真空室及基板处理装置的制作方法
本发明涉及一种真空室及基板处理装置。
背景技术:
以往,已知有具备称作负载锁定室的真空处理装置。负载锁定室在处于大气压气氛的真空处理装置的外部与处于真空气氛的内部之间进行基板运送(例如,参照专利文献1)。
一般而言,负载锁定室由具有面积大于运送对象基板的面积的开口的腔室主体、关闭腔室主体的上部开口的盖和配置在负载锁定室的出入口上的闸阀构造。在腔室主体与盖之间的接触面及腔室主体与闸阀的阀体之间的接触面上设置有o型圈等密封部件,从而能够得到负载锁定室的密闭性。
在具有这种结构的负载锁定室的内部,反复产生由真空泵的驱动生成的真空气氛和由氮气等尾气的供给生成的大气压气氛。
通过将负载锁定室的内部设为大气压气氛,能够在大气压侧机械臂与负载锁定室之间运送基板。通过驱动设置于负载锁定室的内部的升降机构,使得升降销沿上下方向移动,由大气压侧机械臂向升降销转交基板,或者由升降销向大气压侧机械臂转交基板。
通过将负载锁定室的内部设为真空气氛,能够在设置于与负载锁定室相邻的运送腔室内的真空侧机械臂与负载锁定室之间运送基板。通过驱动升降机构来使升降销沿上下方向移动,由真空侧机械臂对升降销转交基板,或者由升降销对真空侧机械臂转交基板。
专利文献1:日本专利第5462946号公报
然而,上述现有负载锁定室具有以下问题。
(1)如果伴随构造升降机构的气缸等驱动装置的驱动而发生振动,则该振动传递到构造升降机构的其他部件或与升降机构相邻的部件。由此,具有堆积在负载锁定室内部的颗粒上扬及飞散并且颗粒附着到基板的问题。
(2)由于反复产生真空气氛和大气压气氛,因此o型圈被盖挤破,或者o型圈产生恢复力。由此,具有如下问题:因在o型圈与盖之间产生的摩擦而从o型圈发生颗粒,该颗粒向负载锁定室的内部空间飞散并附着到基板上。此外,近年来,运送对象基板趋于大型化,例如为了运送如一边大于1500mm的大型基板,负载锁定室也趋于大型化。与此相应地,盖面积增加,随之盖的弯曲量也增加,并且因反复生成真空气氛及大气压气氛而o型圈与盖之间的摩擦量也与以往相比增加。此外,具有如下问题:即,不仅因o型圈与盖之间的摩擦,还因起因于构造负载锁定室的部件与盖之间接触的摩擦,会发生颗粒,并且颗粒附着到基板上。
技术实现要素:
本发明是考虑这种情况而完成的,提供一种实现以下目的的真空室及具备该真空室的基板处理装置。
1、防止伴随升降机构的驱动产生的振动引起的颗粒上扬及飞散,并且防止颗粒附着到运送对象基板。
2、防止由腔室主体与盖之间的密封部件产生的颗粒发生,并且防止颗粒附着到运送对象基板。
本发明的一方式的真空室由多个块体沿基板的运送方向配置而构造,其中所述块体在从所述运送方向观察时具有环状的开口空间,所述真空室能够将通过连通所述多个块体的所述开口空间而形成的内部空间的气氛切换为大气压气氛和真空气氛,所述真空室包括:作为所述多个块体之一的第一块体;作为所述多个块体之一的第二块体,具有沿与所述运送方向交叉的方向延伸且在所述开口空间的内侧下表面上形成的槽,所述第二块体通过密封部件连接固定到所述第一块体;基底部件,沿所述槽的延伸方向延伸且嵌合到所述槽中;和多个基板支撑销,具有支撑端和固定端,所述支撑端与所述基板接触,所述固定端位于所述支撑端的相反侧且固定到所述基底部件,所述多个基板支撑销在所述真空室的内部支撑所述基板。
在本发明的一方式的真空室中,所述多个块体中的至少两个块体可分别具有排气部,所述排气部在真空室的俯视中设置在与所述真空室的所述内部空间的四个角区域对应的位置上。
在本发明的一方式的真空室中,所述槽可位于所述第一块体与所述第二块体之间,在嵌合到所述槽的所述基底部件与所述基板支撑销的所述固定端之间设置有罩,所述罩覆盖所述第一块体与所述第二块体之间的间隙。
在本发明的一方式的真空室中,在从与所述基板平行且与所述运送方向交叉的方向观察的侧视中,在所述多个块体中的至少一个块体的侧面上可形成有窗口。
在本发明的一方式的真空室中,所述多个块体中的至少两个块体可分别具有定位机构,所述定位机构在真空室的俯视中设置在与配置于所述真空室的内部的所述基板的四个角部对应的位置上,各定位机构包括:第一辊,能够绕与所述运送方向平行的轴线转动;和第二辊,能够绕平行于和所述运送方向正交的方向的轴线转动,在所述基板与所述多个基板支撑销的所述支撑端接触的状态下,通过所述第一辊和所述第二辊定位所述基板的角部。
本发明的一方式的基板处理装置包括:真空室,由多个块体沿基板的运送方向配置而构造,其中所述块体在从所述运送方向观察时具有环状的开口空间,所述真空室能够将通过连通所述多个块体的所述开口空间而形成的内部空间的气氛切换为大气压气氛和真空气氛;与所述真空室连接的转运室;与所述转运室连接的工艺室;和运送机器人,在所述真空室与所述转运室之间、以及在所述转运室与所述工艺室之间进行所述基板的转交,并且设置在所述转运室的内部。所述真空室包括:作为所述多个块体之一的第一块体;作为所述多个块体之一的第二块体,具有沿与所述运送方向交叉的方向延伸且在所述开口空间的内侧下表面上形成的槽,所述第二块体通过密封部件连接固定到所述第一块体;基底部件,沿所述槽所延伸的方向延伸且嵌合到所述槽中;和多个基板支撑销,具有支撑端和固定端,所述支撑端与所述基板接触,所述固定端位于所述支撑端的相反侧且固定到所述基底部件,所述多个基板支撑销在所述真空室的内部支撑所述基板。
