CN103858207B - 腔室之间具备反压防止机构的真空处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及由用于处理LCD、OLED、SOLAR等基片的多个腔室构成的真空处理装置，更为详细地讲，涉及在彼此相邻的腔室之间具备用于防止反压的机构的真空处理装置。为此，使具备于腔室之间并给开闭基片出入的狭缝的狭缝阀提供动作所需空间的盒式腔室的压力与进行排气（大气状态）的腔室的压力相同而形成等压，而将密封着形成真空的腔室（真空腔室）侧狭缝的狭缝阀的阀板进一步向真空腔室侧加压使得该阀板贴紧真空腔室侧，从而防止发生因排气腔室与真空腔室的压力差而引起的内漏，因而能够减少基片的不良。

Description

腔室之间具备反压防止机构的真空处理装置

技术领域

本发明涉及由用于处理LCD、OLED、SOLAR等基片的多个腔室构成的真空处理装置，更为详细地讲，涉及在彼此相邻的腔室之间具备了用于防止反压的机构的真空处理装置。

背景技术

通常处理LCD、OLED、SOLAR等的基片的工序大部分具备密封的腔室以使在高真空气氛完成工序的规定的工序例如薄膜蒸镀、蚀刻等的工序等能够得以进行。而且，为了通过这种腔室来提高基片收获率，尤为重要的是，维持腔室内部不被污染。

腔室由在高真空状态下执行规定的基片工序的处理腔室（Process chamber，PM）、加载或卸载基片的装载锁腔室（Load lock chamber，LM）、以及安装于处理腔室与装载锁腔室之间输送基片的传输腔室（Transfer chamber，TM）等构成。

另一方面，在上述的各腔室之间形成有起着用于使基片通过的通道作用的狭缝（slit），并在该狭缝设有开闭狭缝的狭缝阀，从而能够实现狭缝的开闭。

这种狭缝阀实质上开闭构成腔室之间的通道的狭缝，并以包括阀板、驱动器等的形态构成，其中，上述阀板呈与狭缝相同的形状且由大小大于狭缝的开口部的板构成，上述驱动器气动并使连接于阀板侧的轴动作而使阀板升降。

而且，为了密封狭缝2而在阀片1的与狭缝2的接触部位具备O型环3。在利用阀片1而闭锁狭缝2的情况下，阀片1被向腔室侧加压使得O型环3被压缩而密封狭缝。但如图1所示，现有的真空处理装置由于用一个阀板1密封腔室与腔室之间的基片通道即狭缝2，因而在若为了维持彼此相邻的腔室中的某一个腔室为大气压状态而进行注入氮等气体的排气（Vent）工序的情况下，两腔室之间的压力差变得非常大。从而产生将密封狭缝2的阀板1从压力较高的腔室（进行排气的腔室）被挤向压力较低的腔室（维持真空的腔室）侧的力。

此时，在压力较高的腔室为处理腔室PM（进行排气的腔室）的情况下，阀板1由压力差而被挤向输送腔室TM方向从而产生反压。在该情况下，在O型环3与狭缝2的接触面产生微细的缝隙而给相邻的其它腔室的真空带来影响，其结果造成工序不良因而存在产生次品的问题。

尤其，最近的趋势是追求基片的量产，就所使用设备而言，实际情况是在广泛使用一种多处理腔室式真空处理装置，该装置以安装于中央的传输腔室TM为中心，与其相邻的多个处理腔室PM安装于一个设备而同时执行多个工序。

在该情况下，在多个处理腔室中的某一个处理腔室发生问题或者为了定期检修（TM）而在处理腔室执行排气工序的情况下，用作共用腔室的传输腔室须维持真空状态才能使其它处理腔室正常地执行工序。

但在这种多处理腔室中，在某一处理腔室执行排气工序时由于与共用的传输腔室的压力差所导致的反压而在排气中的处理腔室与传输腔室之间发生内漏（inter leak），导致传输腔室的真空破坏从而对进行工序中的其它处理腔室的真空也带来影响，因此，存在给整个工序导致不良的问题。

发明内容

技术课题

本发明的目的在于提供一种腔室之间具备反压防止机构的真空处理装置，该装置防止在真空处理装置中进行腔室的排气工序时在进行排气工序的腔室与与其相邻的其它腔室之间发生因反压而引起的内漏，从而能够减少工序不良。

