CN1913099A - 用于真空处理装置的腔室以及具有该腔室的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种真空处理装置，尤其是涉及一种用于对例如液晶显示(LCD)板的玻璃、半导体的晶片等的基板进行蚀刻处理或者沉积处理的装置。还公开了一种真空处理装置的腔室，其包括：一个具有多边形外形的腔室主体；至少一个与腔室主体的一个侧壁可拆卸地连接的侧壁单元，在平行于腔室主体的上表面方向上具有一定曲率的水平部分；一个上部面板单元和一个下部面板单元，上部面板单元和下部面板单元分别地与腔室主体和侧壁单元的上部以及下部可拆卸地连接，以覆盖腔室主体和侧壁单元上部和下部。
Description
发明背景
1.发明领域
本发明涉及一种真空处理装置，尤其是涉及一种用于对例如液晶显示(LCD)板的玻璃、半导体的晶片等的基板进行蚀刻处理或者沉积处理的装置。
2.相关现有技术描述
通常，沉积处理用来在玻璃基板上形成电绝缘沉积成形材料薄膜，光刻处理用来通过使用感光性材料露出或者覆盖薄膜中的一个选定区域，蚀刻处理用来通过基于设计目的移走选定区域来形成图案，清洗处理用来移走污染物微粒等，为了制造一个液晶显示装置，以上过程应当重复多次。每个处理应当在具有相应处理所需的最佳环境下的腔室中完成。
根据处理的顺序这些腔室可以依次排列，或者是布置成多个腔室以传递腔室为中心的群集型。
图1显示了常规群集型真空处理装置的结构。在图1的常规真空处理装置中，多个处理腔室10以及一个负荷锁定腔室21都以传递腔室30为中心并与之相连接。一个上面转载有一些基板50的暗箱40，在负荷锁定腔室21的一侧连接到负荷锁定腔室21。
特别地，基板50将要在其中被交接的负荷锁定腔室21中的压力暂时性被装载，当基板50被装入时压力处于真空环境下，当基板被装出时处于大气压力下。此外，将装备有许多负荷锁定腔室21。
暗箱自动设备42将基板50从暗箱传递到负荷锁定腔室21，传递自动设备32将基板50从负荷锁定腔室21传递到处理腔室10中。
在具有这种结构常规真空处理装置中，将基板50从暗箱40传递到处理腔室10的腔室的传递过程如下。
首先，暗箱自动设备42从暗箱40传送基板50，然后朝着负荷锁定腔室21前进，然后将基板50通过与暗箱40相邻的门(未示出)装载到位于负荷锁定腔室21内的平板上(未示出)。其次，关闭与暗箱40相邻的门后通过抽吸作用使负荷锁定腔室内处于真空环境下后，传递自动设备32通过与传递腔室30相邻的门到达基板50，并将基板50传递到一个处理腔室10中。
由于以上描述的处于连续的处理过程中的传递腔室都带有一些处理腔室，因此传递腔室应当具有必处理腔室更大的尺寸。近年来，基板的尺寸倾向于增大，并且这种趋势一直在加剧。但是这种趋势使加工领域中装置的布局设计变得困难，并且引起在加工制造装置时成本的增加以及在装置搬运过程中问题的增多。
为了克服以上问题，在韩国公开专利出版号No.10-2004-0090496中公开了一种传递腔室。
图2中的传递腔室1具有一个多边形侧面腔室1a，以及多个与腔室主体1a的多边形侧面紧密相连的侧壁1b。
在许多处理腔室(未示出)及一个负载锁定腔室(未示出)与连接边之间的连接部分装备有闸门阀(未示出)。此外，由于如同以上描述的传递腔室中的压力重复地由真空状态变成大气压力，腔室主体和侧壁分别具有预定值厚度以承受反复的真空压力P的变化。
分隔具有以上描述结构的较大传递腔室1可能解决了在装置搬运过程中的问题。但侧壁在多侧面相交处有一个弯曲部分C。由于在弯曲部分C处应力集中，侧壁应具有足够的厚度以承受施加到弯曲部分C处的真空压力，这样就导致了侧壁厚度的不希望地增长，使加工装置困难并引起加工成本的增加。
