JPH0551743A - Thin film producing device - Google Patents

Thin film producing device

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JPH0551743A
JPH0551743A JP21056091A JP21056091A JPH0551743A JP H0551743 A JPH0551743 A JP H0551743A JP 21056091 A JP21056091 A JP 21056091A JP 21056091 A JP21056091 A JP 21056091A JP H0551743 A JPH0551743 A JP H0551743A
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JP
Japan
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valve
valve body
lock chamber
load lock
chamber
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JP21056091A
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Hajime Hashimoto
一 橋本
Shuichi Nogawa
修一 野川
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Nissin Electric Co Ltd
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Nissin Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To construct overall the thin film forming device smaller in size and lower in cost than hereto fore. CONSTITUTION:This device is provided with a film forming chamber 1 having a lower opening 10, one or >=2 load-lock chambers 2 having a lower opening 20 and valve seat 22 and horizontally arranged adjacent to the chamber 1, a valve passage 30 communicating the chambers with each other, a valve disk 6 made horizontally movable in the valve passage and also used as a substrate holder, valve supports 61 on which the valve disk is placed and made vertically movable and horizontally immovable and made horizontally movable in the valve passage so that the valve disk is selectively faced the opening of the film forming chamber on load-lock chamber, an air cylinder 9 for driving the support and a jack J capable of attaching and detaching the valve disk faced the opening of the load-lock chamber to and from the valve seat in the load-lock chamber, and the valve seat 22 in the load-lock chamber is brought into airtight contact with the valve seat abutting part 64 on the slope at an inclination of theta to the horizontal moving direction of the valve disk.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置用基板、
EL表示装置用基板、超電導部材の基体等の基体表面に
液晶素子用の膜、EL素子用の膜、超電導膜等、それぞ
れの用途に適した機能を有する薄膜を形成するための薄
膜製造装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a substrate for a liquid crystal display device,
The present invention relates to a thin film manufacturing apparatus for forming a thin film having a function suitable for each application, such as a film for a liquid crystal element, a film for an EL element, a superconducting film, etc., on the surface of a substrate for an EL display device, a substrate for a superconducting member, etc. ..

【0002】[0002]

【従来の技術】このような薄膜製造装置には種々のタイ
プのものがあるが、その一つに、成膜室と、基体の交換
を行うためのロードロック室とを連設し、新たな基体の
設置或いは基体の交換にあたって、前記ロードロック室
を基体のホルダを兼ねる弁体で成膜室から気密に隔絶
し、成膜時には、基体を支持した該弁体を成膜室に配置
するタイプのものが知られている。
2. Description of the Related Art There are various types of thin film manufacturing apparatus, one of which is a new film forming chamber and a load lock chamber for exchanging substrates. A type in which the load-lock chamber is airtightly isolated from the film forming chamber by a valve element which also functions as a holder for the substrate when the substrate is set or the substrate is exchanged, and the valve element supporting the substrate is arranged in the film forming chamber during film formation. Are known.

【0003】このタイプの薄膜製造装置の一例を図4を
参照して説明すると、成膜室10の上部にロードロック
室20が連設されている。成膜室10内にはターゲット
40が配置され、このターゲット40に向けイオン源3
0からイオンビームが照射されるようになっている。ロ
ードロック室20はその上端開口が扉100によって開
閉される。成膜室10は高真空ポンプPHにより所定の
真空度に真空引きすることができ、ロードロック室20
は荒引き真空ポンプPLによって所定の真空度に真空引
きすることができる。
An example of this type of thin film manufacturing apparatus will be described with reference to FIG. 4. A load lock chamber 20 is connected to the upper portion of the film forming chamber 10. A target 40 is arranged in the film forming chamber 10, and the ion source 3 is directed toward the target 40.
The ion beam is irradiated from 0. The upper end opening of the load lock chamber 20 is opened and closed by the door 100. The film forming chamber 10 can be evacuated to a predetermined vacuum degree by the high vacuum pump PH, and the load lock chamber 20
Can be evacuated to a predetermined degree of vacuum by the rough evacuation vacuum pump PL.

【0004】成膜室10とロードロック室20の境目の
開口は弁体60によって気密にシールすることができ
る。弁体60はその上面に基体50を支持するようにな
っており、基体支持部分の周囲にはロードロック室20
下面の弁座201に気密に接し得るオーリング70を備
えている。弁体60は成膜室10の下方に配置したエア
シリンダ90の駆動により昇降するロッド901の上端
に支持されており、このロッド901が上昇することで
弁体上のオーリング70がロードロック室の弁座201
に気密に接し、ロードロック室20が成膜室10に対し
気密に隔絶される。また、ロッド901を下降させるこ
とで、弁体上の基体50を成膜室10内の成膜位置に配
置し、ターゲット40からのスパッタ粒子に曝すことが
できる。なお、ロッド901は成膜室10の底壁101
を、この底壁外面とロッド901に渡し設けた伸縮ベロ
ーズタイプの気密シール装置80によって気密に、且
つ、摺動自在に貫通している。
The opening of the boundary between the film forming chamber 10 and the load lock chamber 20 can be hermetically sealed by the valve body 60. The valve body 60 supports the base body 50 on the upper surface thereof, and the load lock chamber 20 is provided around the base body supporting portion.
An O-ring 70 is provided that can contact the valve seat 201 on the lower surface in an airtight manner. The valve body 60 is supported on the upper end of a rod 901 which is moved up and down by the driving of an air cylinder 90 arranged below the film forming chamber 10. As the rod 901 rises, the O-ring 70 on the valve body is moved to the load lock chamber. Valve seat 201
The load lock chamber 20 is airtightly isolated from the film forming chamber 10. Further, by lowering the rod 901, the substrate 50 on the valve body can be placed at the film forming position in the film forming chamber 10 and exposed to the sputtered particles from the target 40. The rod 901 is the bottom wall 101 of the film forming chamber 10.
Through an expandable bellows type airtight seal device 80 provided on the outer surface of the bottom wall and the rod 901.

