KR20020040620A - 온도 제어실 및 그 온도 제어실을 이용한 진공 처리 장치 - Google Patents

온도 제어실 및 그 온도 제어실을 이용한 진공 처리 장치 Download PDF

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KR20020040620A
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Abstract

유리 기판을 가열하고 공간을 작게 할 수 있는 온도제어실을 제공한다.
본 발명의 온도제어실 (51, 52) 의 탑재대 (111∼ 113, 114∼ 116) 내에는 가열수단 (291∼ 293) 또는 냉각수단 (391∼ 393) 이 각각 설치되어 있고, 기판 (4) 은 이동 탑재 기구 (211∼ 213, 214∼ 216) 와 반송 기구 (261∼ 263, 264∼ 266) 에 의해 각 탑재대 (111∼ 113, 114∼ 116) 에 순차적으로 보내져 단계적으로 가열 또는 냉각된다. 또 반송실 (2) 에 인접하는 탑재대 (111∼ 113, 114∼ 116) 의 방향을 변경하면 기판 (4) 의 반송실 (2) 에 대하여 대향하는 2 변을 아암 (92) 의 신축으로 핸드 (93) 가 이동하는 방향과 직교시킬 수 있으므로, 기판 (4) 을 안정된 상태에서 반송실 (2) 에 반입 또는 반출할 수 있다.

Description

온도 제어실 및 그 온도 제어실을 이용한 진공 처리 장치{TEMPERATURE CONTROL ROOM AND VACUUM PROCESSING APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 처리실 및 진공 처리 장치에 관한 것으로, 특히 처리 대상물을 미리 가열하여 막형성하는 진공 처리 장치에 관한 것이다.
종래부터 기판 표면에 박막을 형성하는 장치로서 도 15 의 부호 (100) 에 나타낸 바와 같은 진공 처리 장치가 많이 이용되고 있다.
이 진공 처리 장치 (100) 는 반송실 (102) 과, 2 대의 반출입실 (1101, 1102) 과, 복수의 처리실 (1031∼ 1034) 을 구비하고 있다. 각 처리실 (1031∼ 1034) 과 반출입실 (1101, 1102) 은 진공 밸브 (1071∼ 1076) 를 통하여 각각 반송실 (102) 에 접속되어 있다.
반출입실 (1101, 1102) 의 진공 밸브 (1071, 1076) 가 장착된 측과 반대측의 벽에는 기판을 진공 처리 장치 (100) 에 반입·반출하기 위한 도어 (1151, 1152) 가각각 설치되어 있다. 2 대의 반출입실 (1101, 1102) 중, 한쪽은 기판의 반입에 사용되고, 다른 한쪽은 기판의 반출에 사용된다.
각 처리실 (1031∼ 1034) 은 스퍼터 장치 등의 막형성 장치로 구성되어 있고, 이들 처리실 (1031∼ 1034) 을 이용하여 기판 표면에 다층 박막을 형성하기 위해서는 먼저 모든 진공 밸브 (1071∼ 1076) 및 도어 (1151, 1152) 를 닫고, 반송실 (102) 및 각 처리실 (1031∼ 1034)의 내부를 진공 배기하여 소정의 진공도로 한다.
이어서 진공 밸브 (1071∼ 1076) 를 닫은 상태에서 반입측의 반출입실 (1101) 의 도어 (1151) 를 열어 반출입실 (1101) 내로 대기를 도입한 후, 이 반출입실 (1101) 내에 기판을 배치하여 다시 도어 (1151) 를 닫는다.
다음에 그 반출입실 (1101) 내부를 소정의 진공도까지 진공 배기시킨 후, 반출입실 (1101) 과 반송실 (102) 사이의 진공 밸브 (1071) 를 열어, 반출입실 (1101) 내부와 반송실 (102) 내부를 접속한다.
반송실 (102) 내부에는 기판을 반송하는 로봇 (106) 이 배치되어 있고, 이 로봇 (106) 을 이용하여 기판을 반출입실 (1101) 에서 반송실 (102) 로 꺼낸 후, 다시 진공 밸브 (1071) 를 닫고, 반출입실 (1101) 의 도어 (1151) 를 열어 대기를 도입하고, 반출입실 (1101) 내로 새로운 기판을 반입한다.
반송실 (102) 내로 운반된 기판은 반송 로봇 (106) 에 의해 최초 처리실 (1031) 로 운반된다. 최초 처리실 (1031) 에서 소정 시간 막형성 작업을 하면 기판 표면에는 소정 막두께의 박막이 형성된다.
이어서 기판을 최초 처리실 (1031) 에서 다음 처리실 (1032) 로 보내 최초 처리실 (1031) 과 동일한 막형성 작업을 한 후, 나머지 처리실 (1033, 1034) 로 순차적으로 기판을 보내 막형성 작업을 하면, 최후 처리실 (1035) 에서의 막형성 작업 종료후, 기판 표면에 다층 박막이 형성된다.
이어서 반출측의 반출입실 (1102) 의 진공 밸브 (1076) 를 열어 다층 박막이 형성된 기판을 반송실 (102) 에서 그 반출입실 (1102) 내로 옮겨 다시 진공 밸브 (1076) 을 닫는다.
이어서 반출측의 반출입실 (1102) 의 도어 (1152) 를 열어 다층막이 형성된 기판을 진공 처리 장치 (101) 에서 꺼낸다.
그러나 최근에는 정밀도가 높은 다층 박막이 요구되고 있어, 막형성 작업을 고정밀도로 하기 위해서는 기판을 각 처리실 (1031∼ 1034) 로 보내기 전에 미리 가열해 놓을 필요가 있다.
상기와 같은 진공 처리 장치에 기판을 가열하는 장치를 설치하는 방법으로서는 예컨대 진공 처리 장치의 반송실을 크게 하여 반출입실과 처리실의 사이에 새로기판을 가열하는 가열실을 설치하는 방법, 또는 2개의 반송실을 접속하여 한쪽의 반송실에 가열실을 접속하는 방법 등이 제안되어 있다.
그러나 어느 경우도 진공 처리 장치가 대형화되어 진공 처리 장치 및 이를 이용한 기판의 제조 비용이 상승되는 문제가 있다.
또 기판으로서 실리콘 기판을 사용할 경우에는 반입측의 반출입실 내에 램프 히터를 설치하여 기판을 반출입실 (1101) 로 반입한 후, 진공 배기하면서 램프 히터의 복사열로 기판을 가열하는 방법이 있다.
이 방법에서는 장치를 대형화하지 않아도 되지만, 투명한 기판은 램프 히터의 복사열로는 가열되지 않으므로 유리 기판을 막형성 처리에 사용할 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 막형성 대상 기판을 가열하고, 또한 대상기판으로서 유리 기판을 사용할 수 있는 진공 처리 장치를 제공하는 것에 있다.
도 1 은 본 발명의 일례의 온도제어실을 이용한 진공처리장치를 설명하는 평면도.
도 2 는 본 발명의 일례의 온도제어실을 이용한 진공처리장치에서 기판을 연속하여 처리하는 상태를 설명하기 위한 평면도.
도 3 은 본 발명의 온도제어실 중 가열에 이용되는 온도제어실의 단면도.
도 4 는 본 발명의 온도제어실 중 냉각에 이용되는 온도제어실의 단면도.
도 5 는 반입측의 반출입실에 기판을 반입한 상태를 설명하기 위한 단면도.
도 6 은 기판을 반출입실에서 온도제어실로 보내는 상태를 설명하기 위한 단면도.
도 7a ∼ 도 7c 는 기판을 탑재대에 탑재하는 공정을 설명하기 위한 단면도.
도 8 은 가열에 이용되는 탑재대 중 회전축에 장착된 탑재대를 설명하기 위한 단면도.
도 9a ∼ 도 9b 는 반송 로봇의 핸드에 기판을 탑재하는 공정을 설명하기 위한 도.
