JPH09176857A - ワークピースを表面処理するための真空装置 - Google Patents
ワークピースを表面処理するための真空装置Info
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Abstract
られたサイクル時間で、大面積の基板を処理可能な、経
済性に優れた真空装置を提供する。 【解決手段】 搬送室6aが、真空室6bの外周面に接
線方向で配置されていて、真空室6bと搬送開口15を
介して接続されており、これにより第1の搬送装置9,
17を用いてワークピース21を、搬送開口15を通し
て回転式の基板担体8にローディングすることができる
ようになっており、ローディング室7a,7bが真空室
6bに対して接線方向で搬送室6aと接続されており、
搬送室6aが第1の搬送装置9,17に対して直角な方
向で第3の搬送装置10,18,19a,20を有して
おり、しかも第2の搬送装置と第3の搬送装置とが、同
じ接線方向に方向付けられて位置している。
Description
面処理するための真空装置であって、真空室が設けられ
ており、該真空室が、中心軸線を中心にして回転可能な
基板担体を取り囲んでいて、該基板担体の周囲に少なく
とも1つの処理ステーションが配置されており、基板を
搬送するための搬送室が設けられており、該搬送室が搬
送開口を介して真空室と接続されていて、かつ中心軸線
に対して半径方向に、第1の基板取扱い兼搬送装置を有
しており、ワークピースをローディング又はアンローデ
ィングするために、大気側におけるローディング室ドア
と真空側におけるローディング室弁とを備えた少なくと
も1つのローディング室が設けられており、該ローディ
ング室が第2の基板取扱い兼搬送装置を有している形式
のものに関する。
公知の真空処理装置は、鉛直に配置された円筒形の又は
多角形の真空室を有しており、この真空室の外面には、
例えばスパッタリング源、エッチング装置又は加熱装置
のような処理ステーションが配置されており、真空室の
中心軸線の回りには、円筒形のワークピース保持体が回
転可能に配置されており、この結果ワークピースは歩進
的に又は連続的に種々異なった処理ステーションのとこ
ろを通過することができる。このような装置はしばし
ば、いわゆる「バッチ-モード(Batch-Betrieb)」にお
いて使用され、すなわちこの場合複数のワークピース
が、同時に基板保持体に設置され、かつ同時に真空ロッ
クを通して装置内にローディングされ、そしてそこで処
理されるようになっている。
75096号明細書に記載されている、円筒状に配置さ
れている装置では、ワークピースは個々に真空ロック室
を介してローディング・アンローディングされ、次々と
タイミング制御されて処理されるようになっている。こ
の米国特許明細書に記載された装置は、特に、小さな面
積を有するワークピースを処理するために適したもので
ある。大きな面積を有するワークピースであって、しば
しば極めて薄く、ゆえに通常極めて敏感な取扱いを要す
るワークピースは、このような装置では条件付きでしか
処理することができない。必要な高い経済性を得るため
に不可欠な高い行程サイクル数では、大面積の基板の場
合に、損傷を確実に防止した取扱いを可能にする輪郭を
見出すことは、特に困難である。
れるワークピースのために公知の装置は、通常、いわゆ
る直線的な通過装置(Durchlaufanlagen)又はサイクル
装置(Taktanlagen)として運転される。このような形
式の装置では、処理ステーションが一列に相前後して配
置されており、かつワークピースは通常、一方の端面側
において真空ロックを通してローディングされ、かつ他
方の端面側において取り出される、つまりアンローディ
ングされる。このような装置は、例えば米国特許第46
63009号明細書に記載されている。作業サイクル数
を高めるために、この場合直線的な装置の入口側に、2
つのローディングロックが設けられている。
「バッチ-装置」は、連続運転が不可能であるという欠
点を有している。直線的な装置は、その構造ゆえに、極
めて大きな所要スペースを必要とする。さらにこれらの
装置は、ローディング箇所とアンローディング箇所とが
互いに著しく離れていることに基づいて、製造運転にお
いて簡単に組み込むことができない。このような装置は
また、通常、装置全体を通過走行するいわゆる基板担体
(Substrattraeger)を必要とする。すなわちこのよう
な装置では、長い搬送路と機械的に複雑なシステムとに
基づいて、細分化形成(Partikelbildung)の高まるお
