TWI406332B - Vacuum chamber and vacuum treatment device - Google Patents

Description

真空室及真空處理裝置

本發明，係有關於真空室以及真空處理室；詳細而言是有關於，於平面顯示器(FPD)等的製造過程中，使用於玻璃基板等的被處理基板的處理之真空室以及真空處理室。

在FPD的製造過程中，把一邊的長度為超過2m之矩形的大型玻璃基板收容於處理室，以在真空狀態下進行蝕刻或是灰化、成膜等的處理。在最近幾年，隨著玻璃基板的大型化，處理室本體亦大型化。特別是，於對大型玻璃基板在真空狀態下進行處理之真空室中，是有必要確保在把鋁等的金屬製的處理室的內部抽成真空的狀態下得以耐得住的剛性。為此，在以往之一體成形構造的處理室中，室的壁一定要有充分的厚度，故隨著重量增加的同時，因大型機械加工之故，有著增加製造成本的問題。

又，處理室大型化到超過了預先訂定的尺寸，也有著在這樣的搬運上產生了法令的制約、使經費增加之此類的問題。尚且，也考慮到於真空室的構成構件使用薄板以圖求輕量化，在這樣的場合，保有耐得住真空的剛性是為困難。

在此，關於做為真空室的以往例子，也於設置真空室後，為了可以容易地變更該形狀或是大小，提案有可以自由地分割：形成多角形狀之框狀的本體、可拆卸該側面並自由地接合之側面框、上板、底板之真空室(例如，專利文獻1)。

[專利文獻1]日本特開2004－335743號公報(圖2等)

於上述專利文獻1之分割構造的真空室的場合，為了在上面具有大的開口部，則開口部周圍的強度不足，確保作為真空室的剛性是有困難的。但是，在專利文獻1中，關於到作為真空室的剛性是全然沒有考慮到的。

本發明係，是有鑑於上述實情，提供有可以確保作為採用分割構造、乃至於真空容器的強度之真空室以及具備該真空室之真空處理裝置。

為了解決上述課題，本發明之第1觀點係，提供有一種真空室，具備有：主框體，係形成多角形狀，具有形成底部的底板，相對於該底板的上面施以開口；和至少一對的補強框體，係個別接合於前述主框體之相對向的側部；和頂板，係自由裝卸地接合於前述主框體的上部；接合前述主框體與前述補強框體，形成一體後以形成收容被處理基板的空間。

又，本發明之第2觀點係，提供有一種真空室，具備有：主框體，係形成多角形狀，具有形成底部的底板，相對於該底板的上面施以開口；和至少一對的補強框體，係個別接合於前述主框體之相對向的側部；和頂板，係自由裝卸地接合於前述主框體的上部；藉由接合前述主框體與前述補強框體以持有耐真空強度。

若由上述第1觀點以及上述第2觀點，經由把補強框體與主框體接合，於上面具有開口，可以使得難以保持剛性的主框體的耐真空強度提升。還有，補強框體係，使接合於主框體的側部有作為補強用構件的功能之故，可以在真空室中作為全體而言持有充分的耐真空強度。

在上述第1觀點以及第2觀點之中，於前述主框體的側部、與前述補強框體的側部，各自形成側部開口，介著該側部開口連通前述主框體的內部與前述補強框體的內部，以形成收容被處理基板的空間是為較佳的。

又，較佳的是：於前述補強框體的外壁面，配設有外部補強構件。如此，於補強框體的外壁面，作為配備外部補強構件以保有剛性之構成之故，使構成補強框體的板材的厚度變薄，可圖求輕量化。

又，較佳的是：針對前述外壁面將垂直的肋立設成格子狀，來作為前述外部補強構件。又，較佳的是：將前述肋，設於與前述補強框體的上下相對向的壁之外壁面。

又，較佳的是：於前述主框體的內壁面，配設有內部補強構件。如此，於主框體的內周面，因為配設有內部補強構件以提高剛性之構成，除了使構成主框體的板材的厚度變薄以圖求輕量化外，亦可以迴避掉在高真空狀態下發生於的變形。又，既使是圖求主框體上部的開口的擴大，因為可以迴避掉在高真空狀態下於主框體所產生的變形，是可以使設置於主框體內的搬送裝置的維修性提升。