도 10a, 도 10b 는 온도제어실의 이동 탑재 기구를 설명하기 위한 단면도.
도 11a, 도 11b 는 회전축에 장착된 탑재대의 회전 구동을 설명하기 위한 도.
도 12 는 냉각에 이용되는 탑재대 중 회전축에 장착된 탑재대를 설명하기 위한 단면도.
도 13 는 냉각에 이용되는 탑재대 중 진공조 저벽상에 장착된 탑재대를 설명하기 위한 도.
도 14 는 본 발명의 다른 예의 온도제어실과 진공처리장치를 설명하기 위한 도.
도 15 는 종래의 진공처리장치를 설명하는 평면도.
* 본 발명의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
1 : 진공처리장치 2 : 반송실
41∼ 412: 처리대상물 (기판)
51: 온도제어실 (가열에 이용되는 온도제어실)
52: 온도제어실 (냉각에 이용되는 온도제어실)
91, 92: 진공조 101, 102: 반출입실
111∼ 113, 114∼ 116: 탑재대
211∼ 213, 214∼ 216: 이동 탑재 기구
261∼ 263, 264∼ 266: 반송 기구
291∼ 293: 가열수단 (온도 제어 수단)
391∼ 393: 냉각수단 (온도 제어 수단)
6 : 반송 로봇 8 : 반송 로봇의 회전축의 중심
91 : 반송 로봇의 회전축 92 : 아암 (팔)
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 진공조와 상기 진공조 내에 배치된 반송 기구와, 상기 반송 기구 하측 위치에 배치된 탑재대와, 상기 탑재대 내에 설치된 온도 제어 수단과, 상기 탑재대 내에 삽입 관통된 이동 탑재 기구를 구비하고, 처리 대상물을 상기 진공조 내의 탑재대 상에 탑재하고, 상기 온도 제어 수단으로온도를 제어하는 온도 제어실에 있어서, 상기 탑재대는 수평면 내에서 방향을 변경하도록 구성된 온도 제어실이다.
본 발명은 진공조와, 상기 진공조 내에 배치된 복수의 반송 기구와, 상기 반송 기구 하측 위치에 일렬로 나열된 복수의 탑재대와, 상기 탑재대 내에 각각 설치된 복수의 온도 제어 수단과, 상기 탑재대 내에 각각 삽입 관통된 복수의 이동 탑재 기구를 구비하고, 상기 진공조 내에 반입된 처리대상물을 상기 반송 기구에서 상기 이동 탑재 기구로 옮긴 후 상기 탑재대 상에 탑재하고, 상기 온도 제어 수단으로 상기 처리 대상물을 온도 제어한 후, 상기 이동 탑재 기구로 탑재대에서 상기 반송 기구로 옮기고, 상기 반송 기구로 상기 일렬로 나열된 각 탑재대로 순차적으로 보내는 온도 제어실에 있어서, 상기 일렬로 나열된 탑재대 중, 적어도 일단에 위치하는 탑재대는 수평면 내에서 방향을 변경하도록 구성된 온도 제어실이다.
본 발명은 온도제어실에 있어서, 상기 온도 제어 수단이 통전으로 발열되는 가열 수단으로, 상기 처리 대상물의 가열에 이용되는 온도 제어실이다.
본 발명은 상기 온도 제어 수단이 냉각수의 순환으로 냉각되는 냉각 수단으로, 상기 처리 대상물의 냉각에 이용되는 온도 제어실이다.
본 발명은 온도 제어실로, 온도 제어실과, 반송실과, 반출입실을 구비하고, 처리 대상물이 상기 온도 제어실을 통하여 상기 반출입실과 상기 반송실 사이로 반송되는 진공 처리 장치에 있어서, 상기 온도 제어실은, 상기 반송실과 상기 반출입실에 각각 접속된 진공조와, 상기 진공조 내에 배치된 반송 기구와, 상기 반송 기구 하측 위치에 배치된 탑재대와, 상기 탑재대 내에 설치된 온도 제어 수단과, 상기 탑재대 내에 삽입 관통된 이동 탑재 기구를 구비하고, 상기 탑재대는 수평면 내에서 방향을 변경하도록 구성되고, 상기 처리대상물을 상기 진공조 내의 탑재대 상에 탑재하고, 상기 온도 제어 수단으로 온도 제어를 하는 진공 처리 장치이다.
본 발명은 온도제어실과 반송실과 반출입실을 구비하고, 처리대상물이 상기 온도제어실을 통하여 상기 반송실과 상기 반출입실 사이로 반송되는 진공 처리 장치에 있어서, 상기 온도제어실은, 상기 반송실과 상기 반출입실에 각각 접속된 진공조와, 상기 진공조 내에 배치된 복수의 반송 기구와, 상기 반송 기구 하측 위치에 일렬로 나열된 복수의 탑재대와, 상기 탑재대 내에 각각 설치된 복수의 온도 제어 수단과, 상기 탑재대 내에 각각 삽입 관통된 복수의 이동 탑재 기구를 구비하고, 상기 일렬로 나열된 탑재대 중, 적어도 일단에 위치하는 탑재대는 수평면 내에서 방향을 변경하도록 구성되고, 상기 진공조 내로 반입된 상기 처리대상물을 상기 반송 기구에서 상기 이동 탑재 기구로 옮긴 후 상기 탑재대 상에 탑재하고, 상기 온도 제어 수단으로 상기 처리대상물을 온도 제어한 후, 상기 이동 탑재 기구로 탑재대에서 상기 반송 기구로 옮기고, 상기 반송 기구로 상기 일렬로 나열된 각 탑재대로 순차적으로 보내는 진공처리장치이다.
본 발명은 진공 처리 장치에 있어서, 상기 반송실 내에는 회전축과, 상기 회전축에 장착된 아암을 갖는 반송 로봇이 형성되고, 이 아암은 상기 회전축의 회전으로 수평면 내에서 회전 또는 신축되고, 상기 처리대상물이 상기 아암의 신축으로 상기 회전축의 중심으로부터 상기 수평면 내에서 방향을 변경하는 탑재대로 연장되는 직선 상에서 반송되도록 구성되어 있고, 상기 회전축의 중심이 상기 온도제어실의 상기 탑재대가 나열된 방향으로부터 떨어진 위치에 있는 진공 처리 장치이다.
본 발명은 진공 처리 장치에 있어서, 상기 온도제어실을 적어도 2 개 구비하고, 상기 온도제어실 중 한쪽의 온도제어실의 상기 온도 제어 수단이 통전으로 발열되어 상기 처리대상물을 가열하는 가열수단이고, 다른 한쪽의 온도제어실의 상기 온도 제어 수단이 냉각수의 순환에 의해 상기 처리대상물을 냉각하는 냉각수단으로, 상기 가열에 사용되는 온도제어실과 상기 냉각에 사용되는 온도제어실이 상기 반송실에 각각 인접하여 접속되고, 상기 가열에 사용되는 온도제어실의 상기 탑재대가 나열된 열과 상기 냉각에 사용되는 상기 탑재대가 나열된 열이 서로 평행으로 된 진공처리장치이다.
본 발명은 평면형상이 직사각형인 처리대상물을 반출입실로부터 온도제어실을 통하여 반송실까지 이동시키는 동안에 가열하고, 상기 반송실 내에 배치된 반송 로봇을 이용하여 이 반송 로봇의 회전축을 회전이동시켜, 이 반송 로봇의 아암을 수축시킴으로써 상기 처리대상물을 상기 반송실 내로 반입하는 처리대상물 가열방법에 있어서, 상기 반송실로 반입하기 전에 상기 처리대상물을 수평면 내에서 방향을 변경하여 상기 처리대상물의 서로 대향하는 2 변을 상기 반송 로봇의 회전축의 중심으로부터 연장되는 방사선과 직교시킨 후, 상기 처리대상물을 상기 반송로봇으로 옮기는 처리대상물 가열방법이다.