【0005】この従来装置によると、当初、ロードロッ
ク室20は弁体60によって成膜室10から気密に隔絶
され、この状態で成膜室10内がポンプPHにより予め
定めた真空度に真空引きされる。一方、ロードロック室
20においては扉100が開かれ、弁体60上に基体5
0が設置される。基体50の設置後、扉100は気密に
閉じられ、真空ポンプPLによってロードロック室20
内が所定の真空度に荒引きされる。
According to this conventional apparatus, initially, the load lock chamber 20 is airtightly isolated from the film forming chamber 10 by the valve body 60, and in this state, the inside of the film forming chamber 10 is evacuated to a predetermined vacuum degree by the pump PH. To be done. On the other hand, in the load lock chamber 20, the door 100 is opened, and the base body 5 is placed on the valve body 60.
0 is set. After installing the base body 50, the door 100 is hermetically closed, and the load lock chamber 20 is closed by the vacuum pump PL.
The inside is roughly pulled to a predetermined degree of vacuum.

【0006】しかるのちエアシリンダ90によりロッド
901が下降せしめられ、それによって基体50が成膜
室10内の成膜位置に配置されるとともに、成膜室10
内がポンプPHで成膜真空度とされ、その後、イオン源
30からのイオンビーム照射によりターゲット40から
スパッタ粒子が発せられ、該スパッタ粒子により基体5
0表面に所望の薄膜が形成される。
After that, the rod 901 is lowered by the air cylinder 90, whereby the substrate 50 is placed at the film forming position in the film forming chamber 10, and the film forming chamber 10 is formed.
The inside of the chamber is set to a film-forming vacuum degree by a pump PH, and thereafter, the target 40 emits sputtered particles by the irradiation of the ion beam from the ion source 30, and the substrate 5 is caused by the sputtered particles.
A desired thin film is formed on the 0 surface.

【0007】薄膜形成後はエアシリンダ90によるロッ
ド901の上昇により基体50が弁体60ごと上昇せし
められ、弁体60上面のオーリング70がロードロック
室20の弁座201に気密に接する。この状態で扉10
0が開かれ、基体50の交換が行われる。基体50を交
換した後は、最初と同様ロードロック室20内がポンプ
PLにより所定真空度に荒引きされ、しかるのち基体5
0が弁体60ごと成膜位置に配置される。
After the thin film is formed, the base 50 is lifted together with the valve body 60 by the lifting of the rod 901 by the air cylinder 90, and the O-ring 70 on the upper surface of the valve body 60 airtightly contacts the valve seat 201 of the load lock chamber 20. Door 10 in this state
0 is opened and the substrate 50 is replaced. After exchanging the base body 50, the inside of the load lock chamber 20 is roughly evacuated to a predetermined vacuum degree by the pump PL, and then the base body 5 is replaced.
0 is arranged at the film forming position together with the valve body 60.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来薄膜製造装置によると、基体50を弁体60上に設置
したり、基体50を交換するとき、成膜の準備のため成
膜室10内がポンプPHにより予め所定真空度に真空引
きされた状態でロードロック室20の扉100が開けら
れるため、弁体60の上面に大気圧がかかり、それは例
えば直径が30cmの基体を支持する弁体の場合、80
0kgにもなる。この大気圧はそのまま弁体駆動系に加
わる。さらに、このような大気圧を受ける弁体の反りを
防止するため、弁体は厚くされて重くなっており、この
弁体重量も駆動系に加わる。さらに、この大気圧を受け
るため、弁体60のオーリング70は弁座201に強く
押しつけられるが、そのオーリングの締め付け反力も駆
動系に加わる。このように、エアシリンダ90を含む弁
体の駆動系は、これら大気圧、弁体重量及びオーリング
の締め付け反力を全て支えなければならず、そのため駆
動系を高出力且つ頑丈な構造のものにしなければなら
ず、それだけ装置の大型化及びコスト高を招いていると
いう問題がある。
However, according to the conventional thin film manufacturing apparatus, when the substrate 50 is installed on the valve body 60 or the substrate 50 is exchanged, the inside of the film forming chamber 10 is prepared in preparation for film formation. Since the door 100 of the load-lock chamber 20 is opened in a state where the pump PH is evacuated to a predetermined degree of vacuum in advance, atmospheric pressure is applied to the upper surface of the valve body 60, which is, for example, that of a valve body supporting a base body having a diameter of 30 cm. If 80
It can be as much as 0 kg. This atmospheric pressure is directly applied to the valve drive system. Further, in order to prevent the warp of the valve body that receives such atmospheric pressure, the valve body is made thick and heavy, and the weight of the valve body is also added to the drive system. Further, because of receiving this atmospheric pressure, the O-ring 70 of the valve body 60 is strongly pressed against the valve seat 201, but the tightening reaction force of the O-ring is also applied to the drive system. As described above, the drive system of the valve body including the air cylinder 90 must support all of the atmospheric pressure, the weight of the valve body and the tightening reaction force of the O-ring, and thus the drive system has a high output and a sturdy structure. Therefore, there is a problem in that the size and cost of the device are increased.

