CN100536070C - 真空处理装置 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种真空处理装置，其用于在基片上进行蚀刻处理或喷镀处理，例如用于液晶显示屏(LCD)面板的玻璃上，半导体晶片上，等等，其包括一上盖和一下盖，该上盖和下盖可分离地相互连接形成一真空处理空间；一对下部水平移动单元，该下部水平移动单元分别安装在下盖的各侧；一对上部水平移动单元，该各上部水平移动单元在各自的下部移动单元上可旋转地和上盖连接，以水平方向移动上盖使其从下盖分离；升降单元通过下部水平移动单元支撑并安装在其上，升降单元从下盖分离上盖或通过提升或降低上部水平移动单元使上盖和下盖连接。

Description

真空处理装置
本申请是申请号为200610001041.8的发明专利申请的分案申请。
原案申请日：2006年1月17日。
原案申请号：200610001041.8。
原案发明名称：真空处理装置。
技术领域
本发明涉及一种真空处理装置，尤其涉及用于在基片上进行蚀刻处理或喷镀处理的真空处理装置，例如用于液晶显示屏(LCD)面板的玻璃上，半导体晶片上，等等。
背景技术
所述真空处理装置是一种通过在真空状态下使用物理或化学反应，例如等离子体反应等在基片上进行蚀刻处理或喷镀处理的装置，例如用于液晶显示屏面板的玻璃上，半导体晶片上。
所述真空处理装置包括一真空处理腔，用于在基片上进行蚀刻处理或喷镀处理；和一转移腔，用于将基片从负载锁定腔转移到真空处理腔以及将基片从真空处理腔转移到负载锁定腔。
同时，上述的腔室，特别是所述真空处理装置的真空处理腔需要打开进行保养或维修。
图1是传统的真空处理装置的透视图，其上盖是可开启的。
如图1所示，在真空处理装置中，作为主要处理小面积基片的半导体处理装置，上盖3是从腔体1通过铰链5和气缸7打开的。
但是，如图1所示，其很难完全开启上盖3并在真空处理装置的腔体1中替换安装的内部器件。
特别是，由于在半导体处理装置中用于处理大面积基片所安装的内部器件十分沉重，要使用起重机替换内部器件。然而所述的内部器件不能悬挂在起重机上，因为图1所示的半导体处理装置的上盖3不能翻转。
尽管通过扩大半导体处理装置，图1中的半导体处理装置上盖能以180°角翻转，但缺陷是半导体处理装置的门器件也被扩大，并且半导体处理装置的打开状态不稳定。
图2至图4表示传统真空处理装置另一例子上盖打开过程的透视图。
图2中的真空处理装置，在韩国已公布专利文献NO.10-2001-0067439中公开，其通过提供一旋转提升设备15提升上盖13从腔体11到一预定的高度。并且如图3所示，通过使用一移动设备17将上盖13移动到一可旋转位置。然后如图4所示，通过使用旋转提升设备15打开上盖13。在图2至图4中，移动设备17包括第一移动设备17a，和第二移动设备17b。
同时，由于传统真空处理装置中旋转提升设备和移动设备是组合而成，很难安装旋转提升设备和移动设备。
另外，尽管对高度在确定范围的传统处理装置安装门设备没有较大困难，但在小高度的上盖上直接安装门设备却非常困难。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种真空处理装置，通过一升降单元从下盖分离出上盖，一水平移动单元来水平移动和旋转上盖，使真空处理装置的安装变得容易。
本发明的另一目的是提供一真空处理装置，通过从真空处理腔分隔出水平移动单元和升降单元，来防止由于上盖水平移动引起的震动传播到下盖。
本发明的另一目的是提供一真空处理装置，通过垂直于上盖和用于从下盖分离上盖的转移腔的连接方向上移动上盖，使真空处理装置的安装更有效的利用空间。
为了实现上述目的，本发明提供一真空处理装置，包括一上盖和一下盖，上盖和下盖之间的连接是可分离的来组成真空处理空间；一对下部水平移动单元各自安装在下盖的各侧；一对上部水平移动单元，所述各上部水平移动单元在各下部水平移动单元之上可旋转的和上盖连接，并且在水平方向上移动从下盖分开的上盖；升降单元通过下部水平移动单元支撑并安装在其上，所述升降单元从下盖分离上盖或者通过提升或降低下部水平移动单元连接上盖和下盖。