본 발명은 평면형상이 직사각형인 처리대상물을 반송실 내에 배치된 반송 로봇을 이용하여, 이 반송 로봇의 회전축을 회전이동시켜, 이 반송 로봇의 아암을 늘림으로써 상기 처리대상물을 온도제어실로 반송하고, 상기 처리대상물을 상기 온도제어실 내를 통하여 반출입실까지 이동시키는 동안에 냉각하는 처리대상물 냉각방법에 있어서, 상기 처리대상물을 상기 반송실에서 상기 온도제어실로 반송할 때에는 상기 처리대상물의 서로 대향하는 2 변을 상기 회전축으로부터 연장되는 방사선과 직교시킨 상태로 반송하고, 이어서 상기 처리대상물의 방향을 변경하여 반출입실로 향하여 직선상을 이동시키는 처리대상물 냉각방법이다.
본 발명은 상기와 같이 구성되어 있어, 본 발명의 온도제어실에서는 처리대상물이 진공분위기하에서 온도제어되므로 처리대상물을 고온까지 가열할 수 있다.
온도 제어 수단으로 탑재대를 승온시킨 상태에서 처리대상물을 탑재하면 처리대상물이 열전도에 의해 가열된다. 또 이것과는 반대로 냉각수단으로 탑재대의 온도를 처리대상물의 온도보다도 낮게 하여, 이 탑재대 상에 처리대상물을 탑재하면 처리대상물이 냉각된다.
탑재대 내에 정전 흡착장치를 설치해 놓고 처리대상물을 탑재한 상태에서 정전 흡착장치를 기동하면 처리대상물이 탑재대에 정전 흡착되므로, 처리대상물이 효율적으로 가열, 냉각된다.
일반적으로 처리대상물을 반출입하는 반송 로봇의 아암에는 처리대상물을 지지하는 핸드가 장착되어 있다. 이 핸드는 항상 회전축의 중심으로부터 연장되는 하나의 방사선이 연장되는 방향으로 향해져 있어, 회전축의 회전으로 아암이 신축되면 핸드가 회전축의 중심으로부터 연장되는 방사선상을 왕복하도록 구성되어 있다.
따라서 평면형상이 직사각형인 처리대상물을 반송할 경우, 처리대상물의 서로 대향하는 2 변이 핸드의 방향에 대하여 경사져 있으면 처리대상물을 핸드에 탑재할 수 없다.
그러나 본 발명의 온도제어실에서는 회전축의 중심이 처리대상물의 온도제어실 내에서 보내지는 방향과 이간되어 있는 경우에도 반송실에 인접하는 탑재대의 방향을 변경함으로써, 처리대상물의 반송실에 대향하는 2변을 핸드가 이동하는 방향으로 직교하여 배치하므로 처리대상물을 안정된 상태에서 핸드에 탑재할 수 있다.
따라서 처리대상물이 보내지는 복수의 탑재대의 열을 반송 로봇의 회전축 중심으로부터 연장되는 방사선 상에 배치하지 않아도 되므로, 진공처리장치의 설치 스페이스가 적어도 되어 그 제조비용이 저렴해진다.
하나의 온도제어실 내에 복수의 탑재대를 설치한 경우, 각 탑재대의 온도를 처리대상물이 보내지는 순서로 높게 하면 처리대상물이 단계적으로 가열되므로, 처리대상물이 최종적으로 승온시키는 온도가 고온인 경우도 열팽창에 의해 처리대상물이 손상되지 않는다.
또 냉각대상인 처리대상물이 고온인 경우, 냉각수단 내에 온수를 순환시켜 놓으면 처리대상물이 탑재대에 탑재되어 냉각될 때에 처리대상물이 열수축으로 손상되는 일이 없다.
이와 같이 본 발명의 진공처리장치를 이용하면 복수 기판을 연속하여 고온까지 가열함과 동시에 막을 형성할 수 있으므로, 처리의 택트 타임을 단축시킬 수 있다.
발명의 실시형태
이하에서 도 1 을 참조하여 부호 51과 52는 각각 본 발명의 일례의 온도제어실을 나타내고 있다.
동 도면의 부호 1 은 본 발명의 일례의 진공처리장치이고, 이 진공처리장치 (1) 는 상기 2 대의 온도제어실 (51, 52) 과, 반송실 (2) 과, 2 대의 반출입실 (101, 102) 과, 복수대의 처리실 (31∼ 34) 을 구비하고 있다.
각 온도제어실 (51, 52) 은 진공조 (91, 92) 와, 복수의 탑재대 (111∼ 113, 114∼ 116) 와, 복수의 반송 기구 (261∼ 263, 264∼ 266) 를 각각 구비하고 있다. 여기에서는 각 온도제어실이 3 개의 탑재대 (111∼ 113, 114∼ 116) 를 구비하고 있다.
진공조 (91, 92) 는 가늘고 길게 형성되어 있다. 진공조 (91, 92) 의 길이방향의 일단부와 처리실 (31∼ 34) 의 한쪽 면은 각각 진공밸브 (72∼ 77) 를 통하여 반송실 (2) 에 접속되어 있고, 진공조 (91, 92) 의 타단부는 진공밸브 (71, 78) 를 통하여 반출입실 (101, 102) 에 접속되어 있다.
탑재대 (111∼ 113, 114∼ 116) 는 각각 진공조 (91, 92) 내에 배치되어 있고, 이들 탑재대 (111∼ 113, 114∼ 116) 는 진공조 (91, 92) 의 반송실 (2) 과 접속된 단부와 반출입실 (101, 102) 에 접속된 단부 사이에 진공조 (91, 92) 의 길이방향을 따라 일렬로 나열되어 있다.
각 탑재대 (111∼ 113, 114∼ 116) 의 평면형상은 정방형 또는 장방형 등의 직사각형으로, 이들 탑재대 (111∼ 113, 114∼ 116) 의 서로 대향하는 2 변은 진공조 (91, 92) 의 양 벽면에 대하여 평행으로 되어 있다.
도 3, 도 4 는 각 온도제어실 (51, 52) 의 진공조 (91, 92) 의 내부를 도시한 개략도이다. 각 탑재대 (111∼ 113, 114∼ 116) 에는 각각 표면부터 이면까지 관통되는 홀 (251∼ 253, 254∼ 256) 이 형성되어 있다.
각 탑재대 (111∼ 113, 114∼ 116) 의 하측에는 이동 탑재 기구 (211∼ 213, 214∼ 216) 가 각각 배치되어 있다. 이동 탑재 기구 (211∼ 213, 214∼ 216) 는 선단부가 복수개로 분기된 핀으로 이루어지고, 그 선단부 각각은 각 탑재대 (111∼ 113, 114∼ 116) 의 하측으로부터 홀 (251∼ 253, 254∼ 256) 내에 삽입 관통되어 있다.
각 진공조 (91, 92) 내에 배치된 탑재대 (111∼ 113, 114∼ 116) 중 반송실 (2) 에 인접하는 탑재대 (113, 114) 이외의 탑재대 (111, 112, 115, 116) 는 각각 진공조 (91, 92) 의 저벽에 고정되어 있고, 이들 탑재대 (111, 112, 115, 116) 의 하측에 배치된 이동 탑재 기구 (211, 212, 215, 216) 는 그 하단부가 각각 진공조 (91, 92) 의 저벽에 기밀하게 도출되어 도시하지 않은 승강기구에 접속되어 있다.
한편 반송실 (2) 에 인접하는 탑재대 (113, 114) 는 진공조 (91, 92) 외부로부터 기밀하게 도입된 회전축 (421, 422) 상에 장착되어 있고, 이들 회전축 (421, 422) 에는 지지대 (451, 452) 가 설치되어 있다.