【0009】そこで本発明は、成膜室と、基体の交換を
行うためのロードロック室とを連設し、基体のホルダを
兼ねる弁体でロードロック室を成膜室から気密に隔絶す
ることができるタイプの薄膜製造装置において、従来の
ものより全体を小型、安価に製作できるようにした薄膜
製造装置を提供することを目的とする。
Therefore, according to the present invention, the film forming chamber and the load lock chamber for exchanging the substrate are provided in series, and the valve body also functions as a holder for the substrate to hermetically isolate the load lock chamber from the film forming chamber. It is an object of the present invention to provide a thin film manufacturing apparatus of a type capable of performing the above, which is smaller in size and can be manufactured more inexpensively than a conventional one.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的に従
い、下端に開口を有する成膜室と、下端に開口及びその
周囲の弁座を有する、基体交換のための、前記成膜室の
隣りに横並べに連設された1又は2以上のロードロック
室と、隣り合う前記成膜室及びロードロック室を連通さ
せる横方向に延びる弁移動路と、基体ホルダを兼ねる弁
体と、前記弁体を昇降可能且つ横移動不能に載置され、
該弁体が前記成膜室開口又はロードロック室開口に選択
的に臨むことができるように前記弁移動路に横移動可能
に設けられた弁支持台と、前記弁支持台を横移動させる
駆動手段と、前記ロードロック室開口に臨む位置に配置
される弁体を該ロードロック室の弁座に対し接触又は離
反させ得るように昇降させ得る弁昇降手段とを備え、前
記ロードロック室の弁座及び前記弁体の弁座当接部を、
該弁体の横移動方向に対し若干傾斜した斜面において弁
体上昇にて互いに気密に接するように形成してあること
を特徴とする薄膜製造装置を提供するものである。
According to the above object, the present invention has a film forming chamber having an opening at the lower end and an opening at the lower end and a valve seat around the film forming chamber, which is adjacent to the film forming chamber for substrate exchange. One or more load lock chambers arranged side by side in parallel with each other, a valve moving path extending in the lateral direction for communicating the adjacent film forming chamber and load lock chamber, a valve body also serving as a substrate holder, and the valve It is placed so that the body can be raised and lowered and cannot move laterally,
A valve support base that is laterally movable in the valve moving path so that the valve body can selectively face the film formation chamber opening or the load lock chamber opening, and a drive that laterally moves the valve support base. Means and valve raising and lowering means capable of raising and lowering a valve body arranged at a position facing the opening of the load lock chamber so as to contact with or separate from a valve seat of the load lock chamber, the valve of the load lock chamber The seat and the valve seat contact portion of the valve body,
The present invention provides a thin-film manufacturing apparatus, characterized in that slopes slightly inclined with respect to the lateral movement direction of the valve body are formed so as to be in airtight contact with each other when the valve body rises.

【0011】[0011]

【作用】本発明薄膜製造装置によると、弁体は、これを
載置した弁体支持台がその駆動手段により横移動される
ことで、成膜室に臨む位置又はロードロック室に臨む位
置に選択的に配置される。ロードロック室に臨む位置に
配置された弁体は、弁昇降手段により持ち上げられ、弁
体の弁座当接部が、弁体の横移動方向に対し若干傾斜し
た斜面を境にしてロードロック室の弁座に楔打ち込み様
に気密に接し、ロードロック室を成膜室から気密に隔絶
する。
According to the thin film manufacturing apparatus of the present invention, the valve body is placed at the position facing the film forming chamber or the load lock chamber by laterally moving the valve body supporting base on which the valve body is mounted by the driving means. Placed selectively. The valve body located at the position facing the load lock chamber is lifted by the valve lifting means, and the valve seat abutment portion of the valve body is separated by the slope slightly inclined with respect to the lateral movement direction of the valve body. The valve seat is airtightly contacted like a wedge, and the load lock chamber is airtightly isolated from the film forming chamber.

【0012】この状態で成膜室内は所定真空度に維持さ
れる一方、このロードロック室において弁体上に基体が
設置され、或いは弁体上の基体が交換され、しかるの
ち、該ロードロック室内が所定真空度に真空引きされ、
そのあと基体は弁体ごと弁昇降手段にて下降せしめら
れ、次いで弁体支持台がその駆動手段にて横移動される
ことで成膜室に臨む位置に配置され、そこで所定の薄膜
が基体上に形成される。薄膜形成後、基体は弁体ごと再
びロードロック室側に移動され、ここで新たな基体と交
換される。
In this state, while the film forming chamber is maintained at a predetermined vacuum degree, the substrate is placed on the valve body or the substrate on the valve body is exchanged in the load lock chamber, and then the load lock chamber is replaced. Is evacuated to a predetermined degree of vacuum,
Then, the substrate is lowered together with the valve body by the valve elevating means, and then the valve body support is laterally moved by the driving means to be arranged at a position facing the film forming chamber, where a predetermined thin film is placed on the substrate. Formed in. After forming the thin film, the base body together with the valve body is moved to the load lock chamber side again, and is replaced with a new base body there.