又，較佳的是：前述內部補強構件，係為於前述主框體的上端近旁，接合於向著前述開口的內側所突設之凸緣、與前述主框體的壁面之斷面為L字形的補強構件。又，較佳的是：前述頂板，係為載置於前述凸緣的上面、並接合之物。

又，較佳的是：具備有接合前述主框體與前述補強框體之連結板。於該場合，較佳的是：前述連結板，係為接合前述主框體的上端、與前述補強框體的上端之物。

又，較佳的是：於前述底板的外壁面，配設有底部補強構件。由此，既使是使主框體的底板的板厚變薄也可以確保必要的剛性，使得可以圖求有真空室全體的輕量化。

又，較佳的是：前述真空室，係為具備有在真空狀態下將被處理基板搬送於該內部的搬送裝置之搬送室。於該場合，較佳的是：於前述主框體之相對向之一對的側壁，形成搬出入被處理基板之搬出入用開口。更進一步，較佳的是：於前述補強框體的側壁，形成搬出入被處理基板之搬出入用開口。又，較佳的是：於前述補強框體的側部，形成有維修用開口。又，較佳的是：被處理基板，係為平面顯示器用基板。

本發明的第3觀點係，提供有一真空處理裝置，其特徵為具備有：上述第1觀點及第2觀點的真空室，以及連結於前述真空室，以進行被處理基板的處理之複數個真空處理室。

若由本發明，經由接合主框體與補強框體後以構成真空室，可以是除了是為簡易的構造外，亦保有作為真空室之必要的剛性，製造或是移送、處理為變得格外容易，也提升了搬送室內的搬送裝置的維修性，圖求了朝向基板的大型化之對應。

還有，經有使補強框體本身功能有作為主框體的補強構件，因為可以削減主框體以及補強框體的板厚，所以加工變得容易的同時也圖求了輕量化。從而，與以往之一體型真空室相較之下，不僅可以削減掉材料成本、加工成本等的製造成本，也可以減低運送成本。

以下，一邊參閱圖面，一邊說明關於本發明之較佳的型態。在此，在此，對於FPD用玻璃基板(以下，簡單記為「基板」)S，舉出有以為了進行蝕刻處理之多處理室型真空處理裝置為例來進行說明。在此，作為FPD，係例示有：液晶顯示器(LCD)、發光二極體(LED)顯示器、電激發光(ELectro Luminescence；EL)顯示器、螢光顯示管(Vacuum Fluorescent Display；VFD)、電漿顯示面板(PDP)等。

圖1係顯示該真空處理裝置的概觀之斜視圖；圖2係顯示該內部之水平剖面圖。且，在圖1及圖2的細部省略其圖示。該真空處理裝置1係，於該中央部連續設有搬送室20與加載互鎖室30。於搬送室20的周圍，配設有3個製程室10a，10b，10c。由此，真空處理裝置1係，因具有3個製程室10a，10b，10c，例如，可以構成把其中的2個製程室作為蝕刻處理室，剩下的1個製程室作為灰化處理室，或者是，把全部3個製程室，構成作為進行同樣的處理之蝕刻處理室或是灰化處理室。尚且，不限制製程室的數目為3個，於搬送室20的周圍，例如可以配備有2個、甚至於4個以上。

在於搬送室20與加載互鎖室30之間、搬送室20與各製程室10a，10b，10c之間、以及連通加載互鎖室30與外側的大氣環境之開口部，對這些間加以氣密密封，且各自介插入有構成可以開閉之閘閥22。

於加載互鎖室30的外側，設有2個卡匣索引器(cassette indexer)41，在這上面載置有各自收容基板S之卡匣40。於這些卡匣40的其中一方，例如，收容有位處理基板，於另一方可以收容有已處理基板。這些卡匣40係，藉由升降機構使可以升降。

