DE69938120T2 - Mechanismus und Verfahren zum Halten eines mit einer Schicht zu bedeckenden Substrates - Google Patents
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Description
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- 1. Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft einen Mechanismus und ein Verfahren zum Halten eines mit einer Schicht zu bedeckenden Substrats, zur Verwendung in Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtungen und Halbleitereinrichtungen, wie beispielsweise Transistoren.
- 2. Beschreibung des verwandten Standes der Technik
- In der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung
JP-A8-107076 - Bei der in der Druckschrift
JP-A 8-107076 - Darüber hinaus offenbaren die Patent Abstracts of Japan der Druckschrift
JP-A-58-40837 - KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Mechanismus und ein Verfahren zum Halten eines mit einer dünnen Schicht zu bedeckenden Substrats bereitzustellen, welcher Mechanismus und welches Verfahren es ermöglichen, das mit einer dünnen Schicht bedeckte Substrat aus einer Schichterzeugungsvorrichtung herauszutransportieren, ohne die dünne Schicht und ebenso das Substrat zu beschädigen.
- In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel durch einen Mechanismus wie in Patentanspruch 1 definiert, und durch ein Verfahren wie in Patentanspruch 9 definiert erreicht.
- Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der beigefügten Unteransprüche.
- Den beanspruchten Mechanismus zusammenfassend, können, da die Halteelemente, welche eine Endoberfläche eines mit einer Schicht zu bedeckenden Substrats halten, während der Schichterzeugung beweglich sind, ein Abschälen der dünnen Schicht, welche auf dem Substrat erzeugt wurde, ebenso wie Sprünge und Abplatzungen in dem mit der dünnen Schicht bedeckten Substrat durch Bewegen der Halteelemente vor dem Heraustransportieren des Substrats aus der Schichterzeugungsvorrichtung nach der Erzeugung der Schicht nahezu vollständig verhindert werden.
- In Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel können, da die Halteelemente parallel zueinander bewegt werden, ein Abschälen der auf dem Substrat erzeugten dünnen Schicht ebenso wie Sprünge und Abplatzungen in dem Substrat durch Bewegen der Halteelemente vor dem Heraustransportieren des Substrats aus der Schichterzeugungsvorrichtung nach der Erzeugung der Schicht nahezu vollständig verhindert werden.
- In Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann, da die Richtung der Bewegung der Halteelemente eine Richtung hin zu oder weg von dem Achsenelement ist, verhindert werden, dass die Halteelemente gegen die Endoberfläche des Substrats, auf welchem eine Schicht erzeugt wurde, reiben, wenn die Halteelemente bewegt werden. Demgemäß kann verhindert werden, dass durch Reiben verursachter Staub in der dünnen Schicht enthalten ist, mit dem Ergebnis, dass die Qualität der dünnen Schicht verbessert wird.
- In Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel können die Vielzahl von Halteelementen in einem Betriebsablauf mittels einem einzigen Bewegungsmittel bewegt werden, welches den Aufbau des Haltemechanismus einfach macht.
- In Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel können die Vielzahl der Halteelemente durch die Bewegungsmittel, die jeweils für die Vielzahl von Halteelementen bereitgestellt sind, unabhängig bewegt werden, so dass zum Beispiel sich die jeweiligen Halteelemente auf unterschiedliche Arten und Weisen bewegen können.
- In Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Bewegung der Halteelemente durch einen Stellantrieb mit einem einfachen Aufbau erreicht werden.
- In Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel können, da die Halteelemente in einer Säulenform ausgebildet sind, die Bereiche der Oberflächen der Halteelemente, welche in Berührung mit den Endoberfläche des mit einer Schicht zu bedeckenden Substrats geraten, verringert werden. Demgemäß neigt die dünne Schicht, welche auf dem Substrat erzeugt wurde, dazu, nicht an den Halteelementen anzuhaften und die dünne Schicht von dem Substrat abzuschälen, und können ebenso Sprünge und Abplatzungen in dem Substrat nahezu vollständig verhindert werden.
- In Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel können dann, wenn eine dünne Schicht auf einem Glassubstrat oder einem Halbleiterwafer erzeugt wird, ein Abschälen der dünnen Schicht, welche auf dem Glassubstrat oder dem Halbleiterwafer erzeugt wurde, und ebenso Sprünge und Abplatzungen in dem Glassubstrat oder dem Halbleiterwafer nahezu vollständig verhindert werden.