在本发明的一方式的基板处理装置中,所述运送机器人可包括:机械手;臂,用于使所述机械手沿所述运送方向移动;和升降机构,用于使所述机械手沿所述基板的铅直方向移动,在所述真空室的所述内部空间中,通过所述臂的驱动,所述机械手在所述基板的下方位置与所述转运室之间移动,通过所述升降机构的驱动,所述机械手在所述基板的下方位置与所述基板的上方位置之间上下运动。
根据本发明的上述方式的真空室,在形成于块体(第二块体)的开口空间的内侧下表面上的槽中嵌合基底部件,通过固定于基底部件的多个基板支撑销来支撑基板。根据该结构,无需使用如现有结构的升降机构,并且能够防止伴随升降机构的驱动产生的振动引起的颗粒上扬及飞散。
此外,与由盖堵塞腔室主体的上部开口的现有结构不同,本发明的上述方式的真空室具有通过连通环状的开口空间而形成的内部空间。即,能够实现无盖结构。根据该结构,能够解决由腔室主体与盖之间的密封部件发生颗粒这种现有结构的问题。
根据本发明的上述方式的真空室,由于在与真空室的内部空间的四个角区域对应的位置上设置有排气部,因此真空室内部的气体朝向四个排气部分散地流动。另一方面,在真空室上只设置有一个排气部的现有结构中,真空室内部的气体朝向一个排气部集中地流动。因此,根据本发明的上述方式的真空室,能够减小流向每一个排气部的流量,例如能够与以往相比将流量减少至1/4左右,并且产生朝向四个排气部流动的分散性流动。与现有结构相比较,能够缓解产生在真空室内的气流,并且能够防止颗粒的上扬及飞散。其结果,能够防止颗粒附着到运送对象基板。
根据本发明的上述方式的真空室,由于设置有覆盖第一块体与第二块体之间的间隙的罩,因此能够防止堆积在第一块体与第二块体之间的间隙上的颗粒向真空室的内部飞散。其结果,能够防止颗粒附着到运送对象基板。
根据本发明的上述方式的真空室,由于在块体的侧面上形成有窗口,因此能够通过该窗口进行固定有基板支撑销的基底部件的更换作业和真空室的内部空间的清洁等维护作业。
根据本发明的上述方式的真空室,由于在与配置于真空室的基板的四个角部对应的位置上设置有定位机构,因此能够防止基板的位置在真空室内偏离。
根据本发明的上述方式的真空处理装置,能够得到与上述真空室同样的效果。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的基板处理装置的大致结构的俯视图。
图2a是表示构造本发明的实施方式的基板处理装置的负载锁定室的大致结构的立体图。
图2b是表示构造本发明的实施方式的基板处理装置的负载锁定室的大致结构的图,是表示从基板运送方向观察的去除大气侧闸阀的状态下的负载锁定室的主视图。
图3a是表示构造本发明的实施方式的基板处理装置的负载锁定室的内部结构的图,是沿图2b所示的a-a线的剖视图。
图3b是表示配置在构造本发明的实施方式的基板处理装置的负载锁定室的内部的基底部件的立体图。
图4是表示构造本发明的实施方式的基板处理装置的负载锁定室的块体的主要部分、基底部件及基板支撑销的图,是沿图3a所示的b-b线的局部剖视图。
图5是用于说明包括设置在排气部与真空泵之间的管道及阀在内的排气系统的图,该排气部及该真空泵设置在构造本发明的实施方式的基板处理装置的负载锁定室中。
图6是表示构造本发明的实施方式的基板处理装置的负载锁定室的块体的剖视图,是表示设置在块体的内侧下表面上的定位机构的侧视图。
图7a是用于说明构造本发明的实施方式的基板处理装置的负载锁定室中的基板运送的图。
图7b是用于说明构造本发明的实施方式的基板处理装置的负载锁定室中的基板运送的图。
图7c是用于说明构造本发明的实施方式的基板处理装置的负载锁定室中的基板运送的图。
图7d是用于说明构造本发明的实施方式的基板处理装置的负载锁定室中的基板运送的图。
具体实施方式
参照附图对具备本发明的实施方式的真空室的基板处理装置进行说明。在用于说明本实施方式的各图中,为了将各部件设为可识别的大小,适当改变各部件的比例尺。
在以下说明中,有时将“基板处理装置的俯视”或“真空室的俯视”简称为“俯视”。该俯视是指从基板处理装置或真空室的上方(图1中的z方向)观察的平面,即,该俯视的含义与图1所示的俯视图的含义相同。
另外,以下说明的实施方式中的“第一”、“第二”及“第三”等的序数词是为了避免结构要素的混淆而标注的,并不限定数量。
(基板处理装置)
如图1所示,本实施方式的基板处理装置1具备转运室2、负载锁定室10、工艺室1a~1e、大气运送装置3和控制部100。
在转运室2、负载锁定室10、工艺室1a~1e上连接有真空泵(未图示)和气体供给部,该真空泵用于将内部空间保持真空状态,该气体供给部用于向内部空间供给气体。
控制部100控制转运室2、负载锁定室10、工艺室1a~1e、真空运送机器人2a(运送机器人)及大气运送机器人3a,并且控制部100还控制闸阀(未图示)的开闭操作。
在转运室2上通过闸阀连接有负载锁定室10。同样,在转运室2上通过闸阀连接有各个工艺室1a~1e。
(转运室)
转运室2在俯视上具有多边形形状。在转运室2的各边上通过闸阀连接有负载锁定室10和工艺室1a~1e。
转运室2可以是多边形,并且从三角形至八边形左右可以是任意俯视形状。
