CN113394129A - 基片处理装置和基片处理装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供在制冷装置升降时,能够抑制压缩装置与致冷剂输送管的连接固定部的破损的基片处理装置及其制造方法。基片处理装置包括:内部有载置基片的载置台和靶材保持件的处理容器;在其与载置台的下表面之间具有间隙地配置,具有制冷机和与制冷机层叠的制冷载热体的制冷装置;使制冷装置升降的第一升降装置;制冷装置的内部的对间隙供给致冷剂的致冷剂流路;对供给到致冷剂流路的致冷剂进行压缩的压缩装置;以及与作为致冷剂流路口的第一连接固定部和跟压缩装置连通的第二连接固定部连接固定的致冷剂输送管,致冷剂输送管在第一连接固定部与第二连接固定部之间以至少一部分弯曲的状态延伸设置,在第二连接固定部中致冷剂输送管载置于支承部件上。
Description
技术领域
本发明涉及基片处理装置和基片处理装置的制造方法。
背景技术
专利文献1公开有真空处理装置,其包括:真空容器;靶材保持架;基片保持架;通过使基片保持架绕转动轴转动而使基片相对于靶材倾斜的倾斜机构;设置于真空容器的外侧的压缩装置;对基片进行冷却的冷却装置。真空处理装置还包括:在压缩装置与冷却装置之间输送致冷剂的输送部;在真空容器的外侧在不超过规定的曲率半径的状态下收纳输送部的收纳机构。收纳机构包括:连结部,其一端与冷却装置连结,另一端与输送部连结,伴随基片保持架的转动动作而转动;和第1引导部,其伴随连结部的转动动作而以使输送部在不超过规定的曲率半径的范围内弯曲的方式进行引导。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5815743号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明提供基片处理装置和基片处理装置的制造方法,对于通过致冷剂输送管将压缩装置与相对于压缩装置相对地升降的制冷装置相连的基片处理装置,在制冷装置升降时,能够抑制连接固定在与压缩装置相连的连接固定部的致冷剂输送管的破损。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的一个方式的基片处理装置包括:
处理容器,其在内部具有载置基片的载置台和保持靶材的靶材保持件;
制冷装置,以在其与上述载置台的下表面之间具有间隙的方式配置,具有制冷机和与上述制冷机层叠的制冷载热体;
使上述制冷装置升降的第一升降装置;
致冷剂流路,其设置在上述制冷装置的内部,对上述间隙供给致冷剂;
对供给到所述致冷剂流路的致冷剂进行压缩的压缩装置;以及
与第一连接固定部和第二连接固定部这两者连接固定的致冷剂输送管,其中,上述第一连接固定部是上述制冷装置中的上述致冷剂流路的流路口,上述第二连接固定部与上述压缩装置以流体能够流动的方式连通,
上述致冷剂输送管在上述第一连接固定部与上述第二连接固定部之间以至少一部分弯曲的状态延伸设置,
在上述第二连接固定部中,上述致冷剂输送管载置于支承部件上。
发明效果
依照本发明,对于通过致冷剂输送管将压缩装置与相对于压缩装置相对地升降的制冷装置相连的基片处理装置,在制冷装置升降时,能够抑制连接固定在与压缩装置相连的连接固定部的致冷剂输送管的破损。
附图说明
图1是表示实施方式的基片处理装置的一个例子的纵截面图。
图2是将构成基片处理装置的控制装置的硬件结构的一个例子与周边设备一起表示的图。
附图标记说明
10:处理容器
11:靶材保持架
20:载置台
30:制冷装置
31:制冷机
35:制冷载热体
51:致冷剂供给流路(致冷剂流路)
77:第一升降装置
91、92:第一连接固定部
100:致冷剂输送管(第一致冷剂输送管)
110:致冷剂输送管(第二致冷剂输送管)
121、122:第二连接固定部
131、132:支承部件
140:压缩装置
200:基片处理装置
W:基片
T:靶材
G:间隙。
具体实施方式
下面,参照附图,说明本发明的实施方式的基片处理装置及其制造方法。此外,在本说明书和附图中,对实质上相同的构成要素,标注相同的附图标记,由此有时省略重复的说明。
[实施方式的基片处理装置及其制造方法]
参照图1至图2,说明本发明的实施方式的基片处理装置及其制造方法的一个例子。此处,图1是表示实施方式的基片处理装置的一个例子的纵截面图,图2是将构成基片处理装置的控制装置的硬件结构的一个例子与周边设备一起表示的图。