- Das beanspruchte Verfahren zusammenfassend können, da die Halteelemente bewegt werden, bevor das Substrat aus der Schichterzeugungsvorrichtung nach dem Abschluss der Schichterzeugung auf dem Substrat heraustransportiert wird, ein Abschälen der auf dem Substrat erzeugten dünnen Schicht und ebenso Sprünge und Abplatzungen in dem Substrat nahezu vollständig verhindert werden.
- In Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel können, weil die Halteelemente in einer Richtung parallel zu einer Seite der Plattform bewegt werden, das Abschälen der auf dem Substrat erzeugten dünnen Schicht und ebenso Sprünge und Abplatzungen in dem Substrat nahezu vollständig verhindert werden.
- In Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann, da die Richtung der Bewegung der Halteelemente eine Richtung hin zu oder weg von dem Achsenelement ist, verhindert werden, dass die Halteelemente gegen die Endoberfläche des Substrats, auf welchem eine Schicht erzeugt wurde, reiben, wenn die Halteelemente bewegt werden. Demgemäß kann verhindert werden, dass durch Reiben verursachte Stäube in der dünnen Schicht enthalten ist, welches es ermöglicht, dass die Qualität der dünnen Schicht verbessert wird.
- In Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel können dann, wenn die dünne Schicht auf einem Glassubstrat oder einem Halbleiterwafer erzeugt wird, das Abschälen der dünnen Schicht, welche auf dem Glassubstrat oder dem Halbleiterwafer erzeugt wurde, und ebenso Sprünge und Abplatzungen in dem Glassubstrat oder dem Halbleiterwafer nahezu vollständig verhindert werden.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Andere und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung treten aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher zu Tage. Es zeigen:
-
1 eine Ansicht, die eine Schichterzeugungsvorrichtung10 zeigt; -
2 eine perspektivische Ansicht, die einen Haltemechanismus20 der Schichterzeugungsvorrichtung10 zeigt; und -
3 eine Seitenansicht, die den Haltemechanismus20 der Schichterzeugungsvorrichtung10 zeigt. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
- Nun auf die Zeichnungen Bezug nehmend, werden nachstehend bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
-
1 ist eine Ansicht, die eine Schichterzeugungsvorrichtung10 zeigt. Die Schichterzeugungsvorrichtung10 beinhaltet eine Ladeverriegelungskammer11 , welche versiegelt werden kann, eine Transportkammer12 , und eine Schichterzeugungskammer13 . Die Ladeverriegelungskammer11 ist ein Durchlass, durch welchen ein mit einer Schicht zu bedeckendes Substrat M in die Schichterzeugungsvorrichtung transportiert wird. Die Transportkammer12 ist mit der Ladeverriegelungskammer11 verbunden und besitzt einen Vakuumroboter14 zum Transportieren des Substrats M in einem Vakuum. Die Schichterzeugungskammer13 ist mit der Transportkammer12 verbunden und besitzt einen Haltemechanismus20 zum Halten des Substrats M. - Ein Absperrventil
15 ist zwischen der Ladeverriegelungskammer11 und der Transportkammer12 bereitgestellt, und ein Absperrventil16 ist zwischen der Transportkammer12 und der Schichterzeugungskammer13 bereitgestellt. Ableitungsrohre17 und18 sind jeweils in der Transportkammer12 und der Schichterzeugungskammer13 bereitgestellt. - In der Schichterzeugungsvorrichtung
10 wird zunächst ein Substrat M in das Innere der Ladeverriegelungskammer11 von einem Ende derselben aus zugeführt. Die Ladeverriegelungskammer11 , die Transportkammer12 und die Schichterzeugungskammer13 werden dann versiegelt. Die Absperrventile15 und16 werden dann geschlossen, und Gas im Inneren wird über die Ableitungsrohre17 und18 ausgeleitet. Somit wird ein Vakuum im Inneren der Transportkammer12 und der Schichterzeugungskammer13 erzeugt. - Wenn das Substrat M im Inneren der Ladeverriegelungskammer
11 zu dem Absperrventil15 transportiert wird, öffnet sich das Absperrventil15 . Der Vakuumroboter14 in der Transportkammer12 streckt einen Arm14a aus und nimmt das Substrat M auf, um das Substrat M zu dem Absperrventil16 zu transportieren. Wenn der Vakuumroboter14 das Substrat M aufnimmt, wird das Absperrventil15 geschlossen. Wenn das Substrat M bis zu dem Absperrventil16 transportiert wurde, wird, nachdem das Substrat M darauf wartet, dass die Transportkammer12 einmal mehr durch die Ausleitung von Gas aus dem Ableitungsrohr17 in einen Vakuumzustand versetzt wird, das Absperrventil16 geöffnet, und streckt der Vakuumroboter14 erneut einen Arm aus und transferiert das Substrat M auf den Haltemechanismus20 im Inneren der Schichterzeugungskammer13 . Wenn das Substrat M transferiert worden ist, wird das Absperrventil16 geschlossen. - Nachdem die Schichterzeugung im Inneren der Schichterzeugungskammer
