間限制操作。以這些速度操作的結果是每小時產生700個塗敷基片，且通常的每天八小時工作產生每月超過一百五十萬的盤產量。
雖然處理站中的處理並沒有展開討論，但應當理解，這一設備在這方面提供了實際的優點。例如，盤託架可進入處理站並在處理期間通過數個處理站連續移動。這稱為掠過處理(pass by processing)。這對於一定類型的沉積有優點。還能夠把兩個或多個處理站聯繫在一起，以及在相同處理中更長時間處理基片。這樣例如不是使用2個或更多的處理站使基片達到溫度，而是兩個或多個處理站可組合為單個的更大的處理站，以便在單個的站或等價的單個的站執行所需的功能，它們通常對於相同的結果需要相當多的移動和多個站。而且，雖然通常對於一個循環所使用的處理時間大約為5秒鐘，這對於一定的處理操作可能或者是很短的周期和太短的時間，或對於某些處理操作是一個長周期，因此設備可對不同的操作被編程。在可通過把處理站組合為一個較大的站以本發明等價方式處理，以允許盤託架在站中駐留更長時間，並允許進行對於其它操作可能需要兩倍或三倍時間量的處理，或者如果可適當調節需要較少時間的這些操作，這可通過減慢循環來實現。
雖然已經描述和表述了本發明的優選實施例，但本領域技術人員應當理解，在不背離按所附權利要求定義的本發明範圍之下，可作出各種變化和修改。
權利要求
1.一種用於把基片處理為磁碟的基片處理系統，包括輸入通路，把盒中的基片饋送到處理系統及真空環境；提升器，逐個從所述盒提升基片；多個處理站，彼此對準並相鄰以分別處理基片同時基片被保持在垂直方向；盤託架，把基片運送到處理站並在各基片被處理時保持基片在垂直位置，並通過所述處理站且從處理站到處理站移動；轉移裝置，把位於所述提升器上的基片轉移到盤託架；傳送通路和驅動器，把盤託架從處理站移動到處理站以及卸載區，所述卸載區具有提升器，以便在盤處理之後從所述盤託架移除處理過的盤，並把處理過的盤移回盒，以便傳送出所述系統；所述處理站至少以第二層處理站位於第一層處理站之上的疊置關係配置，使得用於兩個處理站的佔地面積基本上不大於用於一個處理站的佔地面積，並在縱向小於一個接一個配置兩個處理站的佔地面積。
2.根據權利要求1用於製造磁碟的基片處理系統，其中所述第二層處理站位於所述第一層處理站頂部，且其中在所述處理站實施的處理製造磁性硬碟。
3.根據權利要求1用於製造磁光碟的基片處理系統，其中所述第二層處理站位於所述第一層處理站頂部，且其中在所述處理站實施的處理製造磁光碟。
4.根據權利要求1用於製造磁碟的基片處理系統，包括盤託架交換站，位於沿由盤託架通過所述處理站的行進通路上，以便對於在所述系統中已暴露給塗敷處理的託架供給清潔的替換的盤託架。
5.根據權利要求1用於製造磁碟的基片處理系統，其中盤託架的行進通路是按順序從處理站通向相鄰的處理站，並在升降器中在所述第一水平處理之後從第一水平通向第二水平。
6.根據權利要求4的基片處理系統，其中所述盤託架交換站位於在初始處理水平的處理序列的開頭，且其中清潔的盤託架替換已完成循環的盤託架，否則將接受並排序新的輸入盤。
7.根據權利要求4的基片處理系統，其中所述盤託架交換站位於在盤處理之後的處理序列的點，其處理的結果是在盤託架上可能損害後來處理的沉積物，且其中清潔的盤託架可替換其表面有沉積物的盤託架。
8.根據權利要求5用於製造磁碟的基片處理系統，其中盤託架行進的通路進入升降器以提升盤託架到上水平，並然後在所述上水平按順序從處理站到相鄰的處理站，並在提升時在所述上水平處理之後從所述上水平到下水平。
9.一種用於製造磁性硬碟的組合處理系統，包括一組疊置的處理站，以便以在製造磁性硬碟中使用的塗覆材料在垂直位置處理基片，所述處理站位於適當的直線中，一層處理站位於另一層處理站頂部使得第二站一般直接位於在第一站之上；一組圓形處理站，以在製造磁性硬碟中使用的塗敷材料處理基片；以及饋送設備，把在所述直線疊置處理站組中處理過的基片轉移到並通過所述一組圓形處理站。
10.根據權利要求9用於製造磁性硬碟的組合處理系統，其中所述一組圓形處理站處於中心真空系統的周圍。