【0013】前記弁体によるロードロック室開口の気密
閉塞は、弁体の横移動方向に対し若干傾斜した斜面を境
にして行われるので、弁体上面に加わる大気圧は、その
横方向分力が弁体支持台駆動手段に加わることになる。
また、弁体に加わる他の力もその横方向分力が弁体支持
台駆動手段に加わる。一方、弁体に加わる大気圧等の力
及び弁体等の重力の縦方向分力は、主として弁昇降手段
が分担する。
Since the airtight closing of the load lock chamber opening by the valve body is performed at the boundary of the slope slightly inclined with respect to the lateral movement direction of the valve body, the atmospheric pressure applied to the upper surface of the valve body is divided by the lateral component force. Will be added to the valve body support driving means.
Further, the other component force in the lateral direction applied to the valve element is also applied to the valve element support base driving means. On the other hand, the force of the atmospheric pressure applied to the valve body and the vertical component force of gravity such as the valve body are mainly shared by the valve elevating means.

【0014】[0014]

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。図1から図3は本発明の一実施例を示している。図
1は一方の弁体をロードロック室開口に臨ませた、開口
閉成前の状態の概略断面図であり、図2はその弁体を上
昇させてロードロック室開口を閉じた状態の概略断面図
である。図3は弁体、その支持台及び支持台のリニアガ
イドを図1のX−X線に沿う断面で示す図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of one of the valve bodies facing the load lock chamber opening before the opening is closed, and FIG. 2 is a schematic view of the state where the valve body is lifted to close the load lock chamber opening. FIG. FIG. 3 is a view showing the valve body, its support base, and the linear guide of the support base in a section taken along line XX of FIG.

【0015】この装置は、成膜室1の左右に対称的に二
つのロードロック室2を横並べに連設したものである。
成膜室1は下端に開口10を備え、各ロードロック室2
も下端に開口20を備えている。室1、2、2の下端開
口10、20、20は水平方向に延びる弁移動路30に
よって互いに連通している。成膜室1中にはターゲット
4が設置され、このターゲットに向けイオン源3からイ
オンビームが照射されるようになっている。また、ター
ゲット4の下方には、丁度開口10の位置で、中央部を
開口したマスク板11が設置してある。この成膜室1は
高真空ポンプPHによって所定真空度に真空引き可能で
ある。
In this apparatus, two load lock chambers 2 are arranged side by side symmetrically on the left and right sides of a film forming chamber 1.
The film forming chamber 1 has an opening 10 at the lower end, and each load lock chamber 2
Also has an opening 20 at the lower end. The lower end openings 10, 20, 20 of the chambers 1, 2, 2 are in communication with each other by a valve movement passage 30 extending in the horizontal direction. A target 4 is installed in the film forming chamber 1, and an ion beam is emitted from the ion source 3 toward the target. Further, below the target 4, a mask plate 11 having an opening at the center is installed at the position of the opening 10 just. The film forming chamber 1 can be evacuated to a predetermined vacuum degree by the high vacuum pump PH.

【0016】各ロードロック2はその上端開口が扉10
Aによって開閉されるようになっており、扉10Aが閉
じる部分には気密シール用のオーリング21を設けてあ
る。各ロードロック室2は開閉弁V1を介して荒引き真
空ポンプPLにより所定の真空度に真空引き可能であ
る。また、各ロードロック室2は弁V2を介して図示し
ないN2 ガス源よりN2 ガスを導入してベント処理でき
る。
The upper end opening of each load lock 2 is a door 10.
It is adapted to be opened and closed by A, and an O-ring 21 for airtight sealing is provided at the portion where the door 10A is closed. Each load lock chamber 2 can be evacuated to a predetermined degree of vacuum by a rough evacuation vacuum pump PL via an opening / closing valve V1. Further, each of the load lock chamber 2 can vent process by introducing the N 2 gas from the N 2 gas source (not shown) via a valve V2.

【0017】弁移動路30には弁体6、6が配置されて
いる。これら弁体は左右対称に一体的に連設されてお
り、図中右側の弁体の右端部60及び左側の弁体の左端
部60がそれぞれ弁体支持台61に載置されている。各
支持台61は弁移動路30に水平に延びるリニアガイド
62に載置されている。図1中、右側の弁体6の右側端
部60には、図3に示すように、その下面両端部に垂直
なピン60aを突設してあり、このピン60aは支持台
61に設けたリニアガイド60bに昇降可能に嵌まって
いる。図1中、左側の弁体6の左側端部についても、同
様なピンが設けられ、これが弁支持台のリニアガイドに
嵌まっている。かくして、弁体6、6は弁支持台61、
61に対し、昇降可能に、しかし、水平面内での移動不
能に載置され、且つ、支持台61、61は互いに所定の
配置関係を保っている。
Valve bodies 6, 6 are arranged in the valve moving path 30. These valve bodies are integrally provided symmetrically in a row, and the right end portion 60 of the right valve body and the left end portion 60 of the left valve body are placed on the valve support base 61 in the figure. Each support 61 is mounted on a linear guide 62 that extends horizontally in the valve moving path 30. In FIG. 1, a right end 60 of the right valve body 6 is provided with vertical pins 60a at both ends of its lower surface, as shown in FIG. 3, and the pins 60a are provided on the support base 61. It is fitted in the linear guide 60b so as to be able to move up and down. In FIG. 1, a similar pin is also provided on the left end of the left valve body 6, and this pin is fitted in the linear guide of the valve support base. Thus, the valve bodies 6, 6 are the valve support bases 61,
The support bases 61 and 61 are placed so as to be movable up and down with respect to 61, but immovable in a horizontal plane, and the support bases 61, 61 maintain a predetermined positional relationship with each other.

