CN100405535C

CN100405535C - 处理室和处理装置

Info

Publication number: CN100405535C
Application number: CNB2005101129364A
Authority: CN
Inventors: 天野健次
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-10-14
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2025-10-14
Also published as: TW200634369A; CN1841648A; JP2006283096A; KR100722026B1; JP4767574B2; KR20060106636A; TWI391724B

Abstract

本发明的目的是在不减小处理室内部尺寸的情况下，抑制外形尺寸的扩大，并减轻其重量。真空室(10)的本体(10a)的长边方向的侧壁(61a、61b)的壁厚L₁形成为比侧壁(62a、62b)的壁厚L₂薄，盖体(10b)的上部侧壁(63a、63b)的壁厚形成为比上部侧壁(64a、64b)的壁厚薄。在使用时，为了加固侧壁(61a、61b)和上部侧壁(64a、64b)的强度，外装可装卸的加固板(90a～90d)。

Description

处理室和处理装置

技术领域

本发明涉及处理室和处理装置，详细地说涉及在平板显示器(FPD)等的制造过程中，使用于基板处理的大型的处理室和处理装置。

背景技术

在FPD的制造过程中，要进行将一边的长度超过2m的矩形的大型玻璃基板容纳到处理室内进行各种处理。近年来，伴随着玻璃基板的大型化，处理室本身也大型化，其重量也增加。特别是在真空状态下对大型玻璃基板进行处理的真空室中，由于需要确保铝等金属制的处理室内部在真空状态下可以耐受大气压的足够强度，必须使室壁的壁厚有足够的厚度。从而外形尺寸就要比内部尺寸更大，相应地重量也增大。

随着处理室的大型化，重量也增加，除了必须确保足够的设置空间，还需要针对运送时的运行限制和运送费用增加采取对策。例如，在日本国的法令中，当用卡车运送包括包装在内的输送物的宽度(在矩形处理室中，短边长度与包装厚度的合计)超过3m时，就不能在高速公路上通行，有义务用特殊的车辆在夜间运输，而且需要有前后引导车同行，在通过隧道和桥梁时还需要进行交通整顿。于是，当处理室大型化超过一定的大小时，存在增大安装和运输所需的经费的问题。

关于FPD制造装置，作为伴随室体的大型化的对策，已经公开将负载锁定室与输送室合并的方案(例如专利文献1)。但是，由于该专利文献1没有试图缩小各个处理室本身的尺寸和减轻其重量，还不能说是根本的解决方案。

专利文献1：日本特开2004-182475号公报(摘要等)

发明内容

本发明鉴于上述情况，目的是在不减小处理室内部尺寸的情况下，抑制外形尺寸的扩大，而且减轻其重量。

为了解决上述课题，根据本发明的第一观点，提供一种处理室，是容纳被处理体，在内部进行规定处理的俯视图大致为矩形的处理室，其特征在于，在构成上述处理室的侧壁中，使相对的两个侧壁的厚度形成为比另外两个侧壁的厚度薄，并具有对厚度薄的上述相对的两个侧壁进行加固的可装卸的加固部件。

此外，根据本发明的第二观点，提供一种处理室，是容纳被处理体，在内部进行规定的处理，具有由底部和盖部构成的组合结构的俯视图大致为矩形的处理室，其特征在于，在将上述底部和盖部组合的状态下，在构成上述处理室的侧壁中，使相对的两个侧壁的厚度形成为比另外两个侧壁的厚度薄，并具有对厚度薄的上述相对的两个侧壁进行加固的可装卸的加固部件。

根据第一和第二观点，在构成上述处理室的侧壁中，构成为，使相对的两个侧壁的厚度形成为比另外两个侧壁的厚度薄，并有对厚度薄的上述相对的两个侧壁进行加固的可装卸的加固部件。在安装和使用处理室时，安装上述加固部件，可以确保处理所需要的强度，同时只在厚度薄的侧壁的部分随着内部尺寸的扩大，能够抑制外部尺寸的扩大，由此也可以对应大型被处理体，而且可以抑制占地面积的扩大。

此外，在搬运、输送处理室等的运送时，取下上述加固部件，就可以只在厚度薄的侧壁的部分抑制货物外部尺寸的扩大，也可以减少重量，因此可以减轻运送时所花费的费用负担，也更容易遵守法令的规定。