11.根據權利要求9用於製造磁性硬碟的組合處理系統，其中盤順序地通過按順序疊置的處理站水平移動，並然後順序地通過圓形處理站，並然後順序地通過其它疊置的處理站水平返回到一點以退出系統。
12.一種製造磁性硬碟的基片加工系統，包括，加載站，通過在盒中的真空加載鎖，把供處理的基片盒從大氣狀態饋送到真空環境，卸載站，把處理後塗敷的磁碟饋送到盒，並通過真空加載鎖離開真空環境到大氣狀態；升降器，在所述加載站從盒逐個提升基片，並把基片轉移到第一站，在此基片被放置到盤託架中；盤託架，保持基片在垂直位置並攜帶基片到並通過處理站；處理站，處理在所述盤託架中的所述基片；傳送系統，從站到站以編程的間隔移動在盤託架中的盤；所述處理站位於兩個水平中，一個在另一之上，至少一個盤託架提升器，從一個水平向第二水平升高並降低盤託架；以及所述傳送系統配置為從處理站向處理站橫向並垂直傳送盤託架，並把所述盤託架返回到所述卸載站，在此從盤託架向提升器葉片移動盤以把盤放置在卸載盒，以便通過真空加載鎖轉移所述盒，通過卸載孔從真空環境轉移到大氣狀態。
13.根據權利要求12的基片加工系統，其中在處理站的盤託架連續移動，同時在所述站被處理。
14.根據權利要求12的基片加工系統，其中一個或多個處理站內部連接，以便使放置在任何這種站內的盤託架上的盤能夠根據在所述站內實施的處理而被處理，處理時間周期基本上等於系統中單個處理站內的處理時間乘以連接的處理站的數目。
15.一種製造磁性硬碟的基片加工系統，包括槽，把基片盒從大氣狀態饋送到加載站，並把塗敷的磁碟盒饋送離開系統的卸載位置並進入大氣狀態；提升器葉片，在所述加載站把基片從盒提升出來，並把基片轉移到一個站，在此基片被放置到盤託架中；盤託架，保持基片在垂直位置並往來於處理站運送基片；處理站，處理在所述盤夾持器上的基片；傳送系統，從站到站按順序以編程的間隔移動盤託架；盤託架提升器，從第一水平的處理站向第二水平的處理站升高盤託架；所述處理站位於兩個水平中，一個在另一之上，且所述傳送系統在橫向從處理站向處理站轉移所述盤託架，並在垂直方向在所述盤託架提升器中從一個水平向另一水平。
16.根據權利要求15的處理系統，包括一個站，通過以一個清潔的託架向系統替換在系統內已使用的託架而改變盤託架，同時塗料沉積到在所述託架上通過所述系統移動的盤上。
17.根據權利要求16的處理系統，其中盤託架被打開，並然後盤被放置在盤託架的鉗夾之間，且鉗夾在盤上閉合以抓取盤託架中的盤以運送盤通過處理站。
18.根據權利要求17的處理站，其中使用一個傳送機構把盤從所述提升器葉片移到所述盤託架中，該機構通過在其中心開口夾持盤而轉移盤。
19.一種根據權利要求1的處理系統，其中所述盤託架的每一個運送多於一個的盤。
20.一種盤託架，抓取盤並運送盤通過真空處理站，其中對所述託架的鉗夾適配一種可調節的延伸部分，以允許使用有不同尺寸盤的所述託架。
21.一種用於盤製造系統的處理腔體，適配位於另一盤處理腔體頂部，包括延伸在腔體之上的渦輪分子泵，以便在所述腔體中泵真空，在所述腔體一側的開口配置附加到相鄰的腔體，在腔體另一側的隔離閥以便在所述腔體內進行處理期間隔離該腔體與其它腔體，在所述腔體的底座部分的磁性裝置以輔助盤託架往來於所述腔體的傳送，位於所述腔體的前壁和後壁的處理源以對位於所述腔體內的盤的兩側進行處理，一個類似的腔體位於所述腔體之下，有真空泵從所述下腔體向下延伸，以便在處理期間有效地處理在所述下腔體中的盤託架中的另一盤，或在所述上部盤處理腔體中傳送盤託架。
全文摘要
本發明涉及盤塗敷系統。描述了一種盤處理和製造設備，其中處理腔體彼此在頂部疊置，且其中盤通過該系統在盤託架上移動，該託架可被調節以提取各種尺寸的盤。盤通過加載區進入該系統，並然後被安裝到盤託架。它們在託架中順序地通過處理腔體而在一個水平移動，並然後在提升器或升降器中移動到另一水平。在這另一水平，盤再次順序通過該系統而在該水平移動，然後在卸載區退出。
文檔編號B65H1/00GK1798862SQ200480002494
公開日2006年7月5日 申請日期2004年1月20日 優先權日2003年2月10日
發明者凱文·P.·費爾拜恩, 特裡·布盧克, 克雷格·馬裡恩, 羅伯特·E.·韋斯 申請人:英特維克公司