此外，存在一个问题就是在弯曲部分C处由于重复的压力聚集可能在弯曲部分C处形成裂缝。
发明简述
为解决上述问题，本发明的一个目的是为了提供一种具有由分隔结构和薄壁形成的腔室的真空处理装置及其腔室。
本发明另一个目的是提供一种具有分隔结构的真空处理装置及其腔室，使安装，保持和维修变得容易。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于真空处理装置的腔室，其包括一个具有多边形外形的腔室主体；至少一个与腔室主体的一个侧壁可拆卸地连接的侧壁单元，一个在平行于腔室主体的上表面方向上具有一个曲率的水平部分；一个上部面板单元和一个下部面板单元，上部面板单元和下部面板单元分别地与腔室主体和侧壁单元的上部以及下部可拆卸地连接，以覆盖腔室主体和侧壁单元上部和下部。
腔室可以是一种至少与一个真空处理腔室相连以提供可在真空环境下在基板上进行蚀刻处理或者沉积处理的传递腔室。
腔室主体可以由一些彼此相连并形成主体多边形外形的次主体组成。腔室主体可以包括一些第一水平框架和一些第二水平框架，第一水平框架和第二水平框架分别形成多边形；还包括一些垂直框架，这些垂直框架分别地将第一水平框架和与之相对应的第二水平框架相连接。
侧壁单元可以由侧壁和侧框架组成，侧壁在水平方向平行于腔室主体的上表面、并具有一定曲率，侧框架位于腔室主体和侧壁之间，并与侧壁以及腔室主体连接。侧壁单元至少形成一个开口用于通过开口传送基板。
上部面板单元由一个主体盖单元和一个侧盖单元组成，主体盖单元覆盖腔室主体的上面部分，侧盖单元覆盖侧壁单元上部分，下部面板单元由一个主体盖单元和一个侧盖单元组成，主体盖单元覆盖了腔室主体的下面部分，侧盖单元覆盖了侧壁单元的下面部分。上部面板至少形成一个开口，并且开口与门单元相连以开启或者关闭开口。门单元通过一个安装单元与上部面板相连，该安装单元的一端可转动地连接到该上部面板上，该安装单元的另一端可拆卸地与上部面板相连，上部面板转动并在门单元上穿过。
为了实现上述目的，本发明也提供了一个具有腔室的真空处理装置。
附图简述
图1显示了常规真空处理装置的平面示意图。
图2示出了具有多边形结构的常规真空处理装置的一个传递腔室的断面图。
图3示出了根据本发明的真空处理装置的平面图。
图4a为图3中真空处理装置的传递自动设备的透视图。
图4b示出了为图3中真空处理装置的传递腔室的上部面板的透视图。
图5示出了图3中真空处理装置的传递腔室的透视图。
图6示出了根据图5的真空处理装置的传递腔室的分解透视图。
图7为图5中的传递腔室的一部分的透视图，其中施加到侧壁上的真空压力被标记出来。
图8示出了图3中真空处理装置的改进了的传递腔室的透视图。
图9示出了根据图8的传递腔室的分解透视图。
图10示出了图3的另一个改进了的传递腔室的平面示意图。
优选实施例的详细说明
以下，将参见附图详细说明根据本发明的真空处理装置。
如图3所示，根据本发明的真空处理装置，装备有一个传递腔室100和至少一个与传递腔室100相连接的处理腔室160以及一个负荷锁定腔室150。
闸门阀130置于处理腔室150和传递腔室100之间，并且连接处理腔室160和传递腔室100。传递自动设备140将基板50传送进该处理腔室160，并通过使用等离子体反应等在基板50上进行蚀刻或者沉积。
负荷锁定腔室150是一个待处理的基板5将由之装入到传递腔室100中，者处理后的基板50将由之从腔室100中送出的腔室。
上面装载了许多基板50的暗箱40，在负载锁定腔室150的一侧与负载锁定腔室150相连接。暗箱自动设备152将基板50从暗箱40传送到负载锁定腔室150中。
安装在传递腔室100中的传递自动设备140将基板从负载锁定腔室150中传递到处理腔室160中，或者将真空处理过的基板50从处理腔室160传送到负荷锁定腔室150中。