在上述第一和第二观点中，厚度薄的上述相对的两个侧壁可以是长边方向的侧壁。此外，厚度薄的上述相对的两个侧壁，也可以使其厚度在内部处于真空的状态下，不具有可以耐受大气压的强度。在此情况下，处理室也可以是在真空状态下对被处理体进行处理的真空室。

此外，上述加固部件也可以外装在上述处理室上。此时，上述加固部件也可以是分别从外侧固定于厚度薄的上述相对的两个侧壁上的板状部件。从而上述加固部件也可以从上述相对的两个侧壁向外侧突出延展，起到台阶的作用。

此外，被处理体可以是玻璃基板。

根据本发明的第三观点，提供一个处理室，是容纳被处理体，在内部进行规定处理的处理室，其特征在于，具有：俯视图大致为矩形，在上面开口，且其中具有载置被处理体的载置部的底部；与上述底部组合形成处理室的盖部，上述底部由底板和4个侧壁构成，该4个侧壁中，相对的两个侧壁的厚度形成为比另外两个侧壁的厚度薄，并具有对厚度薄的相对的两个侧壁进行加固的可装卸的加固部件。

在上述第三观点中，上述盖部由顶板和4个侧壁构成，该4个侧壁中，与构成上述底部的上述厚度薄的两个侧壁相接的两个侧壁的厚度，形成为比上述盖部的另外两个侧壁的厚度薄，并具有对厚度薄的上述盖部的两个侧壁进行加固的可装卸的加固部件。此外，上述加固部件也可以分别外装在上述底部和上述盖部上。

根据本发明的第四观点，提供具有上述第一观点～第三观点的任一个处理室的处理装置。在该第四观点中，处理装置也可用于制造平板显示器。

按照本发明，在构成处理室的侧壁中，使相对的两个侧壁的厚度形成为比另外两个侧壁的厚度薄，并具有对厚度薄的相对的两个侧壁进行加固的可装卸的加固部件，所以可以对应被处理体的大型化，且抑制占地面积的扩大。此外，在搬运、输送处理室等的运送时，可以减轻运送花费的费用负担，起到容易遵守法令规定的效果。

附图说明

图1是表示具有本发明一实施方式的真空室的真空处理系统的概要的立体图。

图2是图1的真空处理系统的水平截面图。

图3是真空室的外观立体图。

图4是在展开真空室到中途状态的立体图。

图5是真空室的截面图。

图6是用于说明真空室维护时的模样的图。

图7是用于说明真空室在运送时的状态的截面图。

图8是用于说明真空室在运送时的状态的本体的立体图。

符号的说明

10 真空室

10a 本体

10b 盖体

61a、61b 侧壁(长边方向)

62a、62b 侧壁

63a、63b 上部侧壁(长边方向)

64a、64b 上部侧壁

65 底板

66 顶板

90a、90b、90c、90d 加固板

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的优选方式。

在此，说明使用本发明的处理装置作为对FPD用玻璃基板进行蚀刻处理所使用的多室体型真空处理系统的情况。

图1是表示该真空处理系统大致轮廓的立体图，图2是表示其内部的水平截面图。此外，在图1和图2中，细节部分省略图示。

该真空处理系统1，在其中央部相连设置输送室20和负载锁定室30。在输送室20的周围，配置3个真空室10。各真空室10放置在支撑台11上。在输送室20与负载锁定室室30之间，在输送室20与各真空室10之间，以及在负载锁定室30与外侧的大气气氛连通的开口部处，在这些之间分别气密地密封，且分别插入构成为可开闭的闸阀22。

在负载锁定室30的外侧，设置有两个盒式分度器41，在其上面分别放置容纳FPD用玻璃基板的盒子40。在这些盒子40的一方中容纳未处理基板，在另一方中容纳已经处理过的基板。这些盒子40可以通过升降机构42进行升降。