在转运室2的内部设置有真空运送机器人2a,在转运室2与负载锁定室10之间以及在转运室2与各个工艺室1a~1e之间,能够运送基板(能够转交基板)。
(真空运送机器人)
真空运送机器人2a在负载锁定室10与转运室2之间及在负载锁定室10与各工艺室之间进行基板s(后述)的转交。
真空运送机器人2a具备旋转轴、安装在该旋转轴上的臂2b、安装在臂2b的前端上的机械手2c及用于使臂2b及机械手2c沿上下方向移动的升降机构2d。通过使臂2b绕旋转轴旋转,机械手2c配置在与负载锁定室10及从工艺室1a~1e中选出的一个工艺室对应的位置上。在该状态下通过使臂2b驱动,机械手2c能够在转运室2与选出的工艺室之间移动。通过升降机构2d的驱动,机械手2c能够沿上下方向移动。
此外,在转运室2中也可以设置多个真空运送机器人2a。
臂2b能够使机械手2c沿基板s的运送方向td(后述)移动。
更具体而言,通过臂2b的驱动,在机械手2c上载置有基板s的状态或在机械手2c上未载置基板s的状态下,机械手2c能够在基板s的下方位置与转运室2之间移动。
升降机构2d能够使机械手2c沿基板s的铅直方向(上下方向、重力方向、z方向或方向ld、ud(后述))移动。
更具体而言,通过升降机构2d的驱动,在机械手2c上载置有基板s的状态或在机械手2c上未载置基板s的状态下,能够使机械手2c在基板s的下方位置与基板s的上方位置之间移动。
(工艺室)
各个工艺室1a~1e具有密闭的内部空间,并且在处于真空气氛等密闭状态的内部空间中对基板进行处理。作为在各个工艺室1a~1e中进行的基板处理,可列举涂布、溅射、沉积、各种化学气相沉积(cvd,chemicalvapordeposition)等成膜、蚀刻、灰化和清洗等处理,但在工艺室1a~1e中进行的基板处理并不限定于上述列举的处理。
另外,在工艺室1a~1e中进行的处理种类在两种以上的工艺室中可以相同,或者可以不同。
此外,配置在工艺室1a~1e的内部空间中的基板张数不受限定,可以是一张,也可以是二张以上的多张。
(大气运送装置)
大气运送装置3具备大气运送机器人3a和基板盒4。
大气运送机器人3a具备旋转轴、安装在该旋转轴上的臂3b、安装在臂3b的前端的机械手3c和用于使臂3b沿上下方向移动的升降机构3d。通过使臂3b绕旋转轴旋转,机械手3c配置在与负载锁定室10或基板盒4相对的位置上。通过臂3b的驱动,机械手3c能够沿运送方向td移动。通过升降机构3d的驱动,机械手3c能够沿上下方向移动。
在基板盒4中沿z方向载置有多个基板。多个基板在与z方向垂直的方向上平行。基板盒4能够搭载实施工艺室1a~1e的处理前的处理前基板和实施工艺室1a~1e的处理后的处理后基板。
此外,基板盒的结构并不限定于一个基板盒搭载处理前基板和处理后基板这两种基板的结构。也可以采用只搭载处理前基板的专用的第一基板盒和只搭载处理后基板的专用的第二基板盒的结构。
(负载锁定室)
如图1所示,负载锁定室10(真空室)配置在大气运送机器人3a与转运室2之间。在大气运送机器人3a与负载锁定室10之间,通过o型圈等(密封部件)设置有大气侧闸阀ag(ag1、ag2)。在转运室2与负载锁定室10之间,通过o型圈等设置有真空侧闸阀vg(vg1、vg2)。
具体而言,如图2a及图2b所示,负载锁定室10具有沿上下方向(z方向)排列的两个内部空间11(11u、11l)。在两个内部空间11中的位于上方的上侧内部空间11u的运送方向td上的两侧,设置有大气侧闸阀ag1及真空侧闸阀vg1。通过关闭大气侧闸阀ag1及真空侧闸阀vg1这两个闸阀,密闭上侧内部空间11u。在该状态下,上侧内部空间11u的气氛能够切换为大气压气氛和真空气氛。
同样,在两个内部空间11中的位于下方的下侧内部空间11l的运送方向td上的两侧,设置有大气侧闸阀ag2及真空侧闸阀vg2。通过关闭大气侧闸阀ag2及真空侧闸阀vg2这两个闸阀,密闭下侧内部空间11l。在该状态下,下侧内部空间11l的气氛能够切换为大气压气氛和真空气氛。
负载锁定室10由沿基板运送方向td配置的多个块体构造。在本实施方式中,块体数量为五个,由第一块体10a、第二块体10b、第三块体10c、第四块体10d及第五块体10e构造负载锁定室10。五个块体中的彼此相邻的两个块体通过压入到o型圈槽中的o型圈sl(密封部件,参照图4)且通过未图示的螺栓等紧固部件连接固定。块体的材料例如可采用铝等金属。
多个块体中的每一个具有从运送方向td观察时呈环状的开口空间op,即,各块体具有两个开口空间op1、op2。
具体而言,各个开口空间op1、op2为由内侧下表面il、内侧上表面iu和两个内侧侧面is包围的空间,并且沿运送方向td延伸。
五个块体的开口空间op1沿运送方向td连通,由此形成上侧内部空间11u。同样,五个块体的开口空间op2沿运送方向td连通,由此形成下侧内部空间11l。
即,由上述五个块体构造的负载锁定室10与具备俯视时关闭腔室的上方开口的盖的现有结构不同,实现无盖结构。
(负载锁定室的内部结构)
接着,参照图3a~图4,对负载锁定室10的内部结构(上侧内部空间11u的内部结构)进行说明。此外,由于下侧内部空间11l的内部结构与上侧内部空间11u的内部结构相同,因此省略其说明。另外,在图3a中,用附图标记s表示配置在上侧内部空间11u中的基板。
(第一块体)
