JP2010526446A5 - - Google Patents

Description

フラットな基板の処理装置

本発明は、独立請求項の上位概念に記載された、リアクタ、フラットな基板の処理方法、フラットな基板に対するハンドリング装置およびフラットな基板の製造方法に関する。

欧州特許第０３１２４４７号明細書には、プラズマ堆積プロセス、特にＰＥＣＶＤ法を利用して、エレクトロニクスまたはオプトエレクトロニクスの分野で使用される基板上に薄膜層を形成する方法が記載されている。こんにち、プラズマ堆積プロセスでは、反応性ガスを真空チャンバ内のプラズマ容器へ導入して層を形成することが行われている。ここで、真空チャンバでは、プラズマ容器内の圧力よりも低い所定の圧力が維持される。同様の手法が欧州特許第２２１８１１２号明細書および米国特許第４７９８７３９号明細書から公知である。また、特に複数の処理チャンバを備えたリアクタは、独国公開第１９９０１４２６号明細書、米国特許第６１８３５６４号明細書、米国特許第５９４４８５７号明細書および日本国公開第０６２６７８０８号明細書に記載されている。

また、ソーラーセルを低コストかつ高効率に製造するために、プロセスガスとしてシランおよび水素を用いたＰＥＣＶＤ法が利用されている。ここでは、重要な堆積パラメータとして、ガス圧、ガス流速、電力密度、プラズマ励起周波数、基板温度、ガス組成および対向する電極間の距離が挙げられる。高い堆積速度を達成するには、ガス流速を高くし、電極間の距離を低減することが重要である。有利な電極間の距離は０．５ｍｍ〜１５ｍｍである。ただし、このように電極間の距離が小さいと、チャンバ内へ基板を導入しようとするときに問題が発生する。こんにち所望される基板の大きさは１．４ｍ^２以上であり、コーティングの際に中断なしでの層成長を達成して高い生産性を保証するのに必要な並列処理を考慮すると、複数の基板をまとめて扱うクラスタ型の装置を実現するには大きなコストがかかるからである。

ハンドリング装置を中央に配置し、周囲に並列処理を行う複数のチャンバを配置したセントラルクラスタ型の装置が公知であるが、この装置には、大面積の基板に対してハンドリング装置がきわめて大きく扱いにくくなり、チャンバ数ひいてはスループット量が制限されてしまうという欠点がある。さらに、ＴＦＴディスプレイの製造などに用いられる垂直方向クラスタ型の装置も公知であるが、複数のフラットなチャンバを塔型に配置した構造のためコンポーネント間の効率的なガス分離が困難であり、連続して形成可能な層の数も制限される。

したがって、本発明の課題は、フラットな基板を効率的にプラズマ処理することのできるリアクタおよびフラットな基板の処理方法を提供することである。また、こうした基板の簡単かつ確実なハンドリング手段を提供すること、基板の製造方法を改善することも望まれている。

この課題は、独立請求項の特徴を有するリアクタ、フラットな基板の処理装置、フラットな基板に対するハンドリング装置およびフラットな基板の製造方法によって解決される。

本発明は、フラットな基板を処理するリアクタであって、特に、フラットな基板をコーティング材料によってコーティングするために、プラズマを形成して処理すべき表面の処理を行う第１の電極および対向電極が対向する２つの壁となっている処理室を備えた真空チャンバと、ガス状材料、特にコーティング材料および／または洗浄材料を、前記処理室へ供給しおよび／または前記処理室から除去する手段と、ロードないしアンロードのための前記真空チャンバの開口部とを有しており、前記対向電極は前記第１の電極に向かう前面に少なくとも１つの基板を収容しており、前記開口部は有利には閉鎖装置を有している、リアクタに関する。本発明によれば、電極間の相対距離を、前記処理室に前記基板をロードしまた前記処理室から基板をアンロードする際には第１の大きい距離へ、前記基板の処理を実行する際には第２の小さい距離へ変更する距離変更装置が設けられており、前記対向電極に基板収容装置が設けられており、該基板収容装置は、前記基板の処理すべき表面が、少なくとも処理、特にコーティングが実行されているあいだ、有利にはロードないしアンロードの期間にわたって、鉛直方向に対して０°〜９０°の範囲の角度αで下向きとなる（フェースダウンとなる）ように構成されている。

２つの電極が狭い間隔で配置されたリアクタの断面図である。 付加的にポンプ路を設けたリアクタの断面図である。 ２つの電極が広い間隔で配置され、基板の一部が内部へ導入されたリアクタの断面図である。 リアクタ内の対向電極およびハウジング壁を鉛直方向Ｌに関して示した断面図である。 フラットな基板に対するハンドリング装置の把持アームの側面図である。 １つのフレームラックおよび２つのシャフトを備えたハンドリング装置のモジュール群の斜視図である。 処理ラインの平面図である。 処理ラインの斜視図である。 処理ラインの詳細図である。 シャトルを備えた処理ラインの断面図である。 ２重処理室を備えたリアクタの断面図である。

本発明では、特にソーラーセル、ガラスウィンドウその他のための基板であって、典型的には１．４ｍ^２以上の大きさの長方形の基板を"フラットな基板"と称している。また、本発明では、２つの平板電極間に形成されたプラズマを用いた基板に対するあらゆる改変を処理と称しているが、特には本発明をＰＥＣＶＤ法の装置に適用すると有利である。