在这些的两个盒子40之间，在支撑台44上设置有基板输送工具43，该输送工具43具备设置在上下两段的臂45、46，以及和它们一体的可以进退和转动的支撑基座47。

在臂45、46上形成有支撑基板的4个突起48。突起48由摩擦系数高的合成橡胶制的弹性体构成，可以在基板支撑中防止基板移动和落下。

上述真空室10，可以保持其内部空间在规定的减压气氛中，在其内部进行例如蚀刻处理。关于真空室10在后面详细叙述。

输送室20与真空处理室同样，可以保持在规定的减压气氛中，其中，如图2中所示，在其中配置输送机构50。然后，由该输送机构50在负载锁定室30和3个真空室10之间输送基板。

输送机构50具有设置在基座51的一端，在基座51上设置的可转动的第一臂52、在第一臂52的前端部设置的可转动的第二臂53、在第二臂53上设置的可转动的、支撑基板的叉状基板支撑板54，由内置于基座51的驱动机构驱动第一臂52、第二臂53和基板支撑板54，由此可以输送基板S。此外，基座51可以上下移动，同时也可以转动。

负载锁定室30也与各真空室10和输送室20同样，可以保持在规定的减压气氛中，为了在其中支撑FPD用玻璃基板，配置了具有一对台架32的缓冲架31。

下面，参照图3～图5说明真空室10。图3是表示真空室10的外观的立体图，图4是真空室10展开到中途状态的立体图。该真空室10是一种构成为可用来处理例如外形尺寸为2160mm×2400mm的FPD用玻璃基板的大型室，其外形的尺寸为例如2990mm×3500mm。此外，在图4中，为了便于说明，强调描绘了长边方向的长度(在图6、图8中同样)。

真空室10具有腔室本体10a、设置在该腔室本体10a上面可以自由装卸的盖体10b和使该盖体10b可以相对于腔室本体10a可装卸的装卸机构(不图示)。此外，本体10a和盖体10b都由铝等金属构成。

在开放真空室10的状态，即打开盖体10b的状态下，本体10a，如在图4中所示，作为俯视图大致为矩形的在上面开口的筐体而形成。另一方面，盖体10b作为与本体10a相对应的俯视图大致为矩形的在下面开口的筐体而形成。此外，在图4中为便于说明，省略了例如载置被处理体的载置部和排气部等的室内部件(在图6、图8中同样)。

在本体10a中，从底部65设立的侧壁61a和侧壁61b以及侧壁62a和侧壁62b分别相对设置，侧壁61a、61b，与侧壁62a、62b在横向上相比，形成得长。并且，形成为长边方向的侧壁61a、61b的壁厚L₁比侧壁62a、62b的壁厚L₂小。

同样，盖体10b，以包围顶板66的方式，分别相对设置上部侧壁63a和上部侧壁63b，以及上部侧壁64a和上部侧壁64b，形成为上部侧壁63a和上部侧壁63b的壁厚(与本体10a的侧壁61a、61b的壁厚L₁相同)比上部侧壁64a、64b的壁厚(与本体10a的侧壁62a、62b的壁厚L₂相同)小。

侧壁61a、61b和上部侧壁63a、63b的壁厚L₁，形成为比为了得到作为通常的真空室所需要的强度(作为耐压容器的强度)的壁厚更薄。就是说，使真空室10内处于1×10^-3Pa以下的高真空状态的情况下，设定由大气压向内侧弯曲，产生弯曲的程度的强度。具体地，例如，作为如上述的真空室10的本体10a的外形尺寸，侧壁61a、61b的长度是3500mm，侧壁62a、62b的长度是2990mm，高度是600mm，将侧壁62a、62b的壁厚L₂做成110mm时，侧壁61a、61b的壁厚L₁可以形成为薄至各约60mm。在具有相同大小的内部尺寸的现有的真空室中，作为长边的壁厚需要各120mm，与之相比，大幅度地变薄。

由于如此形成薄的侧壁61a、61b的壁厚L₁，使得真空室10的重量可以大幅度减轻，同时侧壁61a、61b的壁厚L₁变薄，也就是说，可以缩小约(L₂-L₁)×2倍的外形尺寸。此外，如果外形尺寸相同，由于侧壁61a、61b和上部侧壁63a、63b的壁厚L₁形成得薄，可以尽量扩大的真空室10的内部尺寸。因此，可以在大型化的同时，提高对FPD用玻璃基板等的对应的自由度。