於這2個卡匣40之間，於支撐台44上設有基板搬送手段43，該基板搬送手段43係，設成上下2段的臂45，46，以及具備有將這些支撐成可以一起進出退避以及迴轉之基座47。

於臂45，46上，形成有支撐基板S之4個突起48。突起48係由摩擦係數高的合成橡膠製的彈性體所做成，於基板支撐中防止基板S滑動，或是落下。

前述製程室10a，10b，10c係，可以保持該內部空間於特定的減壓環境，在該內部，比如可以進行電漿蝕刻等的處理。尚且，製程室10a，10b，10c的基本構成是為略同。

搬送室20係，具有分割構造，使得可以與製程室10a，10b，10c保持在同樣之特定的減壓環境中。且，關於搬送室20的詳細構造，於後述之。

於搬送室20之中，如圖2所示，配設有搬送機構50。接著，藉由該搬送機構50，在加載互鎖室30以及3個製程室10a，10b，10c之間搬送基板S。搬送機構50係具有，設於基座51的其中一端，設成可以於基座51迴動之第1臂52，和設有可以於第1臂52的前端部迴動之第2臂53，和設有可以於第2臂53迴動、支撐基板S之叉狀的基板支撐板54；藉由內藏於基座51的驅動機構，驅動第1臂52、第2臂53、以及基板支撐板54，來可以搬送基板S。又，基座51係可以上下動作的同時也可以迴轉。

加載互鎖室30係，與各製程室10a~10b以及搬送室20同樣地，可以保持於特定的減壓環境；於其中為了支撐基板S之一對緩衝架31，32為，例如設成2段。且，在圖2，僅圖示有最上部的緩衝架31，32。又，於加載互鎖室30，於做成矩形的基板S之相互對向的角部附近，配設有進行對位之定位器(未圖示)。

接著，參閱圖3~圖8，進行說明有關於本實施型態之搬送室20。圖3係，顯示搬送室20的外觀之立體圖；圖4係，搬送室20之爆炸圖；圖5係，顯示搬送室20的下部構造之立體圖。

為真空室之搬送室20，係最為主要構成的平視面以及側視面視為具備有：形成長方形之主框體201、接合於該主框體201的長邊之相對向的側部之一對補強框體202a，2o2b、自由裝卸地接合於主框體201的上面之頂板203。亦即，主框體201與補強框體202a，202b，成為一體以形成搬送基板S之搬送空間。且，在圖3~圖5圖示所省略的為，於搬送室20內配備有搬送機構50。

主框體201係，以例如鋁材料、不鏽材料、鋼鐵材料等的金屬來構成。該主框體201係具備有：形成搬送室底部20的底部的底板204、相對於該底板204垂直地形成長邊的側壁208a，208b、以及短邊的側壁206，207。又，相對於底板204形成上部開口205，於與補強框體202a，202b接合之長邊的側壁208a，208b，形成側部開口210a，210b。介著該側部開口210a，210b，相連通經由主框體201所區劃內部空間，和藉著與補強框體202a，202b所區劃的內部空間；形成一個搬送用空間。

又，於主框體201的短邊側的側壁206，從加載互鎖真空室30(參閱圖1及圖2)將基板S搬入之搬送用開口211，212為形成上下2段。該搬送用開口211，212係形成有，從在加載互鎖真空室30形成兩段之緩衝架31，32可以把基板S搬出入之位置。又，於與主框體201的前述搬送用開口211，212所設的側壁206相對向的側壁207，在與是為真空處理室的製程室10b之間，形成搬出入基板S之搬送用開口213。

圖6係，主框體201的要部立體圖；圖7係，要部剖面圖。於主框體201的上端附近，朝向上部開口205的中央突設有凸緣209。內周凸緣209係，相對於主框體201的各側壁206，207，208a，208b設成垂直，來提高各側壁206，207，208a，208b。