【0018】また、図3から分かるように、弁体支持台
61、61を支えるリニアガイド62は平板レール状の
ものであるが、リニアガイド62はこれに限定されるも
のではなく、スライドシャフト形状のもの等を採用して
もよい。以上の構成により、各弁体6は支持台61、6
1とともにリニアガイド62、62上を水平方向に移動
して、成膜室1の開口10に臨む位置又はロードロック
室2の開口20に臨む位置に位置することができる。
Further, as can be seen from FIG. 3, the linear guides 62 for supporting the valve support bases 61, 61 are in the form of flat plate rails, but the linear guides 62 are not limited to this, and a slide shaft shape. You may employ the thing etc. With the above configuration, each valve body 6 is supported by the support bases 61, 6
It is possible to move horizontally on the linear guides 62, 62 together with the position 1 so as to be positioned at a position facing the opening 10 of the film forming chamber 1 or at a position facing the opening 20 of the load lock chamber 2.

【0019】図1中、左側の弁体支持台61には水平方
向に延びるロッド91が連設され、このロッドは、左側
のロードロック室2の側壁200を貫通し、エアシリン
ダ9に連結されている。側壁200の外面には伸縮自在
のベローズタイプの気密シール装置8が設けられ、この
装置はロッド91を囲繞してこれに連結されており、ロ
ッド91が側壁200を貫通する部分を気密にシールし
ている。
In FIG. 1, a rod 91, which extends in a horizontal direction, is continuously provided on the left valve support base 61. The rod penetrates the side wall 200 of the left load lock chamber 2 and is connected to the air cylinder 9. ing. An expandable bellows type airtight sealing device 8 is provided on the outer surface of the side wall 200. The device surrounds and is connected to a rod 91, and hermetically seals the portion where the rod 91 penetrates the side wall 200. ing.

【0020】各ロードロック室2の開口20の周囲には
弁座面22が形成されており、この弁座面22は成膜室
1から遠ざかる方向に下り傾斜するように水平方向に対
し角度θ(約3°〜10°)だけ傾斜している。一方、
各弁体6はその上面に基体5を設置する部分63を備え
ており、その周囲に弁座当接部64を備えている。弁座
当接部64はロードロック室の弁座面22に対応するよ
うに水平方向に対し角度θだけ傾斜している。また、こ
の弁座当接部64は弁座面22に気密に接するためのオ
ーリング7を含む。
A valve seat surface 22 is formed around the opening 20 of each load lock chamber 2. The valve seat surface 22 is inclined at an angle θ with respect to the horizontal direction so as to incline downward in the direction away from the film forming chamber 1. It is inclined by (about 3 ° to 10 °). on the other hand,
Each valve body 6 has a portion 63 on the upper surface thereof for mounting the base body 5, and a valve seat contact portion 64 around the portion 63. The valve seat contact portion 64 is inclined by an angle θ with respect to the horizontal direction so as to correspond to the valve seat surface 22 of the load lock chamber. Further, the valve seat contact portion 64 includes an O-ring 7 for airtightly contacting the valve seat surface 22.

【0021】前記弁移動路30におけるリニアガイド6
2は、成膜室1の開口10に対応する部分が分断されて
おり、ここにジャッキJが設けてある。ジャッキJは気
体の供給にて伸び、脱気にて収縮するベローズBの上端
に剛性のある円板Fを設けてなっており、ベローズBに
は弁V3を介してポンプPLが接続されているとともに
弁V4を介して図示しないN2 ガス源に接続されてい
る。なお、円板Fの直径bは、弁体6上のオーリング7
の径aより大きくしてある。
The linear guide 6 in the valve moving path 30
2, a portion corresponding to the opening 10 of the film forming chamber 1 is divided, and a jack J is provided here. The jack J is provided with a rigid disc F on the upper end of a bellows B that expands when gas is supplied and contracts due to degassing. A pump PL is connected to the bellows B through a valve V3. At the same time, it is connected to an N 2 gas source (not shown) via a valve V4. In addition, the diameter b of the disc F is determined by the O-ring 7 on the valve body 6.
Is larger than the diameter a.