반송실 (2) 에 인접하는 탑재대 (113, 114) 의 하측에 배치된 이동 탑재 기구 (213, 214) 는 그 하단부가 지지대 (451, 452) 에 장착되어 있고, 회전축 (421, 422) 이 회전하면 지지대 (451, 452) , 탑재대 (113, 114) 와 함께 수평면 내에서 방향을 변경하도록 구성되어 있다. 이동 탑재 기구 (213, 214) 의 지지대 (451, 452) 에 장착된 하단부에는 도시하지 않은 승강기구가 장착되어 있다.
반송 기구 (261∼ 263, 264∼ 266) 는 진공조 (91, 92) 의 벽면 중, 진공조 (91, 92) 의 길이방향을 따른 양 벽면에 각각 설치되어 있다. 도 1 을 참조하여 반송 기구 (261∼ 263, 264∼ 266) 는 축 (271∼ 273, 274∼ 276) 과, 롤 (281∼ 283, 284∼ 286) 을 구비하고 있다. 축 (271∼ 273, 274∼ 276) 은 각각 진공조 (91, 92) 외부로부터 진공조 (91, 92) 내부로 기밀하게 도입되어 있고, 롤 (281∼ 283, 284∼ 286) 은 각 축 (271∼ 273, 274∼ 276) 이 도입된 선단에 장착되어있다. 각 롤 (281∼ 283, 284∼ 286) 은 탑재대 (111∼ 113, 114∼ 116) 의 평탄한 표면보다도 높은 위치에 있다.
반송 기구 (261∼ 263, 264∼ 266) 의 축 (271∼ 273, 274∼ 276) 중, 진공조 (91, 92) 외에 기밀하게 도입된 부분은 도시하지 않은 구동기구에 장착되고, 이 구동기구를 동작시키면 축 (271∼ 273, 274∼ 276) 의 진공조 (91, 92) 내에 위치하는 부분이 진공조 (91, 92) 를 기밀하게 유지한 상태에서 진공조 (91, 92) 벽면에 대하여 직각으로 신축되도록 구성되어 있다.
도 10a 는 축 (271∼ 273, 274∼ 276) 이 수축된 상태를 나타내고 있고, 이 상태에서는 롤 (281∼ 283, 284∼ 286) 이 탑재대 (111∼ 113, 114∼ 116) 상측으로부터 후퇴되어 있다. 또 도 10b 는 축 (271∼ 273, 274∼ 276) 이 신장된 상태를 나타내고 있고, 이 상태에서는 롤 (281∼ 283, 284∼ 286) 이 각 탑재대 (111∼ 113, 114∼ 116) 표면의 네 모서리의 상측에 위치하도록 되어 있다.
도 3,4 를 참조하여 각 탑재대 (111∼ 113, 114∼ 116) 의 표면 근방에는 1 쌍의 전극 (231∼ 233, 234∼ 236) 이 각각 내장되어 있고, 이들 1 쌍의 전극 (231∼ 233, 234∼ 236) 에 음양의 전압을 인가하면 탑재대 (111∼ 113, 114∼ 116) 의 표면에 처리대상물을 탑재한 경우에 정전 흡착력이 발생하도록 구성되어 있다.
이들 탑재대 (111∼ 113, 114∼ 116) 중 도 3 에 도시한 바와 같이 한쪽의 온도제어실 (51) 의 탑재대 (111∼ 113) 에는 카본 히터로 이루어지는 가열수단 (291∼ 293) 이 각각 내장되어 있고, 도 4 에 도시한 바와 같이 다른 한쪽의 온도제어실 (52) 의 각 탑재대 (114∼ 116) 에는 온수 순환 장치로 이루어지는 냉각수단 (391∼ 393) 이 각각 내장되어 있다.
도 1 을 참조하여 탑재대 (111∼ 113, 114∼ 116) 는 이들의 가열수단 (291∼ 293) , 또는 냉각수단 (391∼ 393) 으로 가열 또는 냉각되도록 구성되어 있으므로, 탑재대 (111∼ 113, 114∼ 116) 표면에 정전 흡착된 처리대상물은 열전도에 의해 가열 또는 냉각된다.
따라서 온도제어실 (51, 52) 중 한쪽의 온도제어실 (51) 은 처리대상물의 가열에 이용되고, 다른 한쪽의 온도제어실 (52) 은 처리대상물의 냉각에 이용된다.
각 반출입실 (101, 102) 의 벽면에는 도어 (151, 152) 가 설치되어 있고, 가열에 이용되는 온도제어실 (51) 과 접속된 반출입실 (101) 을 반입측으로 하여 도어 (151) 를 열어 처리대상물을 반입하고, 냉각에 이용되는 온도제어실 (5) 에 접속된 반출입실 (102) 을 반출측으로 하여 도어 (152) 를 열어 처리대상물을 반출한다.
이들 반출입실 (101, 102) 의 양 벽면에는 롤 (181, 182) 과 축 (171, 172) 을갖는 이송기구 (161, 162) 가 설치되어 있고, 이들 롤 (181, 182) 은 온도제어실 (51, 52) 의 롤 (281∼ 283, 284∼ 286) 과 동일한 높이에 위치하고 있다.
반송실 (2) 의 중심부에는 반송 로봇 (6) 이 배치되어 있고, 이 반송 로봇 (6) 은 회전축 (91) 과 아암 (92 ; 팔) 과 핸드 (93) 를 구비하고 있다. 회전축 (91) 은 반송실 (2) 의 저벽으로부터 직립하여 배치되어 있고, 아암 (92) 은 이 회전축 (91) 에 장착되어 있다.
핸드 (93) 는 아암 (92) 의 선단에 장착되어 있고, 핸드 (93) 는 항상 반송 로봇 (6) 의 회전축 (91) 중심 (8) 으로부터 연장되는 방사선방향으로 향해져 있다.
회전축 (91) 을 회전시키면 그 회전에 따라 아암 (92) 이 핸드 (93) 와 함께 수평면 내에서 회전 구동되거나 아암 (92) 이 신축되어 핸드 (93) 가 반송 로봇 (6) 의 회전축 (91) 중심 (8) 으로부터 연장되는 방사선상에서 이동하도록 구성되어 있다.
이와 같은 진공처리장치 (1) 를 이용하여 평면형상이 직사각형인 기판 (처리대상물) 표면에 다층박막을 형성하기 위해서는 먼저 모든 진공밸브 (71∼ 78) 와 도어 (151, 152) 를 닫는다.
각 반출입실 (101, 102), 각 온도제어실 (51, 52) , 반송실 (2) 및 각 처리실 (31∼ 34) 에는 진공배기계 (30) 가 접속되어 있고, 각 진공밸브 (71∼ 78) 를 닫은 상태에서 진공배기계 (30) 에 의해 각 온도제어실 (51, 52) , 반송실 (2) 및 각 처리실 (31∼ 34) 내를 진공배기한다.
이어서 진공밸브 (71∼ 78) 를 닫은 상태에서 반입측의 반출입실 (101) 의 도어 (151) 를 열고, 이 반출입실 (101) 내로 대기를 도입함과 동시에 평면형상이 직사각형인 유리로 이루어진 기판 (4 ; 처리대상물) 을 반출입실 (101) 내로 반입하여, 그 반출입실 (101) 의 롤 (181) 상에 기판 (4) 을 탑재한다. 이어서 도어 (151) 를 닫고 진공배기계 (30) 에 의해 반출입실 (101) 내의 진공배기를 개시한다.
도 5 는 이와 같은 상태를 도시한 단면도이다. 이 반출입실 (101) 의 천정측에는 램프 히터 (19) 가 설치되어 있고, 이 램프 히터 (19) 에 대하여 롤 (181) 상의 기판 (4) 은 대향 배치되므로, 진공 배기를 하면서 램프 히터 (19) 에 통전하면 기판 (4) 이 복사열에 의해 가열된다 (예비 가열) .