又，於內周凸緣209的下部，作為內部補強構件的L字形補強具221為，一邊以區隔壁221a來區劃，一邊以在橫方向把內壁面圍繞成1周的方式來配設。L字形補強具221係，於內周凸緣209的下面、與主框體201的各側壁206，207，208a，208b，例如以熔接來進行接合。尚且，於已配備的L字形補強具221、內周凸緣209的下面、以及主框體201的各側壁206，207，208a，208b之間，形成空間；該空間係，藉著於L字形補強具221所形成的開口221b，與搬送室20內的搬送空間連通。

L字形補強具221係，藉著把例如不鏽材料、鋁等的金屬製的板材曲折成L字形來加以成形。接著，經由把L字形補強具221配備於主框體201的內壁面，賦予了耐真空強度於主框體201，主框體201為發揮了防止因負壓於內側變形的作用。且，作為內部補強構件的形狀，不限於L字形，若是有可以賦予必要的剛性於主框體201之更好的構型，則是可以做成任意的形狀的。

於主框體201的底板204，形成設置搬送機構50(參閱圖2)用之開口218。

於設於主框體201之內周凸緣209的上面，密封上部開口205之頂板203為接合成自由裝卸。頂板203係，例如，以鋁、不鏽材料等的金屬來形成，於內周凸緣209，例如經由螺絲231等的固定手段來固定。

補強框體202a，202b係，以例如鋁材料、不鏽材料、鋼鐵材料等的金屬來構成。於各補強框體202a，202b，於與主框體201接合之接合面，形成開口214。各開口214係，是以對應於在主框體201的長邊側之一對的側壁208a，208b所各自形成的側部開口210a，210b的大小來形成。

於補強框體202a，202b的側壁220，220，在製程室10a，10c之間，形成進行基板的搬出入之搬送用開口215，215。又，把補強框體202a，202b的各個側壁220，220夾成一間隔，於由此開始擴開以形成斜方形之一對的壁的其中一方，設有為了進行配備於搬送室20內的搬送機構50等的維修之維修用開口216，該維修用開口216係構成藉著門217使可以氣密地密封。

如同在圖8所示之剖面構造，於各補強框體202a，202b之上下的外壁219，作為外部補強構件之複數個肋222為格子狀，且針對前述上下的外壁219的壁面立設成垂直。肋222係配置成，例如以鐵、不鏽材料、鋼鐵材料等的金屬來構成，於提高補強框體202a，202b的耐真空強度之同時，也在把補強框體202a，202b已接合於主框體201的狀態下，也提高了作為搬送室20整體的剛性。且，肋222的形狀，不限於格子狀，為了確保補強框體202a，202b的強度可以採用任意可能的形狀。

又，於主框體201的底板204，配備有把底板204從外部加以補強之底部補強材料223。底部補強材料223，例如以H型鋼等的鋼材來構成，防止了在高真空狀態下底板204因負壓朝主框體201的內側陷入、彎曲。由此，既使把主框體201的底板204的板厚做得較薄，也是可以確保耐真空強度。

主框體201與補強框體202a，202b的接合係，例如於圖7所示，使主框體201與補強框體202a，202b的上端成為同一面的狀態下，把是為長條的板材之連結補強板224a，224b抵接於水平方向，進行藉著例如螺絲232，232等的固定手段來連結固定。連結補強板224a，224b係，以例如鐵材料、不鏽材料、鋁材料等的材質來構成。

又，補強框體202a，202b係，也於主框體201的側壁208a，208b，例如使用螺絲233，233等的固定手段來接合。如此而為，連結主框體201與補強框體202a，202b的同時，藉著連結補強板224a，224b，因使主框體201的長邊方向的補強之故，確保了搬送室20的耐真空剛性。

於主框體201、補強框體202a，202b從兩側已接合的狀態下，透過主框體201的側壁208a之側部開口210a與補強框體202a的開口214、以及主框體201的側壁208b之側部開口210b與補強框體202b的開口214，來連通主框體201的內部與補強框體202a，202b的內部，來形成一體化的基板搬送空間。亦即，以往的搬送室之搬送空間之中，長邊方向的兩側部附近的空間，以補強框體202a，202b的內部空間來代替。如此，藉著形成於主框體201與補強框體202a，202b的內部為一體的基板搬送空間，把基板S載置支撐在設置於其中的搬送機構50的基板支撐板54的狀態下，於在各製程室10a，10b，10c以及加載互鎖真空室30之間進行基板搬送之際，可以確保充分的迴旋半徑(搬送空間)。

