腔室之間具備反壓防止機構的真空處理裝置製造方法
2023-05-24 18:27:46 2
腔室之間具備反壓防止機構的真空處理裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及由用於處理LCD、OLED、SOLAR等基片的多個腔室構成的真空處理裝置，更為詳細地講，涉及在彼此相鄰的腔室之間具備用於防止反壓的機構的真空處理裝置。為此，使具備於腔室之間並給開閉基片出入的狹縫的狹縫閥提供動作所需空間的盒式腔室的壓力與進行排氣（大氣狀態）的腔室的壓力相同而形成等壓，而將密封著形成真空的腔室（真空腔室）側狹縫的狹縫閥的閥板進一步向真空腔室側加壓使得該閥板貼緊真空腔室側，從而防止發生因排氣腔室與真空腔室的壓力差而引起的內漏，因而能夠減少基片的不良。
【專利說明】腔室之間具備反壓防止機構的真空處理裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及由用於處理IXD、OLED, SOLAR等基片的多個腔室構成的真空處理裝置，更為詳細地講，涉及在彼此相鄰的腔室之間具備了用於防止反壓的機構的真空處理裝置。
【背景技術】
[0002]通常處理IXD、OLED, SOLAR等的基片的工序大部分具備密封的腔室以使在高真空氣氛完成工序的規定的工序例如薄膜蒸鍍、蝕刻等的工序等能夠得以進行。而且，為了通過這種腔室來提高基片收穫率，尤為重要的是，維持腔室內部不被汙染。
[0003]腔室由在高真空狀態下執行規定的基片工序的處理腔室(Process chamber, PM)、加載或卸載基片的裝載鎖腔室(Load lock chamber, LM)、以及安裝於處理腔室與裝載鎖腔室之間輸送基片的傳輸腔室(Transfer chamber, TM)等構成。
[0004]另一方面，在上述的各腔室之間形成有起著用於使基片通過的通道作用的狹縫(slit)，並在該狹縫設有開閉狹縫的狹縫閥，從而能夠實現狹縫的開閉。
[0005]這種狹縫閥實質上開閉構成腔室之間的通道的狹縫，並以包括閥板、驅動器等的形態構成，其中，上述閥板呈與狹縫相同的形狀且由大小大於狹縫的開口部的板構成，上述驅動器氣動並使連接於閥板側的軸動作而使閥板升降。
[0006]而且，為了密封狹縫2而在閥片I的與狹縫2的接觸部位具備O型環3。在利用閥片I而閉鎖狹縫2的情況下，閥片I被向腔室側加壓使得O型環3被壓縮而密封狹縫。但如圖1所示，現有的真空處理裝置由於用一個閥板I密封腔室與腔室之間的基片通道即狹縫2，因而在若為了維持彼此相鄰的腔室中的某一個腔室為大氣壓狀態而進行注入氮等氣體的排氣(Vent)工序的情況下，兩腔室之間的壓力差變得非常大。從而產生將密封狹縫2的閥板I從壓力較高的腔室(進行排氣的腔室)被擠向壓力較低的腔室(維持真空的腔室)側的力。
[0007]此時，在壓力較高的腔室為處理腔室PM (進行排氣的腔室)的情況下，閥板I由壓力差而被擠向輸送腔室TM方向從而產生反壓。在該情況下，在O型環3與狹縫2的接觸面產生微細的縫隙而給相鄰的其它腔室的真空帶來影響，其結果造成工序不良因而存在產生次品的問題。
[0008]尤其，最近的趨勢是追求基片的量產，就所使用設備而言，實際情況是在廣泛使用一種多處理腔室式真空處理裝置，該裝置以安裝於中央的傳輸腔室TM為中心，與其相鄰的多個處理腔室PM安裝於一個設備而同時執行多個工序。