各个上部水平移动单元包括一上部引导单元在上盖的各侧连接上盖，和一连接到上部引导单元的上部水平移动单元，使水平移动能沿着上部引导单元，该上部水平移动单元连接上盖；以及各个下部水平移动单元包括一下部引导单元，其以水平方向安装在下盖的各边，和一下部水平移动单元连接下部引导单元，使水平移动能沿着下部引导单元。升降单元包括至少一第一提升移动单元、该第一提升移动单元的一末端连接下部引导单元，其另一末端连接上部引导单元，第一提升移动单元提升或降低上部引导单元；和至少一第二提升移动单元、该第二提升移动单元一末端连接下部水平移动单元，其另一末端连接上部移动单元，第二提升移动单元提升或降低上部水平移动单元。
附图说明
图1是表示上盖可打开的传统真空处理装置一实例的透视图。
图2至图4是表示传统真空处理装置另一实例上盖打开过程的透视图。
图5是表示根据本发明第一实施例真空处理装置的透视图。
图6是图5中所示真空处理装置的投影图。
图7是图5中所示真空处理装置的真空处理腔的侧视图。
图8是图5中所示真空处理装置的真空处理腔的投影图。
图9至11是图5中所示真空处理腔打开过程的工作示意图。
图12是图11中所示真空处理腔的透视图。
图13是根据本发明第二实施例真空处理装置真空处理腔的透视图。
图14至17是图13所示真空处理腔打开过程的工作示意图。
图18是根据本发明的真空处理装置真空处理腔的剖面图。
图19是图18所示真空处理装置腔体密封单元的放大剖面图。
图20是图18所示真空处理装置调整后腔体密封单元的放大剖面图。
图21是图18所示真空处理装置另一调整后腔体密封单元的放大剖面图。
图22是图18所示真空处理装置再另一调整后腔体密封单元的放大剖面图。
图23是平行于图18所示真空处理腔和传输腔连接方向的真空处理腔的剖面图。
具体实施方式
在下文中，本发明所述的真空处理装置将参照附图进行详细说明。
本发明所述真空处理装置100由多个真空处理腔200构成，多腔类型用于处理基片比如用于LCD，等离子显示面板(PDP)，有机发光显示屏(OLED)的玻璃，等等。这就是说，如图5和6中所示的真空处理装置100，可能由多个传输腔120和负载锁定腔130组成。
三个用于蚀刻或喷镀的真空处理腔200围绕传输腔120排列。闸门阀102安装在传输腔120和负载锁定腔130之间，传输腔120和每个真空处理腔200之间，和负载锁定腔130的外侧开口上。闸门阀102可以是密闭的或是在各开口选择性开启的。
在负载锁定腔130的外部有两个盒式支撑单元104，在盒式支撑单元104上安置有暗盒108。要进行真空处理的基片106被接收进一个暗盒108中，真空处理完的基片106被接收进另一个暗盒108中。暗盒108可以通过一升降装置140提升或降低，并且只有一个暗盒108可以被安装。在只有一个暗盒108情况下，真空处理完的基片106被返回到同一个暗盒108的空闲空间。
一用于传输基片106的传输装置160被安装在两个暗盒108之间的支撑单元104上。传输装置160由上下排列的臂161，162和一支撑臂161、162的基座163构成，所述臂161，162在基座163上可完整的上升，降落和旋转。四个用于支撑基片106的凸体164排列在臂161、162上。凸体164由弹性材料比如高摩擦系数的合成橡胶制成，用以防止基片106移位或掉落。
各个真空处理腔200可包括一上盖210和一下盖220，其可分离地相互连接构成一真空处理空间，在真空处理空间降压下对基片106进行真空处理。用于真空处理空间降压的泵等被安装在真空处理腔200，为方便起见省略对它们的详细描述。
真空处理装置的传输腔120在真空处理腔200降压下被维持。一传输装置121被安装在传输腔120内。传输装置121在负载锁定腔130和三个真空处理腔200之间传输基片106。传输装置121可由延伸安装在基座122上的第一，第二和第三臂123，124，125构成。