图1所示的基片处理装置200例如是PVD(Physical Vaper Deposition:物理气相沉积)装置,其在形成超高真空且极低温的气氛,执行基于处理气体的基片处理的处理容器10的内部,对作为被处理体的半导体晶片等的基片W形成磁性膜等。此处,超高真空是指例如10﹣5Pa以下的压力气氛,极低温是指﹣30℃以下例如﹣200℃程度的温度气氛。形成在基片W的磁性膜例如能够用于隧道磁阻(Tunneling Magneto Resistance:TMR)元件。
基片处理装置200包括:处理容器10;在处理容器10的内部载置基片W的载置台20;制冷装置30;使载置台20旋转的旋转装置40;使载置台20升降的第二升降装置78;使制冷装置30升降的第一升降装置77。基片处理装置200还包括对致冷剂进行压缩的压缩装置140、和控制制冷装置30、压缩装置140及第一升降装置77等各种装置的控制装置150。此外,图示例的基片处理装置200包括:使载置台20升降的第二升降装置78和使制冷装置30升降的第一升降装置77这两个升降装置,但是载置台20和制冷装置30也可以通过共用的升降装置升降。
在处理容器10的内部,在下方具有载置台20,多个靶材保持件11以相对于水平面具有规定的倾斜角θ的状态固定在载置台20的上方。然后,在各靶材保持件11的下表面安装有不同种类的靶材T。
另外,处理容器10通过使真空泵等的排气装置(未图示)运作,而将其内部减压至超高真空。而且,对处理容器10经由与处理气体供给装置连通的气体供给管(均未图示)供给溅射成膜所需的处理气体(例如,氩(Ar)、氪(Kr)、氖(Ne)等稀有气体、氮(N2)气)。
对靶材保持件11施加来自等离子体产生用电源(未图示)的交流电压或直流电压。当从等离子体产生用电源对靶材保持件11和靶材T施加交流电压时,在处理容器10的内部产生等离子体,处于处理容器10的内部的稀有气体等被离子化,利用离子化的稀有气体元素等对靶材T进行溅射。溅射出的靶材T的原子或者分子沉积在与靶材T相对地保持于载置台20的基片W的表面。
靶材T相对于基片W倾斜,由此能够调整从靶材T溅射出的溅射粒子入射到基片W的入射角,能够提高形成于基片W的磁性膜等的膜厚的面内均匀性。此外,在处理容器10的内部,各靶材保持件11以相同的倾斜角θ设置的情况下,通过使载置台20升降使靶材T与基片W之间的距离t1变化,能够使溅射粒子相对于基片W的入射角变化。所以,载置台20按每个被使用的靶材T进行升降控制,以使得成为对各靶材T适合的距离t1。
靶材T的数量没有特别限定,但是从用一个基片处理装置200将由不同种类的材料形成的不同种类的膜依次成膜的观点出发,优选多个不同种类的靶材T存在于处理容器10的内部。例如,在沉积磁性膜(含有Ni、Fe、Co等铁磁性体的膜)的情况下,作为靶材T的材料,例如能够使用CoFe、FeNi、NiFeCo。此外,作为靶材T的材料,能够使用在上述的材料中混入有其他元素的材料。
在通过制冷机31和制冷载热体35层叠而构成的制冷装置30的上方,配置有载置台20。更详细而言,在与制冷载热体35的上表面之间具有间隙G的状态下配置有载置台20。此外,制冷载热体35也可称为冷连接部(cold link)。
制冷机31保持制冷载热体35,将制冷载热体35的上表面冷却至极低温。从冷却能力的观点出发,制冷机31优选利用GM(Gifford-McMahon:吉福德-麦克马洪)循环的方式。
制冷载热体35固定于制冷机31之上,其上部收纳于处理容器10的内部。制冷载热体35由热传导性高的铜(Cu)等形成,其外形呈大致圆柱状。制冷载热体35以其中心与载置台20的中心轴CL一致的方式配置。
在制冷载热体35和制冷机31的内部配置有:致冷剂供给流路51(致冷剂流路的一个例子),其对制冷载热体35与载置台20之间的间隙G供给致冷剂(冷却气体);和致冷剂排出流路52(致冷剂流路的一个例子),其排出由于来自载置台20的传热而升温了的致冷剂。而且,致冷剂供给流路51和致冷剂排出流路52分别固定在处于制冷机31的壁面的第一连接固定部91、92。第一连接固定部91、92分别与第一致冷剂输送管100和第二致冷剂输送管110(均为致冷剂输送管的一例)连接。
从致冷剂供给装置(未图示)供给的、由压缩装置140压缩了的致冷剂,在第一致冷剂输送管100中在Y1方向上被压力输送,经由制冷装置30的内部的致冷剂供给流路51被供给到间隙G。
