CN101794709A - 真空装置和基板处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种真空装置和基板处理装置，该真空装置能够抑制保养维修费的增加，其具备：能够使被处理基板(G)处于真空状态下，气密地构成的容器主体(50)；设置在容器主体(50)，使被处理基板(G)出入的开口部(51)；对开口部(51)进行开闭的阀体(61)；和密封板(70)，其以包围开口部(51)的方式形成为框状，在容器主体侧表面(71a)和与该容器主体侧表面(71a)相对的阀体侧表面(71b)的两者上具有框状密封部件(72a、72b)，该密封板(70)装卸自如地安装在开口部(51)的周围。

Description

真空装置和基板处理装置

技术领域

本发明涉及真空装置和基板处理装置，特别涉及气密地密封真空装置的内部的密封部。

背景技术

在以液晶显示器(LCD)为代表的平板显示器(FPD)的制造过程中，对FPD用基板进行蚀刻或成膜等的规定处理。作为实施这样的处理的基板处理装置，已知有具备多个处理室的多腔室类型的基板处理装置(例如，专利文献1)。

多腔室类型的基板处理装置具有搬送室，该搬送室设置有搬送FPD用基板(被处理基板)的搬送装置，在该搬送室的周围具有处理室、交换未处理的基板和处理后的基板的负载锁定室(基板交换室)等。这些搬送室、处理室和负载锁定室是真空装置，这些真空装置使用排气机构进行排气，由此使内部处于规定的减压状态下。

真空装置具有气密地构成的容器主体，在该容器主体上设置有用于使被处理基板出入的开口部。开口部使用闸阀进行开闭。当通过闸阀开闭开口部时，容器主体的内部被气密地密封，使容器主体的内部的压力减压至规定的压力，能够在大气状态和减压状态的相互之间进行变换。闸阀的构造例被记载在上述专利文献1中。

如专利文献1所记载的那样，闸阀具有阀体，阀体密合在容器主体的开口部周围，由此开口部周围被密封。作为密封部件使用O形环。O形环被嵌入在容器主体的开口部周围形成的O形槽中。

专利文献1：日本特开平5-196150号公报

发明内容

阀体在每次开闭闸阀时都与容器主体的开口部周围接触。

另外，每次使容器主体的内部压力在大气状态和减压状态的相互间变换，都对阀体反复施加因大气压产生的应力，因此反复产生一定程度的变形。因此，开口部周围在每次反复大气状态和真空状态时都与阀体摩擦，有可能在开口部周围和阀体产生损伤。

在开口部周围产生损伤时，需要更换容器主体自身。因此，存在使用真空装置的基板处理装置的保养维修费容易增加这样的情况。另外，损伤的产生也成为产生颗粒的原因。

本发明的目的在于提供一种能够抑制保养维修费的增加的真空装置和使用该真空装置的基板处理装置。

本发明第一方面涉及的真空装置具备：能够使被处理基板处于真空状态下，气密地构成的容器主体；设置在上述容器主体，使上述被处理基板出入的开口部；对上述开口部进行开闭的阀体；和密封板，其以包围上述开口部的方式形成为框状，在容器主体侧表面和与该容器主体侧表面相对的阀体侧表面的两者上具有框状密封部件，该密封板装卸自如地安装在上述开口部的周围。

本发明第二方面涉及的基板处理装置具备：能够使被处理基板处于真空状态下，对上述被处理基板进行处理的处理室；能够使上述被处理基板处于大气状态下和真空状态下的两者，交换处理前和处理后的被处理基板的负载锁定室；和能够使上述被处理基板处于真空状态下，在上述负载锁定室和上述处理室之间搬送上述被处理基板的搬送室，上述处理室、上述负载锁定室和上述搬送室中的至少任一个使用上述第一方面涉及的真空装置而构成。

本发明第三方面涉及的真空装置具备：为了使被处理基板处于真空状态下而气密地构成的容器主体；设置在上述容器主体，使上述被处理基板出入的开口部；对上述开口部进行开闭的阀体；和设置在上述开口部的上述阀体侧表面、以包围上述开口部的方式形成的框状密封部件，在上述容器主体的上述阀体侧表面中，比该阀体侧表面所具有的框状密封部件靠向内侧的表面低于比该框状密封部件靠向外侧的表面。