接著，接合主框體201與補強框體202a，202b以一體化之搬送室20係，配置於製程室10a，10b，10c的中央部，透過閘閥22，可以連結成讓基板S交接在各製程室10a，10b，10c以及加載互鎖真空室30之間。

在這樣的本實施型態，經由接合分割成3個之各構成部分(主框體201、與該兩側的補強框體202a，202b)以構成真空室，也是可以很容易地對應基板S的大型化。

還有，於以往之一體構造的真空室的場合，於作為真空室保有必要的剛性乃至於企圖大型化，伴隨著在加工上使得大型的切削機械有必要等的製造上的限制、或是因重量的增大所伴隨著移送或是處理的困難，經由做為分割構造，因為可以把各部分別加工之故，使得製造或是移送、處理是為格外地容易。

又，設置搬送室20之前，可以在分割主框體201與補強框體202a，202b成3個的狀態下進行移送之故，也難以受到法令上的運行限制。

又，經由使用連結補強板224a，224b把補強框體202a，202b接合於主框體201，於上面具有大的上部開口205，可以提升難以保有剛性的主框體201之耐真空強度。還有，補強框體202a，202b係，使接合於主框體201的長邊方向的側部有作為補強用構件的功能之故，作為真空室20全體而言可以得到充分的耐真空強度。

又，經由於主框體201的內周面配設有L字形補強具221以提高剛性，除了使構成主框體201的板材的厚度變薄外，亦可以抑制在高真空狀態下之主框體201的變形。

又，於補強框體202a，202b的外壁面，因為配備了格子狀的肋222以保有剛性的構成之故，使構成補強框體202a，202b的板材的厚度變薄，可圖求輕量化。

而且，如以上般地，可以經由削減主框體201與補強框體202a，202b的板厚，可以使加工變得容易的同時亦可圖求有輕量化，與以往之一體型真空室相較之下，不僅可以削減掉材料成本、加工成本等的製造成本，也可以減低運送成本。

尚且，本發明並不限於上述實施型態，可以有種種的變形。例如，作為被處理體，並不限於FPD用玻璃基板，也可以是半導體晶圓。

又，在上述實施型態，作為補強框體202a，202b，以配備肋222於外壁面以提高剛性的話，也是可以使用形成較厚的補強框體本身的板厚來提高剛性。

更進一步，在上述實施型態，是進行以平面視點為四角形狀的主框體201為例來說明，主框體201的平面形狀是不限於四角形的，例如也可以是6角形、8角形等之多角形狀。又，補強框體也不限於2個，接合3個以上到主框體上也是可以的。

又，在上述實施型態，適用分割構造於搬送室20，室的分割構造係，不限於搬送室，例如也可以適用於是為真空預備室之加載互鎖真空室、或是為真空處理室之製程室。

1．．．真空處理裝置

10a，10b，10c．．．製程室

20．．．搬送室

30．．．加載互鎖真空室

31，32．．．緩衝

50．．．搬送機構

201．．．主框體

202a，202b．．．補強框體

203．．．頂板

204．．．底板

205．．．上部開口

210a，210b．．．側部開口

211，212，213．．．搬送用開口

214．．．開口

215．．．搬送用開口

216．．．維修用開口

217．．．門

221．．．L字形補強具

222．．．肋

223．．．底部補強材料

224a，224b．．．連結補強板

圖1顯示關於本發明之一實施型態之真空處理裝置的概要之立體圖。

圖2圖1之真空處理裝置之水平剖面圖。

圖3顯示搬送室之外觀構成之圖面。

圖4顯示搬送室之分解立體圖。

圖5從底兩側觀看搬送室之立體圖。

圖6搬送室之要部立體圖。

圖7說明裝著L字形補強具以及連結補強板於主框體之狀態的要部剖面圖。

圖8補強框體之剖面圖。

20．．．搬送室

201．．．主框體

202a，202b．．．補強框體

203．．．頂板

204．．．底板

205．．．上部開口

206，207，208a，208b．．．側壁

209．．．凸緣

210a，210b．．．側部開口

211，212，213．．．搬送用開口

214．．．開口

215．．．搬送用開口

216．．．維修用開口

217．．．門

220．．．側壁

221．．．L字形補強具

222．．．肋

224a，224b．．．連結補強板

Claims (15)