それがある。また、大面積のワークピース担体のために
は、さらに付加的に大きなスペースを要する長い戻り系
が必要である。さらに別の欠点としては、ローディング
・アンローディングサイクルが直接的に装置作業サイク
ルに関連している、ということが挙げられる。
は、上に述べた従来技術における欠点を回避することで
あり、特に、取扱いが簡単で、所要床面積が小さく、し
かも高められたサイクル時間で、有利には大面積の基板
を処理することができる真空装置、ひいては経済性に優
れた真空装置を提供することである。
に本発明の構成では、冒頭に述べた形式の真空装置にお
いて、搬送室が、真空室の外周面に接線方向で配置され
ていて、真空室と搬送開口を介して接続されており、こ
れにより第1の搬送装置を用いてワークピースを、搬送
開口を通して回転式の基板担体にローディングすること
ができるようになっており、ローディング室が真空室に
対して接線方向で搬送室と接続されており、搬送室が第
1の搬送装置に対して直角な方向で第3の搬送装置を有
しており、しかも第2の搬送装置と第3の搬送装置と
が、同じ接線方向に方向付けられて位置している。
ばフラットパネルディスプレイのための高度な処理要求
を満たすと共に、そのために必要な取扱いの難しい基板
パネルを確実かつ損傷なしに処理することができ、かつ
高い製造処理能力をもたらすことができる、安価な製造
装置としての真空装置が得られる。しかも本発明による
真空装置の所要床面積は従来のものに比べて小さい。
態を説明する。
に断面されて示されている。この真空装置は、大きな面
積をもつプレート状のワークピースのために特に適して
いる。この真空装置は特に、取扱いに際して特に敏感な
ワークピース、例えば大きな面積のディスプレイパネル
もしくはモニタスクリーンのためのガラス板のようなワ
ークピースのために適している。処理すべきワークピー
スは有利には、直径が20cmよりも大きく、かつ特に
40cmよりも大きい。真空装置は特に、酸化インジウ
ムスズ(ITO)のコーティングのために適している。
くは回転軸線14の回りに配置された円筒形又は多角形
の真空室から成っており、この真空室は、第2の搬送室
6bとして構成されていて、その外周面に、回転軸線を
中心にして配置されて、複数の処理ステーション1〜5
を有している。上に述べた使用のためには処理ステーシ
ョンは、有利には、マグネトロンスパッタ源2〜4を備
えており、しかしながらまた公知のように、例えばプラ
ズマエッチングステーション又は加熱ステーションのよ
うなその他のステーション1,5が設けられていてもよ
い。これらのステーションは選択的に次のように、すな
わちマグネトロンスパッタ源を例えば室周壁に位置する
フランジ開口に取り付けることができるようにか又はし
かしながらまた室壁の範囲に取り付けることができるよ
うに、構成することが可能である。さらに室内には、回
転軸線14の回りに基板担体ドラム8が配置されてお
り、該基板担体ドラム8は、回転軸線14を中心にして
有利には歩進的に回転することができる。基板担体ドラ
ム8は、フラットなワークピースが実質的に鉛直にドラ
ム周囲に受容され得るように、構成されており、このよ
うになっていると、これらの面を対応する加工ステーシ
ョンの直前において所望の間隔をおいて位置決めするこ
とができる。上に述べた使用のために、搬送室6bは有
利には6角形の多角形体として構成されている。
搬送開口15が設けられており、この搬送開口15は全
横断面を開放しており、これによりワークピースをフラ
ットに通すこと及び基板担体ドラム8に設置することが
できる。多角形体のこの側面において、搬送開口15に
は第1の搬送室6aが取り付けられている。回転軸線1
4に対して半径方向にかつ搬送開口15に対して垂直な
方向において、第1の搬送室6aの外側には、駆動装置
17を備えた突き棒が取り付けられており、この場合突
き棒は搬送室6a内に前記半径方向において運動するこ
とができ、この突き棒にはグリッパ9が設けられてお
り、このグリッパ9はフラットなワークピースをほぼ鉛
直方向において受容することができ、かつこの半径方向
において基板担体キャリッジ10a又は10bから離れ
る方向で、第2の搬送室6b内の基板担体ドラム8の上
に搬送することができる。
接線方向に、2つのローディング室7a,7bが配置さ
れており、両ローディング室7a,7bはそれぞれ、ロ
ーディング室弁11a,11bを介して第1の搬送室6
aと接続されている。第2の搬送室6bに対して接線方
向に、互いに並んで2つの直線的な搬送軌道19が設け
られており、この両搬送軌道は、各1つの基板担体キャ