本发明第四方面涉及的基板处理装置具有：能够使被处理基板处于真空状态下，对上述被处理基板进行处理的处理室；能够使上述被处理基板处于大气状态下和真空状态下的两者，交换处理前和处理后的被处理基板的负载锁定室；和能够使上述被处理基板处于真空状态下，在上述负载锁定室和上述处理室之间搬送上述被处理基板的搬送室，上述处理室、上述负载锁定室和上述搬送室中的至少任一个使用上述第三方面涉及的真空装置而构成。

根据本发明，能够提供一种可以抑制保养维修费的增加的真空装置以及使用该真空装置的基板处理装置。

附图说明

图1是概略地表示使用本发明第一实施方式涉及的真空装置的基板处理装置的一个例子的平面图。

图2是沿图1中的2-2线的概略截面图。

图3是表示打开闸阀后的状态的截面图。

图4是密封板的立体图。

图5是表示卸下密封板后的状态的截面图。

图6是表示第一实施方式涉及的真空装置所具有的密封板的变形例的截面图。

图7是表示阀体61的形状变形的图。

图8是表示本发明第二实施方式涉及的密封板的一个例子的截面图。

图9是表示阀体和密封板的接触的图。

图10是表示第二实施方式涉及的密封板的变形例的截面图。

图11是表示第二实施方式涉及的密封板的变形例的截面图。

图12是概略地表示本发明第三实施方式涉及的真空装置的截面图。

图13是概略地表示能够同时收容多个被处理基板的真空装置的截面图。

符号说明

1…基板处理装置

10a、10b…处理部

20…负载锁定室

30…搬送室

50…容器主体

51…开口部

60…闸阀室

61…阀体

70…密封板

71a…容器侧表面

71b…阀体侧表面

72a、72b…框状密封部件

80…埋入部

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。关于所有参照的附图，对相同的部分标注相同的参照符号。

在本发明中，作为被处理基板的一个例子举出FPD用基板，以对该FPD基板实施规定的处理、例如蚀刻或成膜等的处理装置为例进行说明。

(第一实施方式)

图1是概略地表示使用本发明第一实施方式涉及的真空装置的处理装置的平面图。

如图1所示，第一实施方式涉及的处理装置1具备：对被处理基板G实施处理的处理室、在本例中为多个处理室10a、10b；交换处理前和处理后的被处理基板G的负载锁定室20；在负载锁定室20与处理室10a或10b以及处理室10a与处理室10b之间搬送被处理基板G的搬送室30；设置于搬送室30、搬送被处理基板G的搬送装置40。

在本例中，处理室10a、10b、负载锁定室20和搬送室30是真空装置，分别具备能够使被处理基板G处于规定的减压状态下的气密地构成的容器主体50。在容器主体50上设置有使被处理基板G出入的开口部51。

设置在处理室10a、10b的容器主体50上的开口部51，通过闸阀60与设置在搬送室30的容器主体50上的开口部51连接。同样地，设置在负载锁定室20的容器主体50上的开口部51，通过闸阀60与设置在搬送室30的容器主体50上的开口部51连接。在闸阀室60的内部收容有闸阀的阀体61，开口部51通过阀体61进行开闭。在本例中，阀体61构成为与处理室10a、10b的容器主体50和负载锁定室20的容器主体50密合，阀体61密合在各自的开口部51的周围，由此气密地密封容器主体50。

另外，负载锁定室20具有向大气侧、即基板处理装置1的外部开放的开口部51。向外部开放的开口部51用于从外部搬入处理前的被处理基板G、向外部搬出处理后的被处理基板G，通过在大气状态下开放的阀体61进行开闭。

图2是沿着图1中的2-2线的概略截面图。图2表示负载锁定室20的截面和搬送室30的部分截面。其中，图2是关闭闸阀的状态的截面图，图3表示打开闸阀的状态的截面。

如图2所示，本例中的阀体61与设置在负载锁定室20的容器主体50的开口部51密合。在图2和图3中，为了方便起见，对设置在负载锁定室20的容器主体50的大气侧开口部51标注参照符号51a，对减压侧(搬送室30侧)的开口部51标注参照符号51b。

大气侧的开口部51a向大气开放，减压侧(搬送室30侧)的开口部51b与闸阀室60连通。闸阀室60通过框状的密封部件62例如O形环与负载锁定室20的容器主体50连接，闸阀室60与负载锁定室20的容器主体50气密地连接。

另外，闸阀室60也与设置在搬送室30的容器主体50的开口部51连通。闸阀室60通过框状的密封部件63例如O形环与搬送室30的容器主体50连接。由此，闸阀室60与搬送室30的容器主体50气密地连接。