有利には、第１の電極および対向電極は密に配置され、第１の電極から基板までの距離が低減されており、コーティングの際に層構造体がポジティブに制御される。また、基板を処理しているあいだ、処理過程の制御のために、当該の距離ひいてはプロセスパラメータを変更することができる。当該の距離の変更は、第１の電極、対向電極またはその双方のいずれを運動させて行ってもよい。

有利には、基板を処理しているあいだ、基板の処理すべき表面が、鉛直方向に対して０°〜９０°の範囲の角度αで下向きとされる。このようにすれば、僅かな粒子しか達しなくなるため、敏感な表面が汚染されるおそれが低減される。ここでの粒子は処理室において形成される層（例えばケイ素層）から放出されて生じる。なお、リアクタの水平方向の必要面積を低減するのに有利な角度αの値は、１°，３°，５°，７°，９°，１１°，１３°，１５°，１７°，２０°，２５°，３０°，４０°，４５°である。

本発明は、さらに、１つまたは複数の基板に対する少なくとも１つの把持アームモジュールを備えた、フラットな基板に対するハンドリング装置に関している。本発明によれば、前記把持アームモジュールは基板をその表面に対して平行に運動させ、少なくとも処理室に基板をロードしまた処理室から基板をアンロードするあいだ、処理すべき表面が法線方向に対して０°〜９０°の範囲の角度αで下向きとなるようにする。このようにすれば、処理すべき基板の表面の汚染が低減される。

有利には、前述したリアクタに当該のハンドリング装置を組み合わせ、さらに制御装置、センサおよび駆動機構などを設けることができる。この場合、センサによって基板と第１の電極ないし対向電極との相対位置を求め、制御装置および駆動機構によってリアクタないしその真空チャンバでのロードないしアンロードを制御することができる。

本発明は、さらに、長手方向に沿って延在する搬送室が設けられており、フラットの基板の処理のための少なくも１つの処理コンテナが前記搬送室に配属されているかまたは接続されており、前記基板を搬送する搬送ロボットが前記長手方向に沿って運動可能である、フラットな基板の処理装置に関している。本発明によれば、前記処理コンテナおよび／または前記搬送ロボットが、少なくとも設定された時間にわたって、有利には前記基板の処理の実行されているあいだ、前記基板を前記処理コンテナ内に保持し、その際に前記基板の処理すべき表面が鉛直方向に対して０°〜９０°の範囲の角度αで下向きとなるようにする。このようにすれば、処理すべき表面の汚染が低減され、フラットな基板の処理に要する必要面積も小さくて済む。この場合、有利には、基板の支持を、コストがかかるうえに熱負荷に対して不安定なキャリア（搬送フレーム）を用いずに行うことができる。ただし、キャリアなしでの支持には１つのエッジでの直立が可能となる程度に基板に剛性があることが前提となる。

本発明は、さらに、特に、リアクタ内でコーティング材料によりフラットな基板をコーティングする方法であって、プラズマを形成する第１の電極と少なくとも１つの基板を前面へ収容可能な対向電極とが対向する２つの壁となっている処理室を備えた真空チャンバと、ガス状材料、特にコーティング材料および／または洗浄材料を前記処理室へ供給しおよび／または前記処理室から除去する手段と、ロードないしアンロードのための前記真空チャンバの開口部とを有しており、前記対向電極は前記第１の電極に向かう前面に少なくとも１つの基板を収容しており、前記開口部は有利には閉鎖装置を有している、フラットな基板の処理方法に関する。本発明によれば、電極間の相対距離が、前記処理室へ基板をロードしまた前記処理室から基板をアンロードする際には第１の大きい距離へ、コーティングを実行する際には第２の小さい距離へ変更され、前記基板の処理すべき表面が、コーティング処理のあいだ、有利にはロードないしアンロードのあいだ、鉛直方向に対して０°〜９０°の範囲の角度αで下向きにされる。

本発明は、さらに、長手方向に沿って延在する搬送室が設けられており、フラットの基板の処理のための少なくも１つの処理コンテナが前記搬送室に配属されているかまたは接続されており、前記基板を搬送する搬送ロボットが前記長手方向に沿って運動可能である、フラットな基板の処理方法に関している。本発明によれば、前記処理コンテナおよび／または前記搬送ロボットにより、少なくとも設定された時間にわたって、有利には前記基板の処理の実行されているあいだ、前記基板が前記処理コンテナ内に保持され、その際に前記基板の処理すべき表面が鉛直方向に対して０°〜９０°の範囲の角度αで下向きにされる。

本発明の有利な実施形態は従属請求項に記載されている。

以下に本発明を図示の実施例に則して詳細に説明する。各特徴は、それぞれが明細書、特許請求の範囲、図面および要約書のいずれに記載されているかにかかわらず、単独でも任意に組み合わせても本発明の対象となりうる。

以下に説明するのは、リアクタ、ハンドリング装置、フラットな基板の処理装置およびフラットな基板の処理方法に共通する特徴である。また、詳細には述べないが、本発明の装置にはセンサ、加熱冷却装置、制御装置および駆動機構などを設けることもできる。