第一臂123的一末端可旋转地连接在基座122上，第二臂124的一末端可旋转地连接在第一臂123的另一末端上，第三臂125的一末端可旋转地连接在第二臂124的另一末端上。第三臂125构成象叉子的形状用来支撑基片106。
第一，第二和第三臂123，124，125通过一个安装在基座122内部的驱动设备(未显示)驱动，并使第三臂125能够传送基片106。基座122的构造使其可以上移、下移和旋转。
负载锁定腔130在真空处理腔200降压下被维持。负载锁定腔130可被向上或向下分隔，待处理的基片106被送入负载锁定腔130的上部，处理后的基片106被送入负载锁定腔130的下部。图6中的查询数字131显示一支撑基片106的支撑平台。安排基片106位置的定位器132安装在负载锁定腔130里。
同时，包括上盖210和下盖220的真空处理装置的真空处理腔200需要被拆开来维持或修理真空处理腔200。
本发明提供各种结构分拆上盖210和下盖220，分拆上盖210和下盖220的各种结构将在下文中详细描述。
图7至12表示根据本发明第一实施例的真空处理装置。
根据本发明第一实施例的真空处理腔200，如图7和8所示，包括一上盖210和一下盖220，上盖210和下盖220可分离地相互连接构成一真空处理空间，一对下部水平移动单元410，所述下部水平移动单元410分别安装在下盖220的各侧；一对上部水平移动单元420，所述各个上部水平移动单元420在各个下部水平移动单元410上可旋转地和上盖210连接，并在水平方向上移动从下盖220上分离的上盖210；升降单元500通过下部水平移动单元410支撑并安装在其上，升降单元500将上盖210从下盖220上分离或通过提升或降低上部水平移动单元420连接上盖210与下盖220。
上盖210和下盖220可分离的相互连接，形成用于真空处理基片106的真空处理空间。一用于支撑下盖220的支撑架可被安装在下盖220之下，所述支撑架可由一系列支撑杆221组成。
同时，上盖210和下盖220可以有一种结构，例如内凹的容器，同时上盖210可以是一平坦的面板，即一盖子。
一对下部水平移动单元410，如图7和8所示，可包括安装在下盖220各侧的下部引导单元411，和连接各自下部引导单元411的下部水平移动部件412，其沿着下部引导单元411水平移动。
一对上部水平移动单元420可包括安装在上盖210各侧的上部引导单元421，和连接各上部引导单元421的上部水平移动部件422，其沿着上部引导单元421水平移动并与上盖210可旋转连接。
一对旋转轴123安装在上盖210的各个末端，各自插入上部水平移动部件422中通过其形成的通孔422a，并且至少有该对旋转轴123之一与驱动旋转轴123旋转的旋转驱动单元450连接。所述旋转驱动单元450，如图5至7所示，可安装在上部水平移动部件422中的一个上。此外，旋转轴123更适于被安装在经过上盖210重心线的某点上，以便更稳固地支撑上盖210。
下部水平移动单元410和上部水平移动单元420的结构可以是导轨和滑块构件或滚筒，架子和小齿轮的组合，链带组合，线性运动导轨等等。
至少下部水平移动单元410和上部水平移动单元420中的一个，如图5至8所示，配有驱动马达430来移动下部水平移动部件412或上部水平移动部件422。
同时，下部水平移动单元410和下盖220的侧壁连接，更优选的是其和下盖220分离，因而防止由于上盖210的水平移动影响到下盖220所引起的振动等。
升降单元500，如图7和8所示，至少一第一提升移动单元510，该第一提升移动单元510一末端和下部引导单元411相连接，该第一提升移动单元510的另一末端和上部引导单元421相连接，该第一提升移动单元510提升或降低上部引导单元421，以及至少一第二提升移动单元520，该第二提升移动单元520的一末端和下部水平移动部件412相连接，该第二提升移动单元520的另一末端与上部水平移动部件422相连接，该第二提升移动单元520提升或降低上部水平移动部件422。
第一提升移动单元510和第二提升移动单元520可以是能上下移动的任何装置，例如气缸或起重螺旋等。