如图3a所示,第一块体10a具有通过o型圈等密封部件与大气侧闸阀ag1接触的密封面11a。在上侧内部空间11u的x方向的两侧,第一块体10a的内侧下表面il上设置有排气部11b、11c。在此,排气部11b、11c为形成于第一块体10a的孔(排气口)。
在第一块体10a的内侧下表面il,比两个排气部11b、11c的位置更靠内侧的位置上配置有定位机构41、42。在靠近密封面11a的区域且与基板s的端部区域重叠的位置上设置有从内侧下表面il竖立设置的大气侧基板支撑销30a(靠近大气侧闸阀ag1的基板支撑销)。在本实施方式中,大气侧基板支撑销30a的根数为两根,但该根数不受限定。
(第二块体)
如图3a所示,第二块体10b通过o型圈sl(密封部件)固定连接到第一块体10a。在上侧内部空间11u中的x方向的两侧,第二块体10b的内侧侧面is上设置有窗口12a。
换言之,在从与基板s平行的方向且与运送方向td交叉的方向(x方向)观察的侧视中,在第二块体10b的侧面上形成有窗口12a。在窗口12a的外侧(外壁部分)上,以覆盖窗口12a的方式通过o型圈固定有凸缘12b。即,即使窗口12a形成于第二块体10b,通过凸缘12b也密闭上侧内部空间11u。凸缘12b能够拆卸。只要凸缘12b由透明材料构造,则作业人员能够通过凸缘12b观察负载锁定室10的内部。
如图4所示,在第二块体10b的内侧下表面il上形成有沿与运送方向td交叉的方向(x方向)延伸的槽12g。槽12g呈具有形成于第二块体10b的竖直面12gv及水平面12gh的倒l字型的形状。通过连接第一块体10a和第二块体10b,由第一块体10a的端面11e和槽12g形成大致u字状的嵌合槽fg。即,嵌合槽fg位于第一块体10a与第二块体10b之间。
(基底部件20)
在嵌合槽fg中嵌合有图3b所示的基底部件20。基底部件20沿嵌合槽fg所延伸的方向(x方向)延伸,即,以填埋嵌合槽fg的形成部分的方式设置有基底部件20。在基底部件20上固定有多个基板支撑销30。
基底部件20的材料可列举以特氟隆(注册商标)已知的聚四氟乙烯(ptfe)。由于基底部件20使用特氟隆,因此基底部件20相对于作为块体结构材料使用的铝的表面顺畅地滑动。因此,能够向嵌合槽fg容易插入基底部件20。另外,由于能够使基底部件20在嵌合槽fg的内表面上滑动的同时,对嵌合槽fg装卸基底部件20,因此基底部件20的更换作业等的维护性优异。
此外,基底部件20的材料并不限定于特氟隆,只要能够得到上述优点,则也可以由其他材料构成基底部件20。
(基板支撑销)
如图4所示,各基板支撑销30具有:杆31;滚珠轴承32(支撑端),能够旋转地支撑到杆31的上部31u;固定端33,位于滚珠轴承32的相反侧且固定于基底部件20;和螺栓34(紧固部),固定到形成于基底部件20的螺丝孔20s中。
滚珠轴承32的上端32t为与基板s接触的部分。在通过基板支撑销30支撑基板s时,滚珠轴承32和基板s接触。此时,由于基板s能够通过滚珠轴承32的旋转顺畅地沿水平方向(x方向、y方向)移动,因此能够防止基板s发生伤痕。
在本实施方式中,固定于一个基底部件20的基板支撑销30的根数为四根。基板支撑销30的根数并不限定于四根。以避免对机械手2c、3c的干涉的方式,并且以由基板支撑销30支撑的基板s的自重导致的弯曲量最小的方式,确定基板支撑销30的根数及基板支撑销30的配置间距。根据由机械手2c、3c产生的基板s的上下方向的移动量及开口空间op1的开口高度等来确定杆31的长度即基板支撑销30的高度。
上述大气侧基板支撑销30a、真空侧基板支撑销30b(后述)及基板角部支撑销30c(后述)的结构也采用与基板支撑销30相同的结构。不过,以基板s相对于内侧下表面il维持水平的方式,调整基板支撑销30、真空侧基板支撑销30b及基板角部支撑销30c的高度。
(槽罩)
如图3b及图4所示,在基板支撑销30的固定端33与基底部件20之间配置有槽罩21(罩)。槽罩21沿嵌合槽fg的延伸方向(x方向)延伸,槽罩21在y方向上的宽度大于基底部件20在y方向上的宽度。如上所述,虽然基底部件20嵌合到嵌合槽fg,但槽罩21未设置于嵌合槽fg的内部。
槽罩21具有贯穿孔21p。贯穿孔21p设置在与形成于基底部件20的螺丝孔20s对应的位置上。贯穿孔21p的大小大于螺栓34的直径。螺栓34通过贯穿孔21p固定在螺丝孔20s中。通过螺栓34对螺丝孔20s的紧固力,槽罩21被固定在基底部件20上。
槽罩21的下表面21l与第一块体10a及第二块体10b的内侧下表面il接触。槽罩21的上表面21u露出到上侧内部空间11u中,并且具有从固定端33的角部朝向第一块体10a及第二块体10b的内侧下表面il倾斜的形状。
由于槽罩21的宽度大于基底部件20的宽度,因此在从z方向观察时,由槽罩21覆盖第一块体10a与第二块体10b之间的间隙g。槽罩21的材料可以是与基底部件20相同的材料,也可以是与基底部件20不同的材料。
此外,在图4所示的结构中,槽罩21为与基底部件20分离的异体。在该情况下,槽罩21作为调整基板支撑销30的长度(高度)的间隔件发挥功能。
槽罩21也可以是与基底部件20一体形成的整体部件。在该情况下,槽罩21由与基底部件20相同的材料形成。另外,在该结构中,也可以在贯穿孔21p中形成有螺丝孔。