図１にはフラットな基板３を処理するリアクタ１が示されている。リアクタ１は例えばＰＥＣＶＤリアクタとして構成されている。リアクタ１は第１の電極５および対向電極７を備えた処理室９を有しており、第１の電極５および対向電極７は１つまたは複数のフラットな基板の処理すべき表面を処理するためにプラズマを形成する。電極５，７は、処理室９内に電場を形成するために、詳細には図示されていない電圧源、有利には高周波数電源へ接続されている。電極５，７は、例えば高効率の薄膜ソーラーモジュールすなわちアモルファスシリコン薄膜または微細結晶シリコン薄膜のソーラーセルを製造する場合には、少なくとも１．４ｍ^２の面積を有する基板を処理できるように構成される。

電極５，７は処理室９の対向する２つの壁を形成している。処理室９はロードないしアンロード用の開口部４９を有する真空チャンバ１１内に位置しており、閉鎖装置２７によって閉鎖可能である。ただし閉鎖装置は任意に選択可能な手段である。真空チャンバ１１はリアクタ１のハウジング１３により形成される。外界に対する密閉のために密閉部材１５が設けられている。

真空チャンバ１１は任意の空間形状、例えば円形または多角形、特に長方形断面を有する形状を有することができる。処理室９は例えばフラットな平行平板型に構成される。

ガス状材料、特にコーティング材料または洗浄材料を導入または除去するために、公知の手段が設けられている。洗浄材料は例えばＮＦ_３である。ガス状材料の導入および除去は順次に行っても並列的に行ってもよい。

図１，図２には、ガス状材料を除去する手段として、真空ポンプ１７およびこれに属する真空路１８が示されている。ガス状材料を導入する手段として、ガス分配器２５に接続されたガス路２３を有するコーティング材料源１９が設けられている。ガス分配器２５はこの実施例ではシャワーノズルに類似した構造を有しており、処理室９内に通じる複数の管路を通してガス状材料が処理室９へ導入される。ガス状材料を導入する手段およびガス分配器２５は図１の実施例と異なっていてもよい。

本発明によれば、リアクタ１は電極間の相対距離を変更する装置を有する。この装置は図１〜図３の実施例ではスライドボルト４１として構成されており、これにより支承プレート４３を真空チャンバ１１内でリニア運動させることができる。スライドボルト４１は第１の電極５から遠い側の対向電極７の後面に接続されている。スライドボルト４１に対応する駆動機構は図示されていない。

第１の電極５は、図１〜図３の実施例ではハウジングの後壁３３によって形成されている支持構造体内に配置されている。ここで、第１の電極５は支持構造体の凹部に収容されており、真空チャンバ１１の壁から誘電体３４を介して分離されている。基板３は対向電極７の前面（第１の電極５に向かう側の面）に収容される。

図１からわかるように、対向電極７は処理が実行されているあいだ凹部を覆っている。対向電極７の縁領域と凹部の縁領域とのあいだに、幅１ｍｍのオーダーの空隙が形成される。この空隙幅は、処理が実行されているあいだ、処理室内のプラズマが維持されるように選定される。したがって、この空隙によっても、処理室と真空チャンバ１１の残りの空間とのあいだに大きな圧力差は生じない。真空チャンバ１１のうち処理室９の外側に位置する領域は真空路１８を介して真空ポンプ１７へ接続されており、真空ポンプ１７が駆動されると、その大きな容積によって、処理室９から空隙を介して排出されるガス流を簡単に均一化することができる。ただし、ガス状材料を処理室から除去する手段として他の構造も可能であることに注意されたい。

図２，図３には図１のリアクタに類似した別のリアクタ１が示されている。以下では図１のリアクタとの相違点のみを説明する。

図２，図３のリアクタ１は有利には周回するポンプ路２９を有しており、このポンプ路は支持構造体内の溝状の第２の凹部によって形成されている。ポンプ路２９は上流では排出路３１を介して処理室９へ接続されており、下流では真空路１８を介して真空ポンプ１７に接続されている。当該のポンプ路２９は、対向電極によって凹部が覆われているとき、真空チャンバ１１に対してガス密に分離される。このため、有利には、熱耐性を有する密閉部材３７が設けられている。対向電極による凹部の覆いは、有利には、処理が実行されているあいだ続く。こうして、処理が実行されているあいだ、真空チャンバ１１内の作業圧１０^−２〜１０^−４ｍｂａｒに比べて、処理室９内の作業圧は１０ｍｂａｒまでの高い値となる。

本発明の別の実施例では、対向電極７が図示されていない基板収容装置を有し、少なくとも１つの前記基板は、少なくともロードないしアンロードのあいだ、処理すべき表面が鉛直方向に対して０°〜９０°の範囲の角度αで下向きとなるように配置される。こうした基板収容装置があれば処理すべき表面の汚染が回避され、重力場にある粒子が下方の処理すべき表面へ落ちなくなる。有利な角度αの値は１°，３°，５°，７°，９°，１１°，１３°，１５°，１７°，２０°，２５°，３０°，４０°，４５°である。