进而，在第一实施方式中，以包围容器主体50的开口部51a和51b的方式形成为框状的密封板70设置在开口部51的周围。图4表示框状的密封板70的立体图。

密封板70在容器主体侧表面71a和与该容器主体侧表面71a相对的阀体侧表面71b的两者上具有框状密封部件72a、72b。框状密封部件72a、72b被嵌入分别形成在容器主体侧表面71a和阀体侧表面71b的密封部件用槽73a、73b的内部。密封板70通过框状密封部件72a与容器主体50连接，由此密封板70气密地与容器主体50连接。阀体61不与容器主体50接触，而与密封板70的阀体侧表面71b接触。阀体61通过框状密封部件72b与密封板70密合，由此气密地密封容器主体50。框状密封部件72b的一个例子是Viton(注册商标)、FLUOROPLUS等氟橡胶O形环。

密封板70装卸自如地安装在设置于容器主体50的开口部51的周围。因此，例如图5所示，密封板70可以从容器主体50上卸下。

密封板70在每次开闭闸阀时都与阀体61接触。另外，每次使容器主体50的内部压力从大气状态变换为减压状态、从减压状态变换为大气状态，阀体61都发生变形。因此，密封板70与阀体61互相摩擦。

这样，由于密封板70与阀体61接触和互相摩擦，所以有可能产生损伤。当在密封板70上产生损伤时，必须进行更换，但因密封板70能够从容器主体50上卸下，所以容易更换。

而且，在阀体与容器主体直接接触的方式的情况下，当在开口部的周围产生损伤时，必须连同容器主体一起更换。

在这点上，在第一实施方式中，可以只更换密封板70，因此不需要更换容器主体50。容器主体50比较昂贵，但密封板70与容器主体50相比就比较便宜了。

因此，根据第一实施方式，能够抑制以处理室、负载锁定室和搬送室等为代表的真空装置的保养维修费的增加。另外，能够得到使用可抑制保养维修费的增加的真空装置的基板处理装置。

另外，在第一实施方式中，在想要进一步抑制密封板70上产生损伤的可能性和伴随损伤的产生而产生颗粒的情况下，可以实施以下的方案。

在密封板70的表面、至少与阀体61和容器主体50互相摩擦的阀体侧表面71b、容器主体侧表面71a上施加硬质耐酸铝，在硬质耐酸铝上实施表面处理、例如氟树脂浸渗处理。由此，与密封板70的表面、构成密封板70的材料例如铝的表面就那样露出的情况相比，能够使密封板70的表面更光滑，能够抑制在密封板70上产生损伤的可能性。

另外，在第一实施方式中，在想要提高由密封板70产生的密封性的情况下，可以实施以下的方案。

例如，使密封板70的容器主体侧表面71a所具有的密封部件72a和阀体侧表面71b所具有的密封部件72b与阀体61的按压方向A平行，并配置在一条直线上。具体地讲，如图6所示，使框状密封部件72a的中心74a与框状密封部件72b的中心74b与阀体61的按压方向A平行，并配置在一条直线上。由此，与框状密封部件72a和框状密封部件72b相互错位配置的情况下相比，在阀体61和容器主体50之间，能够更牢固地夹持密封板70，能够提高由密封板70产生的密封性。

(第二实施方式)

第二实施方式涉及更加减小阀体61和密封板70的摩擦的例子。

阀体61在容器主体50的内部处于减压状态时，承受容器主体50的内部压力和外部压力的压力差。最显著的情况如图7所示，是容器主体50在减压状态下，使阀体61成为大气压的情况。该情况下能够看见气密地密封负载锁定室20的大气侧开口部51a的周围的阀体。

当阀体61的内侧和外侧之间存在大的压力差时，阀体61变形。例如，当阀体61的外侧在大气状态下，内侧为减压状态时，阀体61如图7所示，向着密封板70侧变形为凹形。

在图7中表示了阀体的垂直截面的变形，但负载锁定室20的开口部51a为在水平方向上扩展的开口，因此在阀体的变形中，水平截面的变形大。

为了抑制这种变形，例如实施在阀体的外侧(大气侧)表面安装肋等加强部件等的方案，但不能完全抑制变形。因此，密封板70的阀体侧表面71b中，密封部件72b的内侧表面(表示在图中虚线圆75内所示)与阀体61强烈地摩擦。因此，在虚线圆75所示的部分中容易发生损伤。

