TWI773387B - 轉移裝置及使用此之成膜裝置 - Google Patents

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Abstract

為在於在確保成膜品質的穩定性的基礎，提供可以高生產率及小型而廉價的成膜裝置，其具備：旋轉體(21)，其係可旋轉的旋轉體(21)，可將需要轉移的對象物(3)裝卸地保持的保持部(212)沿著該該旋轉體(21)的外周部設置；及轉移機構(22)，其具有可將上述對象物(3)抓持及解放的抓持機構(223)，將既定機器(111)所保持的對象物(3)轉移到上述旋轉體(21)的保持部(212)，同時將保持在上述旋轉體(21)的別的對象物(3)轉移到上述既定機器(111)。

Description

轉移裝置及使用此之成膜裝置
本發明係關於用於轉移被成膜基板或其他的對象物的轉移裝置，及使用此之成膜裝置。
在使用PVD法的成膜裝置，已知有具備可保持複數被成膜基板的筒狀旋轉體(以下亦稱為旋轉筒。)。具有旋轉筒的成膜裝置，需要在旋轉筒安裝成膜前的被成膜基板，而另一方面需要從旋轉筒取下成膜後的被成膜基板。因此每次結束成膜步驟都需要將成膜室開放，逐步交換固定在成膜室的旋轉筒的被成膜基板。交換被成膜基板的方法已知批次式成膜裝置。批次式成膜裝置，在每次結束成膜步驟都需要將成膜室開放，故有水分吸附成膜室內表面，而使成膜品質有不穩定的可能，同時恢復成膜時的排氣時間被延長而降低生產性。
為彌補如此的批次式成膜裝置的缺點，已知設置別於成膜室的真空室等的輔助室，將保持成膜前的被成膜基板的旋轉筒本身，經由區隔閥從輔助室搬入成膜室，將保持成膜後的被成膜基板的旋轉筒本身，經由區隔閥從成膜室搬出到輔助室的加載互鎖式成膜裝置(專利文獻1)。藉此，可維持成膜室的真空度，交換成膜前的被成膜基板與成膜後的被成膜基板。 ［先前技術文獻］ ［專利文獻］
［專利文獻1］日本特開2009-228062號公報
［發明所欲解決的課題］
但是，專利文獻1所述的加載互鎖式成膜裝置，由於需要將旋轉筒本身，從輔助室搬入成膜室，或從成膜室搬出到輔助室，故區隔輔助室與成膜室的區隔閥，必然比旋轉筒大型化，而隨此輔助室與成膜室亦須大型化。因此，因輔助室的大型化，而有各輔助室的排氣時間變長，且裝置成本變高的問題。
即，先前的成膜裝置，在確保成膜品質的穩定性的基礎，無法提供高生產性且小型而廉價的成膜裝置，故要求開發如此的裝置。
本發明所欲解決的課題，在於在確保成膜品質的穩定性的基礎，提供可以高生產率及小型而廉價的成膜裝置。 ［用於解決課題的手段］
本發明藉由一種轉移裝置解決上述課題，其係使用於具備：對對象物進行既定的表面處理的成膜室；及與上述成膜室在空間上隔離的輔助室的成膜裝置，其具備：旋轉體，其係可旋轉的旋轉體，設在上述輔助室，可將需要轉移的對象物裝卸地保持的保持部沿著該旋轉體的外周部設置；轉移機構，其具有可將上述對象物抓持及解放的抓持機構，將保持在上述成膜室的對象物轉移到上述旋轉體的保持部，同時將保持在上述旋轉體的別的對象物轉移到上述成膜室。
再者，本發明係藉由一種成膜裝置解決上述課題，其具備：成膜室，其係具有：上述轉移裝置；及保持對象物的支架，對保持在上述支架保持的對象物施以既定表面處理的成膜室；及輔助室，其經由區隔閥與上述成膜室在空間上隔離。 ［發明的效果］
藉由將關於本發明的轉移裝置用於成膜裝置，在於在確保成膜品質的穩定性的基礎，提供可以高生產率及小型而廉價的成膜裝置。
在圖4A~圖7，表示關於本發明的轉移裝置的一實施形態。在以下說明將此應用於成膜裝置的實施形態，惟關於本發明的轉移裝置，並非僅限定於成膜裝置，亦可用於其他的任意裝置。此外，在以下的實施形態，將本發明的轉移裝置的轉移對象的對象物以成膜基板3說明，惟亦可以成膜基板以外的對象物作為轉移對象。
圖1係表示使用關於本發明的轉移裝置的成膜裝置1之一實施形態的平面圖，圖2係沿圖1的II-II線的剖面圖。本實施形態的成膜裝置1，具備：由實質上為密閉空間的箱體所構成的成膜室11；同樣由實質上為密閉空間的箱體所構成的輔助室12；及將該等成膜室11與輔助室12氣密開閉的區隔閥13。