在本实施方式中，为了加固厚度薄的侧壁61a、61b的强度，在长边方向的侧壁61a、61b的外壁面上配置有加固板90a、90b。同样，为了加固厚度薄的上部侧壁63a、63b的强度，在长边方向的上部侧壁63a、63b的外壁面上配置有加固板90c、90d。

这些加固板90a、90b、90c和90d，由例如铁等的金属构成，可以用螺钉等固定工具直接可装卸地外装在侧壁61a、61b上。

加固板90a～90d，在例如卡车等的运送工具的车厢内装载真空室10并运送时，能够取下。并且在将真空室10设置在例如FPD制造线上后，可以简单地取下。

如此，通过形成薄的侧壁61a、61b以及上部侧壁63a、63b的壁厚L₁，可以减小运送时的重量和大小，可以谋求对违反运送时的运行限制和削减运输费用的对策。例如在日本国的法令中，当包括包装的输送体的宽度(在矩形处理室中，为短边长度和包装厚度的合计)超过3m时，在高速公路上不能通行，有义务用特殊车辆在夜间运送，需要有前后引导车同行，在通过隧道和桥梁时还需要进行交通整顿，但如果形成薄的侧壁61a、61b和上部侧壁63a、63b的壁厚L₁，可以缩小输送体的宽度，可以压缩包括包装在内的宽度到3m以下，就可以大幅度节省为遵守运送所要求的法令的手续和费用。例如，在图4的例子中，可以缩小(L₂-L₁)×2倍的外形尺寸。在用卡车等运送工具运送时，由于在法令上，在很多情况下有货物的宽度的问题，所以厚度薄的侧壁，优选为长边方向的侧壁61a、61b和上部侧壁63a、63b。

在本实施方式中，在侧壁61a、61b和上部侧壁63a、63b上，分别大致水平地配备一块加固板90a～90d，但也可以在各个壁面上配备两块以上。由于在水平方向上安装加固板90a～90d，如后述，在开放大型真空室10并进行维护等操作时，还可以作为操作者的台阶利用。

再者，加固板90a～90d也可以例如连接侧壁的相对的两个角斜着安装，也可以搭在本体10a和盖体10b两边上进行安装。

图5是真空室10的截面图。真空室10通过本体的侧壁61a、61b、62a、62b的上端与上部侧壁63a、63b、64a、64b的下端相接，使盖体10b组合在本体10a上。在腔室本体10a与盖体10b相接的部分，设置例如O形圈等的密封部件(不图示)，在真空室10内进行处理时，可以抽真空使其中成为气密空间。

在真空室10的内部空间的下方，经过绝缘部件71配置接受器72，在接受器72上放置FPD用玻璃基板S。

在腔室本体10a的侧壁下部，连接排气管道81，在该排气管道81上连接排气装置82。该排气装置82具备涡轮分子泵等真空泵，由此将真空室10的内部空间抽真空构成可形成规定的减压气氛。

在上述接受器72的上方，与该接受器72平行地相对设置具有上部电极功能的喷淋头74。该喷淋头74，用螺钉固定(不图示)配置在其周围的绝缘部件75上，绝缘部件75由在盖体10b内部突出的凸部支撑，用螺钉固定(不图示)。在喷淋头74上，连接有经过配管76将处理气体供给喷淋头74的处理气体供给系统77，使处理气体从设置在喷淋头74下面的多个气体排出孔74a向基板S排出。另一方面，在喷淋头74上面的中央处连接给电棒78，在给电棒78的上端连接匹配器79，在匹配器79上再连接高频电源80。从而在由排气装置82将真空室10的内部空间抽真空到规定的减压状态后，通过由高频电源80经过匹配器79和给电棒78向喷淋头74上施加高频电，在基板S上方的空间中形成处理气体的等离子体，由此对基板S进行蚀刻处理。

下面说明如上构成的真空处理系统的处理操作。首先，进退驱动输送工具43的两个臂45、46，从容纳未处理基板的一方的盒子40(图1左侧的盒子)中一次输入两块基板S到负载锁定室30中。

