CN103109363B - 真空处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明在卸载室（16）内与基板（S）相向地设置限制从气体源供给的排出气体的流动的整流板（23），且与整流板（23）的表面相向地设置向卸载室（16）内导入排出气体的导入口（24）。
Description
技术领域
本发明涉及具备在真空状态下对基板进行处理的真空处理室的真空处理装置。
背景技术
以往，例如在半导体制造工序等中，利用种种真空处理装置。作为真空处理装置的一例，列举具备用于通过溅射法、蒸镀法等形成膜的真空处理室的成膜装置。另外，成膜装置具备用于将在真空处理室成膜了的基板向外部运出的卸载室。该卸载室是为了将真空处理室保持为真空，不向大气开放而设置的。具体地说，在真空处理室成膜的基板从真空处理室向真空状态的卸载室被运送，在将真空处理室堵塞后，卸载室恢复为大气压，基板被取出。
这里，在使卸载室恢复到大气压时，通过将所谓的排出气体导入卸载室内，由此真空被逐渐地破坏。另外，也存在被导入到卸载室的排出气体兼有用于冷却基板的作用的情况。
例如，存在在卸载室沿被送入的基板的宽度方向设置排出管，从沿基板的长度方向设置的排出管的多个喷出孔向基板的高度方向中央部分喷出排出气体的装置（参见专利文献1）。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-64478号公报
发明内容
发明要解决的课题
若像这样在将排出气体向卸载室导入时，将排出气体向基板吹出，则存在由于该气体流使得基板变形（振动），产生伤痕、裂纹这样的问题。在专利文献1的装置中，由于以厚重的基板作为处理对象，所以，有可能即使向基板吹出排出气体也没有问题，但是，例如，随着基板的厚度变薄，另外，随着基板大型化，容易产生这样的问题。再有，例如，即使是在相对于玻璃基板吹出排出气体也不会成为问题的情况下，例如，若向硅基板等结晶系的基板吹出排出气体，则存在产生伤痕、裂纹这样的问题的可能性。
这样的问题虽然能够通过抑制被导入卸载室的排出气体的流速来消除，但是，存在生产能力降低，生产性大幅降低这样的问题。
本发明是鉴于上述的情况做出的发明，其目的在于，提供一种不会使生产能力降低，能够有效地抑制基板的伤痕、裂纹的真空处理装置。
用于解决课题的手段
解决上述课题的本发明的第一方式是一种真空处理装置，所述真空处理装置具备在真空状态下对基板进行处理的真空处理室和用于将在该真空处理室处理了的基板向外部运出的卸载室，其特征在于，上述基板在该基板的外周部被支撑于基板保持器的状态下，从上述真空处理室向上述卸载室被运送，在上述卸载室内，限制从气体源供给的排出气体的流动的整流板被设置成与运送到上述卸载室内的基板的表面相向，并覆盖该基板，并且，与上述整流板的表面相向地设有将排出气体向该卸载室内导入的导入口。
在该第一方式中，即使以比较快的流速将排出气体从导入口向卸载室导入，排出气体也通过与整流板碰撞而在流速变缓后在基板的表面附近流动。因此，因排出气体的流动（气体流）而产生的基板的变形（振动）得到抑制。
本发明的第二方式是在第一方式的真空处理装置中，其特征在于，上述整流板分别与上述基板的两面相向地被设置，上述导入口分别与各整流板相向地被设置。
在该第二方式中，由于在基板的两面侧排出气体以大致均匀的流速流动，所以，即使在由气体流向基板施加压力的情况下，也在基板的两面产生同等程度的压力。因此，因排出气体的流动（气体流）而产生的基板的变形（振动）被更切实地抑制。
本发明的第三方式是在第一或第二方式的真空处理装置中，其特征在于，在上述整流板的外周部设有向上述基板侧倾斜的遮檐部。