[0009]在該情況下，在多個處理腔室中的某一個處理腔室發生問題或者為了定期檢修(TM)而在處理腔室執行排氣工序的情況下，用作共用腔室的傳輸腔室須維持真空狀態才能使其它處理腔室正常地執行工序。
[0010]但在這種多處理腔室中,在某一處理腔室執行排氣工序時由於與共用的傳輸腔室的壓力差所導致的反壓而在排氣中的處理腔室與傳輸腔室之間發生內漏(inter leak)，導致傳輸腔室的真空破壞從而對進行工序中的其它處理腔室的真空也帶來影響，因此，存在給整個工序導致不良的問題。
【發明內容】
[0011]技術課題
[0012]本發明的目的在於提供一種腔室之間具備反壓防止機構的真空處理裝置，該裝置防止在真空處理裝置中進行腔室的排氣工序時在進行排氣工序的腔室與與其相鄰的其它腔室之間發生因反壓而引起的內漏，從而能夠減少工序不良。
[0013]解決問題方案
[0014]本發明所提供的腔室之間具備反壓防止機構的真空處理裝置具有如下特徵。
[0015]包括處理腔室、傳輸腔室、以及裝載鎖腔室的根據本發明的腔室之間具備反壓防止機構的真空處理裝置，該裝置的特徵在於，包括:盒式腔室，其設置於上述各腔室之間，且在彼此相對的兩側分別形成有提供基片出入的通道的狹縫，並在內部提供容納狹縫閥的空間，該狹縫閥具備各自為了開閉上述狹縫而進行升降動作的第一閥板和第二閥板；排氣檢測部，其在上述各腔室檢測注入排出氣體的排氣工序；盒式腔室等壓部，其由各自連接上述各腔室和盒式腔室的第一和第二旁通管路、以及各自設置於上述第一和第二旁通管路上並在各旁通管路控制氣體的流動的第一和第二控制閥構成，且在上述各腔室執行排氣工序時在以上述第一和第二閥板分別密封了上述盒式腔室的兩側狹縫的狀態下，將已注入上述各腔室的氣體旁通至上述盒式腔室而在執行排氣工序的腔室與盒式腔室之間造成等壓狀態；以及控制部，其根據在上述排氣檢測部所檢測的信號判斷上述各腔室的排氣工序或真空工序而控制上述盒式腔室等壓部的氣體的流動。
[0016]而且，根據本發明的腔室之間具備反壓防止機構的真空處理裝置，其特徵在於，進一步包括連接於上述各腔室而向各腔室注入排出氣體的排氣閥，上述排氣檢測部由設置於上述排氣閥側且檢測用於使排氣閥以打開和關閉狀態動作的電信號的排氣閥檢測傳感器構成。
[0017]這裡，上述狹縫閥進一步包括連接上述第一閥板和第二閥板的連接部件，上述第一閥板和第二閥板由一個驅動機構而同時驅動。
[0018]發明效果
[0019]本發明在某一腔室執行排氣工序時，執行排氣工序的腔室(排氣腔室)與安裝於與其相鄰的另一腔室(真空腔室)之間並提供狹縫閥的升降動作空間的盒式腔室彼此以大氣壓狀態構成等壓，另一方面，就盒式腔室和真空腔室而言，由於因大氣壓與真空壓力所導致的壓力差，使得在盒式腔室內部密封著真空腔室的閥板向真空腔室側被加壓而貼緊真空腔室側，從而O型環的密閉性(密封)進一步提高，因而發揮能夠完全杜絕發生排氣腔室與真空腔室之間因反壓而引起的內漏的效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是圖示了現有真空處理裝置中的輸送腔室與處理腔室之間的狹縫閥的概念圖。
[0021]圖2是圖示了本發明的腔室之間具備反壓防止機構的真空處理裝置所適用的複合型腔室的俯視圖。
[0022]圖3是圖示了本發明的真空處理裝置中的處理腔室與傳輸腔室之間的盒式腔室等壓造成部的概念圖。
[0023]圖4是圖示了本發明的真空處理裝置中的通過控制部的控制流程的控制框圖。