図３の実施例では閉鎖装置２７が設けられておらず、基板３の一部がリアクタ１の処理室９の開口部４９から導入される様子が示されている。双方向矢印４７は基板３のロードないしアンロードの方向を表している。図３から見て取れるように、ハウジング１３の壁４５の近傍に対向電極７が位置していることにより、基板３を特に容易に処理室９へ導入することができる。これは真空チャンバ１１の空間的広がりのほぼ全体を利用できるからである。

リアクタ１への基板３の導入後、基板３は対向電極８の前面（第１の電極５に向かう側の面）に収容される。

このとき、基板に対するキャリアを有する基板収容装置を設けることもできる。

本発明の有利な実施例では、基板収容装置は１つまたは複数の基板をフレームなしで収容できるように構成されている。

また、基板収容装置は基板から対向電極の前面までの距離を変更可能なように構成することもでき、特に、当該の距離は、ロードないしアンロードの際には処理が実行される際よりも大きくなるように変更される。

さらに、基板収容装置は、少なくとも対向電極７の上縁領域に１つまたは複数の基板に対する少なくとも１つの上方支持部材を有し、少なくとも対向電極７の下縁領域に１つまたは複数の基板に対する少なくとも１つの下方支持部材を有するように構成することもできる。

図４には、本発明のリアクタの対向電極１００およびハウジング壁１２０の側面図において、基板１０５の処理すべき表面が鉛直方向Ｌに対して０°〜９０°の範囲の角度αで下向きとなることが示されている。ただしここには対向電極１００に対向する第１の電極は図示されていない。

下方支持部材は基板１０５の下縁に対する支承部材１１５として構成されている。支承部材１１５は金属部分１１６を備えたボルト１１８であり、図４には示されていない処理室へ突出している。ここで、ボルト１１８は有利にはセラミック製の中間部材１１７を有している。また、ボルト１１８は対向電極１００を貫通してその後面の所定の領域まで延在している。ボルト１１８の端部領域は、対向電極１００がハウジング壁１２０の方向へ引き出されるときにストッパ１１０に押し止められ、対向電極１００の前面から処理室の方向へ運動する。基板１０５の下縁は対向電極１２０の前面から離れていき、これに対して大きな距離を有することになる。当該のボルト１１８の少なくとも一部は保護カバー１３０によって包囲されており、この保護カバー内には不活性ガス、例えば窒素が充填される。このようにすれば、腐食性の高い洗浄剤を導入する場合にも、当該の領域の腐食耐性が増大される。

上方支持部材は基板の上縁領域に対する金属部分１１１を備えた対向支承部１１０として構成されている。対向支承部１１０は対向電極１００を貫通してその後面の所定の領域まで延在している。また、有利には、対向支承部分１１１とボルト１１３とのあいだにセラミック製の中間部材１１２が設けられる。ボルト１１３は対向電極１００がハウジング壁１２０の方向へ引き出されるときにストッパ１１４に押し止められ、処理のあいだ、対向電極１００の前面に対する相対運動を実行する。これにより基板１０５から対向電極１００の前面までの距離が増大される。基板１０５から対向電極１００の前面までの距離が変更されることにより、ロードないしアンロードが確実に達成される。なぜなら、ロードないしアンロードのあいだ、基板は対向電極の前面に対して空間的に離れて位置することになるからである。

本発明の有利な実施例では、さらに、対向電極１００は例えば基板の処理を実行するために第１の電極の方向へ運動される。このとき、対向電極１００の前面に対して相対的にリニアに運動する支持部材は１つまたは複数のストッパに押し止められる。１つまたは複数のストッパはコーティングの行われない凹部の縁領域に位置する。こうして、基板から対向電極の前面までの距離は低減され、有利には基板は当該の対向電極の前面に押し付けられ、処理が実行されているあいだ基板の位置が固定される。これに代えてまたはこれに加えて、１つまたは複数の支持部材が基板の側面の一方または双方を支持するように構成することもできる。

また、各支持部材が対向電極の前面に対して旋回可能であって基板のロードないしアンロードの方向の運動を容易にするように構成されていてもよい。

少なくとも処理のあいだ、特にコーティングの実行中は、処理室内に定義された電圧比が存在することが重要であるので、各支持部材は電気的に浮遊した状態に構成される。

本発明はさらに１つまたは複数の基板に対する把持アームモジュールを備えた、フラットな基板に対するハンドリング装置に関しており、把持アームモジュールは少なくともロードないしアンロードのあいだ、基板の処理すべき表面が鉛直方向に対して０°〜９０°の範囲、有利には１°，３°，５°，７°，９°，１１°，１３°，１５°，１７°，２０°，２５°，３０°，４０°，４５°の角度αで下向きとなるようにする。

図５には把持アーム２００が示されており、この把持アーム２００は上方フォーク２０６および下方フォーク２０７を備えたフレームラック２０５を有する。上方フォーク２０６には対向支承部２１１が設けられており、下方フォーク２０７には基板２２０に対する支持台２１２，２１３が設けられている。把持アーム２００により基板の下縁が把持されて基板２２０が直立し、フレームなしでの支持が可能となる。フレームラック２０５は矢印２２５に沿って垂直に、また、矢印２３０に沿って水平に駆動される。垂直運動によって、基板２２０は少なくとも１つの下方支持部材に載置されるかまたはそこから取り出される。