반출입실 (101) 이 소정의 진공도 이하로 된 시점에서 진공밸브 (71) 를 열어 반출입실 (101) 과 온도제어실 (51) 을 접속한다. 이 때 온도제어실 (51) 의 롤 (281∼ 283) 은 도 10b 에 도시한 바와 같이 탑재대 (111∼ 113) 의 상측에 위치하고 있고, 이 상태에서 반출입실 (101) 의 롤 (181) 과 온도제어실 (51) 의 롤 (281∼ 283) 을 회전시키면 기판 (4) 은 온도제어실 (51) 을 향하여 수평으로 이동되고(도 6) , 반출입실 (101) 과 인접하는 탑재대 (111) 의 상측에 위치하는 롤 (281) 상에 탑재된다 (도 7a) .
이어서 그 탑재대 (111) 의 홀 (251) 에 삽입 관통된 이동 탑재 기구 (211) 를 상승시켜 분기된 선단부를 탑재대 (111) 상측 롤 (281) 보다도 높은 위치까지 밀어올리면, 기판 (4) 이 롤 (281) 에서 그 선단부로 옮겨져 롤 (281) 보다도 높은 위치까지 들어올려진다 (도 7b).
이어서 롤 (281) 을 탑재대 (111) 상측으로부터 후퇴시켜 이동 탑재 기구 (211) 를 하강시키면 기판 (4) 이 탑재대 (111) 표면에 탑재된다 (도 7c) .
이 탑재대 (111) 의 가열수단 (291) 은 기판 (4) 이 반출입실 (101) 로 반입되기 전에 통전되어 있고, 이 가열수단 (291) 에 의해 탑재대 (111) 가 제 1 가열온도 (여기에서는 100℃) 이상으로 되도록 승온된다.
따라서 도 7c 에 나타낸 상태에서 탑재대 (111) 내의 1상의 전극 (231) 에 각각 음양의 전압을 인가하여 기판 (4) 을 탑재대 (111) 표면과 밀착시키면 기판 (4) 이 열전도에 의해 가열된다.
기판 (4) 의 표면에 가스 성분이 부착되어 있어 기판 (4) 이 가열되면 온도제어실 (51) 의 진공조 (91) 내에 가스가 방출되지만, 이 진공조 (91) 내는 진공배기계 (30) 에 의해 항상 진공배기되고 있기 때문에 방출된 가스는 진공조 (91) 밖으로 배기된다. 또 진공밸브 (72) 에 의해 이 진공조 (91) 와 반송실 (2) 은 차단되어 있으므로 방출된 가스가 반송실 (2) 에 침입하는 일도 없다.
기판 (4) 이 제 1 가열온도 이상으로 승온된 후, 전극 (231) 으로의 인가를 정지시켜 정전 흡착을 해제하고, 이동 탑재 기구 (211) 를 상승시켜 기판 (4) 을 롤 (281) 보다 높은 위치까지 들어올린 후, 롤 (281) 을 탑재대 (111) 상측에 배치하고, 이동 탑재 기구 (211) 를 다시 하강시켜 기판 (4) 을 롤 (281) 상에 탑재한다.
이어서 온도제어실 (51) 의 롤을 다시 회전시켜 기판 (4) 을 반출입실 (101) 에 인접하는 탑재대 (111) 에서 이 탑재대 (111) 의 반송실 (2) 측에 인접배치된 탑재대 (112) 의 상측으로 이동시킨다. 그 탑재대 (112) 는 가열수단 (292) 에 의해 미리 제 2 가열온도 (여기에서는 200℃) 이상으로 승온되고, 도 7a ∼ c 에 나타낸 공정으로 기판 (4) 을 이 탑재대 (112) 에 탑재하고, 기판 (4) 이 제 2 가열온도 (여기에서는 200℃) 로 승온될 때까지 가열한다.
다음에 상기와 동일한 공정으로 기판 (4) 을 탑재대 (112) 에서 롤 (282) 로 옮겨 다시 온도제어실 (51) 의 롤 (281∼ 283) 을 회전시키면 기판 (4) 이 반송실 (2) 과 인접하는 탑재대 (113) 상측의 롤 (283) 로 옮겨진다.
반송실에 인접하는 탑재대 (113) 는 가열수단 (293) 에 의해 미리 제 3 가열온도 (여기서는 300℃) 이상으로 승온되어 있고, 기판 (4) 은 상기 도 7a ∼ 도 7c 와 동일한 공정으로 이 탑재대 (11) 에 탑재되어 제 3 가열온도로까지 승온된다.
이와 같이 가열에 이용되는 온도제어실 (51) 에서는 기판 (4) 을 반송실 (2) 로 보낼 때에 탑재대 (111∼ 113) 가 반출입실 (101) 측에서 반송실 (2) 측으로 배치된 순서로 높은 온도로 승온되어 있으므로, 기판 (4) 이 반출입실 (101) 에서 반송실 (2) 로 보내질 때에 이들 탑재대 (111∼ 113) 에 의해 단계적으로 승온된다. 따라서 기판 (4) 을 고온으로 가열하는 경우에서도 기판 (4) 이 열팽창에 의해 손상되지 않는다.
도 11a 는 기판 (4) 이 제 3 가열온도까지 승온된 상태를 도시한 평면도이다. 동 도면의 부호 A1은 온도제어실 (51) 에 일렬로 배치된 각 탑재대 (111∼ 113) 의 중심을 통과하는 직선을 나타내고 있고, 동 도면의 부호 B 는 반송 로봇 (6) 의 아암 (92) 의 신축으로 핸드 (93) 가 온도제어실 (51) 을 향하여 이동하는 방향을 나타내고 있다.
반송실 (2) 에 인접하는 탑재대 (113) 상의 기판 (4) 은 그 서로 대향하는 2 변이 탑재대 (113) 의 서로 대향하는 2 변과 평행으로 되어 있고, 핸드 (93) 가 이동하는 방향 B 에 대해서는 경사져 있다.
도 8 은 도 11a 에 나타낸 부분의 단면을 도시한 개략도이다. 제 3 온도로까지 가열된 기판 (4) 은 탑재대 (113) 내의 1 쌍의 전극 (233) 에 의해 정전 흡착되어 있고, 이 상태에서 회전축 (421) 을 회전시켜 도 11b 에 도시한 바와 같이 탑재대 (113) 와 함께 기판 (4) 및 이동 탑재 기구 (213) 의 방향을 변경하여 기판 (4) 의 반송실 (2) 과 대향하는 2 변을 반송 로봇 (6) 의 핸드 (93) 가 이동하는 방향 B 와 직교시킨다.
이어서 이동 탑재 기구 (213) 를 상승시키면 상기 기판 (4) 의 2 변이 반송 로봇 (6) 의 핸드 (93) 가 이동하는 방향 B 와 직교한 상태에서 탑재대 (113) 로부터 들어올려진다. 이 때 반송 로봇 (6) 의 핸드 (93) 는 가열에 이용되는 온도제어실 (51) 을 향하여 배치되어 있고, 진공 밸브 (72) 를 열어 온도제어실 (51) 과 반송실 (2) 을 접속하고, 반송 로봇 (6) 의 아암 (92) 을 펴면 핸드 (93) 가 온도제어실 (51) 을 향하여 이동되어 기판 (4) 의 하측에 삽입된다.
이어서 이동 탑재 기구 (213) 를 하강시키면 기판 (4) 의 반송실 (2) 과 대향하는 2 변이 장착부 (95) 에 대하여 평행 즉, 핸드 (93) 가 온도제어실 (51) 을 향하여 이동하는 방향에 대하여 직교한 상태에서 기판 (4) 이 핸드 (93) 에 탑재된다.