1. 一種真空室，其特徵為：具備有：主框體，係形成多角形狀，具有形成底部的底板，相對於該底板的上面施以開口；和至少一對的補強框體，係個別接合於前述主框體之相對向的側部；和頂板，係自由裝卸地接合於前述主框體的上部；接合前述主框體與前述補強框體，形成一體後以形成收容被處理基板的空間；於前述主框體的側部、與前述補強框體的側部，各自形成側部開口，介隔著該側部開口連通前述主框體的內部與前述補強框體的內部，以形成收容被處理基板的空間；於前述主框體的內壁面，配設有內部補強構件；前述內部補強構件，係為於前述主框體的上端近旁，接合於向著前述開口的內側所突設之凸緣、與前述主框體的壁面之斷面為L字形的補強構件。
2. 一種真空室，其特徵為：具備有：主框體，係形成多角形狀，具有形成底部的底板，相對於該底板的上面施以開口；和至少一對的補強框體，係個別接合於前述主框體之相對向的側部；和頂板，係自由裝卸地接合於前述主框體的上部； 藉由接合前述主框體與前述補強框體以持有耐真空強度；於前述主框體的側部、與前述補強框體的側部，各自形成側部開口，介隔著該側部開口連通前述主框體的內部與前述補強框體的內部，以形成收容被處理基板的空間；於前述主框體的內壁面，配設有內部補強構件；前述內部補強構件，係為於前述主框體的上端近旁，接合於向著前述開口的內側所突設之凸緣、與前述主框體的壁面之斷面為L字形的補強構件。
3. 如申請專利範圍第1或2項所記載之真空室，其中：於前述補強框體的外壁面，配設有外部補強構件。
4. 如申請專利範圍第3項所記載之真空室，其中：針對前述外壁面將垂直的肋立設成格子狀，來作為前述外部補強構件。
5. 如申請專利範圍第4項所記載之真空室，其中：將前述肋，設於與前述補強框體的上下相對向的壁之外壁面。
6. 如申請專利範圍第1或2項所記載之真空室，其中：前述頂板，係為載置於前述凸緣的上面、並接合之物。
7. 如申請專利範圍第1或2項所記載之真空室，其中： 具備有接合前述主框體與前述補強框體之連結板。
8. 如申請專利範圍第7項所記載之真空室，其中：前述連結板，係為接合前述主框體的上端、與前述補強框體的上端之物。
9. 如申請專利範圍第1或2項所記載之真空室，其中：於前述底板的外壁面，配設有底部補強構件。
10. 如申請專利範圍第1或2項所記載之真空室，其中：前述真空室，係為具備有在真空狀態下將被處理基板搬送於該內部的搬送裝置之搬送室。
11. 如申請專利範圍第10項所記載之真空室，其中：於前述主框體之相對向之一對的側壁，形成搬出入被處理基板之搬出入用開口。
12. 如申請專利範圍第10項所記載之真空室，其中：於前述補強框體的側壁，形成搬出入被處理基板之搬出入用開口。
13. 如申請專利範圍第1或2項所記載之真空室，其中：於前述補強框體的側部，形成有維修用開口。
14. 如申請專利範圍第1或2項所記載之真空室，其中： 被處理基板，係為平面顯示器用基板。
15. 一種真空處理裝置，其特徵為具備有：如申請專利範圍第1或2項所記載之真空室；以及連結於前述真空室，以進行被處理基板的處理之複數個真空處理室。