在以下说明的第三块体10c、第四块体10d及第五块体10e中,也采用基底部件20嵌合到嵌合槽fg的结构和由槽罩21覆盖相邻的两个块体之间的间隙g的结构。
(第三块体)
如图3a所示,第三块体10c通过o型圈sl(参照图4)固定连接到第二块体10b。在上侧内部空间11u中的x方向的两侧,第三块体10c的内侧侧面is上设置有开口13a。在开口13a的内部设置有尾气过滤器13b。在开口13a的外侧(外壁部分)设置有气体供给部13c。
气体供给部13c通过尾气过滤器13b向负载锁定室10的内部供给尾气(例如,氮气)。尾气过滤器13b同样分散从气体供给部13c向上侧内部空间11u供给的气体流。
如图4所示,在第三块体10c的内侧下表面il上形成有沿与运送方向td交叉的方向(x方向)延伸的槽13g。与槽12g同样,槽13g呈具有竖直面13gv及水平面13gh的倒l字型的形状。通过连接第二块体10b和第三块体10c,由第二块体10b的端面12e和槽13g形成大致u字状的嵌合槽fg。在嵌合槽fg中嵌合有图3b所示的基底部件20。
需要说明的是,关于第二块体10b与第三块体10c的相对关系的解释,第二块体10b相当于本发明的“第一块体”,第三块体10c相当于本发明的“第二块体”。即,连接固定到第二块体10b的第三块体10c相当于本发明的“连接固定到第一块体的第二块体”。另外,形成于第三块体10c的槽13g相当于本发明的“第二块体所具有的槽”,由第二块体10b的端面12e和槽13g形成的嵌合槽fg相当于本发明的“位于第一块体与第二块体之间的槽”。
(第四块体)
如图3a所示,第四块体10d通过o型圈sl(参照图4)固定连接到第三块体10c。在上侧内部空间11u中的x方向的两侧,第四块体10d的内侧侧面is上设置有窗口14a。另外,在窗口14a的外侧(外壁部分),以覆盖窗口14a的方式通过o型圈固定有凸缘14b。窗口14a及凸缘14b的结构与上述窗口12a及凸缘12b的结构相同。
如图4所示,在第四块体10d的内侧下表面上形成有沿与运送方向td交叉的方向(x方向)延伸的槽14g。与槽12g、13g同样,槽14g呈具有竖直面14gv及水平面14gh的倒l字型的形状。通过连接第三块体10c和第四块体10d,由第三块体10c的端面13e和槽14g形成大致u字状的嵌合槽fg。在嵌合槽fg中嵌合有图3b所示的基底部件20。
需要说明的是,关于第三块体10c与第四块体10d的相对关系的解释,第三块体10c相当于本发明的“第一块体”,第四块体10d相当于本发明的“第二块体”。即,连接固定到第三块体10c的第四块体10d相当于本发明的“连接固定到第一块体的第二块体”。另外,形成于第四块体10d的槽14g相当于本发明的“第二块体所具有的槽”,由第三块体10c的端面13e和槽14g形成的嵌合槽fg相当于本发明的“位于第一块体与第二块体之间的槽”。
(第五块体)
如图3a所示,第五块体10e具有通过o型圈等密封部件与真空侧闸阀vg1接触的密封面15a。在上侧内部空间11u中的x方向的两侧,第五块体10e的内侧下表面il上设置有排气部15b、15c。在此,排气部15b、15c为形成于第五块体10e的孔(排气口)。
在第五块体10e的内侧下表面il中,比两个排气部15b、15c的位置更靠内侧的位置上配置有定位机构43、44。在靠近密封面15a的区域且与基板s的端部区域重叠的位置上,设置有从内侧下表面il竖立设置的真空侧基板支撑销30b(靠近真空侧闸阀vg1的基板支撑销)。在本实施方式中,真空侧基板支撑销30b的根数为两根,但该根数不受限定。
如图4所示,在第五块体10e的内侧下表面il上形成有沿与运送方向td交叉的方向(x方向)延伸的槽15g。与槽12g、13g、14g同样,槽15g呈具有竖直面15gv及水平面15gh的倒l字型的形状。通过连接第四块体10d和第五块体10e,由第四块体10d的端面14e和槽15g形成大致u字状的嵌合槽fg。在嵌合槽fg中嵌合有图3b所示的基底部件20。
需要说明的是,关于第四块体10d与第五块体10e的相对关系的解释,第四块体10d相当于本发明的“第一块体”,第五块体10e相当于本发明的“第二块体”。即,连接固定到第四块体10d的第五块体10e相当于本发明的“连接固定到第一块体的第二块体”。另外,形成于第五块体10e的槽15g相当于本发明的“第二块体所具有的槽”,由第四块体10d的端面14e和槽15g形成的嵌合槽fg相当于本发明的“位于第一块体与第二块体之间的槽”。
(排气系统)
如图3a所示,构造负载锁定室10的五个块体中的两个块体即第一块体10a及第五块体10e具有排气部。四个排气部11b、11c、15b、15c设置在与上侧内部空间11u的四个角区域k对应的位置上。换言之,四个排气部设置在与基板s的四个角部对应的位置上。
排气部各自的形状不受特别限定。可采用圆形、椭圆、长圆或矩形等。分别位于四个角区域k的排气部也可以由多个排气口构造。在该情况下,排气口的数量也不受限定。具体而言,在图3a所示的结构中,在一个角区域k上形成有一个排气口,但也可以在一个角区域k上形成有多个排气口。四个排气部11b、11c、15b、15c也可以设置于图2b所示的下侧内部空间11l。