[0024]圖5是圖示了本發明的真空處理裝置中處理腔室處於排氣工序狀態時的盒式腔室與傳輸腔室之間的等壓狀態的概念圖。
[0025]圖6是圖示了本發明的真空處理裝置中傳輸腔室處於排氣工序狀態時的盒式腔室與處理腔室之間的等壓狀態的概念圖。
【具體實施方式】
[0026]下面參照附圖詳細說明本發明的一實施例如下。
[0027]以下所說明的本發明的處理腔室PM、裝載鎖腔室LM、傳輸腔室TM、以及盒式腔室CM，雖然在說明過程中對於它們的構成混合使用附圖中所表示的構成符號和簡稱，但這是為了便於說明而混合使用的，所說明的實質上是相同的構成。
[0028]圖2是圖示了根據本發明的一實施例的腔室之間具備反壓防止機構的複合型處理腔室式真空處理裝置的俯視圖。
[0029]如圖2所示，根據本發明的真空處理裝置，在通常安裝於中央而共用的傳輸腔室20的一側安裝有裝載鎖腔室30，且另一側以彼此並列的方式連接有進行基片加工工序的多個處理腔室10。
[0030]而且，在各腔室之間分別安裝有提供狹縫閥所動作的空間的盒式腔室40，其中，狹縫閥開閉在腔室之間起基片的通道作用的狹縫。
[0031]在本發明中具備一種盒式腔室等壓造成部，該盒式腔室等壓造成部在以盒式腔室40為基準與其相鄰的各腔室中，在某一腔室執行排氣工序且在另一腔室執行真空工序的情況下，使盒式腔室40維持與執行排氣工序的腔室相同的壓力狀態即等壓狀態，從而防止執行排氣工序的腔室與執行真空工序的腔室之間因壓力差而發生內漏。
[0032]與此相關的圖3是圖示了構成本發明的要旨的盒式腔室等壓造成部的概念圖。
[0033]在圖3中圖示了安裝於處理腔室與傳輸腔室之間的盒式腔室等壓造成部，但本發明並不限定於盒式腔室等壓造成部具備在處理腔室與傳輸腔室之間的盒式腔室，當然還能夠同樣地適用在安裝於裝載鎖腔室與傳輸腔室之間的盒式腔室。
[0034]如圖3所示，根據本發明的腔室之間具備反壓防止機構的真空處理裝置構成為大體上包括:盒式腔室40，其劃分彼此相鄰的腔室例如傳輸腔室20與處理腔室10之間，且提供開閉輸送基片的通道的狹縫閥的升降動作的空間；盒式腔室等壓部，該盒式腔室等壓部使盒式腔室40與傳輸腔室20或處理腔室10中執行排氣工序的某一腔室彼此形成等壓；排氣檢測部60，其檢測各腔室10、20的排氣工序；以及控制部80，其從該排氣檢測部60接收電信號而控制盒式腔室等壓部的動作。
[0035]盒式腔室是中空的正六面體形狀的殼體，其設置於傳輸腔室20側與處理腔室10側之間，在彼此相對的側面分別形成有起基片出入的通道作用的狹縫41、42。
[0036]在盒式腔室40內部設置有由氣壓而進行升降動作以能夠開閉各狹縫41、42的狹縫閥。[0037]此時，狹縫閥由第一和第二閥板41、42和驅動器(未圖示)構成，其中，第一和第二閥板41、42分擔設置於盒式腔室40的兩側的各狹縫41、42的開閉，且以垂直姿勢彼此相對並通過連接部件43彼此連接成一體，驅動器採用具有結合於連接部件43的中央的軸(未圖示)的氣壓缸方式。這種狹縫閥以彼此通過連接部件43相連的第一和第二片41、42隨通過驅動器的驅動的軸的升降動作而同時升降的雙密封方式構成。
[0038]而且，為了密封盒式腔室40兩側的狹縫41、42而在第一和第二閥片41、42的與各狹縫41、42接觸的部位分別具備O型環43。