解决问题方案

本发明所提供的腔室之间具备反压防止机构的真空处理装置具有如下特征。

包括处理腔室、传输腔室、以及装载锁腔室的根据本发明的腔室之间具备反压防止机构的真空处理装置，该装置的特征在于，包括：盒式腔室，其设置于上述各腔室之间，且在彼此相对的两侧分别形成有提供基片出入的通道的狭缝，并在内部提供容纳狭缝阀的空间，该狭缝阀具备各自为了开闭上述狭缝而进行升降动作的第一阀板和第二阀板；排气检测部，其在上述各腔室检测注入排出气体的排气工序；盒式腔室等压部，其由各自连接上述各腔室和盒式腔室的第一和第二旁通管路、以及各自设置于上述第一和第二旁通管路上并在各旁通管路控制气体的流动的第一和第二控制阀构成，且在上述各腔室执行排气工序时在以上述第一和第二阀板分别密封了上述盒式腔室的两侧狭缝的状态下，将已注入上述各腔室的气体旁通至上述盒式腔室而在执行排气工序的腔室与盒式腔室之间造成等压状态；以及控制部，其根据在上述排气检测部所检测的信号判断上述各腔室的排气工序或真空工序而控制上述盒式腔室等压部的气体的流动。

而且，根据本发明的腔室之间具备反压防止机构的真空处理装置，其特征在于，进一步包括连接于上述各腔室而向各腔室注入排出气体的排气阀，上述排气检测部由设置于上述排气阀侧且检测用于使排气阀以打开和关闭状态动作的电信号的排气阀检测传感器构成。

这里，上述狭缝阀进一步包括连接上述第一阀板和第二阀板的连接部件，上述第一阀板和第二阀板由一个驱动机构而同时驱动。

发明效果

本发明在某一腔室执行排气工序时，执行排气工序的腔室（排气腔室）与安装于与其相邻的另一腔室（真空腔室）之间并提供狭缝阀的升降动作空间的盒式腔室彼此以大气压状态构成等压，另一方面，就盒式腔室和真空腔室而言，由于因大气压与真空压力所导致的压力差，使得在盒式腔室内部密封着真空腔室的阀板向真空腔室侧被加压而贴紧真空腔室侧，从而O型环的密闭性（密封）进一步提高，因而发挥能够完全杜绝发生排气腔室与真空腔室之间因反压而引起的内漏的效果。

附图说明

图1是图示了现有真空处理装置中的输送腔室与处理腔室之间的狭缝阀的概念图。

图2是图示了本发明的腔室之间具备反压防止机构的真空处理装置所适用的复合型腔室的俯视图。

图3是图示了本发明的真空处理装置中的处理腔室与传输腔室之间的盒式腔室等压造成部的概念图。

图4是图示了本发明的真空处理装置中的通过控制部的控制流程的控制框图。

图5是图示了本发明的真空处理装置中处理腔室处于排气工序状态时的盒式腔室与传输腔室之间的等压状态的概念图。

图6是图示了本发明的真空处理装置中传输腔室处于排气工序状态时的盒式腔室与处理腔室之间的等压状态的概念图。

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明的一实施例如下。

以下所说明的本发明的处理腔室PM、装载锁腔室LM、传输腔室TM、以及盒式腔室CM，虽然在说明过程中对于它们的构成混合使用附图中所表示的构成符号和简称，但这是为了便于说明而混合使用的，所说明的实质上是相同的构成。

图2是图示了根据本发明的一实施例的腔室之间具备反压防止机构的复合型处理腔室式真空处理装置的俯视图。

如图2所示，根据本发明的真空处理装置，在通常安装于中央而共用的传输腔室20的一侧安装有装载锁腔室30，且另一侧以彼此并列的方式连接有进行基片加工工序的多个处理腔室10。

而且，在各腔室之间分别安装有提供狭缝阀所动作的空间的盒式腔室40，其中，狭缝阀开闭在腔室之间起基片的通道作用的狭缝。

在本发明中具备一种盒式腔室等压造成部，该盒式腔室等压造成部在以盒式腔室40为基准与其相邻的各腔室中，在某一腔室执行排气工序且在另一腔室执行真空工序的情况下，使盒式腔室40维持与执行排气工序的腔室相同的压力状态即等压状态，从而防止执行排气工序的腔室与执行真空工序的腔室之间因压力差而发生内漏。