図６にはフレームラック３０５およびシャフト３５０を備えたハンドリング装置のモジュール群３００の斜視図が示されている。

フレームラック３０５は、矢印３３０に対して平行に、シャフト３５０に入ったりシャフト３５０から出たりすることができる。また、モジュール群３００はこの図では見えない別のフレームラックを備えた第２のシャフト３５５を有している。基板３２０は図５に示されている実施例と同様に、第１のフォーク３０６と第２のフォーク３０７とのあいだの領域に配置される。さらに、ハンドリング装置は少なくともシャフト３６０のフレームラック３０５ないし基板をテンパリングするためのヒータ素子３２５を有している。モジュール群３００はさらに当該のフレームラックの運動可能性を保証するホイール３４０を有している。フレームラック３０５が矢印３３０の方向に対して平行に運動するほか、フレームラック３０５が垂直方向に運動することもできる。フレームラックの運動に必要な駆動機構は図５，図６には示されていない。

有利には、本発明のハンドリング装置は本発明のリアクタに配属される。ここで、ロードないしアンロードは、処理室に導入される基板または処理室から除去される基板の表面に対して把持アームを水平または垂直に運動させることにより行われる。有利には、図４に即して説明したように、当該のロードないしアンロードのあいだ、基板から対向電極の前面までの距離が比較的大きく保持され、基板は少なくとも１つの下方保持部材に収容されるかそこから取り出される。

第１の把持アームおよび第２の把持アームを備えたハンドリング装置により、リアクタ内で処理された第１の基板を次の基板へ簡単に交換することができる。このとき、第１の基板はリアクタからアンロードされてハンドリング装置に保持され、一方、ハンドリング装置内に保持されていた第２の基板がリアクタ内へ導入される。開口部に対して把持アームを正確に位置決めするには、ハンドリング装置をリアクタに対して相対的に運動させればよい。

図７には本発明のフラットな基板の処理装置の上面図が示されている。

図７にはトンネル４２０として構成された搬送室と列状に配置された複数のリアクタ４１０とを備えた処理ライン４００が示されている。ここでは、フラットな基板を処理するための処理コンテナがトンネル４２０に接続されている。

有利にはテンパリングされるトンネル４２０にはロボット４３０が存在しており、その第２の位置が４３０’で示されている。ロボット４３０はガイドレール４３５上に配置されている。また、処理ラインの入口には例えば雰囲気圧のもとでの加熱を行う２つのヒータモジュール４５０，４５５が設けられている。処理コンテナないしリアクタ４１０はバルブ４４０を介してトンネルに接続されている。トンネル４２０は排気可能であるかおよび／または不活性ガスである窒素、アルゴンその他を充填可能である。図７にはトンネルから分離されたリアクタ４１５も示されている。

図７に示されている処理ラインは特に薄膜ソーラーセルに対する基板を処理するのに適している。こうした薄膜ソーラーセルはアモルファスケイ素のＰ‐Ｉ‐Ｎ層と微結晶ケイ素のＰ‐Ｉ‐Ｎ層とによって形成されている。有利には、ドープ層および内在層は種々の処理コンテナにおいて堆積され、内在層の効率に悪影響を及ぼすおそれのあるドープ物質の侵入が阻止される。図示の処理ラインにより、高度に効率的な並列処理を行うことができる。

図８には図７の処理ラインを別の視点から見た図が示されている。ここからは、取り付け可能および取り外し可能なモジュールとして構成されたリアクタ４１０がレール４１６上を運動され、処理ラインの停止回数が最小化されることが見て取れる。この場合、メンテナンス時や故障が生じたときにリアクタをトンネルから取り外すことができ、その際にも他のプロセスを中断する必要がない。

図９には、処理ライン４００における、分離されたリアクタ４１５の状態が詳細に示されている。ここからは、バルブ４４０が開放され、トンネル内で基板４９０がロボットに保持されていることが見て取れる。

図１０には、本発明のフラットな基板の処理装置の別の実施例が示されている。ここでは、搬送ロボットが真空コンテナおよびその内部に配置された基板用のハンドリング装置を備えたシャトル４３８，４３８’として構成されている。シャトルはバルブ４３６を有しており、このバルブに処理コンテナ４１０が真空技術によって接続される。この実施例では、搬送室は有利には排気不能に構成されている。排気容積を小さく抑えることができるので、こうした実施例は特に大面積の基板に適している。シャトル４３８と電力供給部ないし媒体供給部とを接続するためにドラッグチェーン４３９が設けられている。有利な実施例では、シャトル４３８は固有の小さいポンプスタンドを有しており、このポンプスタンドは真空コンテナとともに例えばベースプレート上に配置される。シャトル４３８ないし真空コンテナを処理コンテナへ結合する際に、２つのバルブのあいだに存在する中間容積について、専用のポンプ、調整ポンプまたは場合により設けられるシャトルポンプを介して、排出が行われる。

有利には、別のセンサが設けられ、真空コンテナに配置されたハンドリング装置および／またはこれに属する基板と処理コンテナ内の第１の電極または対向電極との相対位置が求められる。制御部によって、処理コンテナに基板をロードしまたそこから基板をアンロードするための正確な結合が制御される。