另一方面,从间隙G排出的致冷剂,在致冷剂排出流路52中在Y3方向上流通,经由第二致冷剂输送管110被排出到致冷剂排气装置(未图示)。此外,致冷剂供给流路和致冷剂排出流路可以由相同的流路形成。作为为冷却载置台20而被供给到间隙G的致冷剂,适宜使用具有高热传导性的氦(He)气。经由致冷剂供给流路51对间隙G供给致冷剂,由此能够将载置台20冷却至极低温。此外,关于致冷剂,也可以代替冷却气体,而使用热传导性的良好的热传导润滑脂。
载置台20具有载置基片W的上方的第一板21和下方的第二板22层叠而成的结构,任一板都由热传导性高的铜(Cu)形成。第一板21包含静电吸盘,静电吸盘具有埋设于电介质膜内的吸盘电极23。对吸盘电极23经由配线25施加规定的电位。依照该构成,能够用静电吸盘吸附基片W,将基片W固定在载置台20的上表面。此外,载置台20除了第一板21和第二板22的层叠体之外,可以为由一个板形成整体的结构,也可以为通过烧结等整体成形为一体的结构。
另外,在载置台20形成有上下贯通第一板21和第二板22的贯通孔26。贯通孔26与处于载置台20的下方的间隙G连通,被供给到间隙G的致冷剂经由贯通孔26在Y2方向上被供给到载置台20(静电吸盘)的上表面与基片W的下表面之间。由此,能够将致冷剂、制冷载热体35所具有的冷量高效地传递到基片W。此外,图示例表示了在致冷剂供给流路51中流通的致冷剂经由贯通孔26被供给到基片W的下表面,经由贯通孔26被排出的致冷剂在致冷剂排出流路52中流通而被排出的方式,不过也可以为其他的致冷剂的供给和排出的方式。例如,也可以对贯通孔26设置与致冷剂供给流路51、致冷剂排出流路52不同的独立的致冷剂流路,经由该独立的致冷剂流路,进行借助于贯通孔26的致冷剂的供给、排出。
在构成载置台20的第二板22的下表面形成向制冷载热体35侧突出的凸部24。图示例的凸部24是包围载置台20的中心轴CL的圆环状的凸部。凸部24的高度例如能够设定为40mm至50mm,凸部24的宽度例如能够设定为6mm至7mm。此外,凸部24的形状没有特别限定,但是从提高与制冷载热体35之间的热交换效率的观点出发,优选使表面积变大的形状。例如,凸部24可以为其外表面起伏的形状,也可以对凸部24的外面通过喷砂处理等实施了凹凸加工。任一者都能够增大凸部24的表面积,能够提高与制冷载热体35之间的热交换效率。
在制冷载热体35的上表面,即与载置台20所具有的凸部24相对的面形成有供凸部24间隙嵌合(遊嵌)的凹部37。图示例的凹部37具有包围载置台20的中心轴CL的圆环状。凹部37的高度可以与凸部24的高度相同,例如可以为40mm至50mm。此外,凹部37的宽度例如可以为比凸部24的宽度稍宽的宽度,例如优选为7mm至9mm。此外,凹部37的形状优选与凸部24的形状对应地设定。例如,在凸部24的外面为起伏的形状的情况下,优选凹部37的内表面也为对应的起伏形状。此外,在凹部37的内面也优选通过喷砂处理等实施了凹凸加工,通过这样的凹凸加工,凹部37的表面积变大,能够提高与载置台20之间的热交换效率。
在凹部37间隙嵌合了凸部24的状态下,在凹部37与凸部24之间形成间隙G。
载置台20由外筒63支承。外筒63以覆盖制冷载热体35的上部的外周面的方式配置,其上部进入处理容器10的内部,在处理容器10的内部支承载置台20。外筒63包括具有比制冷载热体35的外径稍微大的内径的圆筒部61、和在圆筒部61的下表面向外径方向延伸的凸缘部62,圆筒部61直接支承载置台20。圆筒部61和凸缘部62例如由不锈钢等金属形成。
凸缘部62的下表面与隔热部件64连接。隔热部件64具有与凸缘部62同轴地延伸的大致圆筒状,固定于凸缘部62的下表面。隔热部件64由氧化铝等陶瓷形成。在隔热部件64的下表面设置有磁性流体密封部69。
磁性流体密封部69具有旋转部65、内侧固定部66、外侧固定部67和加热部68。旋转部65具有与隔热部件64同轴地延伸的大致圆筒状,固定在隔热部件64的下表面。换言之,旋转部65经由隔热部件64与外筒63连接。依照该构成,外筒63所有的冷量向旋转部65的导热由隔热部件64遮断,能够抑制磁性流体密封部69的磁性流体的温度降低而密封性能恶化,或者发生结露。
内侧固定部66隔着磁性流体设置于制冷载热体35与旋转部65之间。内侧固定部66具有其内径比制冷载热体35的外径大,其外径比旋转部65的内径小的大致圆筒状。外侧固定部67隔着磁性流体设置于旋转部65的外侧。外侧固定部67具有其内径比旋转部65的外径大的大致圆筒状。加热部68埋入在内侧固定部66的内部,对整个磁性流体密封部69进行加热。依照该构成,能够抑制磁性流体密封部69的磁性流体的温度降低而密封性能恶化,或者发生结露。依照上述的构成,在磁性流体密封部69中,旋转部65能够相对于内侧固定部66和外侧固定部67在气密状态下旋转。即,外筒63经由磁性流体密封部69被可旋转支承。