リッジ10a,10bを受容することができる。この場
合各1つの搬送軌道は、第1の搬送室6aから各1つの
ローディング室7a,7bに開口している。これらの両
搬送軌道19はレール状に構成されていて、この搬送軌
道19上を基板担体キャリッジ10a又は10bが直線
的にローディング室7a又は7bから搬送室6a内に運
動することができ、かつまた逆に搬送室6aからローデ
ィング室7a,7bに運動することができる。互いに平
行に延びている両搬送軌道19は、ローディング室7
a,7bと第1の搬送室6aとの間において短い区分だ
け中断されており、これによってローディング室弁11
a,11bは閉鎖可能である。基板担体キャリッジ10
a,10bはこの中断部を、ローディング室から第1の
搬送室への搬送動作時に橋渡しすることができる。中断
部によって、各2つの平行なレール対19a,19bが
生ぜしめられる。一方のレール対19bはローディング
室7a,7bに位置しており、他方のレール対19aは
搬送室6aに位置している。
装置に対するワークピース21のローディング又はアン
ローディングを可能にするために、大気側に各1つのロ
ーディング室ドア12a,12bを有している。ワーク
ピース21の取扱いは、図示の配置形式によって著しく
簡単化される。それというのはこの場合ローディング室
7a,7bが、直接的に平行に第2の搬送室6bに対し
て接線方向で直接的に並んで配置されているからであ
る。したがってローディング室ドア12a,12bの前
において、小さな間隔で付加的な取扱いロボットを用い
てシーケンスつまり連続作業を簡単に自動化することが
できる。さらにこのようなコンセプトは、極めて面積を
節約するコンパクトな構造を可能にし、このコンパクト
な構造は、引渡し箇所のあまり存在しない短い搬送路の
実現を可能にし、また単純な取扱い装置によって作業サ
イクルが高まるのみならず、不都合な細分化形成が最小
になる。
ス21が基板担体キャリッジ10aに載せられ、次いで
弁が閉鎖され、ポンプダウンが行われ、排気の後で内側
のローディング室弁11aが開放され、搬送装置18
a,20aによって搬送室6a内に搬送され、この場合
他方の搬送軌道においては同時に、逆の順序でワークピ
ースがローディング室7bを介して外部に搬送される。
有利には、ちょうど開放されてアンローディングされた
ローディング室が、アンローディングの直後に再び、処
理すべきワークピース21をローディングされる。この
ようにして全体的に極めて短い作業サイクル時間を得る
ことができ、そしてこの極めて短い作業サイクル時間
は、主として、個々の処理ステーションの処理時間によ
って規定される。
は、有利には、ニー状の搬送ジョイント18a,18b
を介して直線的に往復運動させられ、この場合モータ式
の駆動装置20a,20bは、側部において、かつ全搬
送路のほぼ半分の長さにわたって搬送室6aの外側の室
壁に配置されている。ダブルレバーアーム18はしたが
って、ローディング室弁11a,11bの開放時に該ロ
ーディング室弁を貫通して、基板担体キャリッジ10を
搬送軌道19に沿って移動させることができる。
送室6bが横断面図で示されている。ワークピース21
はこの場合有利には、鉛直に基板担体キャリッジ10a
もしくは10bに配置される。基板担体キャリッジ10
a,10bにおける保持は、有利には次のように、すな
わちワークピース21が単に置かれて、その自重によっ
て保持されるように、構成されている。したがって有利
にはこれらのワークピース21は幾分傾けられて配置さ
れる。この場合、鉛直線に対するプレート状のワークピ
ース21の傾斜角が、10°よりも小さいと、特に4°
〜8°の範囲にあると、特に有利である。ワークピース
21は装置全体においてほぼ所定の傾斜位置にとどま
る。このような配置形式によって、極めて敏感なワーク
ピースプレートの取扱い全体が極めて強く簡単化され
る。例えば単純なグリッパ9を用いて、突き棒駆動装置
17の水平な突き棒運動を介して、ワークピース21は
次々と基板担体ドラム8もしくは基板担体キャリッジ1
0a又は10bの間に、簡単な持上げ動作と水平方向に
おけるシフト動作とによって、搬送されることができ
る。したがって、敏感な基板を保持するための高価な基
板保持装置は、このコンセプトにおいては不要である。
めに、次に1例として典型的な処理経過を記載する:ワ
ークピース21は、外部の取扱いシステム例えばロボッ
トシステムによって、カセットから取り出されて、水平
線に対して約84°の所望の傾けられた位置に旋回させ
られる。この位置においてワークピース21は、相応な