在该第三方式中，流入基板的表面附近的排出气体的流速被进一步减速。
本发明的第四方式是在第一至第三中的任意一种方式的真空处理装置中，其特征在于，在上述基板保持器上保持多片上述基板，在上述整流板上，在与上述基板间相向的位置设有贯通孔。
在该第四方式中，即使在使用比较大型的基板保持器的情况下，也由于使多个各基板暴露在均匀的流速的排出气体中，因气体流而产生的基板的变形（振动）被更切实地抑制。
发明效果
根据该本发明的真空处理装置，在使卸载室恢复到大气压时，能够不使生产能力降低地向卸载室内导入排出气体，而且，能够有效地抑制基板的伤痕、裂纹的产生。例如，即使是比较容易裂开的结晶系的基板，也能够良好地处理。
附图说明
图1是表示有关本发明的成膜装置的整体结构的概略图。
图2是表示包括有关本发明的基板保持器的成膜装置的运送系统的概略立体图。
图3是表示有关本发明的卸载室的概略结构的剖视图。
图4是表示基板的变形状态的剖视图。
图5是表示有关本发明的整流板的变形例的剖视图。
图6是表示有关本发明的整流板的变形例的俯视图。
图7是表示有关本发明的整流板的变形例的剖视图。
具体实施方式
下面，参照附图，详细地说明本发明的实施方式。
如图1所示，有关本实施方式的成膜装置10是所谓的串联方式的成膜装置，从保持基板S的基板保持器11的运送方向上游侧（图中左侧）开始，依次具备加载锁定室12、加热室13、真空成膜室（真空处理室）14、运送室15、和卸载室16。另外，在加载锁定室12的上游侧及卸载室16的下游侧以及加载锁定室12、加热室13、真空成膜室14和运送室15之间，分别设置门阀17，加载锁定室12、加热室13、真空成膜室14、运送室15以及卸载室16分别具备未图示出的排气构件，被构成为能够将内部保持为真空状态。
在这样的成膜装置10中，首先，将加载锁定室12的上游侧的门阀17打开，将固定了基板S的基板保持器11向加载锁定室12运送，在将门阀17关闭并对加载锁定室12进行了排气后，将加载锁定室12的下游侧的门阀17打开，将基板保持器11向加热室13运送。在加热室13中，由各种加热器（例如，护套加热器）将被固定在基板保持器11上的基板S加热到规定温度。此后，将基板保持器11向真空成膜室14内运送，通过溅射在基板S的表面形成薄膜。在成膜后，将基板保持器11经由运送室15向卸载室16运送。细节将在后面阐述，此后，向卸载室16导入排出气体，卸载室16恢复到大气压。另外，也有在此时由排出气体冷却基板S的情况。而且，在卸载室16恢复到大气压后，从卸载室16的下游侧的门阀17将基板保持器11取出到外部。
这里，在本实施方式的成膜装置10中，在基板保持器11上固定有多片成为处理对象的基板S。通过将该基板保持器11依次从加载锁定室12运送到卸载室16，来一次处理多张基板S。
基板保持器11如图2以及图3所示，形成有收容各基板S的凹部18，在该凹部18的底面形成有使基板S的表面露出的贯通孔19。因此，各基板S以仅外周部与凹部18的底面抵接的状态被保持于基板保持器11。另外，虽然有关本实施方式的基板保持器11是保持多个基板S的基板保持器，但是当然也可以是保持1张基板的基板保持器。
另外，在成膜装置10内沿基板保持器11的运送方向以规定的间隔配置有将多个辊20固定了的轴21。在基板保持器11上固定有一对轨道部件22，基板保持器11经该轨道部件22载置在辊20上。在辊20（轴21）上连接未图示出的马达，通过由该马达使辊20（轴21）旋转，由此将基板保持器11从加载锁定室12连续地运送到卸载室16。