【0022】従って、いずれかの弁体6(図の例では右
側の弁体6)をロードロック室2に臨む位置に配置する
とともに、もう一つの弁体6(図の例では左側の弁体
6)を成膜室1に臨む位置に配置し、ジャッキJにおい
て、弁V4を徐々に開き、ベローズB内へN2 ガスを導
入すると、ジャッキJが伸びて弁体6、6を上昇させ、
ロードロック室2に臨む弁体上のオーリング7をロード
ロック室2の弁座面22に気密に接触させることができ
る。N2 ガスの供給を停止した状態で弁V3を開き、真
空ポンプPLを運転して脱気すると、弁体6、6が下降
し、オーリングは弁座面22から離れる。この状態で、
必要に応じ、弁体6、6を横移動させることができる。
Therefore, one of the valve bodies 6 (the valve body 6 on the right side in the figure) is arranged at a position facing the load lock chamber 2, and the other valve body 6 (the valve body on the left side in the example in the figure). 6) is arranged at a position facing the film forming chamber 1, and in the jack J, the valve V4 is gradually opened and N 2 gas is introduced into the bellows B, and the jack J is extended to raise the valve bodies 6 and 6,
The O-ring 7 on the valve body facing the load lock chamber 2 can be brought into airtight contact with the valve seat surface 22 of the load lock chamber 2. When the valve V3 is opened with the supply of the N 2 gas stopped and the vacuum pump PL is operated to degas, the valve bodies 6 and 6 descend and the O-ring separates from the valve seat surface 22. In this state,
If necessary, the valve elements 6, 6 can be moved laterally.

【0023】以上説明した薄膜製造装置によると、例え
ば右側の弁体6が、当初、図に示すように、エアシリン
ダ9にて右側ロードロック室2の開口20に臨む位置に
配置され、ジャッキJで持ち上げられて、この開口20
を気密に閉じる。この状態で成膜室1内が真空ポンプP
Hにより所定真空度まで真空引きされる一方、閉じられ
たロードロック室2においてその扉10Aが開かれ、弁
体6の基体設置部分63に成膜すべき基体5が設置され
る。しかるのち扉10Aが閉じられ、このロードロック
室2内が荒引き真空ポンプPLの運転により所定真空度
に真空引きされる。その後、ジャッキJからの脱気にて
弁体6、6が支持台61、61上に下降せしめられ、次
いでエアシリンダ9により今までロードロック室を閉じ
ていた右側弁体6が成膜室1の開口10に臨む位置まで
動かされ、弁体上の基体5がマスク11の中央開口を介
してターゲット4に臨む。一方、今まで成膜室1に臨ん
でいた左側弁体6は、左側のロードロック室2に臨む位
置に配置される。この状態でジャッキJにて再び弁体
6、6が持ち上げられることで、左側のロードロック室
2が気密に閉じられる。
According to the thin film manufacturing apparatus described above, for example, the valve body 6 on the right side is initially arranged at a position facing the opening 20 of the right side load lock chamber 2 by the air cylinder 9 as shown in the drawing, and the jack J is used. Lifted up with this opening 20
Close hermetically. In this state, the inside of the film forming chamber 1 is a vacuum pump P.
While the vacuum is evacuated to a predetermined degree of vacuum by H, the door 10A is opened in the closed load lock chamber 2, and the substrate 5 to be film-formed is installed on the substrate installation portion 63 of the valve body 6. Then, the door 10A is closed, and the inside of the load lock chamber 2 is evacuated to a predetermined vacuum degree by the operation of the roughing vacuum pump PL. After that, the valve bodies 6, 6 are lowered onto the support bases 61, 61 due to deaeration from the jack J, and then the right side valve body 6 which has closed the load lock chamber by the air cylinder 9 is the film formation chamber 1 The base body 5 on the valve body faces the target 4 through the central opening of the mask 11 by being moved to a position facing the opening 10. On the other hand, the left-side valve body 6 facing the film forming chamber 1 is arranged at a position facing the load-lock chamber 2 on the left side. In this state, the jacks J lift the valve bodies 6 and 6 again to close the left load-lock chamber 2 airtightly.

【0024】かくして成膜室1内が真空ポンプPHの運
転にて所定の成膜真空度まで真空引きされ、イオン源3
からターゲット4にイオンビームが照射されることでタ
ーゲット4から発せられるスパッタ粒子が基体5表面に
付着し、そこに所定の薄膜が形成される。このとき、タ
ーゲット4から発せられるスパッタ粒子の一部はマスク
板11に遮られ、弁体6の弁座当接部64やそこのオー
リング7に付着堆積することが避けられる。この間、左
側のロードロック室2では、これに接続した弁V2の開
成にてベント処理後、扉10Aが開けられ、弁体6上に
基体5が設置される。
Thus, the film forming chamber 1 is evacuated to a predetermined film forming vacuum degree by operating the vacuum pump PH, and the ion source 3
When the target 4 is irradiated with an ion beam, the sputtered particles emitted from the target 4 adhere to the surface of the substrate 5 and a predetermined thin film is formed thereon. At this time, a part of the sputtered particles emitted from the target 4 is blocked by the mask plate 11, and it is possible to prevent the sputtered particles from adhering to and depositing on the valve seat contact portion 64 of the valve body 6 and the O-ring 7 there. In the meantime, in the left load lock chamber 2, after the vent treatment by opening the valve V2 connected thereto, the door 10A is opened and the base 5 is placed on the valve body 6.