与此相关的图3是图示了构成本发明的要旨的盒式腔室等压造成部的概念图。

在图3中图示了安装于处理腔室与传输腔室之间的盒式腔室等压造成部，但本发明并不限定于盒式腔室等压造成部具备在处理腔室与传输腔室之间的盒式腔室，当然还能够同样地适用在安装于装载锁腔室与传输腔室之间的盒式腔室。

如图3所示，根据本发明的腔室之间具备反压防止机构的真空处理装置构成为大体上包括：盒式腔室40，其划分彼此相邻的腔室例如传输腔室20与处理腔室10之间，且提供开闭输送基片的通道的狭缝阀的升降动作的空间；盒式腔室等压部，该盒式腔室等压部使盒式腔室40与传输腔室20或处理腔室10中执行排气工序的某一腔室彼此形成等压；排气检测部60，其检测各腔室10、20的排气工序；以及控制部80，其从该排气检测部60接收电信号而控制盒式腔室等压部的动作。

盒式腔室是中空的正六面体形状的壳体，其设置于传输腔室20侧与处理腔室10侧之间，在彼此相对的侧面分别形成有起基片出入的通道作用的狭缝41、42。

在盒式腔室40内部设置有由气压而进行升降动作以能够开闭各狭缝41、42的狭缝阀。

此时，狭缝阀由第一和第二阀板41、42和驱动器（未图示）构成，其中，第一和第二阀板41、42分担设置于盒式腔室40的两侧的各狭缝41、42的开闭，且以垂直姿势彼此相对并通过连接部件43彼此连接成一体，驱动器采用具有结合于连接部件43的中央的轴（未图示）的气压缸方式。这种狭缝阀以彼此通过连接部件43相连的第一和第二片41、42随通过驱动器的驱动的轴的升降动作而同时升降的双密封方式构成。

而且，为了密封盒式腔室40两侧的狭缝41、42而在第一和第二阀片41、42的与各狭缝41、42接触的部位分别具备O型环43。

盒式等压造成部由第一旁通管路71、第二旁通管路72、以及第一和第二控制阀73、74构成，其中，第一旁通管路71连接处理腔室10和盒式腔室40彼此以使气体可在处理腔室10与盒式腔室40之间流动，第二旁通管路72连接传输腔室20和盒式腔室10彼此以使气体可在传输腔室20与盒式腔室10之间流动，第一和第二控制阀73、74分别设置于第一和第二旁通管路71、72上，并将它们所属的各旁通管路71、72的气体的流动通过下述的控制部80的控制信号而控制。

另一方面，为了在执行工序中形成真空状态而在各腔室10、20的连接于各腔室10、20的一侧的真空管路93上分别设置有真空泵94。在真空泵94的前端设置有开闭真空管路93的阀。

而且，在各腔室10、20的另一侧分别安装有用于为了将腔室内部转换成大气压状态而向腔室内部注入排出气体的排气管路91。为了控制排出气体向各腔室10、20流入而在排气管路91分别设置有仅具有开闭功能的排气阀92。

这里，排出气体一般使用反应性较低的氮（N2）。

另一方面，在本发明中安装有处理腔室10和传输腔室20执行排气工序时检测各腔室10、20的排气工序执行与否的排气检测部60。

此时，排气检测部60是设置于各腔室10、20的排气阀92侧并检测用于使排气阀92以打开（open）和关闭（close）状态进行开闭动作的电信号的传感器。

控制部80与安装于各腔室10、20的排气阀检测传感器60和第一和第二控制阀73、74电连接。

与此相关的图4是用于使根据本发明的一实施例的盒式腔室等压造成部动作的控制框图。

如图4所示，控制部80在从各腔室的排气阀检测传感器60接收排气阀92为打开（open）状态的信号的情况下，判断该排气阀92所属的腔室处于排气工序阶段而控制设置于连接相应腔室和盒式腔室的旁通管路71或旁通管路72上的控制阀73或控制阀74以打开（open）状态动作。与此相反，在从各腔室的排气阀检测传感器60接收排气阀92为关闭（close）状态的信号的情况下，判断该排气阀92所属的腔室处于真空工序阶段而控制设置于连接相应腔室和盒式腔室的旁通管路71或旁通管路72上的控制阀73或控制阀74以关闭（close）状态动作。