其中，如图4a所示，安装在传递腔室100中的传递自动设备140，装备有一个下部夹持装置142，其与安装在传递腔室100中的导轨(未示出)相连并沿其移动，安装在下部夹持装置142上的上部夹持装置143，其可沿着上下方向(Z轴方向)移动，并可在360度的角度范围内旋转，一个保持(固定)单元145与上部夹持装置143相连并与一对可延伸臂144装配在一起。
在具有该结构的真空处理装置中，基板50从暗箱40到处理腔室160的传送过程如下所示。
首先，暗箱自动设备152将基板50从暗箱中传送，然后朝着负荷锁定腔室150方向向前，最后通过于暗箱40邻近的门(未示出)将基板50放置在负荷锁定腔室150中的一个平板上(未示出)。其次，在关闭与暗箱邻近的门并且通过抽吸作用将负荷锁定腔室的内侧置于真空环境时，传递自动设备140通过与传递腔室100邻近的门到达基板150并将基板50传送入传递腔室100中。并且连接传递腔室100和位于传递腔室100的侧部的一个处理腔室160的闸门阀130打开，基板被传送进入到一个处理腔室160中。
其中，真空处理装置的腔室，尤其传递腔室100需要根据需要被处理的基板的尺寸而放大，但由于腔室的尺寸被放大后腔室的重量也增加了，因此无论是运送还是安装还是保养还是修理都很困难。
因此，真空处理装置的腔室，尤其传递腔室10，如图3，5，10中所示，具有多边形的腔室主体110，至少一个与腔室主体110的一侧壁可拆卸地连接的侧壁单元120，并且有一个平行于腔室主体110的上表面方向上具有一个曲率的水平部分，一个上部面板单元180以及一个下部面板单元190，上部面板单元180和下部面板单元190分别地与腔室主体110的上部和下部以及侧壁单元120可拆卸地连接，从而覆盖了腔室主体110以及侧壁单元120的上部和下部。
腔室主体110在平行于上表面的方向上有一个多边形横截面，并由多个第一水平框架111和多个第二水平框架112组成，第一水平框架111和第二水平框架112分别地形成多边形；还有多个垂直框架113，垂直框架113分别地将第一水平框架111和相对应的第一水平框架111连接在一起。
这些第一水平框架111、第二水平框架112，以及垂直框架113，作为独立构件，可以通过焊接或螺栓连接彼此装配在一起。此外，第一水平框架111，第二水平框架112，以及垂直框架113可以形成一个整体。
第一水平框架111，第二水平框架112，垂直框架113形成一个在所有方向上都开放的、具有开口111a，111b的立方体。
其中，如图10中所示，腔室主体110，可由多个彼此相连并形成主体多边形外形的次主体110-1组成，例如三角形，矩形，五边形，等等。具有多个次主体110-1的腔室主体110具有与图5或图9相似的结构。
由于多个相对小的次主体110-1被装配在较大腔室主体110中，安装、保养和修理该大的传递腔室等都是容易的。
其中，如图5到10所示，侧壁单元120可以与腔室主体110的至少一个侧壁相连，并且腔室主体110的另一侧不与侧壁单元120相连，可以与一个平板的侧壁主体115相连。通过其传送基板50的开口115a，可以形成于侧壁主体115内。
其中，上部面板180和下部面板190可拆卸地与腔室主体110的上部和下部上的开口111b相连接。
如附图5到9中所示，上部面板180和下部面板190可以覆盖腔室主体110连同侧壁单元120的上部和下部，它们可以由分开的部件组成，也就是，主体盖单元114覆盖腔室主体110的上部和下部，侧盖单元123覆盖侧壁单元120的上部和下部。
其中，如图4b所示，上面板180，可和至少一个开口181一起形成，并且开口181可以通过可拆卸地与开口181相连的门单元182而被打开或者关闭。