ローディング室7a又は7bにおけるその時点において
空いている基板担体キャリッジ10a又は10bのうち
の1つに置かれる。次いで相応なローディング室ドア、
ここでは例えば12aが、閉鎖される。ローディング室
7aは、その後で排気されて、ローディング室弁11a
が開放される。基板担体キャリッジ10aにおけるワー
クピース21は、いまや第1の搬送室6a内に搬送さ
れ、搬送開口15の前まで送られる。グリッパ9がワー
クピース21を引き受け、この際に基板担体キャリッジ
10aは戻り走行する。回転軸線14に向かってのグリ
ッパ9の半径方向運動によって、ワークピース21は搬
送開口15を通して搬送されて、基板担体ドラム8に置
かれ、ワークピース21は常に最初に調節された傾斜位
置にある。基板担体ドラムは、室分割の1つ分だけ割り
出し回転し、ワークピース21を加工のための第1の処
理ポジションにもたらす。この処理ポジションは選択的
に、弁を備えた真空分割された処理室として構成されて
いてもよいが、しかしながら有利には完全な真空分割な
しに、公知の形式でシャッタ又は隔壁を備えていてもよ
い。このステップの後で、いまや処理の終わった基板
は、第2の搬送室6bにおいて搬送開口15の前に位置
しており、既に、取り出される準備ができている。グリ
ッパ9はワークピース21を基板担体ドラム8から取り
出し、この際に基板担体キャリッジ10aは搬送室6a
内に走行する。そしてグリッパ9はワークピース21を
再び基板担体キャリッジ10aの上に載せる。基板担体
キャリッジ10aはワークピース21をローディング室
7a内に搬送する。ローディング室弁11aは閉鎖さ
れ、ローディング室7aは通気される。ローディング室
ドア12aが開放され、これによって、ワークピース2
1を外部の取扱いシステムによって取り出すことができ
る。その後でローディングステーションは準備状態にな
り、再び新たなワークピース21を受け入れることがで
きる。そして動作が再び新たに開始される。
にコンセプトに合わせるために、本発明によれば独立し
た2つのローディング室7a,7bが設けられている。
この両方のローディング室7a,7bは互いに平行にも
しくは並列的に運転され、つまり一方のローディング室
が外部における取扱い、通気又はポンプダウンされてい
る間に、他方のローディング室は、内部におけるワーク
ピース交換を行うことができる。全体の作業順序は、電
子的なプロセス制御によって時間最適化されて導かれ
る。したがって本発明による真空装置によって、フラッ
トパネルディスプレイのための高度な処理要求を満たす
と共に、そのために必要な取扱いの難しい基板パネルを
確実かつ損傷なしに処理することができ、しかも高い製
造処理能力をもたらすことができる、安価な製造装置が
得られる。
す図である。
を断面して示す図である。
6b 第2の搬送室(真空室)、 7a,7b ローデ
ィング室、 8 基板担体ドラム、 9 グリッパ、
10a,10b 基板担体キャリッジ、 11a,11
b ローディング室弁、 12a,12b ローディン
グ室ドア、 14 回転軸線(中心軸線)、 15 搬
送開口、 17 駆動装置、 18a,18b 搬送ジ
ョイント(ダブルレバーアーム)、 19 搬送軌道、
19a,19b レール対、20a、20b 駆動装
置、 21 ワークピース
Claims (9)
- 【請求項1】 ワークピース(21)を表面処理するた
めの真空装置であって、 真空室(6b)が設けられており、該真空室(6b)
が、中心軸線(14)を中心にして回転可能な基板担体
(8)を取り囲んでいて、該基板担体(8)の周囲に少
なくとも1つの処理ステーション(1〜5)が配置され
ており、 基板を搬送するための搬送室(6a)が設けられてお
り、該搬送室(6a)が搬送開口(15)を介して真空
室(6b)と接続されていて、かつ中心軸線(14)に
対して半径方向に、第1の基板取扱い兼搬送装置(9,
17)を有しており、 ワークピース(21)をローディング又はアンローディ
ングするために、大気側におけるローディング室ドア
(12a,12b)と真空側におけるローディング室弁
(11a,11b)とを備えた少なくとも1つのローデ
ィング室(7a,7b)が設けられており、該ローディ
ング室(7a,7b)が第2の基板取扱い兼搬送装置
(10,18,19b,20)を有している形式のもの
において、 搬送室(6a)が、真空室(6b)の外周面に接線方向
で配置されていて、真空室(6b)と搬送開口(15)
を介して接続されており、これにより第1の搬送装置
(9,17)を用いてワークピース(21)を、搬送開