【0025】所定の薄膜形成が終了すると、ジャッキJ
から脱気され、弁体6、6が支持台61、61上に下降
せしめられ、次いでエアシリンダ9にて弁体6、6が右
方へ動かされ、次いでジャッキJにて持ち上げられ、右
側ロードロック室2が閉じられる。かくして成膜室1内
で左側弁体上の基体に成膜しつつ、右側ロードロック室
2において、これに接続されたベント用弁V2を開いて
ベント処理したのち、扉10Aを開き、弁体6上の成膜
後基体5の交換を行うことができる。交換後は再び扉1
0Aが閉じられ、室2内が荒引き真空ポンプPLによっ
て所定の真空度に真空引きされて、次の成膜に備えられ
る。このようにして順次繰り返し基体5上に薄膜が形成
されていく。
When a predetermined thin film is formed, the jack J
Is degassed, the valve bodies 6 and 6 are lowered onto the support bases 61 and 61, the valve bodies 6 and 6 are moved to the right by the air cylinder 9, and then lifted by the jack J to load on the right side. The lock chamber 2 is closed. Thus, while depositing a film on the substrate on the left-side valve body in the film-forming chamber 1, in the right-side load lock chamber 2, the vent valve V2 connected thereto is opened for vent treatment, and then the door 10A is opened to open the valve body. After film formation on 6, the substrate 5 can be replaced. Door 1 again after replacement
0A is closed, and the inside of the chamber 2 is evacuated to a predetermined degree of vacuum by the roughing vacuum pump PL to prepare for the next film formation. In this way, a thin film is successively and repeatedly formed on the substrate 5.

【0026】以上説明した工程中、一方の弁体6がこれ
に対応するロードロック室2を成膜室1から気密に隔絶
するように閉じている状態のとき、該室の扉10Aを開
けると、弁体6上面に大気圧P1が加わるが(図2参
照)、この大気圧はその全てがエアシリンダ9側に加わ
るのではなく、弁座面の傾斜角度θに対応する水平分力
P3=P1sinθのみがエアシリンダ9側に加わるだ
けである。垂直分力P2はジャッキJに加わる。また、
オーリング7の締め付け反力もその水平分力のみがエア
シリンダ9側に加わるだけである。さらに、弁体6の重
量はこれがエアシリンダ9に加わることはなく、ジャッ
キJが担う。
During the steps described above, when one valve body 6 is in a state in which the corresponding load lock chamber 2 is closed so as to airtightly isolate it from the film forming chamber 1, when the door 10A of the chamber is opened. Although the atmospheric pressure P1 is applied to the upper surface of the valve body 6 (see FIG. 2), not all of this atmospheric pressure is applied to the air cylinder 9 side, but the horizontal component force P3 = that corresponds to the inclination angle θ of the valve seat surface. Only P1sin θ is added to the air cylinder 9 side. The vertical component force P2 is applied to the jack J. Also,
As for the tightening reaction force of the O-ring 7, only its horizontal component force is applied to the air cylinder 9 side. Further, the weight of the valve body 6 is not added to the air cylinder 9 and is carried by the jack J.

【0027】従って弁体6をロードロック室2を閉じる
位置に維持するためのエアシリンダ9の出力は比較的低
出力で足り、それだけ該シリンダを小型、安価なもので
済ますことができ、また、大気圧P1の垂直分力P2、
オーリング7の締め付け反力の垂直分力、弁体6、6の
重力は、ジャッキJが分担し、且つ、このジャッキはそ
の昇降ストロークが短くて済むので、小型、安価なもの
で足り、延いては薄膜製造装置全体の小型化及び低価格
化を実現できる。
Therefore, the output of the air cylinder 9 for maintaining the valve body 6 in the position where the load lock chamber 2 is closed is relatively low, and the cylinder can be made small and inexpensive, and the output can be reduced. Vertical component P2 of atmospheric pressure P1,
The vertical component of the tightening reaction force of the O-ring 7 and the gravity of the valve bodies 6 and 6 are shared by the jack J, and since the lifting stroke of this jack is short, a small and inexpensive one will suffice. As a result, downsizing and cost reduction of the whole thin film manufacturing apparatus can be realized.

【0028】また、ジャッキJが大気圧の垂直分力P2
等を支えるので、弁体支持台61、61やリニアガイド
62の負担が少なく、それだけこれらを簡単に構成する
ことができる。また弁体66を横移動させるとき、弁体
6、6及び支持台61、61の重量は弁移動路30に設
けたリニアガイド62に支持されているので、支持台6
1とガイド62の摩擦係数μを小さく選択することで弁
体移動のためのエアシリンダ9の負担を少なくでき、こ
の点でもエアシリンダ9は従来の弁体駆動シリンダに比
べ低出力で足り、駆動系の省力化、小型化に寄与する。
Further, the jack J has a vertical component P2 of atmospheric pressure.
Since it supports the above, the load on the valve body support bases 61, 61 and the linear guide 62 is small, and accordingly, these can be simply configured. Further, when the valve body 66 is laterally moved, the weights of the valve bodies 6, 6 and the supports 61, 61 are supported by the linear guide 62 provided in the valve moving path 30, so that the support base 6
By selecting the friction coefficient μ of 1 and the guide 62 to be small, the load of the air cylinder 9 for moving the valve body can be reduced, and in this respect also, the air cylinder 9 requires a lower output than the conventional valve body drive cylinder and can be driven. Contributes to labor saving and downsizing of the system.