在负载锁定室30内，由缓冲架31保持基板S，臂45、46退出后，负载锁定室30的大气侧的闸阀关闭。其后，排出负载锁定室30内的气体，将内部减压到规定的真空度。在抽真空结束后，由未图示的定位器进行基板S的位置对准。

基板S被位置对准后，打开输送室20和负载锁定室30之间的闸阀22，由输送机构50将基板S输入输送室20内。将输入输送室20内的基板S接收到输送机构50的基板支撑板54上，输入到规定的真空室10中。然后，基板支撑臂54从真空室10退出，关闭闸阀22。此时，真空室10内，由密封部件(不图示)将真空室本体10a和盖体10b密封，由此可以抽真空。

在真空室10中，在基板S被载置在接受器72的状态下，将真空室10的内部空间减压到规定的压力之后，将从处理气体供给系统77供给的蚀刻处理用的处理气体经过喷淋头74向基板S喷出，同时从高频电源80经过匹配器79和给电棒78向喷淋头74供给高频电，在基板S上的空间中形成等离子体，对基板S进行蚀刻处理。

该蚀刻处理结束后，打开闸阀22，由输送机构50的基板支撑板54接收处理过的基板S，输送到负载锁定室30中。输送到负载锁定室30中的基板S，由输送工具43的臂45、46送入处理过基板用的盒子40(图1右侧的盒子)中。由此就结束了一块基板的一连串处理操作，但这样的操作根据未处理基板用盒子40中所装基板的数量重复进行。

在将这样的处理重复进行例如规定的次数时，需要进行真空室10的维护。在此情况下，由上述的装卸机构(不图示)将真空室10的盖体10b移动至在真空室本体10a正上方的位置，打开真空室10，实施内部的维护等。此时，例如，如在图6中所示，在大型真空室10中，加固板90a、90b可以作为进行维护等的操作者的台阶利用。通过将加固板90a、90b作为台阶，在对大型真空室10进行维护等时，可以在确保操作者安全的同时提高操作效率。此外，在图6中，只图示本体10a，而在完全展开盖体10b的状态下，同样可以将安装的加固板90c、90d用作台阶。

如上述，侧壁61a、61b和上部侧壁63a、63b的壁厚L₁，使真空室10内处于1×10^-3Pa以下的高真空状态下时，设定由大气压产生向内侧弯曲，产成弯曲的程度的强度。例如，在真空室10的整体外形尺寸为3500mm×2990mm×1200mm时，侧壁62a、62b和上部侧壁64a、64b的壁厚L₂取为110mm，而侧壁61a、61b和上部侧壁63a、63b的壁厚L₁取为60mm时，如果安装加固板90a～90d，向内侧弯曲的弯曲量在侧壁61a、61b和上部侧壁63a、63b的中央部最大为2.7mm。

在以送货等为目的运送真空室10时，为了防止在运送中污染室内和吸附水分，还为了保护在真空室10内安装的伸缩部件的伸缩管(bellows)，将内部抽真空。如上述，在设置真空室10的状态下，通过安装加固板90a～90d可以防止由大气压造成的弯曲，而在运送时，为了减小输送尺寸而取下加固板90a～90d，因此在抽真空的状态下不能耐受大气压，有可能发生弯曲。为此，在运送时，需要加固真空室10的侧壁61a、61b和上部侧壁63a、63b的强度的工具。

图7是表示在运输真空室10时截面状态图。在运送时，不安装加固板90a～90d，代之以安装伸缩杆92作为内部加固工具。

如在图7中所示，伸缩杆92分别配备在真空室10中的本体10a相对的侧壁61a和61b的内侧，以及盖部10b相对的上部侧壁63a和63b的内侧。该伸缩杆92的构造为，在内表面刻有螺纹槽的圆筒状管93的内部，拧入刻有螺纹牙的可动棒94。而且以可以通过转动可动棒94来调节整体的长度，同时可以在任意长度上决定位置并固定的方式构成。在伸缩杆92的两端(即管93和可动棒94的端部)，由于嵌入弹性部件95，可以防止与真空室10内表面接触时的滑动，进行紧密结合。

如此，在运送时，将专用的伸缩杆92安装在真空室10内，通过从内侧加固壁厚薄的侧壁61a、61b和上部侧壁63a、63b，可以抗大气压，防止弯曲。由于伸缩杆92安装和取下简单，作为只在运送时的加固工具而使用。