同时，下部引导单元411或下部水平移动部件412可进一步配有用于支撑下部引导单元411或下部水平移动部件412的支撑件530，如图7所示，第一提升移动单元510和第二提升移动单元520可被安装在支撑件530上。
同时，本发明第一实施例中的真空处理腔200上盖210的移动方向，可垂直于上盖210连接邻近腔室的连接方向，例如传输腔120，如图6中箭头所示。
在上盖210在以垂直于上盖210连接传输腔120的连接方向移动的情况下，和上盖210以平行于上盖210连接方向移动的结构相比，真空处理装置节省了空间。
本发明的第一实施例中真空处理装置真空处理腔的开启过程，将参照图9至12进行详细说明。
首先，如图9所示，上盖210通过操作升降单元500被提升并从下盖220上分离，该升降单元500包括第一提升移动单元510和第二提升移动单元520。
并且如图10所示，通过驱动驱动马达430，从下盖220分离的上盖210被水平移动。其中上盖210被水平移动到远大于上盖210旋转半径的位置，因而防止上盖210的旋转被干扰。
对上盖210的水平移动将进行更详细的描述。
驱动马达430被驱动用来移动与下部引导单元411相连接的下部水平移动部件412。通过第二提升移动单元520支撑的上部水平移动部件422依照下部引导单元411的移动一起移动。因此，和上部水平移动部件422相连接的上盖210被水平移动到某一位置。
同时，上盖210被水平移动到某一位置，如图11和12所示，通过旋转驱动单元450旋转。其中上盖210的旋转方向，根据工人便于保养和维修上盖210，可以是顺时针或逆时针，并且上盖210的旋转角度可以是从0到180°。
因为由于驱动马达430等引起的振动等等，当移动上盖210不直接传递到下盖220时，安装在下盖220中的内部装置或其内部环境不会受到振动等的影响。
本发明第一实施例中真空处理装置的结构可以被简化，因为用于旋转，升降和水平移动上盖以及从下盖分离上盖的装置并不作为一组合来构成。
此外，安装一个用来分离上盖，尤其是一个小高度上盖的设备并不困难，因为用来从下盖分离和升降上盖的装置是不安装到上盖的。
此外，本发明第一实施例真空处理装置的上盖应用于旋转轴的压力，可以被分散并且通过用一系列部件来支撑上盖造成上盖在某一方向上倾斜所引起的危险也可以被阻止。
图13至17表示本发明的第二实施例的真空装置。
在下文中，将参照附图，对本发明的第二实施例中的真空处理装置进行详细描述。其中，与第一实施例类似的结构将被省略，并且与第一实施例类似的结构将被标以相同数字。
本发明的第二实施例中的真空处理腔200，如图13所示，包括一上盖210和一下盖220，上盖210和下盖220可分离地互相连接构成真空处理空间，一对水平移动单元710各自连接上盖210的各边，和一对引导单元720，各引导单元720被安装在下盖220各边，引导水平移动单元710的水平移动使水平移动单元710能够移动。
水平移动单元710与引导单元720相连接并能够沿其滑动，并且可包括一个支撑体可旋转地支撑上盖210。其中，该支撑体可与一可滑动连接引导单元720的滑动件相连接。
引导单元720，如图13所示，可包括安装在真空处理腔200一侧的第一引导单元721，例如下盖220，和支撑水平移动单元710的第二引导单元722，其可通过升降单元800提升到第一引导单元721的高度。
第一引导单元721固定在安装到真空处理腔200一侧的第一支撑架730上。其中，第一支撑架730可被固定在真空处理腔200的一侧，或被可移动地安装。如果第一支撑架730是可移动地安装的，真空处理装置100的安装空间可以被有效利用。
第二引导单元722，如图13所示，支撑与升降单元800的一对升降移动单元810相连接的水平移动单元710。
同时，用于第一引导单元721和第二引导单元722和水平移动单元710的连接和驱动可以是任何结构，用来沿着第一引导单元721和第二引导单元722水平移动所述水平移动单元710，例如可以是导轨和滑块部件或轨道，架子和小齿轮的组合，链带组合，线性运动导轨等等。