门单元182的外部边缘具有比开口181更大的尺寸，并且门单元182的下表面与阶梯状凸出物182a一起形成，该阶梯状突出物与开口181的尺寸相等。
沟槽181b沿开口单元181的边缘形成，并且门单元的下表面182上形成有对着沟槽181b的一个沟槽(未示出)，因此通过在开口181和门单元182彼此配合时接触两个沟槽从而保持腔室内部的真空状态。
此外，密封构件181a例如聚氨酯，硅等可以被安装进沟槽中并且当门单元182与开口181配合时密封构件181a受到挤压，因此防止真空压力泄漏。
其中，门单元182通过连接单元183与上部面板180连接，并且连接单元183的一端可转动地与上部面板180连接，连接单元183的另一端可拆卸地与上部面板180连接，在上部面板180和门单元彼此结合时，上部面板180旋转并从门单元182上穿过。
如图4b所示，连接单元183的一端通过铰链单元183a与上部面板180铰链连接，连接单元183的另一端通过连接构件180b例如螺栓和螺母等可拆卸地与上部面板180连接。
连接单元183将门单元182压向上部面板180，这加强了门单元182向上部面板180的压力并且防止真空压力泄漏，因此可以在门单元182被打开以检查腔室内侧时允许在最小的工作区内工作。
任何用于加强门单元182和上部面板180之间的连接的装置，例如连接单元183都是可行的，并且优选使用一个吊架或者起重机。
其中，侧壁单元120由一个具有一定曲率的侧壁122和一个侧框架组成，该侧壁在水平方向上平行于腔室主体110的上表面，侧框架121与侧壁122以及腔室主体110相连接，并布置在腔室主体110和侧壁122之间。
此处形成侧壁单元的侧壁122和侧框架121可以形成一个整体。此外，侧壁122和侧框架121可与覆盖侧壁单元120的上部和下部的侧盖单元123彼此形成一个整体。
其中，壁单元120的侧面的外形与腔室主体110的侧壁的外形相对应，腔室主体110的侧部的开口111a与开口121a相对应。
侧壁122的水平部分在平行于腔室主体110的上表面的方向上的，提到的腔室主体可以形成一个预先确定曲率的曲面，该曲率有不同的值或者说多个曲率。侧壁122与至少一个开口122a一起形成，并且侧壁122的曲面的两端都与侧框架121相连。
期间垂直于腔室主体110的上表面方向上的侧壁122的垂直部分，提及的腔室主体110可能形成一个预先确定曲率的曲面。
通过其基板50可以由传递腔室100被装载或者卸载的闸门阀130，被连接在开口122a上，其中传递腔室100与处理腔室160或者负荷锁定腔室150相连。
具有弯曲外形的侧壁单元120，如图7中所示，均匀地将施加到传递腔室100内表面的真空压力P分散，这样使得侧壁122的厚度较薄并由于没有弯折部分而防止腔室受到破坏。
其中，衬垫构件(未示出)在彼此结合时被装配在各个元件之间，并隔离传递腔室内侧和外侧，使得传递腔室处于真空状态。
在连接表面彼此接触时受压的衬垫构件可能是任何具有弹性的构件，优选橡胶和聚氨酯等。
本发明具有一个优点，就是本发明使得腔室的侧壁的厚度变薄，并通过连接多边形的腔室主体和至少一个具有曲率的侧壁单元、并有效地分配传递腔室内侧的真空压力而减少了加工制造成本以及加工制造难度。
本发明具有的另一个优点就是当通过可拆卸地连接上部面板和至少一个开口的门单元与腔室内侧共同起作用时，本发明可以确保更宽敞的工作空间并减少用于打开门单元时所需空间。
优选实施例目前为止已经被图解和描述了，然而，应当了解本领域的技术人员可在本发明的主旨和范围内进行各种改变和改进，并且从而，本发明的范围不局限与描述的范围内，而是由下面的权利要求及其等同物来限定。
Claims (18)
1.一种用于真空处理装置的腔室，该腔室包括：
一个具有多边形外形的腔室主体；