伸缩杆92，如在图8中所示，优选安装在最容易发生弯曲的侧壁61a、61b的中央附近(在上部侧壁63a、63b同样)。虽然在图8中表示了在本体10a上安装两根伸缩杆92的状态，但安装的根数是任意的。再者，作为内部加固工具，并不限于伸缩杆92，也可以使用例如板状的加固部件。

本发明并不限于上述的实施方式，可以有各种变形。例如，虽然在上述实施方式中，表示了将本发明用于等离子体蚀刻装置的情况，但也可以用于灰化和CVD等其它的真空处理中。此外，真空处理并不限定必须为等离子体处理，也可以是其他气体处理，还可以是气体处理以外的真空处理。

此外，本发明的技术思想不仅限于真空室，也可适用于常压下进行处理的处理室，即使该情况下也可以使装置的轻量化和小型化。

进一步地，虽然在上述实施方式中，举出了本体10a和盖体10b相互具有侧壁的构造，但本发明的思想也同样适用于只是本体具有侧壁，与平板状的盖体组合形成处理室的结构。

更进一步，在上述实施方式中，作为被处理体，举出了处理FPD用大型玻璃基板的大型真空室的例子，但并不限于此，本发明的技术思想也可以适用于对半导体晶片等的其他被处理体进行处理的处理室。

Claims

1.一种处理室，是容纳被处理体，在内部进行规定的处理，俯视图为矩形的处理室，其特征在于：

在构成所述处理室的侧壁中，相对的两个侧壁的厚度形成为比另外两个侧壁的厚度薄，并具有对厚度薄的所述相对的两个侧壁进行加固的可装卸的加固部件。

2.一种处理室，是容纳被处理体，在内部进行规定的处理，具有由底部和盖部构成的组合结构，俯视图为矩形的处理室，其特征在于：

在所述底部和所述盖部组合的状态下，在构成所述处理室的侧壁中，相对的两个侧壁的厚度形成为比另外两个侧壁的厚度薄，并具有对厚度薄的所述相对的两个侧壁进行加固的可装卸的加固部件。

3.如权利要求1或2所述的处理室，其特征在于：

厚度薄的所述相对的两个侧壁是长边方向的侧壁。

4.如权利要求1或2所述的处理室，其特征在于：

厚度薄的所述相对的两个侧壁，其厚度不具有在将内部抽成真空的状态下能耐受大气压的强度。

5.如权利要求4所述的处理室，其特征在于：

在真空状态下对被处理体进行处理。

6.如权利要求1或2所述的处理室，其特征在于：

所述加固部件安装在所述处理室外。

7.如权利要求6所述的处理室，其特征在于：

所述加固部件是分别从外侧固定在厚度薄的相对的两个侧壁上的板状部件。

8.如权利要求7所述的处理室，其特征在于：

所述加固部件，从所述相对的两个侧壁向外侧突出延伸，具有台阶的功能。

9.如权利要求1或2所述的处理室，其特征在于：

被处理体是玻璃基板。

10.一种处理室，是容纳被处理体，在内部进行规定的处理的处理室，其特征在于，具有：

俯视图为矩形，在上面开口，在其中具有载置被处理体的载置部的底部；

与所述底部组合形成处理室的盖部，

所述底部由底板和4个侧壁构成，在该4个侧壁中，相对的两个侧壁的厚度形成为比另外两个侧壁薄，并具有对厚度薄的所述相对的两个侧壁进行加固的可装卸的加固部件。

11.如权利要求10所述的处理室，其特征在于：

所述盖部由顶板和4个侧壁构成，在该4个侧壁中，与构成所述底部的所述厚度薄的两个侧壁相接的两个侧壁的厚度形成为比所述盖部的另外两个侧壁的厚度薄，并具有对厚度薄的所述相对的两个侧壁进行加固的可装卸的加固部件。

12.如权利要求11所述的处理室，其特征在于：

所述加固部件分别外装在所述底部和所述盖部上。

13.一种处理装置，其特征在于：

具有如权利要求1～12任一项所述的处理室。

14.如权利要求13所述的处理装置，其特征在于：

使用于平板显示器的制造中。