接着,参照图5,对构造负载锁定室10的上侧内部空间11u及下侧内部空间11l这两个空间包括设置于四个排气部与真空泵50p之间的管道及阀门的排气系统进行说明。
形成于上侧内部空间11u的四个排气部11b、11c、15b、15c分别通过形成于块体的孔部连接到四个分支管道50b。四个分支管道50b与集合管道50m连接,集合管道50m通过真空阀50u与真空泵50p连接。
同样,形成于下侧内部空间11l的四个排气部11b、11c、15b、15c分别通过形成于块体的孔部与四个分支管道50b连接。四个分支管道50b与集合管道50m连接,集合管道50m通过真空阀50l与真空泵50p连接。
真空阀50u、50l及真空泵50p与控制部100连接。控制部100分别控制真空阀50u、50l的开闭操作。例如,控制部100可以只打开真空阀50u,并且只关闭真空阀50l。在该情况下,真空泵50p能够与上侧内部空间11u连通,排出上侧内部空间11u内部的气体,将上侧内部空间11u设为真空气氛。另一方面,能够在关闭真空阀50l的状态下,从气体供给部13c向下侧内部空间11l供给尾气,从而能够将下侧内部空间11l设为大气压气氛。
另外,能够将上侧内部空间11u及下侧内部空间11l这两个空间的气氛设为真空气氛或大气压气氛。根据后述的负载锁定室10中的基板运送操作,控制部100控制真空阀50u、50l。
(定位机构)
如图3a所示,构造负载锁定室10的五个块体中的两个块体即第一块体10a及第五块体10e具有定位机构。
四个定位机构41、42、43、44设置在与上侧内部空间11u的四个角区域k对应的位置上。换言之,四个定位机构设置在与基板s的四个角部对应的位置上。
在以下说明中,对定位机构42进行说明,但其他定位机构41、43、44由于也分别具有与定位机构42相同的结构,因此省略说明。
如图6所示,定位机构42具有固定于内侧下表面il的基底板45p、竖立设置于基底板45p的基板角部支撑销30c、竖立设置于基底板45p的第一辊支撑部46y及第二辊支撑部46x、通过轴线ay能够旋转地支撑在第一辊支撑部46y的第一辊45y和通过轴线ax能够旋转地支撑在第二辊支撑部46x的第二辊45x。
第一辊45y能够绕与运送方向td平行的轴线ay转动。第一辊45y的内端45ye能够与作为基板s的角部且沿y方向延伸的基板s的端面接触。
第二辊45x能够绕平行于和运送方向td正交的x方向平行的轴线ax转动。第二辊45x的内端45xe能够与作为基板s的角部且沿x方向延伸的基板s的端面接触。
在基板s与多个基板支撑销30的滚珠轴承32接触的状态下,通过第一辊45y和第二辊45x确定基板s的角部位置。特别是,定位机构41、42、43、44设置在与基板s的四个角部分别对应的位置上,由四个部位定位基板s。即使第一辊45y的内端45ye及第二辊45x的内端45xe与基板s的端面接触,也由于第一辊45y及第二辊45x旋转,因此能够防止基板s发生伤痕。
具有上述结构的负载锁定室10不具备用于使基板沿上下方向(z方向)移动的驱动机构。如后所述,通过驱动机械手3c或机械手2c来进行基板在内部空间11中的上下方向移动。
(负载锁定室中的操作)
接着,参照图7a~图7d,对基板s(处理前基板sp、处理后基板)相对于负载锁定室10的运送操作进行详细说明。
在以下说明中,对上侧内部空间11u中的基板运送进行说明。由于在下侧内部空间11l中,也进行与上侧内部空间11u同样的基板运送,因此省略说明。图7a~图7d只表示构造图1~图3b所示的负载锁定室10的部件中的主要部分。
首先,由大气侧闸阀ag1及真空侧闸阀vg密闭上侧内部空间11u,并且将真空阀50u设为关闭状态。在该状态下,从气体供给部13c通过尾气过滤器11b向上侧内部空间11u供给尾气,上侧内部空间11u的内部压力被控制为与大气压大致相同。然后,在关闭真空侧闸阀vg1的状态下,打开大气侧闸阀ag1。
接着,如图7a所示,向上侧内部空间11u运送处理前基板sp。
具体而言,通过驱动大气运送机器人3a,机械手3c从基板盒4取出处理前基板sp。机械手3c使处理前基板sp沿运送方向td经过开口空间op1,并且将处理前基板sp运送到上侧内部空间11u的内部。
接着,驱动大气运送机器人3a的升降机构3d,机械手3c沿方向ld下降。由机械手3c保持的处理前基板sp与基板支撑销30(30a、30b、30c)的滚珠轴承32接触,由机械手3c向基板支撑销30转交处理前基板sp。
由此,如图7b所示,处理前基板sp配置在上侧内部空间11u的内部。此时,处理前基板sp的四个角部与四个定位机构41、42、43、44的第一辊45y及第二辊45x接触,进行处理前基板sp的定位。
然后,机械手3c从上侧内部空间11u退避,关闭大气侧闸阀ag1。
接着,由大气侧闸阀ag1及真空侧闸阀vg密闭上侧内部空间11u,并且将真空阀50u设为打开状态。由此,上侧内部空间11u通过四个排气部、四个分支管道50b及集合管道50m与真空泵50p连通,由真空泵50p排出上侧内部空间11u内的气体。
如果上侧内部空间11u的内部压力与转运室2的内部压力大致相同,则在关闭大气侧闸阀ag1的状态下,打开真空侧闸阀vg。
接着,如图7c所示,从上侧内部空间11u向转运室2运送处理前基板sp。