13 abgeschlossen wurde, wird das Substrat M in umgekehrter Richtung entlang des Transportwegs zurückgeführt und aus der Ladeverriegelungskammer11 entnommen. -
2 ist eine perspektivische Ansicht, die den Haltemechanismus20 der Schichterzeugungsvorrichtung10 zeigt, und3 ist eine Seitenansicht desselben. Der Haltemechanismus20 besitzt eine Plattform21 , ein Achsenelement22 , Haltestifte23 ,24 , und dergleichen. Die Plattform21 ist mit einem rechteckigen plattenförmigen Element aufgebaut und hat eine ebene Substrattrageoberfläche21a , auf welcher das Substrat M platziert wird. Richtungen parallel zu zwei benachbarten Seiten der Plattform21 werden als Richtung X und Richtung Y herangezogen. - Das Achsenelement
22 ist in einem vorbestimmten Abstand von der Plattform21 einer Endoberfläche21b der Plattform21 zugewandt angeordnet und erstreckt sich in der Richtung X. Die Plattform21 und das Achsenelement22 sind durch Verbindungselemente25 und26 miteinander verbunden. Das Achsenelement22 ist in Richtungen Ω um eine Längsachse desselben drehbar. Nachdem das Substrat M, auf welchem die Schichterzeugung abgeschlossen wurde, durch den Vakuumroboter14 heraustransportiert wurde und während auf die Aufnahme des nächsten Substrats M durch den Vakuumroboter14 gewartet wird, hält das Achsenelement22 die Plattform21 in einem horizontalen Zustand. Eine Position, in der die Plattform21 in einem horizontalen Zustand gehalten wird, um das Substrat aufzunehmen, wird nachstehend als eine Substrataufnahmeposition bezeichnet. Wenn die Schichterzeugung durchgeführt wird, dreht sich das Achsenelement22 , um die Plattform21 winkelig bis zu einer Schichterzeugungsposition zu verfahren, in der die Substrattrageoberfläche21a parallel zu einer vertikalen oder im Wesentlichen vertikalen Richtung wird. - Die Haltestifte
23 ,24 sind so an einem Endabschnitt der Substrattrageoberfläche21a bereitgestellt, dass sie aus der Substrattrageoberfläche21a senkrecht herausragen. Die Haltestifte23 ,24 können die Endoberfläche des Substrats M auch dann von unten halten bzw. abstützen, wenn die Plattform21 durch die Drehung des Achsenelements22 bis zu der Schichterzeugungsposition angehoben wird. Durch Ausführen der Schichterzeugung auf diese Art und Weise mit dem Substrat M, welches parallel zu einer vertikalen oder im Wesentlichen vertikalen Richtung gehalten wurde, können Teilchen und dergleichen daran gehindert werden, auf die erzeugte dünne Schicht zu fallen. - Jeder der Haltestifte
23 ,24 ist säulenförmig ausgebildet und hat einen kleinen Berührungsbereich mit der Endoberfläche des Substrats M. Demgemäß neigt die dünne Schicht, welche auf dem Substrat M erzeugt wurde, nicht dazu, an den Haltestiften23 ,24 anzuhaften, und können ein Abschälen der dünnen Schicht von dem Substrat M und Sprünge bzw. Risse oder Abplatzungen in dem Substrat M verhindert werden. - Die Haltestifte
23 ,24 sind darüber hinaus beide mit einem Stellantrieb27 verbunden und können sich in der Richtung X bewegen, das heißt in einer Richtung, in welcher sich die Stifte23 ,24 entweder zu dem Achsenelement22 hin oder von diesem weg bewegen. Nach der Schichterzeugung können die Haltestifte23 ,24 , welche eine Endoberfläche des Substrats M berühren, von diesem getrennt werden, ohne das Substrat M oder die dünne Schicht, welche auf diesem erzeugt wurde, zu beschädigen. Die Bewegung der Haltestifte23 ,24 kann eine Bewegung, in der sie sich zu dem Achsenelement22 hin in der Richtung Y bewegen, eine Hin- und Her-Bewegung, in der sie sich nach dieser Hinbewegung von dem Achsenelement22 weg bewegen, oder eine zyklische oszillierende Bewegung sein. - Es wird angemerkt, dass die Haltestifte
23 ,24 durch den Stellantrieb27 bewegt werden, jedoch können dedizierte Stellantriebe individuell für den jeweiligen Haltestift23 ,24 bereitgestellt sein, um die Haltestifte unabhängig voneinander zu bewegen. - Als Nächstes wird ein Halteverfahren für ein Substrat M unter Verwendung des in