至少一个与腔室主体的一个侧壁可拆卸地连接的侧壁单元，在平行于腔室主体的上表面方向上具有一定曲率的水平部分；
一个上部面板单元和一个下部面板单元，该上部面板单元和下部面板单元分别地与腔室主体和侧壁单元的上部以及下部可拆卸地连接，以覆盖腔室主体和侧壁单元上部和下部。
2.如权利要求1所述的腔室，其中该腔室是一种与至少一个真空处理腔室相连以、提供可在真空环境下在基板上进行蚀刻处理或者沉积处理的传递腔室。
3.如权利要求1所述的腔室，其中腔室主体包括多个彼此相连并形成主体多边形外形的次主体。
4.如权利要求1所述的腔室，其中腔室主体包括：
多个第一水平框架和多个第二水平框架，这些第一水平框架和第二水平框架分别形成多边形；和
多个垂直框架，这些垂直框架分别地将第一水平框架和与之相对应的第二水平框架相连接。
5.如权利要求1所述的腔室，其中的侧壁单元包括侧壁和侧框架，侧壁具有在水平方向平行于腔室主体的上表面，并具有一定曲率，
侧框架位于腔室主体和侧壁之间，并与侧壁以及腔室主体连接。
6.如权利要求1所述的腔室，其中上部面板单元包括一个主体盖单元和一个侧盖单元，主体盖单元覆盖腔室主体的上面部分，侧盖单元覆盖侧壁单元上部分，和
下部面板单元由一个主体盖单元和一个侧盖单元组成，主体盖单元覆盖了腔室主体的下面部分，侧盖单元覆盖了侧壁单元的下面部分。
7.如权利要求1所述的腔室，其中侧壁单元至少形成一个开口用于通过开口传送基板。
8.如权利要求1-7所述的腔室，其中上部面板至少形成一个开口，并且开口与门单元相连以开启或者关闭开口。
9.如权利要求8所述的腔室，其中门单元通过一个安装单元与上部面板相连，该安装单元的一端可转动地连接到该上部面板上，该安装单元的另一端可拆卸地与上部面板相连，上部面板转动并在门单元上穿过。
10.一种具有腔室的真空处理装置，该腔室包括：
一个具有多边形外形的腔室主体；
至少一个与腔室主体的一个侧壁可拆卸地连接的侧壁单元，在平行于腔室主体的上表面方向上具有一定曲率的水平部分；和
一个上部面板单元和一个下部面板单元，上部面板单元和下部面板单元分别地与腔室主体和侧壁单元的上部以及下部可拆卸地连接，以覆盖腔室主体和侧壁单元上部和下部。
11.如权利要求10所述的装置，其中该腔室是一种与至少一个真空处理腔室相连、以提供可在真空环境下在基板上进行蚀刻处理或者沉积处理的传递腔室。
12.如权利要求10所述的装置，其中腔室主体包括多个彼此相连并形成主体多边形外形的次主体。
13.如权利要求10所述的装置，其中腔室主体包括：多个第一水平框架和多个第二水平框架，第一水平框架和第二水平框架分别形成多边形；和
多个垂直框架，这些垂直框架分别地将第一水平框架和与之相对应的第二水平框架相连接。
14.如权利要求10所述的方法，其中侧壁单元包括侧壁和侧框架，侧壁在水平方向平行于腔室主体的上表面，并具有一定曲率，
侧框架位于腔室主体和侧壁之间，并与侧壁以及腔室主体连接。
15.如权利要求10所述的方法，其中上部面板单元包括一个主体盖单元和一个侧盖单元，主体盖单元覆盖腔室主体的上面部分，侧盖单元覆盖侧壁单元上部分，
下部面板单元由一个主体盖单元和一个侧盖单元组成，主体盖单元覆盖了腔室主体的下面部分，侧盖单元覆盖了侧壁单元的下面部分。
16.如权利要求10所述的方法，其中侧壁单元至少形成一个开口用于通过开口传送基板。
17.如权利要求10-16所述的方法，其中上部面板至少形成一个开口，并且开口与门单元相连以开启或者关闭开口。
18.如权利要求17所述的方法，其中门单元通过一个安装单元与上部面板相连，该安装单元的一端可转动地连接到该上部面板上，该安装单元的另一端可拆卸地与上部面板相连，上部面板转动并在门单元上穿过。
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