具体而言,通过驱动真空运送机器人2a(臂2b),机械手2c从转运室2进入上侧内部空间11u,并且配置在处理前基板sp的下方位置。此时,在以处理前基板sp与机械手2c不接触的方式在处理前基板sp与机械手2c之间形成有间隙,在此状态下,机械手2c从转运室2朝向处理前基板sp的下方移位。
接着,如图7d所示,驱动真空运送机器人2a的升降机构2d,机械手2c沿方向ud(从处理前基板sp的下方位置朝向上方位置的方向)上升。那么,机械手2c支撑处理前基板sp的下表面。如果机械手2c沿方向ud上升,则处理前基板sp远离基板支撑销30(30a、30b、30c),处理前基板sp从基板支撑销30转交到机械手2c。机械手2c在保持处理前基板sp的状态下,从上侧内部空间11u向转运室2内运送处理前基板sp。如果结束处理前基板sp的运送,则关闭真空侧闸阀vg。
处理前基板sp通过转运室2在工艺室1a~1e中的至少一个工艺室中进行处理。
通过进行工艺室中的处理,得到处理后基板,处理后基板通过真空运送机器人2a从转运室2返回到上侧内部空间11u。在此,真空运送机器人2a并不一定需要将处理后基板返回到上侧内部空间11u,也可以将处理后基板返回到下侧内部空间11l。在以下说明中,对处理后基板返回到上侧内部空间11u的情况进行说明。
首先,在上侧内部空间11u的内部气氛为真空气氛的状态下,打开真空侧闸阀vg1。然后,由机械手2c保持处理后基板,在此状态下,真空运送机器人2a的机械手2c沿运送方向td向上侧内部空间11u的内部运送处理后基板。
接着,通过驱动升降机构2d,机械手2c沿方向ld下降,机械手2c将处理后基板配置在基板支撑销30(30a、30b、30c)上。由此,由机械手2c对基板支撑销30(30a、30b、30c)转交处理后基板。处理后基板由定位机构41、42、43、44定位。然后,在处理后基板和机械手2c远离的状态下,臂2b从处理后基板的下方位置朝向转运室2移动。即,机械手2c从负载锁定室10退避,关闭真空侧闸阀vg1。
由大气侧闸阀ag1及真空侧闸阀vg1密闭上侧内部空间11u,并且将真空阀50u设为关闭状态。在该状态下,从气体供给部13c通过尾气过滤器13b向上侧内部空间11u供给尾气,上侧内部空间11u的内部压力被控制为与大气压大致相同。然后,在关闭真空侧闸阀vg的状态下,打开大气侧闸阀ag1。
然后,通过驱动大气运送机器人3a,机械手3c进入上侧内部空间11u,并且配置在处理后基板的下方位置上。
通过驱动大气运送机器人3a的升降机构3d,使机械手3c上升。那么,机械手3c支撑处理后基板的下表面。如果机械手3c上升,则处理后基板远离基板支撑销30(30a、30b、30c),处理后基板从基板支撑销30转交到机械手3c。机械手3c在保持处理后基板的状态下,从上侧内部空间11u向基板盒4运送处理后基板。如果结束处理后基板的运送,则关闭大气侧闸阀ag1。
根据上述实施方式的基板处理装置1的负载锁定室10,在嵌合槽fg中嵌合有基底部件20,能够由固定到基板部件20的多个基板支撑销30支撑基板s(处理前基板sp、处理后基板)。根据该结构,无需将如现有结构的升降机构设置于负载锁定室10,能够防止因伴随升降机构的驱动产生的振动引起的颗粒的上扬及飞散。
此外,与由盖关闭腔室主体的上部开口的现有结构不同,实施方式的基板处理装置1的负载锁定室10具有通过连通环状的开口空间而形成的内部空间。即,能够实现无盖结构。根据该结构,能够解决从腔室主体与盖之间的o型圈发生颗粒这种现有结构的问题。
特别是,在将一边大于1500mm的大型基板作为基板s采用的情况下,负载锁定室10的大小也增加,但由于负载锁定室10实现无盖结构,因此能够解决大型盖与o型圈之间的摩擦量显著增加这种现有结构的问题。
此外,现有结构不仅由于大型盖与o型圈之间的摩擦而产生颗粒,还会起因于构造负载锁定室的部件与盖之间接触的摩擦而产生颗粒,并且颗粒附着到基板上,但本发明还能够解决这种问题。
根据本实施方式的基板处理装置1的负载锁定室10,通过在与上侧内部空间11u(下侧内部空间11l)的四个角区域k对应的位置上设置排气部11b、11c、15b、15c,使上侧内部空间11u(下侧内部空间11l)的气体朝向四个排气部分散地流动。另一方面,在负载锁定室中只设置有一个排气部的现有结构中,负载锁定室内部的气体朝向一个排气部集中地流动。因此,根据本实施方式的基板处理装置1的负载锁定室10,能够减小流向每一个排气部的流量,例如能够与以往相比将流量减少至1/4左右,并且产生朝向四个排气部流动的分散性流动。与现有结构相比较,能够缓解发生在上侧内部空间11u(下侧内部空间11l)中的气流发生,并且能够防止颗粒的上扬及飞散。其结果,能够防止颗粒附着到基板s。
根据本实施方式的基板处理装置1的负载锁定室10,通过设置覆盖相邻的两个块体的间隙g的槽罩21,能够防止堆积在相邻的两个块体之间的间隙g中的颗粒向上侧内部空间11u(下侧内部空间11l)飞散。其结果,能够防止颗粒附着到基板s。
根据本实施方式的基板处理装置1的负载锁定室10,由于在块体10b、10d的侧面上形成有窗口12a、14a。因此能够通过窗口12a、14a进行固定有基板支撑销30的基底部件20的更换作业和上侧内部空间11u(下侧内部空间11l)的清洁等的维护作业。