도 9a 는 이 핸드 (93) 의 확대평면도이다. 핸드 (93) 는 기판 (4) 이탑재되는 탑재부 (96) 와, 탑재부 (92) 를 아암 (92) 에 접속하는 장착부 (95) 를 구비하고 있고, 장착부 (95) 는 아암 (92) 의 신축으로 핸드 (93) 가 이동하는 방향에 대하여 직교되어 있다. 또 탑재부 (96) 의 선단은 돌기 (97) 가 형성되어 있다. 돌기 (97) 와 장착부 (95) 의 표면은 탑재부 (96) 의 기판 (4) 이 탑재되는 표면보다도 높게 되어 있고, 도 9b 에 도시한 바와 같이 핸드 (93) 에 탑재된 기판 (4) 은 이들 돌기 (97) 와 장착부 (95) 의 사이에 배치되므로, 기판 (4) 이 안정된 상태로 핸드 (93) 에 지지된다.
이어서 아암 (92) 을 오므리면 기판 (4) 이 핸드 (93) 와 함께 반송 로봇 (6) 의 회전축 (91) 중심 (8) 을 향하여 이동되고, 온도제어실 (51) 에서 반송실 (2) 내로 옮겨진다. 다음에 진공밸브 (72) 를 닫아 온도제어실 (51) 과 반송실 (2) 을 차단하고, 반송 로봇 (6) 의 회전축 (91) 을 회전시켜 아암 (92) 과 함께 핸드 (93) 와 기판 (4) 을 최초 처리실 (31) 을 향하여 배치한다.
이어서 진공밸브 (73) 를 열어 최초 처리실 (31) 과 반송실 (2) 을 접속하여 기판 (4) 을 최초 처리실 (31) 로 반입한다.
각 처리실 (32∼ 34) 은 각각 막형성 장치로 이루어지고, 최초 처리실 (31) 내에서 소정 시간 막형성 작업을 하면 기판 (4) 표면에 박막이 형성된다.
이 때 미처리된 기판 (4) 이 반입측의 반출입실 (101) 에서 순차적으로 반입되고, 온도제어실 (51) 내의 탑재대 (111∼ 113) 에서 단계적으로 가열되어 반송실(2) 로 보내진다.
최초 처리실 (31) 에서 기판 (4) 표면에 박막을 형성한 후, 반송 로봇 (6) 을 이용하여 다시 기판 (4) 을 반송실 (2) 로 꺼내 다음 처리실 (32) 로 기판 (4) 을 반입하여 다시 막형성 작업을 한다. 이어서 기판 (4) 을 다른 처리실 (33, 34) 로 순차적으로 보내 동일하게 막형성 작업을 하면 마지막 처리실 (34) 에서의 막형성 작업을 종료한 후, 기판 (4) 표면에 다층 박막이 형성된다.
이 때 온도제어실 (51) 에서 가열된 기판 (4) 이 순차적으로 반송실 (2) 에 반입되어 각 처리실 (31∼ 33) 내에서 막형성 처리된다.
기판 (4) 표면에 다층 박막을 형성한 후, 기판 (4) 을 반송 로봇 (6) 의 핸드 (93) 에 탑재하여 처리실 (34) 에서 반송실 (2) 로 꺼내고, 반송 로봇 (6) 의 회전축 (91) 의 회전이동에 의해 아암 (92) 을 수평면 내에서 회전시켜 핸드 (93) 와 함께 기판 (4) 을 냉각에 이용되는 온도제어실 (52) 을 향하여 배치한다.
이 때 냉각에 이용되는 온도제어실 (52) 의 반송실 (2) 에 인접하는 탑재대 (114) 는 반송실 (2) 에 대향하는 2 변이 반송 로봇 (6) 의 핸드 (93) 가 이동하는 방향에 대하여 직교하도록 배치되어 있고, 이 온도제어실 (52) 과 반송실 (2) 을 접속하여 반송 로봇 (6) 의 아암 (92) 을 펴면 기판 (4) 이 핸드 (93) 와 함께 탑재대 (114) 상측에 배치된다.
이 상태에서는 탑재대 (114) 의 2 변과 이 탑재대 (114) 상측에 배치된 기판 (4) 의 2 변은 각각 평행으로 되어 있다.
이어서 이동 탑재 기구 (214) 를 상승시켜 기판 (4) 을 이동 탑재 기구 (214) 로 옮긴 후, 반송 로봇 (6) 의 아암 (92) 을 오므려 핸드 (93) 를 반송실 (2) 로 되돌리고, 이어서 진공밸브 (77) 를 닫아 반송실 (2) 내와 온도제어실 (52) 내를 다시 차단한다.
이어서 이동 탑재 기구 (214) 를 하강시키면 기판 (4) 이 탑재대 (114) 에서 빠져나오지 않는 상태로 그 표면에 탑재된다 (도 12) .
여기에서는 냉각에 이용되는 탑재대 (114∼ 116) 의 냉각수단 (391∼ 393) 내에 각각 100℃ 미만의 온수를 순환시켰다. 막형성 처리후의 기판 (4) 은 냉각수단 (391∼ 393) 내의 온수의 온도보다도 고온 (여기에서는 300℃ 이상) 으로 되어 있으므로, 도 12 에 나타낸 상태로 탑재대 (114) 내의 1 쌍의 전극 (234) 을 이용하여 기판 (4) 을 정전 흡착하고, 기판 (4) 과 탑재대 (114) 를 소정 시간 밀착시키면 기판 (4) 이 먼저 제 1 냉각온도 (여기에서는 300℃) 미만까지 냉각된다.
도 1 의 부호 A2는 냉각에 이용되는 온도제어실 (52) 의 탑재대 (114∼116) 의 중심을 통과하는 직선을 나타내고 있고, 반송실 (2) 에 인접하는 탑재대 (114) 상에서 기판 (4) 을 냉각시킨 후, 회전축 (422) 을 회전시켜 탑재대 (114) 의 서로 대향하는 2 변과, 기판 (4) 의 서로 대향하는 2 변을 각각 그 직선 A2와 직교하도록 배치한다.
이 때 냉각에 이용되는 온도제어실 (52) 의 롤 (284∼ 286) 은 탑재대 (114) 표면 상측으로부터 후퇴되어 있고, 기판 (4) 과 탑재대 (114) 의 방향을 변경한 후, 정전 흡착을 해제하여 이동 탑재 기구 (214) 를 상승시키면 기판 (4) 이 반송 기구 (264) 의 롤 (284) 보다 높은 위치까지 들어올려진다.
이어서 롤 (284) 을 탑재대 (114) 의 표면 네 모서리에 위치하도록 반송 기구 (264) 의 축 (274) 을 돌출시켜 이동 탑재 기구 (214) 를 하강시키면 기판 (4) 이 롤 (284) 에 다시 탑재된다. 이 상태에서 롤 (284∼ 286) 을 회전시키면 기판 (4) 을 반출입실 (102) 을 향하여 이동시켜 반출입실 (102) 측에 인접 배치된 탑재대 (115) 상측의 롤 (285) 로 보내진다.
이어서 상기와 동일한 공정으로 기판 (4) 을 롤 (285) 에서 그 하측에 위치하는 탑재대 (115) 로 옮긴다.
도 13 은 그 상태를 나타내고 있고, 이 탑재대 (115) 상에서 소정 시간 정전흡착된 기판 (4) 은 제 2 냉각온도 (여기에서는 200℃) 미만까지 냉각된다.
이어서 상기와 동일한 공정으로 기판 (4) 을 다시 탑재대 (115) 상측의 롤 (285) 로 옮기고, 롤 (284∼ 286) 을 회전시키면 기판 (4) 이 반출입실 (102) 과 인접하는 탑재대 (116) 상측으로 보내지고, 이 탑재대 (116) 상에서 소정 시간 밀착 배치되면 제 3 냉각온도 (여기에서는 100℃) 미만까지 냉각된다.