[0039]盒式等壓造成部由第一旁通管路71、第二旁通管路72、以及第一和第二控制閥73、74構成，其中，第一旁通管路71連接處理腔室10和盒式腔室40彼此以使氣體可在處理腔室10與盒式腔室40之間流動，第二旁通管路72連接傳輸腔室20和盒式腔室10彼此以使氣體可在傳輸腔室20與盒式腔室10之間流動，第一和第二控制閥73、74分別設置於第一和第二旁通管路71、72上，並將它們所屬的各旁通管路71、72的氣體的流動通過下述的控制部80的控制信號而控制。
[0040]另一方面，為了在執行工序中形成真空狀態而在各腔室10、20的連接於各腔室10,20的一側的真空管路93上分別設置有真空泵94。在真空泵94的前端設置有開閉真空管路93的閥。
[0041]而且，在各腔室10、20的另一側分別安裝有用於為了將腔室內部轉換成大氣壓狀態而向腔室內部注入排出氣體的排氣管路91。為了控制排出氣體向各腔室10、20流入而在排氣管路91分別設置有僅具有開閉功能的排氣閥92。
[0042]這裡，排出氣體一般使用反應性較低的氮(N2 )。
[0043]另一方面，在本發明中安裝有處理腔室10和傳輸腔室20執行排氣工序時檢測各腔室10、20的排氣工序執行與否的排氣檢測部60。
[0044]此時，排氣檢測部60是設置於各腔室10、20的排氣閥92側並檢測用於使排氣閥92以打開(open)和關閉(close)狀態進行開閉動作的電信號的傳感器。
[0045]控制部80與安裝於各腔室10、20的排氣閥檢測傳感器60和第一和第二控制閥73,74電連接。
[0046]與此相關的圖4是用於使根據本發明的一實施例的盒式腔室等壓造成部動作的控制框圖。
[0047]如圖4所示，控制部80在從各腔室的排氣閥檢測傳感器60接收排氣閥92為打開(open)狀態的信號的情況下，判斷該排氣閥92所屬的腔室處於排氣工序階段而控制設置於連接相應腔室和盒式腔室的旁通管路71或旁通管路72上的控制閥73或控制閥74以打開(open)狀態動作。與此相反，在從各腔室的排氣閥檢測傳感器60接收排氣閥92為關閉(close)狀態的信號的情況下，判斷該排氣閥92所屬的腔室處於真空工序階段而控制設置於連接相應腔室和盒式腔室的旁通管路71或旁通管路72上的控制閥73或控制閥74以關閉(close)狀態動作。
[0048]下面說明如上構成的根據本發明的真空處理裝置中旨在某一腔室執行排氣工序時防止該腔室與與其相鄰的另一腔室之間的反壓的動作。
[0049]圖5是說明了處理腔室PM執行排氣工序且傳輸腔室TM執行真空工序時為了在傳輸腔室TM與盒式腔室CM之間造成等壓而進行的動作的概念圖，圖6是說明了傳輸腔室TM執行排氣工序且處理腔室PM執行真空工序時為了在處理腔室PM與盒式腔室CM之間造成等壓而進行的動作的概念圖。
[0050]參照圖5說明處理腔室PM執行排氣工序的工序，在具備了多個處理腔室PM的多腔室中，在其它處理腔室的工序中某一個處理腔室PM發生問題時，或者因定期檢修而需要維持處理腔室PM為大氣壓狀態時，執行對處理腔室PM注入氮氣的排氣工序。
[0051]此時，處理腔室10側的排氣閥92為了從外部向處理腔室10注入氮氣而處於敞開的狀態。而且，就傳輸腔室20而言，傳輸腔室20側的排氣閥92為了與其它處理腔室能夠連續進行工序之間的作業而處於關閉狀態以維持真空狀態(參照圖3)。
[0052]連接於各腔室10、20的排氣閥92側的排氣閥檢測傳感器60各自檢測各腔室10、20的排氣閥92的打開或關閉狀態信號並以電信號發送給控制部80 (參照圖4)。