图8是本发明第二实施方式涉及的密封板的一个例子的截面图。

在这里，如图8所示，在第二实施方式涉及的密封板70A中，在阀体侧表面71b中，比该阀体侧表面71b所具有的密封部件72b靠向内侧的表面低于比该密封部件72b靠向外侧的表面。由此可以构成为，即使阀体61向密封板70侧变形为凹形，比阀体侧表面71b的密封部件72b靠向内侧的表面也不与阀体61接触，或者几乎不接触。

这样根据第二实施方式，比密封部件72b靠向内侧的表面可以构成为不与阀体61接触，或者几乎不接触，因此可以使阀体61和密封板70的摩擦进一步降低。

另外，摩擦降低的结果是可以不发生损伤，或者更加难以发生损伤，也能够抑制伴随损伤产生而产生颗粒。如果能够抑制颗粒的发生，则能够在更清洁的环境下对被处理基板G进行处理，因此有利于品质良好的FPD等的生产。

另外，第二实施方式可以组合实施上述第一实施方式说明的方案，即、在密封板70的表面、至少与阀体61和容器主体50互相摩擦的阀体侧表面71b、容器主体侧71a上施加硬质耐酸铝，在硬质耐酸铝上实施表面处理的方案，以及使密封部件72a和密封部件72b与阀体61的按压方向A平行，并配置在一条直线上的方案。

另外，第二实施方式的构成，即，使比密封部件72b向内侧的表面低于比密封部件72b向外侧的表面的构成可以适合在容器主体50的开口部51的周围设置密封部件用槽的真空装置。

另外，在第二实施方式中，在想要进一步抑制颗粒的发生的情况下，可以采用如下的方案。

阀体61，当与密封板70密合时，与密封板70的阀体侧表面71b接触。如图9所示，例如，在为第二实施方式涉及的密封板70的情况下，在密封板70的阀体侧表面71b之中，比密封部件72b靠向外侧的表面(图中虚线圆76内所示)与阀体61接触。阀体61和密封板70两者为金属时，有可能由于接触而产生损伤，产生颗粒。

因此，如图10所示，在阀体侧表面71b之中，在比密封部件72b靠向外侧的表面上设置耐磨损性部件77。耐磨损性部件77的一个例子是树脂材料。作为树脂材料的例子，可以列举聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙缩醛(POM)等。

这样，当阀体61与密封板70密合时，在阀体61和密封板70接触的面，在本例中，在阀体侧表面71b之中比密封部件72b靠向外侧的表面上设置耐磨损性部件77，由此阀体61和密封板70两者为金属时，能够防止金属彼此的接触，能够更加抑制颗粒的产生。

进而，在想要使阀体61和耐磨损性部件77的接触面积更小的情况下，如图11所示，可以使阀体侧表面71b所具有的密封部件72b的线径db大于容器主体侧表面71a所具有的密封部件72a的线径da。

这样，通过使密封部件72b的线径db大于密封部件72a的线径da，能够使在阀体侧表面71b之中，比密封部件72b靠向外侧的表面的面积变小，能够使耐磨损性部件77的面积变小。通过使耐磨损性部件77的面积变小，能够使阀体61和耐磨损性部件77的接触面积变得更小。如果阀体61和耐磨损性部件77的接触面积变小，则能够进一步抑制例如在阀体61上产生损伤这样的起因于阀体61自身的颗粒的产生。

此外，即便在使密封部件72b的线径db大于密封部件72a的线径da的情况下，也可以使密封部件72b的中心74b和密封部件72a的中心74b与阀体61的按压方向A平行，并配置在一条直线上。这样，可以提高由密封板70产生的密封性。

(第三实施方式)

第三实施方式涉及使真空装置小型化的例子。

如第一、第二实施方式中所说明的那样，在本发明实施方式中，新设置了密封板70、70A。因此，真空装置相应地变大密封板70、70A的量。

图12是本发明第三实施方式涉及的真空装置的一个例子的截面图。

在此，如图12所示，在第三实施方式中，在容器主体50的开口部51的周围设置有埋入密封板70(或70A)的埋入部80。

这样根据第三实施方式，将密封板70(或70A)埋入在开口部51的周围设置的埋入部80中，因此，密封部件70(或70A)不会从容器主体50突出，或者能够减少突出量，能够促进具有密封板70(或70A)的真空装置的小型化。