【0029】さらに、各弁体6のオーリングは、ロード
ロック室の弁座面22に垂直な方向に近い方向で接触、
離反するので、オーリング7が弁座面22との摩擦接触
にて損傷する恐れは小さく、長期にわたり、そのシール
機能を発揮できる。以上説明した実施例は、成膜中にい
ずれかのロードロック室で基体交換を行えるので、高ス
ループットが得られ、量産に適する。
Further, the O-rings of the respective valve bodies 6 contact in a direction close to the direction perpendicular to the valve seat surface 22 of the load lock chamber,
Since they separate from each other, the O-ring 7 is less likely to be damaged by frictional contact with the valve seat surface 22, and the sealing function thereof can be exerted for a long period of time. In the embodiments described above, the substrates can be exchanged in any of the load lock chambers during the film formation, so that high throughput can be obtained and it is suitable for mass production.

【0030】なお、前記実施例では、成膜手段として、
イオン源3とターゲット4を用いているが、必要に応
じ、他の成膜手段を採用してもよい。
In the above embodiment, the film forming means is
Although the ion source 3 and the target 4 are used, other film forming means may be adopted if necessary.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、成
膜室と、基体の交換を行うためのロードロック室とを連
設し、基体のホルダを兼ねる弁体でロードロック室を成
膜室から気密に隔絶するように閉じることができるタイ
プの薄膜製造装置において、従来のものより全体を小
型、安価に製作できる薄膜製造装置を提供することがで
きる。
As described above, according to the present invention, the film forming chamber and the load lock chamber for exchanging the substrate are connected to each other, and the load lock chamber is formed by the valve element which also functions as a holder for the substrate. It is possible to provide a thin film manufacturing apparatus that can be manufactured in a smaller size and at a lower cost than a conventional thin film manufacturing apparatus that can be closed airtightly from a chamber.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の概略断面図であり、一方の
弁体が成膜室に臨み、他方の弁体がこれに対応するロー
ドロック室を弁体で閉じる直前の状態を示すものであ
る。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of one embodiment of the present invention, showing one valve body facing a film forming chamber and the other valve body immediately before closing a corresponding load lock chamber with the valve body. It is a thing.

【図2】図1に示す装置の同じく概略断面図であり、図
1の他方の弁体がロードロック室を閉じた状態を示すも
のである。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the device shown in FIG. 1, showing a state in which the other valve body in FIG. 1 closes the load lock chamber.

【図3】図1のX−X線に沿う断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line XX of FIG.

【図4】従来例の概略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 成膜室 10 開口 2 ロードロック室 20 開口 22 弁座面 3 イオン源 4 ターゲット 5 基体 30 弁移動路 6 弁体 61 弁体支持台 62 リニアガイド 63 基体設置部分 64 弁座当接部 7 オーリング 8 気密シール用ベローズ 9 エアシリンダ 91 ロッド PH 高真空ポンプ PL 荒引き真空ポンプ V1、V2、V3、V4 弁 J ジャッキ 1 film forming chamber 10 opening 2 load lock chamber 20 opening 22 valve seat surface 3 ion source 4 target 5 substrate 30 valve moving path 6 valve disc 61 valve disc support 62 linear guide 63 substrate mounting part 64 valve seat abutment 7 o Ring 8 Bellows for airtight seal 9 Air cylinder 91 Rod PH High vacuum pump PL Roughing vacuum pump V1, V2, V3, V4 Valve J Jack

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下端に開口を有する成膜室と、 下端に開口及びその周囲の弁座を有する、基体交換のた
めの、前記成膜室の隣りに横並べに連設された1又は2
以上のロードロック室と、 隣り合う前記成膜室及びロードロック室を連通させる横
方向に延びる弁移動路と、 基体ホルダを兼ねる弁体と、 前記弁体を昇降可能且つ横移動不能に載置され、該弁体
が前記成膜室開口又はロードロック室開口に選択的に臨
むことができるように前記弁移動路に横移動可能に設け
られた弁支持台と、 前記弁支持台を横移動させる駆動手段と、 前記ロードロック室開口に臨む位置に配置される弁体を
該ロードロック室の弁座に対し接触又は離反させ得るよ
うに昇降させ得る弁昇降手段とを備え、 前記ロードロック室の弁座及び前記弁体の弁座当接部
を、該弁体の横移動方向に対し若干傾斜した斜面におい
て弁体上昇にて互いに気密に接するように形成してある
ことを特徴とする薄膜製造装置。
1. A film forming chamber having an opening at its lower end, and an opening at its lower end and a valve seat around the film forming chamber, which are connected in a row next to the film forming chamber for the exchange of substrates.
The above load lock chamber, a laterally extending valve moving path that connects the film forming chamber and the load lock chamber that are adjacent to each other, a valve body that also serves as a substrate holder, and the valve body that can be moved up and down and cannot be laterally moved. And a valve support base that is laterally movable in the valve moving path so that the valve body can selectively face the film formation chamber opening or the load lock chamber opening, and the valve support base is laterally moved. The load lock chamber, and a valve raising / lowering unit capable of raising / lowering the valve body arranged at a position facing the opening of the load lock chamber so as to come into contact with or separate from the valve seat of the load lock chamber. The valve seat and the valve seat abutting portion of the valve body are formed so as to be in airtight contact with each other when the valve body rises on an inclined surface slightly inclined with respect to the lateral movement direction of the valve body. Manufacturing equipment.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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