但是，若将这样的基板保持器11向卸载室16运送，则像上述那样，排出气体被导入卸载室16内，卸载室16内恢复到大气压。此时，存在由于排出气体的流动（气体流），使得基板S变形，在基板S上产生伤痕、裂纹的可能性。若像上述那样，以各基板S的外周部与凹部18的底面部抵接的状态被保持在基板保持器11，即、若基板保持器11具备贯通孔19，则容易因气体流在基板S上引起变形，还容易产生与之相伴的伤痕、裂纹。例如，如图4所示，若由于来自上方的气体流，使得在基板S上产生下侧为凸的变形（翘曲），则与贯通孔的周缘部19a对应的部分相对于基板保持器11被强力推压，在该部分特别容易产生伤痕、裂纹。另外，例如，在使用硅基板等结晶系的基板，制造太阳能电池的情况下，由于基板S的厚度非常薄，为100～300μｍ左右，所以，容易产生由气体流造成的基板S的伤痕、裂纹这样的问题。在制造太阳能电池的情况下，还存在由于基板S的表面被损伤，使得效率降低达到几个百分比的程度的情况，抑制基板S的伤痕、裂纹非常重要。
因此，在本发明中，如下面说明的那样，通过向配置在卸载室16内的整流板导入排出气体，抑制因气体流而产生的基板S的变形，防止与之相伴的基板S的伤痕、裂纹。
如图3所示，在卸载室16设置有分别与从真空成膜室14运送的基板保持器11的两面相向的一对整流板23。该整流板23是用于对导入卸载室16内的排出气体的流动进行限制（整流）的部件，由覆盖基板保持器11的大小（覆盖被基板保持器11保持的多个基板S的大小）的平板构成。
而且，用于将排出气体向卸载室16内导入的导入口24分别与这些整流板23相向地被设置。即、在本实施方式中，导入口24分别被设置在卸载室16的上表面以及下表面。另外，虽然省略了图示，但在这些导入口24上经气体管连接着封入有排出气体的气体源。
在这样的卸载室16的结构中，若将从气体源供给的排出气体从各导入口24向卸载室16内导入，则如图3中箭头所示，排出气体碰撞整流板23。据此，排出气体的流速骤然变缓。此后，排出气体沿整流板23的表面向整流板23的外周部流动，从整流板23的外侧流入基板保持器11和整流板23之间。此时，即使被基板保持器11保持的各基板S因气体流而产生些许的变形（振动），变形量也极小。因此，能够有效地抑制以气体流为起因的基板S的伤痕、裂纹的产生。尤其是在对硅基板等结晶系的基板进行成膜处理的情况下，非常有效。
另外，通过使排出气体绕过整流板23的外周部，流入基板保持器11和整流板23之间的空间，排出气体在基板保持器11和整流板23之间的空间大致沿整流板23流动。因此，将因气体流而产生的各基板S的变形（振动）抑制得较小，能够实质性地防止以气体流为起因的基板S的伤痕、裂纹的产生。
再有，在本实施方式中，由于在基板保持器11的两面侧与整流板23一起设置有导入口24，所以，排出气体在基板保持器11的两面侧以大致均匀的流速流动。因此，即使由气体流向基板S施加些许的压力，也是从上下表面施加同等的压力，基板S的变形被抑制得小。
如上所述，根据本发明，即使以比较快的流速将排出气体导入卸载室16内，排出气体也因与整流板23碰撞而使得流速大幅缓慢。因此，不必实质性地使生产能力降低，就能够将卸载室16内恢复为大气压，而且，能够有效地抑制以气体流为起因的基板S的伤痕、裂纹的产生。
这里，若各导入口24与整流板23相向地被设置，则对其位置没有特别限定，但是，在本实施方式中，将各导入口24分别设置在与整流板23的中央部相向的位置。据此，排出气体以大致均匀的流速遍及整流板的周方向流入基板保持器11和整流板23之间。据此，能够更有效地抑制以气体流为起因的基板S的伤痕、裂纹的产生。再有，在由排出气体冷却各基板S的情况下，多个各基板S能够被冷却到大致均匀的温度。