図１１にはフラットな基板を処理する別のリアクタの断面図が示されている。ここでは、第１の真空チャンバ５２０内に第１の処理室５３０が存在しており、プラズマを形成して表面を処理する第１の電極５０１およびこれに対応する対向電極５０２が設けられている。第１の電極５０１および対向電極５０２は処理室５２０の対向する２つの壁となっている。

さらに、ここでは、電極間の相対距離を変更する距離変更装置が設けられており、処理室５２０へ基板をロードしまたそこから基板をアンロードする際の第１の大きい距離と処理を実行する際の第２の小さい距離とが定められる。距離変更装置は、回転駆動機構５０８によって対向電極５０２の平行運動を制御するための偏心５１２を有している。また、ここには、対向電極５０２を偏心駆動機構５１２の画定する領域内で振動させる板ばね５０６も設けられている。さらに、前述した装置に設けられていたものに類似した対向電極に対する基板収容装置も設けられているが、図１１には示されていない。

リアクタ５００はさらに第２の真空チャンバを有している。第２の真空チャンバの内部に第２の処理室が存在しており、プラズマを形成して表面を処理する第１の電極およびこれに対応する対向電極が設けられている。第１の電極および対向電極は第２の処理室の対向する２つの壁となっている。第２の処理室を備えた第２の真空チャンバは第１の処理室を備えた第１の真空チャンバと同様に構成されており、第１の電極の後面（対応する対向電極から遠いほうの側）に配置されている。有利には、第２の真空チャンバは第１の真空チャンバに対して鏡面対称に構成されている。第２の真空チャンバはさらに第１の電極と対向電極との間の距離を変更する距離変更装置を有する。また、リアクタ５００は高周波数電源５１０，ハウジング壁５１１，セラミックストッパ５１３，ハウジング扉５１４，密閉部材５１６および真空ベロー５１７を有する。

１，４１０，５００ リアクタ、 ３，１０５，２２０，３２０，４９０，５０４ 基板、 ５ 第１の電極、 ７ 第２の電極、 ９ 処理室、 １１ 真空チャンバ、 １３ ハウジング、 １５，５１６ 密閉部材、 １７ 真空ポンプ、 １８ 真空路、 １９ コーティング材料源、 ２１ 表面、 ２３ ガス路、 ２５ ガス分配器、 ２７ 閉鎖装置、 ２９ ポンプ管路、 ３１ 排出路、 ３３ ハウジング後壁、 ３４，５０３ 誘電体、 ３５ 溝、 ３７，３８ リング状密閉部材、 ３９，４７ 両方向矢印、 ４１ スライドボルト、 ４３ 支承プレート、 ４５，１２０ ハウジング壁、 ４９ 開口部、 １００，５０２ 対向電極、 １１０，２１１ 対向支承部、 １１１ 対向支承部分、 １１２，１１７ 緩衝材、 １１３，１１８ ボルト、 １１４，１１９ ストッパ、 １１５ 支承部材、 １１６ 支承部分、 １３０ 保護カバー、 ２００ 把持アーム、 ２０５，３０５ フレームラック、 ２０６，２０７，３０６，３０７ フォーク、 ２１２，２１３ 支持台、 ２２５，２３０，３３０，４６０，４７０，４８０ 矢印、 ３００ ハンドリング装置のモジュール群、 ３２５ ヒータ部、 ３４０ ホイール、 ３５０，３５５ シャフト、 ４００，４０５ 処理ライン、 ４１５ 分離されたリアクタ、 ４１６ レール、 ４２０ トンネル、 ４３０，４３０’ ロボット、 ４３５ ガイドレール、 ４３６，４４０ バルブ、 ４３９ ドラッグチェーン、 ４５０，４５５ ヒータモジュール、 ５０１ 電極、 ５０５ 供給路および排出路、 ５０６ 板ばね、 ５０７ ベルト懸架部、 ５０８ 回転駆動機構、 ５０９ 高周波数接触ベルト、 ５１０ 高周波数供給装置、 ５１１ ハウジングベルト、 ５１２ 偏心、 ５１３ セラミックストッパ、 ５１４ ハウジング扉、 ５１５ リアクタの第２半部、 ５１７ 真空ベロー

Claims (38)