下面说明如上构成的根据本发明的真空处理装置中旨在某一腔室执行排气工序时防止该腔室与与其相邻的另一腔室之间的反压的动作。

图5是说明了处理腔室PM执行排气工序且传输腔室TM执行真空工序时为了在传输腔室TM与盒式腔室CM之间造成等压而进行的动作的概念图，图6是说明了传输腔室TM执行排气工序且处理腔室PM执行真空工序时为了在处理腔室PM与盒式腔室CM之间造成等压而进行的动作的概念图。

参照图5说明处理腔室PM执行排气工序的工序，在具备了多个处理腔室PM的多腔室中，在其它处理腔室的工序中某一个处理腔室PM发生问题时，或者因定期检修而需要维持处理腔室PM为大气压状态时，执行对处理腔室PM注入氮气的排气工序。

此时，处理腔室10侧的排气阀92为了从外部向处理腔室10注入氮气而处于敞开的状态。而且，就传输腔室20而言，传输腔室20侧的排气阀92为了与其它处理腔室能够连续进行工序之间的作业而处于关闭状态以维持真空状态（参照图3）。

连接于各腔室10、20的排气阀92侧的排气阀检测传感器60各自检测各腔室10、20的排气阀92的打开或关闭状态信号并以电信号发送给控制部80（参照图4）。

控制部80根据各腔室10、20的排气阀检测传感器60的信号判断为处理腔室10执行排气工序且传输腔室20执行真空工序而控制设置于连接处理腔室10和盒式腔室40的第一旁通管路71上的第一控制阀73为打开（open），并控制设置于连接传输腔室20和盒式腔室40的第二旁通管路72上的第二控制阀74为关闭（close）。

由此，流入了处理腔室10的排出气体通过第一旁通管路71流入盒式腔室40，从而处理腔室10和盒式腔室40能够以相同的大气压（Pa）状态维持等压。另一方面，由于第二旁通管路72关闭（close），因而排出气体从盒式腔室40向传输腔室20的流入被阻断，从而盒式腔室40和传输腔室20能够继续维持真空状态的压力（Pv）。

此时，盒式腔室40和传输腔室20由于因大气压（Pa）与真空压力（Pv）而引起的压力差，而向传输腔室20侧加压密封着传输腔室20侧的狭缝的第二阀板52使得第二阀板52与传输腔室20侧贴紧，从而进一步提高O型环43的密闭力（密封），因而全然不会发生内漏。

在上述的处理腔室10的排气工序结束之后重新维持处理腔室10为真空状态而执行工序的情况下，在第一控制阀71是打开（open）状态且第二控制阀72是关闭（close）的状态下使设置于处理腔室10的真空泵（图3的94）运转，从而处理腔室10和盒式腔室40各自处于真空状态。

此后，完成处理腔室10和盒式腔室40的真空之后阀门开始动作时控制部80以关闭（close）第一控制阀73且打开（open）第二控制阀74的方式进行控制以进行后续工序。

作为参考，第二控制阀74在处理腔室10执行工序期间一直维持打开（open）状态。

参照图6，关于传输腔室TM的排气工序进行说明，在为传输腔室TM的情况下，在执行工序时传输腔室TM内部发生问题的情况下例如输送机器人发生问题等的情况下，为了修理和检查输送机器人需要维持传输腔室TM为大气压状态，因而执行对传输腔室TM注入氮气的排气工序。

在该情况下，即便在为了从外部向传输腔室20注入氮气而打开（open）传输腔室20侧的排气阀92的情况下，其它处理腔室10也为了维持用于防止污染的真空状态而继续执行真空工序作业。此时，处理腔室10侧的排气阀92处于关闭（close）状态（参照图3）。

控制部80根据各腔室10、20的排气阀检测传感器60的信号判断为传输腔室20执行排气工序且其它处理腔室10执行真空工序而控制设置于连接处理腔室10和盒式腔室40的第一旁通管路71上的第一控制阀73为关闭（close），并控制设置于连接传输腔室20和盒式腔室40的第二旁通管路72上的第二控制阀74为打开（open）。

由此，流入了传输腔室20的排出气体通过第二旁通管路72流入盒式腔室40，从而传输腔室20和盒式腔室40能够以相同的大气压（Pa）状态维持等压。另一方面，由于第一旁通管路71上的第一控制阀73关闭（close）因而排出气体从盒式腔室40向处理腔室10的流入被阻断，从而盒式腔室40和处理腔室10能够继续维持真空状态的压力（Pv）。