口(15)を通して回転式の基板担体(8)にローディ
ングすることができるようになっており、ローディング
室(7a,7b)が真空室(6b)に対して接線方向で
搬送室(6a)と接続されており、搬送室(6a)が第
1の搬送装置(9,17)に対して直角な方向で第3の
搬送装置(10,18,19a,20)を有しており、
しかも第2の搬送装置と第3の搬送装置とが、同じ接線
方向に方向付けられて位置していることを特徴とする、
ワークピースを表面処理するための真空装置。 - 【請求項2】 少なくとも2つのローディング室(7
a,7b)が互いに並んで搬送室(6a)に配置されて
おり、各ロック室を選択的にロードロック室又はアンロ
ードロック室として運転するために、制御手段が設けら
れている、請求項1記載の真空装置。 - 【請求項3】 ローディング室(7a,7b)の、大気
側のロード又はアンロードロック弁が、近接して並んで
配置されている、請求項2記載の真空装置。 - 【請求項4】 各ローディング室(7a,7b)のため
に、真空室(6b)に対する接線に位置している第2及
び第3の搬送装置が設けられており、該搬送装置が有利
には、走行可能な基板担体(10a,10b)を受容す
るためにレール(19a,19b)を有しており、該レ
ールが、真空室とローディング室との間におけるローデ
ィング室弁(11a,11b)において中断されてい
る、請求項1から3までのいずれか1項記載の真空装
置。 - 【請求項5】 搬送室(6a)が、装置中心軸線(1
4)に対して半径方向にかつ、搬送装置を備えた搬送兼
ロードロック室装置の接線方向の方向付けに対して垂直
に、半径方向に延びる第1の基板取扱い装置(9,1
7)を有しており、該基板取扱い装置が、基板担体ドラ
ム(8)と基板担体(10a,10b)との間において
ワークピース(21)を半径方向において搬送できるよ
うにするために、基板グリッパ(9)を有している、請
求項1から4までのいずれか1項記載の真空装置。 - 【請求項6】 走行可能な基板担体(10a,10b)
がキャリッジとして構成されており、該キャリッジが搬
送室(6a)とロック室(7a,7b)との間におい
て、搬送室(6a)に配置されていて駆動されるダブル
レバーアーム(18)を用いて運動可能であり、該ダブ
ルレバーアームがローディング室弁(11a,11b)
の開放時に該ローディング室弁を通ってローディング室
(7a,7b)に進入するようになっている、請求項1
から5までのいずれか1項記載の真空装置。 - 【請求項7】 ワークピース(21)がプレート状でか
つ大きな面積を有しており、有利には20cmよりも大
きな直径、特に40cmよりも大きな直径を有してい
る、請求項1から6までのいずれか1項記載の真空装
置。 - 【請求項8】 ワークピース(21)がほぼ鉛直に立て
られて配置されており、すなわちこの場合ワークピース
(21)は有利には、鉛直線に対して10°未満の傾
斜、特に4°〜8°の範囲の傾斜をもって、担体(8,
10)の上に起立配置されている、請求項1から7まで
のいずれか1項記載の真空装置。 - 【請求項9】 フラットパネルディスプレイを製造する
ためのガラスプレートを表面処理するために使用され
る、請求項1から8までのいずれか1項記載の真空装
置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH02937/95 | 1995-10-17 | ||
CH02937/95A CH691376A5 (de) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | Vakuumanlage zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09176857A true JPH09176857A (ja) | 1997-07-08 |
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ID=4244989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8273741A Pending JPH09176857A (ja) | 1995-10-17 | 1996-10-16 | ワークピースを表面処理するための真空装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
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