另外，在上述的实施方式中，举例表示了由平板构成的整流板23，但是整流板23的形状并不限定于此。例如，也可以像图5所示那样，在整流板23的外周部设置朝向卸载室16的上下方向中央部倾斜的遮檐部25。据此，向基板保持器11和整流板23之间流入的排出气体的流速更加缓慢，能够进一步抑制以气体流为起因的基板S的伤痕、裂纹的产生。
另外，也可以在整流板23上，像图6以及作为图6的A-A′剖视图的图7所示那样，设置多个输送孔26。在整流板23上设置分布孔26的位置虽未被特别限定，但是，优选设置在与各基板S之间相向的位置。这是因为，若分布孔26与基板S相向地被设置，则存在由于流入分布孔26的排出气体的压力，使基板S大幅变形的可能性。
通过像这样在整流板23上设置分布孔26，例如，即使是在伴随着基板S的大型化，整流板23大型化的情况下，也能够使排出气体以大致均匀的流速流入基板保持器11的中央部和外周部。
另外，虽然分布孔26也可以遍及整流板23的整个面以大致均等的间隔设置，但是，优选越在中央部侧，分布孔26的间隔变得越窄。或者，也可以遍及整流板23的整个面以大致均等的间隔设置分布孔26，越在中央部侧，越使分布孔26的直径大。据此，能够使排出气体大致均等地向卸载室16内整体流动，例如，即使是在由排出气体冷却基板S的情况下，也能够大致均匀地冷却各基板S。
另外，在上述的实施方式中，与这样的整流板23相向地分别设置1个导入口24，但导入口24的数量未被特别限定，也可以相对于一张整流板23设置多个导入口24。
再有，在上述的实施方式中，将导入口24分别设置在基板保持器11的两面侧，但导入口24也可以仅被设置在基板保持器11的一个面侧。即使做成这样的结构，也能够抑制以排出气体的流动为起因的基板S的伤痕、裂纹的产生。
上面，对本发明的实施方式进行了说明，当然，本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内，能够进行恰当地变更。
例如，在上述的实施方式中，作为基板保持器11，举例表示了保持多张基板S的结构，当然，基板保持器11也可以是保持1张基板S的基板保持器。另外，例如在上述的实施方式中，举例表示了将基板S以横置的状态运送的横型的成膜装置，本发明当然也可以用于纵型的成膜装置（真空处理装置）。
符号说明
10：成膜装置；11：基板保持器；12：加载锁定室室；13：加热室；14：真空成膜室；15：运送室；16：卸载室；17：门阀；18：凹部；19：贯通孔；20：辊；21：轴；22：轨道部件；23：整流板；24：导入口；25：遮檐部；26：分布孔；S：基板。
Claims (3)
1.一种真空处理装置，所述真空处理装置具备：
在真空状态下对基板进行处理的真空处理室；和
用于将在该真空处理室处理了的基板向外部运出的卸载室，其特征在于，
上述基板在该基板的外周部被支撑于基板保持器的状态下，从上述真空处理室向上述卸载室被运送，
在上述卸载室内，限制从气体源供给的排出气体的流动的整流板被设置成与运送到上述卸载室内的基板的表面相向，并覆盖该基板，并且，
与上述整流板的表面相向地设有将排出气体向该卸载室内导入的导入口，
上述整流板分别与上述基板的两面相向地被设置，上述导入口分别与各整流板相向地被设置。
2.如权利要求1所述的真空处理装置，其特征在于，在上述整流板的外周部设置有向上述基板侧倾斜的遮檐部。
3.如权利要求1或2所述的真空处理装置，其特征在于，在上述基板保持器上保持多片上述基板，
在上述整流板上，在与上述基板间的位置相向的位置设有贯通孔。
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