在外侧固定部67的上表面与处理容器10的下表面之间设置有大致圆筒状的波纹管75。波纹管75是在上下方向上可伸缩的金属制的蛇腹结构体。波纹管75包围制冷载热体35的上部、外筒63的下部和隔热部件64,将可减压的处理容器10的内部空间与处理容器10的外部空间分离。
在磁性流体密封部69的下方设置有滑环73。滑环73具有包含金属环的旋转体71和包含刷子的固定体72。旋转体71具有与磁性流体密封部69的旋转部65同轴地延伸的大致圆筒状,固定于旋转部65的下表面。固定体72具有其内径比旋转体71的外径稍大的大致圆筒状。滑环73与直流电源(未图示)电连接,将从直流电源供给的电能经由固定体72的刷子和旋转体71的金属环供给到配线25。依照该构成,能够不在配线25产生转矩等地从直流电源对吸盘电极施加电位。构成滑环73的旋转体71安装于旋转装置40。此外,滑环可以为刷子结构以外的结构,例如,可以为非接触供电结构、具有无水银或导电性液体的结构等。
旋转装置40是具有转子41和定子45的直接驱动式电机。转子41具有与滑环73所有的旋转体71同轴地延伸的大致圆筒状,固定于旋转体71。定子45具有其内径比转子41的外径大的大致圆筒状。依照以上的构成,当转子41旋转时,旋转体71、旋转部65、外筒63和载置台20相对于制冷载热体35向X3方向相对地旋转。此外,旋转装置也可以是直接驱动式电机以外的方式,可以为具有伺服电机和传递带的方式等。
另外,在制冷机31和制冷载热体35的周围设置有具有真空隔热双层结构的隔热体74。在图示例中,隔热体74设置于制冷机31与转子41之间以及制冷载热体35的下部与转子41之间。依照该构成,能够抑制制冷机31和制冷载热体35的冷量被传递到转子41。
另外,制冷机31固定在可升降地安装于第一升降装置77的第一支承台70A的上表面。另一方面,旋转装置40、隔热体74固定在可升降地安装于第二升降装置78的第二支承台70B的上表面。而且,在第一支承台70A的上表面与第二支承台70B的下表面之间设置有包围制冷机31的大致圆筒状的波纹管76。波纹管76也与波纹管75同样是在上下方向上可伸缩的金属制的蛇腹结构体。
另外,可以在制冷机31和制冷载热体35的周围设置第二冷却气体供给部(未图示),其供给与在致冷剂供给流路51中流通的冷却气体(例如,第一冷却气体)不同的冷却气体(例如,第二冷却气体)。该第二冷却气体供给部对制冷载热体35与外筒63之间的空间供给第二冷却气体。该第二冷却气体是热传导率与在致冷剂供给流路51中流通的第一冷却气体不同的气体,优选热传导率相对较低的气体,由此能够使第二冷却气体的温度与在致冷剂供给流路51中流通的第一冷却气体的温度相比相对地变高。由此,能够防止从间隙G漏出到侧旁的空间的第一冷却气体侵入磁性流体密封部69。换言之,第二冷却气体作为从间隙G漏出的第一冷却气体的逆流(counterflow)发挥作用。依照该构成,能够抑制磁性流体密封部69的磁性流体的温度降低而密封性能劣化,或者发生结露。此外,从提高作为逆流的功能的观点出发,从第二冷却气体供给部供给的第二冷却气体的供给压力,优选为与在致冷剂供给流路51中流通的第一冷却气体的供给压力大致相同或者稍高的压力。此外,作为第二冷却气体能够使用氩气或氖等的低沸点气体。
在制冷载热体35的上部设置有用于检测间隙G等的温度的温度传感器82和用于检测间隙G等的压力的压力传感器83。作为温度传感器82例如能够使用硅二极管温度传感器、铂电阻温度传感器等的低温用温度传感器。由温度传感器82和压力传感器83测量出的测量数据被即时发送到控制装置150。
另外,基片处理装置200的构成要素中的制冷装置30构成为通过第一升降装置77在X1方向上可升降,制冷装置30和处理容器10以外的其他构成要素构成为通过第二升降装置78在X2方向上可升降。
通过用第一升降装置77使制冷装置30升降,能够消除载置台20与制冷载热体35之间的间隙G变化。具体而言,制冷载热体35因其冷量而收缩数mm程度,间隙G的高度(或者宽度)可能因该热收缩而变化。在成膜处理时,制冷载热体35相对于以规定高度固定的载置台20发生热收缩而间隙G变化时,用第一升降装置77对制冷装置30精细地进行升降控制。通过该控制,能够一边消除间隙G的变化,维持初始的间隙G,一边持续进行成膜处理。