[0053]控制部80根據各腔室10、20的排氣閥檢測傳感器60的信號判斷為處理腔室10執行排氣工序且傳輸腔室20執行真空工序而控制設置於連接處理腔室10和盒式腔室40的第一旁通管路71上的第一控制閥73為打開(open)，並控制設置於連接傳輸腔室20和盒式腔室40的第二旁通管路72上的第二控制閥74為關閉(close)。
[0054]由此，流入了處理腔室10的排出氣體通過第一旁通管路71流入盒式腔室40，從而處理腔室10和盒式腔室40能夠以相同的大氣壓(Pa)狀態維持等壓。另一方面，由於第二旁通管路72關閉(close)，因而排出氣體從盒式腔室40向傳輸腔室20的流入被阻斷，從而盒式腔室40和傳輸腔室20能夠繼續維持真空狀態的壓力(Pv)。
[0055]此時，盒式腔室40和傳輸腔室20由於因大氣壓(Pa)與真空壓力(Pv)而引起的壓力差，而向傳輸腔室20側加壓密封著傳輸腔室20側的狹縫的第二閥板52使得第二閥板52與傳輸腔室20側貼緊，從而進一步提高O型環43的密閉力(密封)，因而全然不會發生內漏。
[0056]在上述的處理腔室10的排氣工序結束之後重新維持處理腔室10為真空狀態而執行工序的情況下，在第一控制閥71是打開(open)狀態且第二控制閥72是關閉(close)的狀態下使設置於處理腔室10的真空泵(圖3的94)運轉，從而處理腔室10和盒式腔室40各自處於真空狀態。
[0057]此後，完成處理腔室10和盒式腔室40的真空之後閥門開始動作時控制部80以關閉(close)第一控制閥73且打開(open)第二控制閥74的方式進行控制以進行後續工序。
[0058]作為參考，第二控制閥74在處理腔室10執行工序期間一直維持打開(open)狀態。
[0059]參照圖6,關於傳輸腔室TM的排氣工序進行說明，在為傳輸腔室TM的情況下,在執行工序時傳輸腔室TM內部發生問題的情況下例如輸送機器人發生問題等的情況下，為了修理和檢查輸送機器人需要維持傳輸腔室TM為大氣壓狀態，因而執行對傳輸腔室TM注入氮氣的排氣工序。
[0060]在該情況下，即便在為了從外部向傳輸腔室20注入氮氣而打開(open)傳輸腔室20側的排氣閥92的情況下，其它處理腔室10也為了維持用於防止汙染的真空狀態而繼續執行真空工序作業。此時，處理腔室10側的排氣閥92處於關閉(close)狀態(參照圖3)。
[0061]控制部80根據各腔室10、20的排氣閥檢測傳感器60的信號判斷為傳輸腔室20執行排氣工序且其它處理腔室10執行真空工序而控制設置於連接處理腔室10和盒式腔室40的第一旁通管路71上的第一控制閥73為關閉(close)，並控制設置於連接傳輸腔室20和盒式腔室40的第二旁通管路72上的第二控制閥74為打開(open)。
[0062]由此，流入了傳輸腔室20的排出氣體通過第二旁通管路72流入盒式腔室40，從而傳輸腔室20和盒式腔室40能夠以相同的大氣壓(Pa)狀態維持等壓。另一方面，由於第一旁通管路71上的第一控制閥73關閉(close)因而排出氣體從盒式腔室40向處理腔室10的流入被阻斷，從而盒式腔室40和處理腔室10能夠繼續維持真空狀態的壓力(Pv)。
[0063]此時，盒式腔室40和處理腔室10由於因大氣壓(Pa)與真空壓力(Pv)而引起的壓力差，而向處理腔室10側加壓密封著處理腔室10側的狹縫的第一閥板51使得第一閥板51與處理腔室10側貼緊，從而進一步提高O型環43的密閉力(密封)，因而全然不會發生內漏。