在另一用于移动水平移动单元710的机械装置的例子中，用旋转轴213与上盖210连接的水平移动单元710，可通过穿透上盖210其中的导向孔(未显示)在上盖210的水平方向上形成，滚珠螺旋轴(未显示)螺旋连接并插入导向孔(未显示)中，以及用来旋转滚珠螺旋轴的驱动马达，从而水平地移动上盖210。
一个驱动单元(未显示)可被安装在水平移动单元710上，因此水平移动单元710可以沿着第一引导单元721和第二引导单元722移动。
升降单元800，如图13所示，可包括至少一升降移动单元810固定到支撑和升降第二引导单元722的第二支撑架830上。
一升降移动单元810，如图13所示，可优选的是一对，一种可升高或下降的装置，例如气缸，液压缸或第一实施例中所述的用伺服马达驱动的起重螺旋。
同时，第二支撑架830可一起支撑下盖220。
本发明的第二实施例中真空处理装置的真空处理腔的开启过程将进行详细描述。
首先，如图14和15所示，第二引导单元722通过驱动升降单元800被提升至第一引导单元721的高度。
如图15所示，当第二引导单元722被提升至第一引导单元721的高度，升降单元800停止驱动，如图16所示，升降单元800被驱动，上盖210被从第二引导单元722移动到第一引导单元721。
如图17所示，当上盖210到第一引导单元721的移动结束，通过驱动旋转驱动单元450，上盖210被旋转。
同时，为了维护和修理真空处理装置，用来从下盖分离上盖的分离过程，包括提升上盖，和在水平移动上盖后旋转上盖。
然而待处理基片的趋势是逐渐扩大，用于处理扩大的基片的真空处理装置需要被扩大，上盖和下盖形成的真空处理空间要被扩大，于是它们的重量增加，结果导致将上盖从下盖分离变得困难。
本发明也提供一真空处理装置，其上盖可从下盖分离而不用提升上盖。
也就是说，本发明中的真空处理腔，可包括一上盖210和一下盖220，上盖210和下盖220相互连接，并在上盖210和下盖220之间形成一个空隙来形成一真空处理空间；一通过密封或开启空隙来密封或开启真空处理空间的腔体密封单元310；和一用于维持空隙的空隙保持单元320，空隙保持单元320被安装到上盖210和下盖220上。
腔体密封单元310，如图18所示，可包括至少一垂直于上盖210在上盖210侧壁安装的连杆312；和一用于密封真空处理空间的密封臂313，该密封臂313连接到连杆312一末端并与上盖210一内表面和下盖220一内表面相接触。
连杆312垂直上盖210沿着上盖210的侧壁安装，可通过一线性运动装置(未显示)上下移动，例如气缸或液压缸。
优选的是，连杆312连接上盖210来密封腔室，以防止真空压力泄漏和等离子体反应。连杆312可由绝缘材料制成来防止真空处理空间中等离子体反应的影响，或者优选的是有绝缘材料涂层在连杆312的表面。
密封臂313根据连杆312的线性移动，通过紧密接触上盖210和下盖220的内表面来密封真空处理空间。
第一和第二密封部件313a，313b可进一步连接密封臂313来增强密封效果，如图18所示，并且包括紧密接触上盖210内表面的第一密封部件313a，和紧密接触下盖220内表面的第二密封部件313b。
同时，密封臂313可由绝缘材料制成以防止真空处理空间中等离子体反应的影响或优选的是有绝缘材料涂层在密封臂313的表面。
同时，一用于使连杆上下移动的导向凹槽211在上盖210的内表面形成。优选的是可在上盖210的边缘形成‘L’形等的阶梯部分。
也就是说，一密封臂接受单元214根据密封臂313的形状形成一定形状，其在上盖210的边缘形成，为了密封臂313与上盖210接触并密封真空处理空间，如图18所示。
图18中的参考数字230表示一进口供来自传输腔的基片106传送进入，该入口230在下盖220上形成用来安装连杆312。
同时，腔体密封单元310的连杆312和密封臂313被安装在下盖220而不是上盖210，如图20所示。其中入口230在上盖210上形成。在图20和22中的参考数字221表示一导向凹槽用来使在下盖220的连杆312能够上下移动，参考数字224表示一密封臂接受单元。