另一方面,用第二升降装置78使例如载置台20在处理容器10的内部升降,由此能够调整靶材T与基片W之间的距离t1。该距离t1的调整能够根据被使用的靶材T的种类而适当改变。使载置台20升降对距离t1进行调整时,由控制装置150执行第一升降装置77和第二升降装置78的同步控制。通过由该控制装置150进行的第一升降装置77和第二升降装置78的同步控制,能够在载置台20与制冷装置30维持初始的间隙G的状态下,控制这两者的升降。
控制装置150由计算机构成。如图2所示,控制装置150包括通过连接总线彼此连接的CPU(Central Processing Unit:中央处理器)151、主存储装置152、辅助存储装置153、输入输出接口154和通信接口155。主存储装置152和辅助存储装置153是计算机可读取的存储介质。此外,上述的构成要素可以分别单独地设置,也可以不设置一部分的构成要素。
CPU151也被称为MPU(Microprocessor:微处理器)或处理器,可以是一个处理器,也可以是多处理器。CPU151是进行控制装置150的整体控制的中央运算处理装置。CPU151例如能够将存储于辅助存储装置153的程序在主存储装置152的作业领域可执行地展开,通过程序的执行来进行周边设备的控制,提供与规定的目的相应的功能。主存储装置152存储CPU151执行的计算机程序和CPU151处理的数据等。主存储装置152例如包含闪存、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory:只读存储器)。辅助存储装置153收纳能够读写各种程序和各种数据的存储介质,也被称为外部存储装置。辅助存储装置153例如收纳OS(Operating System:操作系统)、各种程序、各种表格等,OS例如包含与经由通信接口155连接的外部装置等进行数据交接的通信接口程序。辅助存储装置153例如被用作辅助主存储装置152的存储区域,存储CPU151执行的计算机程序、CPU151处理的数据等。辅助存储装置153是包含非易失性半导体存储器(闪存、EPROM(ErasableProgrammable ROM:可擦除可编程只读存储器))的硅盘、硬盘驱动器(Hard Disk Drive:HDD)装置、固态驱动装置等。此外,作为辅助存储装置153例示CD驱动装置、DVD驱动装置、BD驱动装置之类的可插拔的存储介质的驱动装置。作为可插拔的存储介质,例示有CD、DVD、BD、USB(Universal Serial Bus:通用串行总线)存储器、SD(Secure Digital:安全数字)存储卡等。通信接口155是与控制装置150连接的网络的接口。输入输出接口154是在与控制装置150连接的设备之间进行数据的输入输出的接口。输入输出接口154例如与键盘、触摸面板和鼠标等的定点设备、麦克风等的输入设备等连接。控制装置150经由输入输出接口154接收来自操作输入设备的操作者的操作指示等。此外,输入输出接口154例如与液晶面板(LCD:Liquid Crystal Display,液晶显示器)、有机EL面板(EL:Electro luminescence,有机发光)等的显示器件、打印机、播放器等的输出器件。控制装置150经由输入输出接口154输出由CPU151处理的数据和信息、存储在主存储装置152、辅助存储装置153中的数据和信息。此外,温度传感器82、压力传感器83可以通过有线方式与输入输出接口154连接,也可以通过网络与通信接口155连接。
控制装置150控制各种周边设备的动作。该周边设备包括致冷剂供给装置145、压缩装置140、致冷剂排出装置147、制冷装置30、旋转装置40、第一升降装置77、第二升降装置78、温度传感器82、压力传感器83、排气装置85和处理气体供给装置87等。CPU151按照收纳于ROM等的存储区域的方案,执行规定的处理。在方案中设定了与处理条件相应的基片处理装置200的控制信息。控制信息例如包含气体流量和/或处理容器10内的压力、处理容器10内的温度、载置台20的温度、供给到间隙G的致冷剂的温度、间隙G的高度和宽度、各种处理时间等。
控制装置150基于由温度传感器82和压力传感器83检测的检测数据(监视信息),控制致冷剂供给装置145、压缩装置140、致冷剂排出装置147和制冷装置30,以将间隙G维持为初始的温度和压力。
控制装置150通过对第一升降装置77进行升降控制,在因制冷载热体35的热收缩而间隙G的高度(或者宽度)变化时,使制冷装置30精细地升降以使消除该间隙G的变化。该制冷载热体35的热收缩是由于从制冷机31对制冷载热体35传递冷量、致冷剂在致冷剂供给流路51中流通而导致的。通过用控制装置150维持初始的间隙G,能够一边将基片W控制为所希望的温度,一边持续进行成膜处理。