[0064]在上述的傳輸腔室20的排氣工序結束之後重新維持傳輸腔室20的真空狀態而繼續執行工序的情況下，在第一控制閥73是關閉(close)且第二控制閥74是打開(open)的狀態下使設置於傳輸腔室20的真空泵(圖3的94)運轉，從而傳輸腔室20和盒式腔室40各自處於真空狀態。
[0065]此後，在完成了傳輸腔室20和盒式腔室40的真空的狀態下，第一控制閥73繼續維持關閉(close)狀態且第二控制閥74繼續維持打開(open)狀態而進行後續工序。
[0066]這樣，在根據本發明的腔室之間具備反壓防止機構的真空處理裝置中，處理腔室PM執行排氣工序時盒式腔室CM與處理腔室PM相同地處於排氣狀態(大氣狀態),且傳輸腔室TM執行排氣工序時盒式腔室CM與輸腔室TM相同地處於排氣狀態(大氣狀態)。其結果，在處理腔室PM或傳輸腔室TM執行排氣工序的情況下，在安裝於兩腔室之間的盒式腔室CM中，盒式腔室CM在狹縫閥的各閥板密封了兩腔室TM、PM的狹縫的狀態下成為排氣狀態(大氣狀態)而起著緩衝作用，從而能夠防止由於因兩腔室之間的壓力差而引起的反壓所導致的腔室之間的內漏。
[0067]另一方面，在為裝載鎖腔室RM的情況下，在從外部流入基片或者向外部輸出工序已結束的基片時執行排氣工序，而此時用於維持裝載鎖腔室RM與傳輸腔室TM之間的盒式腔室CM的等壓的構成和方法與上述的用於維持傳輸腔室與處理腔室之間的盒式腔室的等壓的構成和方法相同地適用。
[0068]以上利用幾個優選實施例說明了本發明，但這些實施例只是例示而已並非限定。本領域技術人員能夠理解在不逸出本發明的思想和所附的權利要求書中所公開的權利範圍的情況下可以進行各種變化和修改。
【權利要求】
1.一種腔室之間具備反壓防止機構的真空處理裝置，包括處理腔室、傳輸腔室、以及裝載鎖腔室，上述腔室之間具備反壓防止機構的真空處理裝置其特徵在於，包括: 盒式腔室，其設置於上述各腔室之間，且在彼此相對的兩側分別形成有提供基片出入的通道的狹縫，並在內部提供容納狹縫閥的空間，該狹縫閥具備各自為了開閉上述狹縫而進行升降動作的第一閥板和第二閥板；排氣檢測部，其在上述各腔室檢測注入排出氣體的排氣工序；盒式腔室等壓部，其由各自連接上述各腔室和盒式腔室的第一和第二旁通管路、以及各自設置於上述第一和第二旁通管路上並在各旁通管路控制氣體的流動的第一和第二控制閥構成，且在上述各腔室執行排氣工序時在以上述第一和第二閥板分別密封了上述盒式腔室的兩側狹縫的狀態下，將已注入上述各腔室的氣體旁通至上述盒式腔室而在執行排氣工序的腔室與盒式腔室之間造成等壓狀態；以及控制部，其根據在上述排氣檢測部所檢測的信號判斷上述各腔室的排氣工序或真空工序而控制上述盒式腔室等壓部的氣體的流動。
2.根據權利要求1所述的腔室之間具備反壓防止機構的真空處理裝置，其特徵在於， 進一步包括連接於上述各腔室而向各腔室注入排出氣體的排氣閥，上述排氣檢測部由設置於上述排氣閥側且檢測用於使排氣閥以打開和關閉狀態動作的電信號的排氣閥檢測傳感器構成。
3.根據權利要求1所述的腔室之間具備反壓防止機構的真空處理裝置，其特徵在於， 上述狹縫閥進一步包括連接上述第一閥板和第二閥板的連接部件，上述第一閥板和第二閥板由一個驅動機構而同時驅動。
【文檔編號】H01L21/02GK103858207SQ201280046795
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年10月5日 優先權日:2011年10月5日
【發明者】林光煜 申請人:株式會社善隣