이와 같이 냉각에 이용되는 온도제어실 (52) 에서는 각 냉각수단 (391∼ 393) 내를 순환하는 온수의 온도는 동일하게 되어 있는 경우에서도 고온으로 가열된 기판 (4) 은 각 탑재대 (114∼ 116) 에 소정시간씩 밀착됨으로써 단계적으로 냉각된다.
또한, 냉각수단 (391∼ 393) 내에는 냉수가 아니라 온수가 흐르고 있으므로, 반송실 (2) 에서 보내진 기판 (4) 이 열수축으로 균열이 생기는 일이 없다.
기판 (4) 을 제 3 냉각온도 이하까지 냉각시킨 후, 기판 (4) 을 다시 탑재대 (116) 상측의 롤 (286) 로 옮긴다.
이 때 반출측의 반출입실 (102) 은 도어 (152) 가 닫혀 진공배기계 (30) 에 의해 미리 소정의 진공도 이하로 되어 있고, 진공 밸브 (78) 를 열어 반출입실 (102) 과 온도제어실 (52) 을 접속한 후, 롤 (286) 을 회전시켜 기판 (4) 을 반출입실 (102) 로 보내면 기판 (4) 이 반출입실 (102) 의 롤 (182) 상으로 옮겨진다.
이어서 진공 밸브 (78) 를 다시 닫아 온도제어실 (52) 과 반출입실 (102) 을 차단한 상태로 도어 (152) 를 열면 막형성 후의 기판 (4) 을 진공처리장치 (1) 밖으로 꺼낼 수 있다.
이 때 각 처리실 (31∼ 34) 로 보내져 마지막 처리실 (34) 에서 다층 박막이 형성된 기판 (4) 은 반송실 (2) 로 되돌려진 후, 냉각에 이용되는 온도제어실 (52) 로 보내져 각 탑재대 (114∼ 116) 에서 단계적으로 냉각된다.
이와 같이 본 발명의 진공처리장치 (1) 를 이용하면 도 2 에 도시한 바와 같이 각 온도제어실 (51, 52) 에서 단계적으로 온도를 조정하면서 각 처리실 (31∼ 34) 에서 막형성 처리를 할 수 있어 복수의 기판 (41∼ 412) 을 연속하여 처리할 수 있다.
또한, 각 온도제어실 (51, 52) 은 진공배기계 (30) 에 의해 항상 진공배기되어 있으므로, 반출입실 (101, 102) 에서 온도제어실 (51, 52) 로 대기가 침입되었다고 하여도 진공배기계 (30) 에 의해 진공배기되어 온도제어실 (51, 52) 및 이들 온도제어실 (51, 52) 에 접속되는 반송실 (2) 에 대기가 침입하는 일이 없다.
이상은 각 온도제어실 (51, 52) 에 복수의 탑재대 (111∼ 113, 114∼ 116)를 형성한 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고 기판의 재질 및 목적 가열 온도에 맞춰 각 온도제어실의 탑재대의 수를 증감할 수 있다.
도 14 는 본 발명의 다른 예의 온도제어실 (551, 552) 을 이용한 진공처리장치 (51) 를 나타내고 있고, 이 진공처리장치 (51) 는 2 대의 온도제어실 (551, 552) 과 도 1 에 나타낸 진공처리장치 (1) 와 동일한 반송실 (2), 각 처리실 (31∼ 34), 반출입실 (101, 102) 을 구비하고 있다.
각 온도제어실 (551, 552) 은 진공조 (91, 92) 저벽에 직접 고정된 탑재대를 갖지 않고 회전축상에 배치된 탑재대 (611, 612) 만을 구비하고 있다.
따라서 온도제어실 (551, 552) 로부터 기판을 반송실 (2) 로 반출입할 때에, 회전축에 의해 기판과 탑재대 (611, 612) 와의 방향을 변경할 수 있다.
또한 상기 진공처리장치 (1) 에서는 반송실 (2) 의 평면형상이 육각형으로 형성되어 있지만, 반송실 (2) 의 형상은 이것에 한정되지 않고 예컨대 칠각형이나 팔각형 등이어도 된다.
또한, 가열수단도 카본 히터에 한정되지 않고 예컨대 알루미 히터 등도 이용할 수 있다.
카본 히터로서는 예컨대 발열원인 히터선을 히터판 내에 배치시킨 것이나 2 장의 히터판으로 히터선을 사이에 끼운 것 등을 이용할 수 있으나, 그 구조는 특별히 한정되지 않는다.
또한, 가열수단 (291∼ 293) 으로서 사용하는 카본 히터에 온도센서를 설치하면 각 탑재대 (111∼ 113) 의 온도를 조정하여 기판의 온도제어 (가열, 냉각) 를 보다 정확하게 실행할 수 있게 된다.
온도센서를 설치하는 위치는 특별히 한정되지 않고, 예컨대 히터선과 마찬가지로 히터판 내에 배치하거나 2장의 히터판으로 사이에 끼운 상태로 배치할 수 있다.
또한, 냉각에 이용하는 탑재대 (114∼ 116) 에 온도 센서를 설치할 수도 있다. 이와 같은 경우도 온도 센서가 장착되는 위치는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 냉각수단 (391∼393) 내의 온수를 순환시키는 온수 순환기에 장착할 수 있다.
또한, 기판을 가열할 때에는 미리 기판 (4) 의 온도가 각 탑재대 (111∼ 113) 상에서 소정 온도 (제 1 ∼ 제 3 가열온도) 까지 승온되는데 필요한 시간 (탑재 시간) 을 구하여 놓으면, 처리에 사용하는 기판 (4) 에 온도 센서 등을 장착하지 않아도 기판 (4) 의 온도제어를 정확하게 실행할 수 있다.
탑재 시간을 구하는 방법으로서는 예컨대 온도 센서를 장착한 온도 모니터 기판을 준비하고, 이 온도 모니터 기판을 소정의 온도로 승온된 탑재대 상에 배치한 상태에서 온도 모니터 기판의 온도의 경시적 변화를 그 온도 센서로 측정하여 가열 시간과 모니터 기판의 온도 관계를 나타낸 그래프를 작성하고, 그 그래프에 의거하여 구하는 방법이 있다.
또 기판을 냉각할 때도 상기와 동일한 공정으로 미리 기판의 탑재시간과 온도 변화와의 관계의 그래프를 작성해 놓으면 기판이 소정온도까지 냉각되는데 필요한 탑재시간을 구할 수 있다.
이상은 가열에 이용되는 각 탑재대 (291∼ 293) 의 온도를 각각 100℃ 이상, 200℃ 이상, 300℃ 이상으로 하는 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고 탑재대 (291∼ 293) 의 온도 및 이들 탑재대 (291∼ 293) 상에서 가열되는 기판 (4) 의 온도 (제 1 ∼ 제 3 가열온도) 는 목적에 따라 변경할 수 있다.
냉각수단 (391∼ 393) 내를 순환시키는 온수의 온도는 특별히 한정되지 않지만 기판 (4) 의 처리온도가 높은 경우에는, 반송실 (2) 에서 반입되는 기판 (4) 이 최초로 탑재되는 탑재대 (114) 의 냉각수단 (391) 의 온도를 약 100℃ 로 높게 해 놓으면 기판 (4) 온도와 탑재대 (114) 온도의 온도차가 적으므로 기판 (4) 에 균열이 발생하기 어렵다. 또 도 1 에 도시한 바와 같이 냉각에 이용하는 온도제어실에 복수의 탑재대를 설치한 경우, 각 탑재대 상의 냉각수단마다 순환시키는 온수의 온도를 변경할 수 있다. 어느 경우로 하여도 냉각수단 (391∼ 393) 내로 순환시키는 온수의 온도는 100℃ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다.
이상은 냉각수단 (391∼ 393) 내에 온수를 순환시키는 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고 온수 이외에도 여러가지의 열매체를 이용할 수 있다.