而且,控制装置150对第一升降装置77和第二升降装置78进行同步控制。通过该同步控制,一边维持初始的间隙G,一边使载置台20(和制冷装置30的上部)在处理容器10的内部升降,进行适合于被使用的靶材T的靶材T与基片W之间的距离t1的调整。
接着,返回图1,详细说明将第一连接固定部91、92与压缩装置140、致冷剂排出装置(未图示)连接的第一致冷剂输送通路100和第二致冷剂输送通路110,以及收纳第一致冷剂输送通路100和第二致冷剂输送通路110的壳体120。
第一致冷剂输送通路100将跟致冷剂供给装置(未图示)连通的压缩机等压缩装置140与配置在制冷装置30的内部的致冷剂供给流路51相连。第一致冷剂输送通路100具有作为大致L形弯管的第一硬管101(或者硬管)和与第一硬管101的端部连接并在铅垂方向上延伸设置的第二挠性管102(或者挠性管、软管(flexible hose))。第一致冷剂输送通路100还具有作为连接第二挠性管102的U形弯管的第二硬管103和连接第二硬管103的长条的第一挠性管104。此外,在图示例中,为了在第二升降装置78等的侧旁图示第一致冷剂输送通路100,以第一硬管101在侧旁较长的方式示出,但是实际的第一硬管101能够使用在侧旁不长的大致L形的管,这对于构成第二致冷剂输送通路110的第一硬管111也是相同的。
第一硬管101的一端与作为制冷装置30中的致冷剂供给流路51的流路口的第一连接固定部91连接固定。此外,第一挠性管104的一端连接到第二连接固定部121。第二连接固定部121与另外的硬管105连接,硬管105还连接到第三连接固定部123。第三连接固定部123还与另外的硬管106连接,硬管106连接到压缩装置140。
第一致冷剂输送通路100中的尤是其长条的第一挠性管104以有曲率的状态(弯曲的状态)收纳于铝等的钢制的壳体120。以弯曲的状态延伸设置的第一挠性管104以其曲率半径R比与材质等相应的破损界限的曲率半径的阈值大的状态收纳于壳体120。
从压缩装置140压力输送来的致冷剂经由硬管106、105,经由第一致冷剂输送管100在Y1方向上被供给到处于制冷装置30的内部的致冷剂供给流路51,经由致冷剂供给流路51被供给到间隙G。
另一方面,第二致冷剂输送通路110将致冷剂排出装置(未图示)与配置在制冷装置30的内部的致冷剂排出流路52相连。第二致冷剂输送通路110也与第一致冷剂输送管100同样地具有作为大致L形弯管的第一硬管111和与第一硬管111的端部连接并在铅垂方向上延伸设置的第二挠性管112。第二致冷剂输送通路110还具有作为连接第二挠性管112的U形弯管的第二硬管113和连接到第二硬管113的长条的第一挠性管114。
第一硬管111的一端与作为制冷装置30中的致冷剂排出流路52的流路口的第一连接固定部92连接固定。此外,第一挠性管114的一端连接到第二连接固定部122。第二连接固定部122与另外的硬管115连接,硬管115连接到致冷剂排出装置(未图示)连接。第一连接固定部91、92和第二连接固定部121、122例如通过将二个半分管螺纹紧固等而形成,在内部设有贯通孔(均未图示)。而且,该贯通孔与各种硬管、挠性管的端部嵌合。
第二致冷剂输送通路110中的长条的第一挠性管114也与第一挠性管104同样地以有曲率的状态收纳于壳体120。
从致冷剂排出流路52排出的致冷剂经由第二致冷剂输送通路110经硬管115在Y3方向上被排出到致冷剂排出装置。
在图示例中,第一致冷剂输送管100和第二致冷剂输送通路110中的第二挠性管102、112、第一挠性管104、114的一部分及第二硬管103、113,从壳体120的顶部起配置于外部。此外,第一致冷剂输送管100和第二致冷剂输送通路110全部可以收纳在壳体120的内部。
第一致冷剂输送管100和第二致冷剂输送通路110的大部分收纳于壳体120,由此,能够用壳体120保护第一致冷剂输送管100和第二致冷剂输送通路110。此外,壳体120的整体形状如图示例所示呈与弯曲的第一致冷剂输送管100和第二致冷剂输送通路110的线形相应的大致L形,是有余量地收纳第一致冷剂输送管100和第二致冷剂输送通路110,并且整体尺寸尽可能小的形状。