根据本实施方式的基板处理装置1的负载锁定室10,通过在与配置于上侧内部空间11u(下侧内部空间11l)的基板s的四个角部对应的位置上设置定位机构41、42、43、44,能够防止基板s的位置在上侧内部空间11u(下侧内部空间11l)内偏离。
(变形例)
本发明的“形成在开口空间的内侧下表面上的槽”并不限定于形成在相邻的两个块体之间的位置上的嵌合槽fg(槽12g、13g、14g、15g)。
也可以在与形成有嵌合槽g的位置不同的位置的五个块体中的至少一个块体的内侧下表面1l上直接形成有大致u字状的槽。换言之,该槽例如也可以在槽12g与槽13g之间、槽13g与槽14g之间及槽14g与槽15g之间形成在内侧下表面il上。
与上述实施方式同样,在该槽中嵌合有基底部件20,在基底部件20中固定有多个基板支撑销30。
即,本实施例的负载锁定室10也可以具备在嵌合槽fg中嵌合有基底部件20的结构和在形成于与嵌合槽fg不同的位置上的槽中也嵌合有基底部件20的结构这两个结构。
由此,不仅能够通过固定在嵌合到嵌合槽fg中的基底部件20上的多个基板支撑销30,还能通过固定在嵌合到直接形成于内侧下表面il的槽中的基底部件20上的多个基板支撑销30来支撑基板s。因此,在由上述实施方式得到的效果基础上,还能够得到如下效果:即,用于支撑基板s的基板支撑销30的根数变多,即使基板s进一步大型化,也能减少基板s的弯曲量,并且能够在负载锁定室10的内部水平维持基板s。
以上对本发明的优选实施方式进行了说明,并且如上述说明,应理解这些实施方式为本发明的举例说明,并不能认为限定本发明。在不脱离本发明的范围的情况下可进行附加、省略、置换及其他变更。因此,并不能认为本发明由前述说明来限定,本发明由权利要求书的范围来限制。
在上述实施方式中,对由五个块体构造负载锁定室10的情况进行了说明,但块体的数量不受限定。若块体的数量为两个以上,则也可以是六个以上。
在上述实施方式中,嵌合槽fg(槽12g、13g、14g、15g)沿x方向延伸。该槽并不一定需要沿x方向延伸,也可以在与运送方向td交叉的方向即相对于运送方向td以规定角度倾斜的方向上形成有槽。在该情况下,嵌合到嵌合槽fg中的基底部件20也沿相对于运送方向td以规定角度倾斜的方向延伸。
在上述实施方式中,对在第二块体10b及第四块体10d的各个侧面上形成有与上侧内部空间11u及下侧内部空间11l对应的窗口12a、14a的情况进行了说明。窗口也可以设置于第一块体10a、第三块体10c及第五块体10e。
在上述实施方式中,对负载锁定室10具备上侧内部空间11u和下侧内部空间11l这两个内部空间的情况进行了说明,但内部空间的数量并不限定于两个,也可以是一个,还可以是三个以上。
在上述实施方式中,对在与配置于真空室内部的所述基板s的四个角部对应的位置上设置有定位机构41、42、43、44的结构进行了说明,但定位机构的数量不受限定。除上述四个定位机构以外,在负载锁定室10的内部还可以设置有具备与平行于运送方向td的基板s的端面接触的辊的定位机构。
产业上的可利用性
本发明能够广泛应用到如下真空室中,该真空室防止伴随升降机构的驱动产生的振动引起的颗粒的上扬及飞散,防止从腔室主体与盖之间的密封部件产生的颗粒,并且防止颗粒附着到运送对象基板。
附图标记说明
1基板处理装置1a、1b、1c、1d、1e工艺室
2转运室2a真空运送机器人
2b、3b臂2c、3c机械手
2d、3d升降机构3大气运送装置
3a大气运送机器人4基板盒
10负载锁定室(真空室)10a第一块体(块体)
10b第二块体(块体)10c第三块体(块体)
10d第四块体(块体)10e第五块体(块体)
11内部空间11a、15a密封面
11b、11c、15b、15c排气部11e、12e、13e、14e端面
11l下侧内部空间(内部空间)11u上侧内部空间
12a、14a窗口12b、14b凸缘
12g、13g、14g、15g槽12gh、13gh、14gh、15gh水平面
12gv、13gv、14gv、15gv竖直面13a开口
13b尾气过滤器13c气体供给部
20基底部件20s螺丝孔
21槽罩21l下表面
21p贯穿孔21u上表面
30基板支撑销30a大气侧基板支撑销(基板支撑销)
30b真空侧基板支撑销(基板支撑销)30c基板角部支撑销(基板支撑销)
31杆31u上部
32滚珠轴承(支撑端)32t上端
33固定端34螺栓
41、42、43、44定位机构45p基底板
45x第二辊45xe、45ye内端
45y第一辊46x第二辊支撑部
46y第一辊支撑部50b分支管道
50l、50u真空阀50m集合管道
50p真空泵100控制部
ag、ag1、ag2大气侧闸阀ax、ay轴线
fg嵌合槽g间隙
il内侧下表面is内侧侧面
iu内侧上表面k角区域
op、op1、op2开口空间s基板
slo型圈(密封部件)sp处理前基板
td运送方向vg、vg1、vg2真空侧闸阀
起点商标作为专业知识产权交易平台,可以帮助大家解决很多问题,如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通,为大家解决相关问题。
此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除