유리 기판을 고온까지 가열 처리하여 막형성에 이용할 수 있다. 진공 처리 장치의 설치 스페이스를 작게 할 수 있다.

Claims (12)

  1. 진공조;
    상기 진공조 내에 배치된 반송 기구;
    상기 반송 기구 하측 위치에 배치된 탑재대;
    상기 탑재대 내에 설치된 온도 제어 수단;
    상기 탑재대 내에 삽입 관통된 이동 탑재 기구를 구비하고,
    처리대상물을 상기 진공조내의 탑재대 상에 탑재하고, 상기 온도 제어 수단으로 온도를 제어하는 온도 제어실에 있어서,
    상기 탑재대는 수평면 내에서 방향을 변경하도록 구성된 것을 특징으로 하는 온도 제어실.
  2. 진공조;
    상기 진공조 내에 배치된 복수의 반송 기구;
    상기 반송 기구 하측 위치에 일렬로 나열된 복수의 탑재대;
    상기 탑재대 내에 각각 설치된 복수의 온도 제어 수단;
    상기 탑재대 내에 각각 삽입 관통된 복수의 이동 탑재 기구를 구비하고,
    상기 진공조 내에 반입된 처리대상물을 상기 반송 기구에서 상기 이동 탑재 기구로 옮긴 후 상기 탑재대 상에 탑재하고,
    상기 온도 제어 수단으로 상기 처리 대상물을 온도 제어한 후, 상기 이동 탑재 기구에 의해 탑재대에서 상기 반송 기구로 옮기고,
    상기 반송 기구로 상기 일렬로 나열된 각 탑재대로 순차적으로 보내는 온도 제어실에 있어서,
    상기 일렬로 나열된 탑재대 중, 적어도 일단에 위치하는 탑재대는 수평면 내에서 방향을 변경하도록 구성된 것을 특징으로 하는 온도 제어실.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 온도 제어 수단이 통전에 의해 발열되는 가열 수단으로서, 상기 처리 대상물의 가열에 이용되는 것을 특징으로 하는 온도 제어실.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 온도 제어 수단이 통전에 의해 발열되는 가열 수단으로서, 상기 처리 대상물의 가열에 이용되는 것을 특징으로 하는 온도 제어실.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 온도 제어 수단이 냉각수의 순환에 의해 냉각되는 냉각 수단으로서, 상기 처리 대상물의 냉각에 이용되는 것을 특징으로 하는 온도 제어실.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 온도 제어 수단이 냉각수의 순환에 의해 냉각되는 냉각 수단으로, 상기 처리 대상물의 냉각에 이용되는 것을 특징으로 하는 온도 제어실.
  7. 온도 제어실과, 반송실과, 반출입실을 구비하고,
    처리 대상물이 상기 온도 제어실을 통하여 상기 반출입실과 상기 반송실 사이로 반송되는 진공 처리 장치에 있어서,
    상기 온도 제어실은, 상기 반송실과 상기 반출입실에 각각 접속된 진공조와, 상기 진공조 내에 배치된 반송 기구와, 상기 반송 기구 하측 위치에 배치된 탑재대와, 상기 탑재대 내에 설치된 온도 제어 수단과, 상기 탑재대 내에 삽입 관통된 이동 탑재 기구를 구비하고, 상기 탑재대는 수평면 내에서 방향을 변경하도록 구성되고, 상기 처리대상물을 상기 진공조 내의 탑재대 상에 탑재하고, 상기 온도 제어 수단으로 온도 제어를 하는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  8. 온도제어실과 반송실과 반출입실을 구비하고, 처리대상물이 상기 온도제어실을 통하여 상기 반송실과 상기 반출입실 사이로 반송되는 진공 처리 장치에 있어서,
    상기 온도제어실은, 상기 반송실과 상기 반출입실에 각각 접속된 진공조와, 상기 진공조 내에 배치된 복수의 반송 기구와, 상기 반송 기구 하측 위치에 일렬로 나열된 복수의 탑재대와, 상기 탑재대 내에 각각 설치된 복수의 온도 제어 수단과, 상기 탑재대 내에 각각 삽입 관통된 복수의 이동 탑재 기구를 구비하고,
    상기 일렬로 나열된 탑재대 중, 적어도 일단에 위치하는 탑재대는 수평면 내에서 방향을 변경하도록 구성되고,
    상기 진공조 내로 반입된 상기 처리대상물을 상기 반송 기구에서 상기 이동탑재 기구로 옮긴 후, 상기 탑재대 상에 탑재하고,
    상기 온도 제어 수단으로 상기 처리대상물을 온도 제어한 후,
    상기 이동 탑재 기구로 탑재대에서 상기 반송 기구로 옮기고,
    상기 반송 기구로 상기 일렬로 나열된 각 탑재대로 순차적으로 보내는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 반송실 내에는 회전축과, 상기 회전축에 장착된 아암을 갖는 반송 로봇이 형성되고, 상기 아암은 상기 회전축의 회전으로 수평면 내에서 회전 또는 신축되어, 상기 처리대상물이 상기 아암의 신축으로 상기 회전축의 중심으로부터 상기 수평면 내에서 방향을 변경하는 탑재대로 연장되는 직선 상에서 반송되도록 구성되고, 상기 회전축의 중심이 상기 온도제어실의 상기 탑재대가 나열된 방향으로부터 떨어진 위치에 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 온도제어실을 적어도 2 개 구비하고, 상기 온도제어실 중 한쪽의 온도제어실의 상기 온도 제어 수단이 통전으로 발열되어 상기 처리대상물을 가열하는 가열수단이고, 다른 한쪽의 온도제어실의 상기 온도 제어 수단이 냉각수의 순환에 의해 상기 처리대상물을 냉각하는 냉각수단으로,
    상기 가열에 사용되는 온도제어실과 상기 냉각에 사용되는 온도제어실이 상기 반송실에 각각 인접하여 접속되고,
    상기 가열에 사용되는 온도제어실의 상기 탑재대가 나열된 열과 상기 냉각에사용되는 상기 탑재대가 나열된 열이 서로 평행으로 된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  11. 평면형상이 직사각형인 처리대상물을 반출입실로부터 온도제어실을 통하여 반송실까지 이동시키는 동안에 가열하고, 상기 반송실 내에 배치된 반송 로봇을 이용하여 상기 반송 로봇의 회전축을 회전이동시키고, 상기 반송 로봇의 아암을 줄임으로써 상기 처리대상물을 상기 반송실 내로 반입하는 처리대상물 가열방법에 있어서,
    상기 반송실로 반입하기 전에 상기 처리대상물을 수평면 내에서 방향을 변경하고, 상기 처리대상물의 서로 대향하는 2 변을 상기 반송 로봇의 회전축의 중심으로부터 연장되는 방사선과 직교시킨 후, 상기 처리대상물을 상기 반송로봇으로 옮기는 것을 특징으로 하는 처리대상물 가열방법.
  12. 평면형상이 직사각형인 처리대상물을 반송실 내에 배치된 반송 로봇을 이용하여, 상기 반송 로봇의 회전축을 회전이동시켜, 상기 반송 로봇의 아암을 늘림으로써 상기 처리대상물을 온도제어실로 반송하고, 상기 처리대상물을 상기 온도제어실 내를 통하여 반출입실까지 이동시키는 동안에 냉각하는 처리대상물 냉각방법에 있어서,
    상기 처리대상물을 상기 반송실에서 상기 온도제어실로 반송할 때에는 상기 처리대상물의 서로 대향하는 2변을 상기 회전축으로부터 연장되는 방사선과 직교시킨 상태로 반송하고, 이어서 상기 처리대상물의 방향을 변경하여 반출입실로 향하여 직선상을 이동시키는 것을 특징으로 하는 처리대상물 냉각방법.
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