在壳体120的内部,例如在壳体120的壁面安装有支承部件131、132。支承部件131、132支承构成第一致冷剂输送管100和第二致冷剂输送通路110的第一挠性管104、114的端部,更具体而言支承第一挠性管104、114与第二连接固定部121、122连接固定的端部的一定区域(长度t2的范围)。支承部件131、132例如为与壳体120相同的钢制的部件,通过螺纹件或焊接而连接于壳体120的壁面。此处,由支承部件131、132支承的第一挠性管104、114的端部的一定区域的长度t2能够设定为2、3cm至50cm程度的范围。
支承部件131、132从下方支承第二连接固定部121、122和第一挠性管104、114的端部的一定区域。
如上所述,制冷装置30为了消除因制冷载热体35的热收缩导致的间隙G的变化,通过第一升降装置77在X1方向上升降。此外,载置台20通过第二升降装置78在X2方向上升降时,制冷装置30为了将间隙G维持为一定,通过第一升降装置77在X1方向上升降。如上所述,在制冷装置30升降时,与第一连接固定部91、92连接的第一致冷剂输送管100和第二致冷剂输送通路110也同步地在X4方向和X5方向上升降。
另一方面,压缩装置140、致冷剂排出装置(未图示)固定于地面,第二连接固定部121、122经由硬管105、106、115固定于压缩装置140、致冷剂排出装置。
所以,随着制冷装置30的升降而第一致冷剂输送管100和第二致冷剂输送通路110升降时,与第二连接固定部121、122连接固定的第一挠性管104、114的端部(连接固定部),相对于间接地固定在压缩装置140、致冷剂排出装置的第二连接固定部121、122相对位移。由于该第一挠性管104、114的端部的相对位移,弯曲和剪切作用在第一挠性管104、114的端部及其附近,由于反复的弯曲和剪切,第一挠性管104、114的端部及其附近可能破损。
在基片处理装置200中,在壳体120的内部安装支承部件131、132,支承部件131、132支承第二连接固定部121、122和与该第二连接固定部121、122连接固定的第一挠性管104、114的端部的一定区域。依照该结构,在制冷装置30升降时,第一致冷剂输送管100和第二致冷剂输送通路110的大致整个区域同步地升降的情况下,与第二连接固定部121、122连接固定的第一挠性管104、114的端部升降被消除。其结果是,能够消除弯曲和剪切作用在与第二连接固定部121、122连接固定的第一挠性管104、114的端部及其附近的情况,能够防止第一挠性管104、114的破损。
另外,第一致冷剂输送管100和第二致冷剂输送通路110包括在铅垂方向上延伸设置的第二挠性管102、112,由此,第二挠性管102、112能够吸收制冷装置30的升降时的冲击。而且,通过第二挠性管102、112伸缩,能够抑制第一致冷剂输送管100和第二致冷剂输送通路110之外的构成管的升降。
另外,第一致冷剂输送管100和第二致冷剂输送通路110在它们的中途具有U形的第二硬管103、113,由此,例如在致冷剂输送管的整体由挠性管形成的情况下,能够消除致冷剂输送管的全长变长的情况。如上所述,挠性管被设定与其材质相应的曲率半径,因此当使多个弯曲部(在图示例中,第一致冷剂输送管100和第二致冷剂输送通路110具有四处弯曲部)中设定的曲率半径足够时,挠性管的全长自然变长。而且,由于挠性管的全长变长,收纳致冷剂输送管的壳体的尺寸也不得不变大,但是这样的情况能够通过使用U形的第二硬管103、113来消除。
另外,在基片处理装置200中,在第二连接固定部121与压缩装置140之间具有第三连接固定部123,与第二连接固定部121直接连接的硬管105形成不与压缩装置140直接连接的结构。依照该结构,能够使压缩装置140工作时的振动难以传播到第二连接固定部121,能够防止通过该振动与第二连接固定部121连接的挠性管104的端部反复受到振动,而第一挠性管104的端部破损的情况。
下面,对实施方式的基片处理装置的制造方法中的特征性的步骤进行如下说明。即,在制造图1所示的基片处理装置200的过程中,在壳体120的内部安装与第一致冷剂输送管100和第二致冷剂输送通路110对应的支承部件131、132。而且,能够将第一致冷剂输送管100和第二致冷剂输送通路110在弯曲的状态下与第一连接固定部91、92和第二连接固定部121、122连接固定。此时,将与第二连接固定部121、122连接固定的第一挠性管104、114的端部的一定区域(长度t2的范围)和第二连接固定部121、122设置在支承部件131、132之上,使支承部件131、132对其进行支承(将致冷剂输送管载置在支承部件之上的步骤)。