2 gezeigten Haltemechanismus10 erklärt. Zunächst wird das Substrat M in die Schichterzeugungskammer13 transportiert und auf der Plattform21 platziert. Als Nächstes wird die Plattform21 ausgehend von der Substrataufnahmeposition, in welcher das Substrat M auf der Plattform platziert wird, winkelig in die Schichterzeugungsposition verfahren, in welcher die Substrattrageoberfläche21a der Plattform21 vertikal oder im Wesentlichen vertikal wird. Die Endoberfläche des Substrats M wird somit durch die Haltestifte23 ,24 von unten gehalten bzw. abgestützt. - Nach der Schichterzeugung wird die Plattform
21 ausgehend von der Schichterzeugungsposition winkelig zurück zu der Substrataufnahmeposition verfahren. Nachdem die Plattform21 aus der Schichterzeugungsposition in die Substrataufnahmeposition zurückgekehrt ist, wird der Stellantrieb27 angesteuert, um die Haltestifte23 ,24 zu bewegen. Schließlich wird das Substrat M angehoben und aus der Schichterzeugungskammer13 heraustransportiert. - Es wird angemerkt, dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht nur ein Glassubstrat, sondern auch ein Halbleiterwafer als das Substrat M verwendet werden kann. Außerdem können der Mechanismus und das Verfahren zum Halten eines mit einer Schicht zu bedeckenden Substrats gemäß der Erfindung auf eine Schichterzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines gewünschten Films auf einem Glassubstrat oder einem Halbleiterwafer angewandt werden.
- Die Erfindung kann in anderen bestimmten Formen ausgestaltet werden. Die vorliegenden Ausführungsbeispiele sind daher in jeder Hinsicht als darstellend und nicht beschränkend zu betrachten, wobei der Schutzumfang der Erfindung durch die beigefüngten Patentansprüche angegeben wird.
Claims (12)
- Schichterzeugungsvorrichtung mit einem Mechanismus zum Halten eines mit einer Schicht zu bedeckenden Substrats, umfassend: eine Plattform (
21 ), die zum Aufnehmen eines Substrats (M) angeordnet ist, welches in die Schichterzeugungsvorrichtung (10 ) transportiert wurde, um eine Schicht auf dem Substrat zu erzeugen; ein Achsenelement (22 ), das zum winkeligen Verfahren der das Substrat (M) tragenden Plattform (21 ) aus einer horizontalen Substrataufnahmeposition, in welcher die Plattform (21 ) das Substrat (M) empfangen hat, in eine Schichterzeugungsposition, in welcher eine substrattragende Oberfläche (21a ) der Plattform vertikal oder im Wesentlichen vertikal ist, angeordnet ist; und eine Vielzahl von Halteelementen (23 ,24 ), die so bereitgestellt sind, dass sie aus der substrattragenden Oberfläche (21 ) der Plattform (21 ) herausragen, zum Halten einer Endoberfläche des Substrats (M), welche nach unten weist, wenn die Plattform (21 ) winkelig in die Schichterzeugungsposition verfahren ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegungsmittel (27 ) bereitgestellt sind zum Bewegen der Halteelemente (23 ,24 ) weg von dem Substrat, bevor das Substrat nach der Schichterzeugung aus der Schichterzeugungsvorrichtung heraustransportiert wird; und die Vielzahl von Halteelementen (23 ,24 ) nur entlang der Endoberfläche des Substrats (M), welche nach unten weist, bereitgestellt sind, so dass das Substrat (M) nur durch die Vielzahl von Halteelementen (23 ,24 ) in der vertikalen Position gehalten wird. - Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Bewegungsmittel (
27 ) dazu angeordnet sind, die Halteelemente (23 ,24 ) zu veranlassen, sich lateral weg von dem Substrat in einer Richtung zu bewegen, die parallel zu einer Seite der Plattform (21 ) ist und als eine Richtung Y auf der Plattform (21 ) bezeichnet wird. - Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Bewegungsmittel (
27 ) dazu angeordnet sind, die Halteelemente (23 ,24 ) in der Richtung hin zu oder weg von dem Achsenelement (22 ) zu bewegen. - Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Bewegungsmittel (
27 ) mit einer Vielzahl der Halteelemente (23 ,24 ) zusammen verbunden ist und die Vielzahl der Halteelemente (23 ,24 ) in einem Betriebsablauf bewegt. - Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der eine Vielzahl der Bewegungsmittel (
27 ) bereitgestellt ist, um jeweils mit der Vielzahl von Halteelementen (24 ,23 ) zu verbinden, um die Vielzahl von Halteelementen (23 ,24 ) unabhängig zu bewegen. - Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Bewegungsmittel (
27 ) ein Stellantrieb sind. - Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der jedes der Vielzahl von Halteelementen (
23 ,24 ) in einer Säulenform ausgebildet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Substrat (M) ein Glassubstrat oder ein Halbleiterwafer ist.