另外，第三实施方式中，可以组合实施上述第一实施方式说明的方案和第二实施方式或者第二实施方式说明的方案。

另外，在图12中表示将埋入部80设置在大气侧的开口部51a的周围的例子，但也可以相反地设置在减压侧(搬送室30侧)的开口部51b的周围，也可以设置在开口部51a和51b的两者。

以上，根据第一至第三实施方式说明本发明，但本发明并不限定于上述第一至第三实施方式，可以进行各种变形。

例如，在第一至第三实施方式中，例示了在容器主体内收容一个被处理基板的真空装置，但例如图13所示，容器主体50也可适用于能够同时收容多个被处理基板G的真空装置。

而且，能够同时收容多个被处理基板的容器主体与收容一个被处理基板的容器主体相比，通常是大型的，价格也比较贵。因此，在本发明中，能够同时收容多个被处理基板的容器主体可以更有效地适用于真空装置。

另外，在上述第一至第三实施方式中，作为被处理基板表示了FPD用基板，但被处理基板并不限于FPD用基板，可以使太阳电池用基板或半导体晶片等其它的基板。

Claims (11)

1.一种真空装置，其特征在于，具备：

能够使被处理基板处于真空状态下，气密地构成的容器主体；

设置在所述容器主体，使所述被处理基板出入的开口部；

对所述开口部进行开闭的阀体；和

密封板，其以包围所述开口部的方式形成为框状，在容器主体侧表面和与该容器主体侧表面相对的阀体侧表面的两者上具有框状密封部件，该密封板装卸自如地安装在所述开口部的周围。

2.如权利要求1所述的真空装置，其特征在于：

所述密封板的所述容器主体侧表面所具有的框状密封部件的中心、和所述阀体侧表面所具有的框状密封部件的中心，与所述阀体的按压方向平行并配置在一条直线上。

3.如权利要求1或2所述的真空装置，其特征在于：

在所述阀体侧表面中，比该阀体侧表面所具有的框状密封部件靠向内侧的表面低于比该框状密封部件靠向外侧的表面。

4.如权利要求3所述的真空装置，其特征在于：

在所述阀体侧表面中，比该阀体侧表面所具有的框状密封部件靠向外侧的表面上设置有耐磨损性部件。

5.如权利要求2所述的真空装置，其特征在于：

所述阀体侧表面所具有的框状密封部件的宽度大于所述容器主体侧表面所具有的框状密封部件的宽度。

6.如权利要求1或2所述的真空装置，其特征在于：

在所述容器主体的开口部周围设置有埋入所述密封板的埋入部。

7.如权利要求1或2所述的真空装置，其特征在于：

所述容器主体能够同时收容多个所述被处理基板。

8.如权利要求1或2所述的真空装置，其特征在于：

在所述阀体的与所述密封板侧表面相反的表面安装有用于抑制阀体的变形的加强部件。

9.一种基板处理装置，其特征在于，具备：

能够使被处理基板处于真空状态下，对所述被处理基板进行处理的处理室；

能够使所述被处理基板处于大气状态下和真空状态下的两者，交换处理前和处理后的被处理基板的负载锁定室；和

能够使所述被处理基板处于真空状态下，在所述负载锁定室和所述处理室之间搬送所述被处理基板的搬送室，

所述处理室、所述负载锁定室和所述搬送室中的至少任一个使用权利要求1或2所述的真空装置而构成。

10.一种真空装置，其特征在于，具备：

为了使被处理基板处于真空状态下而气密地构成的容器主体；

设置在所述容器主体，使所述被处理基板出入的开口部；

对所述开口部进行开闭的阀体；和

设置在所述开口部的所述阀体侧表面、以包围所述开口部的方式形成的框状密封部件，

在所述容器主体的所述阀体侧表面中，比该阀体侧表面所具有的框状密封部件靠向内侧的表面低于比该框状密封部件靠向外侧的表面。

11.一种基板处理装置，其特征在于，具备：

能够使被处理基板处于真空状态下，对所述被处理基板进行处理的处理室；

能够使所述被处理基板处于大气状态下和真空状态下的两者，交换处理前和处理后的被处理基板的负载锁定室；和

能够使所述被处理基板处于真空状态下，在所述负载锁定室和所述处理室之间搬送所述被处理基板的搬送室，

所述处理室、所述负载锁定室和所述搬送室中的至少任一个使用权利要求10所述的真空装置而构成。

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