依照通过该制造方法制造的基片处理装置200,在制冷装置30升降时,能够消除与第二连接固定部121、122连接固定的第一挠性管104、114的端部及其附近(长度t2的范围)升降的情况。其结果是,能够消除弯曲和剪切作用在与第二连接固定部121、122连接固定的第一挠性管104、114的端部及其附近的情况,能够防止第一挠性管104、114的破损。
对于上述实施方式所例举的构成等,可以为与其他构成要素组合等得到的其他实施方式,而且本发明不限于此处所示的构成。关于这点,在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行改变,能够根据其应用方式来适当确定。
例如,在上述的实施方式中,以基片处理装置200为成膜装置的情况为例进行了说明,但是,基片处理装置200例如也可以为蚀刻装置等。
Claims (9)
1.一种基片处理装置,其特征在于,包括:
处理容器,其在内部具有载置基片的载置台和保持靶材的靶材保持件;
制冷装置,以在其与所述载置台的下表面之间具有间隙的方式配置,具有制冷机和与所述制冷机层叠的制冷载热体;
使所述制冷装置升降的第一升降装置;
致冷剂流路,其设置在所述制冷装置的内部,对所述间隙供给致冷剂;
对供给到所述致冷剂流路的致冷剂进行压缩的压缩装置;以及
与第一连接固定部和第二连接固定部这两者连接固定的致冷剂输送管,其中,所述第一连接固定部是所述制冷装置中的所述致冷剂流路的流路口,所述第二连接固定部与所述压缩装置以流体能够流动的方式连通,
所述致冷剂输送管在所述第一连接固定部与所述第二连接固定部之间以至少一部分弯曲的状态延伸设置,
在所述第二连接固定部中,所述致冷剂输送管载置于支承部件上。
2.如权利要求1所述的基片处理装置,其特征在于:
所述第一升降装置使所述制冷装置和所述载置台一起升降。
3.如权利要求1所述的基片处理装置,其特征在于:
还包括使所述载置台升降的第二升降装置和控制装置,
所述控制装置执行所述第一升降装置和所述第二升降装置的同步控制,来调整所述靶材与所述载置台之间的距离。
4.如权利要求1至3中任一项所述的基片处理装置,其特征在于:
在所述压缩装置与所述第二连接固定部之间具有第三连接固定部,
所述压缩装置与所述第三连接固定部以流体能够流动的方式连通,所述第三连接固定部与所述第二连接固定部以流体能够流动的方式连通。
5.如权利要求1至4中任一项所述的基片处理装置,其特征在于:
至少所述致冷剂输送管、所述第二连接固定部和所述支承部件收纳于壳体的内部。
6.如权利要求1至5中任一项所述的基片处理装置,其特征在于:
所述致冷剂输送管具有与所述第一连接固定部连接固定的第一硬管和与所述第二连接固定部连接固定的第一挠性管,所述第一挠性管以弯曲的状态延伸设置。
7.如权利要求6所述的基片处理装置,其特征在于:
在所述第一硬管与所述第一挠性管之间具有在铅垂方向上延伸设置的第二挠性管和U形的第二硬管,
所述第一硬管与所述第二挠性管的一端连接,所述第二挠性管的另一端与所述第二硬管的一端连接,在所述第二硬管的另一端固定所述第一挠性管的一端。
8.如权利要求1至7中任一项所述的基片处理装置,其特征在于:
所述致冷剂流路包括:将所述致冷剂供给到所述间隙的供给流路;和将通过对所述载置台的冷却而升温了的所述致冷剂从所述间隙排出的排出流路,
所述致冷剂输送管包括:对所述供给流路供给所述致冷剂的第一致冷剂输送通路;和从所述排出流路排出所述致冷剂的第二致冷剂输送通路,
所述第一致冷剂输送通路和所述第二致冷剂输送通路分别载置于固有的所述支承部件上。
9.一种基片处理装置的制造方法,其特征在于:
所述基片处理装置包括:
处理容器,其在内部具有载置基片的载置台和保持靶材的靶材保持件;
制冷装置,以在其与所述载置台的下表面之间具有间隙的方式配置,具有制冷机和与所述制冷机层叠的制冷载热体;
使所述制冷装置升降的第一升降装置;
致冷剂流路,其设置在所述制冷装置的内部,对所述间隙供给致冷剂;
对供给到所述致冷剂流路的致冷剂进行压缩的压缩装置;以及
与第一连接固定部和第二连接固定部这两者连接固定的致冷剂输送管,其中,所述第一连接固定部是所述制冷装置中的所述致冷剂流路的流路口,所述第二连接固定部与所述压缩装置以流体能够流动的方式连通,
所述基片处理装置的制造方法包括:将所述致冷剂输送管以至少一部分弯曲的状态延伸设置在所述第一连接固定部与所述第二连接固定部之间,在所述第二连接固定部,将所述致冷剂输送管载置在支承部件上的步骤。
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