1. フラットな基板を処理するリアクタであって、特に、フラットな基板をコーティング材料によってコーティングするために、
   プラズマを形成して処理すべき表面の処理を行う第１の電極（５）および対向電極（７）が対向する２つの壁となっている処理室を備えた真空チャンバと、
   ガス状材料、特にコーティング材料および／または洗浄材料を、前記処理室へ供給しおよび／または前記処理室から除去する手段と、
   ロードないしアンロードのための前記真空チャンバの開口部と
   を有しており、
   前記対向電極は前記第１の電極に向かう前面に少なくとも１つの基板を収容可能であり、
   前記開口部は有利には閉鎖装置を有している、
   リアクタにおいて、
   さらに、
   ・電極間の相対距離を、前記処理室に前記基板をロードしまた前記処理室から基板をアンロードする際には第１の大きい距離へ、前記基板の処理を実行する際には第２の小さい距離へ変更する距離変更装置（４１，４２）が設けられており、
   および／または、
   ・前記対向電極に基板収容装置が設けられており、該基板収容装置は、前記基板の処理すべき表面が、少なくとも処理、特にコーティングが実行されているあいだ、有利にはロードないしアンロードの期間にわたって、法線方向に対して０°〜９０°の範囲、有利には１°，３°，５°，７°，９°，１１°，１３°，１５°，１７°，２０°，２５°，３０°，４０°，４５°の角度αで下向きとなるように構成されている
   ことを特徴とするリアクタ。
2. 前記電極のうち少なくとも１つは前記コーティング材料および／または前記洗浄材料に対するガス分配器を有している、請求項１記載のリアクタ。
3. 前記真空チャンバ内に前記第１の電極を凹部によって支持する支持構造体が設けられており、前記対向電極は、処理が実行されているあいだ該凹部を覆い、該対向電極の縁領域と前記凹部の縁領域とのあいだに空隙が形成されるように配置され、該空隙は、前記処理室において形成されたプラズマが該処理室内に保持される寸法に選定されており、有利には、前記真空チャンバは前記処理室の外部の所定の領域において真空ポンプに接続されている、請求項１または２記載のリアクタ。
4. 前記真空チャンバ内に前記第１の電極を第１の凹部によって支持する支持構造体が設けられており、該支持構造体はさらに前記処理室から真空ポンプへ通じるポンプ路を形成する第２の凹部を有しており、前記処理室は少なくとも１つの排出路を介して前記ポンプ路に接続されており、前記対向電極は少なくとも処理が実行されているあいだ前記第１の凹部および前記第２の凹部を覆うように配置される、請求項１または２記載のリアクタ。
5. 前記真空チャンバには前記処理室に少なくとも１つの基板をロードしまた前記処理室から少なくとも１つの基板をアンロードするハンドリング装置が配属されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のリアクタ。
6. 前記基板は、少なくともロードないしアンロードのあいだ、処理すべき表面が法線方向に対して０°〜９０°の範囲、有利には１°，３°，５°，７°，９°，１１°，１３°，１５°，１７°，２０°，２５°，３０°，４０°，４５°の角度αで下向きとなるように、前記ハンドリング装置は構成されている、請求項５記載のリアクタ。
7. 前記基板収容装置はキャリアフレームを有する、請求項１から６までのいずれか１項記載のリアクタ。
8. 前記基板収容装置は１つまたは複数の基板をフレームなしで収容するように構成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のリアクタ。
9. 前記基板収容装置は前記基板から前記対向電極の前記前面までの距離を変更可能に構成されており、例えば、前記距離はロードないしアンロードの際には処理が実行される際よりも大きくなるように変更される、請求項１から８までのいずれか１項記載のリアクタ。
10. 前記基板処理装置は少なくとも上縁領域に１つまたは複数の基板に対する少なくとも１つの上方支持部材を有しており、少なくとも下縁領域に１つまたは複数の基板に対する少なくとも１つの下方支持部材を有している、請求項１から９までのいずれか１項記載のリアクタ。
11. 前記上方支持部材は１つまたは複数の基板の上縁領域に対する対向軸受として構成されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載のリアクタ。
12. 前記下方支持部材は１つまたは複数の基板の下縁に対する軸受部材として構成されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のリアクタ。
13. 前記上方支持部材および／または前記下方支持部材は前記対向電極の表面に対してリニア運動可能であるかまたは旋回可能である、請求項１から１２までのいずれか１項記載のリアクタ。
14. 前記上方支持部材および前記下方支持部材は前記基板と前記対向電極の表面との距離を変更するように構成されている、請求項１から１３までのいずれか１項記載のリアクタ。
15. 支持装置は前記処理室に配置される金属部分を有しており、該部品は電気的な浮遊状態にあるか、あるいは、前記対向電極に対してまたは前記プラズマに接する部品に対して電気的に絶縁されている、請求項７から１４までのいずれか１項記載のリアクタ。
16. 前記上方支持部材および／または前記下方支持部材はそれぞれ前記対向電極を貫通して前記真空チャンバのうち前記対向電極の後面の領域へ延在しており、前記真空チャンバ内に配置されたリニア運動用および／または旋回運動用の部材と協働する、請求項１１から１５までのいずれか１項記載のリアクタ。
17. １つまたは複数の基板に対する少なくとも１つの把持アームモジュールを備えた、フラットな基板に対するハンドリング装置において、
    前記把持アームモジュールは基板をその表面に対して平行に運動させ、少なくともロードないしアンロードのあいだ、処理すべき表面が法線方向に対して０°〜９０°の範囲、有利には１°，３°，５°，７°，９°，１１°，１３°，１５°，１７°，２０°，２５°，３０°，４０°，４５°の角度αで下向きとなるようにする