此时，盒式腔室40和处理腔室10由于因大气压（Pa）与真空压力（Pv）而引起的压力差，而向处理腔室10侧加压密封着处理腔室10侧的狭缝的第一阀板51使得第一阀板51与处理腔室10侧贴紧，从而进一步提高O型环43的密闭力（密封），因而全然不会发生内漏。

在上述的传输腔室20的排气工序结束之后重新维持传输腔室20的真空状态而继续执行工序的情况下，在第一控制阀73是关闭（close）且第二控制阀74是打开（open）的状态下使设置于传输腔室20的真空泵（图3的94）运转，从而传输腔室20和盒式腔室40各自处于真空状态。

此后，在完成了传输腔室20和盒式腔室40的真空的状态下，第一控制阀73继续维持关闭（close）状态且第二控制阀74继续维持打开（open）状态而进行后续工序。

这样，在根据本发明的腔室之间具备反压防止机构的真空处理装置中，处理腔室PM执行排气工序时盒式腔室CM与处理腔室PM相同地处于排气状态（大气状态），且传输腔室TM执行排气工序时盒式腔室CM与输腔室TM相同地处于排气状态（大气状态）。其结果，在处理腔室PM或传输腔室TM执行排气工序的情况下，在安装于两腔室之间的盒式腔室CM中，盒式腔室CM在狭缝阀的各阀板密封了两腔室TM、PM的狭缝的状态下成为排气状态（大气状态）而起着缓冲作用，从而能够防止由于因两腔室之间的压力差而引起的反压所导致的腔室之间的内漏。

另一方面，在为装载锁腔室RM的情况下，在从外部流入基片或者向外部输出工序已结束的基片时执行排气工序，而此时用于维持装载锁腔室RM与传输腔室TM之间的盒式腔室CM的等压的构成和方法与上述的用于维持传输腔室与处理腔室之间的盒式腔室的等压的构成和方法相同地适用。

以上利用几个优选实施例说明了本发明，但这些实施例只是例示而已并非限定。本领域技术人员能够理解在不逸出本发明的思想和所附的权利要求书中所公开的权利范围的情况下可以进行各种变化和修改。

Claims (2)

1.一种腔室之间具备反压防止机构的真空处理装置，包括处理腔室、传输腔室、以及装载锁腔室，上述腔室之间具备反压防止机构的真空处理装置，其特征在于，包括：

盒式腔室，其设置于上述处理腔室、传输腔室、以及装载锁腔室之间，且在彼此相对的两侧分别形成有提供基片出入的通道的狭缝，并在内部提供容纳狭缝阀的空间，该狭缝阀具备各自为了开闭上述狭缝而进行升降动作的第一阀板和第二阀板；

排气检测部，其在上述处理腔室、传输腔室检测注入排出气体的排气工序；

盒式腔室等压部，其由各自连接上述处理腔室、传输腔室和盒式腔室的第一和第二旁通管路、以及各自设置于上述第一和第二旁通管路上并在各旁通管路控制气体的流动的第一和第二控制阀构成，且在上述处理腔室以及传输腔室执行排气工序时在以上述第一和第二阀板分别密封了上述盒式腔室的两侧狭缝的状态下，将已注入上述处理腔室以及传输腔室的气体旁通至上述盒式腔室而在执行排气工序的腔室与盒式腔室之间造成相同压力状态；

控制部，其根据在上述排气检测部所检测的信号判断上述处理腔室以及传输腔室正在进行排气工序或真空工序，并根据判断结果而控制上述盒式腔室等压部，以便对提供至处理腔室以及传输腔室的气体的流动进行掌控；以及

排气阀，其连接于上述处理腔室以及传输腔室，从而从外部向处理腔室以及传输腔室注入排出气体，

上述排气检测部由设置于处理腔室以及传输腔室外部的上述排气阀侧且检测用于使上述排气阀以打开和关闭状态动作的电信号的排气阀检测传感器构成。

2.根据权利要求1所述的腔室之间具备反压防止机构的真空处理装置，其特征在于，上述狭缝阀进一步包括连接上述第一阀板和第二阀板的连接部件，上述第一阀板和第二阀板由一个驱动机构而同时驱动。