另外，如图21和22所示，腔体密封单元310的密封臂313可以是锥形形状来加强密封效果。
特别地是，密封臂313面对上盖210或下盖220内表面，可优选地有一锥形截面。
其中上盖210或下盖220的内表面有一与密封臂313的锥形截面相一致的倾斜表面。
同时，如图23所示，空隙保持单元320可包括围绕下盖220安装的第一支撑架321，与上盖210相连接的第二支撑架322，和至少一支撑件323，其一末端由第一支撑架321支撑，另一末端支撑并连接第二支撑架322。
第一支撑架321包括从下盖220分离，或与下盖220的外表面连接的分离架。
同时，空隙保持单元320与第一实施例中的上部水平移动单元，下部水平移动单元和升降单元的结构，与第二具体实施例中的导向单元和升降单元的结构，或与韩国专利已公布专利文献No.10-2001-0067439中公开的结构，也如图2至4所示，有相似的结构。
也就是说，第一支撑架321包括一对连接下盖220外壁的导轨，第二支撑架322可旋转地支撑上盖210。
支撑部件323可和一水平移动单元(未显示)相连接，并通过该水平移动单元沿第一支撑架311移动。
其中第一实施例和第二实施例中的升降单元500、800并不需要任何附加的升降功能来从下盖220分离上盖210。
也就是说，如图19至22所示，当需要从下盖220分离上盖210来维护和修理真空处理腔时，密封臂313通过移动连杆312来解封上盖210和下盖220。
当密封臂313解封上盖210和下盖220时，第一实施例和第二实施例中的上盖210可水平移动到某一确定位置，因为上盖210和下盖220在分离状态下维护的，在上盖210和下盖220之间有一空隙。
通过被旋转驱动单元旋转和被暴露到外侧，水平移动的上盖210被维护和修理。
根据上文所述，在维护和修理时，本发明中的真空处理装置使上盖移动而无需升降，防止了由于上盖移动所带来的损害，并且依照本发明所述真空处理装置的结构可以被简化。
本发明中真空处理装置结构可以被简化，因为用于旋转，升降和水平移动上盖以及从下盖分离上盖的装置并不作为一组合来构成。
此外，安装一个分离上盖的装置并不困难，特别是小高度的上盖，因为用来从下盖分离和升降上盖的装置是不安装到上盖的。
此外，本发明真空处理装置的上盖应用到旋转轴的压力，可以被分散并且通过用一系列部件来支撑上盖造成上盖在某一方向上倾斜所引起的危险也可以被阻止。
目前介绍和描述了各种优选实施例，但是在本发明所述精神和范畴下通过理解所述技术可进行多种变化和修改，因此相应地，本发明范畴并不仅仅局限于上文所描述的范围，而要依照下列权利要求及其等同物。

Claims (3)

1.一真空处理装置，其包括：
一上盖和一下盖，该上盖和下盖可分离地相互连接，形成真空处理空间；
一对下部水平移动单元，分别安装在下盖相对侧；
一对上部水平移动单元，各个上部水平移动单元在各个下部水平移动单元上可旋转的和上盖连接，并以水平方向移动上盖从下盖分离；以及
一升降单元通过下部水平移动单元支撑并安装到其上，该升降单元从下盖分离上盖或通过提升或降低上部水平移动单元使上盖和下盖连接。
2.如权利要求1所述的真空处理装置，其中各上部水平移动单元包括一上部引导单元在上盖的每一侧和上盖连接，一上部水平移动部件与上部引导单元连接，用来使上盖的水平移动沿着上部引导单元，上部水平移动部件与上盖连接；以及
各下部水平移动单元，包括一以水平方向安装在下盖各侧的下部引导单元，和一连接下部引导单元的下部水平移动部件，使下盖的水平移动沿着下部引导单元。
3.如权利要求2所述的真空处理装置，其中升降单元包括至少一第一提升移动单元，该第一提升移动单元的一末端连接下部引导单元，其另一末端连接上部引导单元，该第一提升移动单元提升或降低上部引导单元；和至少一第二提升移动单元，该第二提升移动单元的一末端连接下部水平移动部件，其另一末端连接上部水平移动部件，该第二提升移动单元提升或降低上部水平移动部件。
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