    ことを特徴とするハンドリング装置。
18. 前記把持アームモジュールにシャフトが配属されており、前記把持アームモジュールは前記基板の表面に対して平行に該シャフト内を往復運動する、請求項１７記載のハンドリング装置。
19. 前記把持アームモジュールは前記基板を支承するキャリアフレームを有する、請求項１７または１８記載のハンドリング装置。
20. 前記把持アームモジュールは、前記基板をフレームなしで支承できるよう、前記基板の下縁を直立させて把持する、請求項１７または１８記載のハンドリング装置。
21. 前記把持アームモジュールはフレームラックとして上方フォークおよび下方フォークを有しており、該上方フォークは少なくとも１つの上方支持部材を有しており、該下方フォークは少なくとも１つの下方支持部材を有している、請求項２０記載のハンドリング装置。
22. 前記上方支持部材は１つまたは複数の前記基板の上縁領域に対する対向軸受として構成されており、前記下方支持部材は１つまたは複数の前記基板の下縁に対する支承部材として構成されている、請求項２１記載のハンドリング装置。
23. 前記フレームラックは、該フレームラックと前記上方支持部材および／または前記下方支持部材とのあいだで基板が引き渡される際に、垂直方向で、１つまたは複数の前記基板を少なくとも１つの前記下方支持部材に収容しまたそこから除去する昇降装置を有している、請求項２１または２２記載のハンドリング装置。
24. 当該のハンドリング装置は運動可能性を保証するためにローラ、ホイールその他を有している、請求項１７から２３までのいずれか１項記載のハンドリング装置。
25. 前記基板をテンパリングするために当該のハンドリング装置に接してまたは当該のハンドリング装置内にヒータ部が設けられている、請求項１７から２４までのいずれか１項記載のハンドリング装置。
26. 当該のハンドリング装置は、１つまたは複数の基板に対する第１の把持アームモジュールと第２の把持アームモジュールとを有しており、該第１の把持アームモジュールおよび該第２の把持アームモジュールは有利にはそれぞれシャフトを有する、請求項１７から２５までのいずれか１項記載のハンドリング装置。
27. 当該のハンドリング装置は第１，第２，第３および第４の把持アームモジュールを有しており、各把持アームモジュールはそれぞれ対応するシャフトを有している、請求項１７から２５までのいずれか１項記載のハンドリング装置。
28. 長手方向に沿って延在する搬送室が設けられており、
    フラットな基板の処理のための少なくも１つの処理コンテナが前記搬送室に配属されているかまたは接続されており、
    前記基板を搬送する搬送ロボットが前記長手方向に沿って運動可能である、
    フラットな基板の処理装置において、
    前記処理コンテナおよび／または前記搬送ロボットが、少なくとも設定された時間にわたって、有利には前記基板の処理の実行されているあいだ、前記基板を前記処理コンテナ内に保持し、その際に前記基板の処理すべき表面が法線方向に対して０°〜９０°の範囲、有利には１°，３°，５°，７°，９°，１１°，１３°，１５°，１７°，２０°，２５°，３０°，４０°，４５°の角度αで下向きとなるようにする
    ことを特徴とするフラットな基板の処理装置。
29. 前記搬送ロボットが真空コンテナとその内部に配置されたフラットな基板に対するハンドリング装置と備えたシャトルとして構成されている、請求項２８記載のフラットな基板の処理装置。
30. 前記真空コンテナは前記処理コンテナに真空密に接続可能である、請求項２９記載のフラットな基板の処理装置。
31. 前記真空コンテナ内の前記ハンドリング装置および／またはこれらに保持された前記基板と設定された平面、特に第１の電極または対向電極との相対位置を求めるセンサが設けられている、請求項３０記載のフラットな基板の処理装置。
32. 前記処理コンテナは請求項１から１６までのいずれか１項記載のリアクタである、請求王２８から３１までのいずれか１項記載のフラットな基板の処理装置。
33. 前記処理コンテナは前記搬送室に取り付けおよび取り外し可能なモジュールとして構成されている、請求項２８から３２までのいずれか１項記載のフラットな基板の処理装置。
34. 前記処理コンテナは前記シャトルに取り付けおよび取り外し可能なモジュールとして構成されている、請求項２８から３３までのいずれか１項記載のフラットな基板の処理装置。
35. 前記処理コンテナを運動させることのできるレールが設けられている、請求項３２から３４までのいずれか１項記載のフラットな基板の処理装置。
36. 前記搬送室は搬送トンネルとして構成されており、排気可能であるかあるいは不活性ガスまたは純粋雰囲気を充填可能である、請求項２８から３５までのいずれか１項記載のフラットな基板の処理装置。
37. 前記搬送室は前記搬送ロボットを運動させることのできるレールを有する、請求項２８から３６までのいずれか１項記載のフラットな基板の処理装置。
38. 特に、リアクタ内でコーティング材料によりフラットな基板をコーティングする方法であって、
    プラズマを形成する第１の電極と対向電極とが対向する２つの壁となっている処理室を備えた真空チャンバと、
    ガス状材料、特にコーティング材料または洗浄材料を前記処理室へ供給しおよび／または前記処理室から除去する手段と、
    ロードないしアンロードのための前記真空チャンバの開口部と
    を有しており、
    前記対向電極は前記第１の電極に向かう前面に少なくとも１つの基板を収容可能であり、
    前記開口部は有利には閉鎖装置を有している、
    フラットな基板の処理方法において、
    ・電極間の相対距離が、ロードないしアンロードの際には第１の大きい距離へ、コーティングを実行する際には第２の小さい距離へ変更され、
    および／または、
    ・前記基板の処理すべき表面が、コーティング処理のあいだ、有利にはロードないしアンロードのあいだ、法線方向に対して０°〜９０°の範囲、有利には１°，３°，５°，７°，９°，１１°，１３°，１５°，１７°，２０°，２５°，３０°，４０°，４５°の角度αで下向きとなる
    ことを特徴とするフラットな基板の処理方法。