- Verfahren zum Halten eines mit einer Schicht zu bedeckenden Substrats, welches Verfahren in einer Schichterzeugungsvorrichtung (
10 ) verwendet wird, umfassend die Schritte: Platzieren eines mit einer Schicht zu bedeckenden Substrats (M), welches Substrat in die Schichterzeugungsvorrichtung (10 ) transportiert wurde, auf einer Plattform (21 ), die sich in einer im Wesentlichen horizontalen Substrataufnahmeposition befindet, und mit einer Vielzahl von Halteelementen (23 ,24 ) versehen ist, die relativ zu der Plattform (21 ) in einer Richtung parallel zu einer Seite der Plattform und weg von dem Substrat beweglich sind; winkeliges Verfahren der Plattform (21 ), auf welchem das Substrat (M) platziert ist, aus der Substrataufnahmeposition, in welcher das Substrat (M) durch die Plattform aufgenommen wurde, in eine Schichterzeugungsposition, in welcher eine substrattragende Oberfläche (21a ) der Plattform (21 ) vertikal oder im Wesentlichen vertikal ist und in welcher eine Endoberfläche des Substrats (M) von unten durch die Halteelemente (23 ,24 ) gehalten wird; und winkeliges Verfahren der Plattform (21 ) aus der Schichterzeugungsposition zurück zu der Substrataufnahmeposition nach der Schichterzeugung; wobei die die Vielzahl von Halteelementen nur entlang der Endoberfläche des Substrats, welche nach unten weist, bereitgestellt ist, so dass das Substrat nur durch die Vielzahl von Halteelementen in der vertikalen Position gehalten wird; ferner umfassend die Schritte: Bewegen der Vielzahl von Halteelementen (23 ,24 ), nachdem die Plattform (21 ) in die Substrataufnahmeposition zurückgekehrt ist, weg von dem Substrat, bevor das Substrat nach der Schichterzeugung aus der Schichterzeugungsvorrichtung transportiert wird; und Transportieren des Substrats (M), das mit einer Schicht bedeckt wurde, weg von der Plattform (21 ) der Schichterzeugungsvorrichtung (10 ), nach der Bewegung der Halteelemente (23 ,24 ) weg von dem bedeckten Substrat (M). - Verfahren zum Halten eines mit einer Schicht zu bedeckenden Substrats nach Anspruch 9, bei dem in dem Schritt des Bewegens der Halteelemente die Halteelemente (
23 ,24 ) lateral weg von dem Substrat in einer Richtung bewegt werden, die parallel zu einer Seite der Plattform (21 ) ist und als eine Richtung Y auf der Plattform (21 ) bezeichnet wird. - Verfahren zum Halten eines mit einer Schicht zu bedeckenden Substrats nach Anspruch 10, bei dem in dem Schritt des Bewegens der Halteelemente die Halteelemente (
23 ,24 ) in der Richtung hin zu oder weg von einem Achsenelement (22 ) zum winkeligen Verfahren der Plattform (21 ) bewegt werden. - Verfahren zum Halten eines mit einer Schicht zu bedeckenden Substrats (M) nach Anspruch 9, bei dem das Substrat (M) ein Glassubstrat oder ein Halbleiterwafer ist.
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