在本實施形態的成膜室11，設有筒狀的旋轉體的旋轉筒111。旋轉筒111，可以支持在成膜室11的天花板與地板的筒軸116為中心轉動。在筒軸116的一端，經由減速器118連接伺服馬達117，藉由該伺服馬達117，使旋轉筒111，以定速連續旋轉或以定尺寸刻度旋轉。伺服馬達117係以後述的控制裝置14控制。再者，筒軸116，在貫通成膜室11的天花板的部分設有磁流體密封單元119，確保成膜室11的氣密性。
旋轉筒111的形狀或材質等並無特別限定，但本實施形態的旋轉筒111，係構成為可將被成膜基板3排列保持在圓筒狀的側壁面上，而可在被成膜基板3(相當於本發明的對象物。)的表面成膜所期望的薄膜。在圖1所示旋轉筒111，可保持8片被成膜基板3，但保持數並無特別限定。具體的保持架構將於後述。
在本實施形態的成膜室11，設有用於進行以濺鍍法的成膜的濺鍍電極112、113。濺鍍電極112、113，係以後述的控制裝置14控制。在本實施形態的成膜裝置1，雖係以進行濺鍍系成膜方法的成膜裝置，惟關於本發明的成膜裝置並不限於任何成膜方法，亦可進行真空蒸鍍、分子束蒸鍍、離子鍍、離子束蒸鍍等各種蒸鍍系成膜方法、磁控濺鍍、離子束濺鍍、ECR濺鍍、反應性濺鍍、電漿輔助CVD法、ALD法、偏壓蝕刻等各式各樣的表面處理。此外，以濺鍍系成膜裝置時，其並不限於任何濺鍍模式，可利用各種濺鍍系成膜方法。
例如，磁控濺鍍時的濺鍍電極112、113，包含：一對磁控濺鍍電極；及經由變壓器連接的交流電源，在磁控濺鍍電極的前端，安裝成為成膜材料的靶材。濺鍍電極112、113，係以靶材表面，與保持在旋轉筒111的側壁面的被成膜基板3相對的姿勢固定在成膜室11。再者，在圖1所示實施形態，設有兩個濺鍍電極112、113，惟濺鍍電極的數量並無限定，可為一個亦可為三個以上。
在本實施形態的成膜室11，設有：用於將成膜室11的內部調整為既定真空度的排氣裝置114；用於對成膜室11內部導入氬等惰性氣體及氧等反應氣體的氣體供給裝置115。該等排氣裝置114及氣體供應裝置115，藉由後述的控制裝置14控制。作為排氣裝置114，可舉出旋轉泵、乾式泵、渦輪分子泵(TMP)、低溫泵(CP)。此外，亦可在成膜室11設麥士納機構進行排氣。
在成膜室11的一個側壁面，經由區隔閥13設有連通的輔助室12。區隔閥13，藉由後述的控制裝置14控制開閉，關閉區隔閥13，則成膜室11呈密閉空間，開啟區隔閥13，則成膜室11與輔助室12呈同樣的氣氛壓。例如，在成膜處理期間將區隔閥13關閉使成膜室11內部呈密閉空間，另一方面成膜處理結束則開啟區隔閥13，將結束成膜的被成膜基板3從旋轉筒111取下的同時，將成膜前的被成膜基板3裝設到旋轉筒111。
在本實施形態的輔助室12，設有將輔助室12氣密開關的氣密門121。將安裝在後述的旋轉體21的成膜前的被成膜基板3搬入輔助室12，或將安裝在旋轉體21的被成膜基板3從輔助室12搬出到大氣側時，開啟該氣密門121。除此之外的成膜處理期間或交換被成膜基板3時，將氣密門121關閉，藉由確保輔助室12內部的密閉性，控制輔助室12的氣氛壓。再者，氣密門121的大小，只要可使上述被成膜基板3通過的最小開口即可，藉此可抑制輔助室12的大型化。此外，開啟氣密門121，將被成膜基板3安裝到輔助室12的旋轉體21，或將被成膜基板3從旋轉體21取下，係以設在輔助室12的大氣側的未示於圖的搬送機器人等進行。
本實施形態的輔助室12，具有：使輔助室12的內部呈既定真空壓力的排氣裝置122；及使壓力從真空狀態恢復到大氣壓的洩氣閥123，藉由後述的控制裝置14控制。排氣裝置122，與成膜室11的排氣裝置114同樣，可舉出旋轉泵、乾式泵、渦輪分子泵(TMP)、低溫泵(CP)。輔助室12，由於經由區隔閥13與成膜室11分房，故各個房間可以獨立的壓力運作。因此，可藉由排氣裝置122與洩氣閥123，在成膜室11的成膜運作期間將輔助室大氣開放，作被成膜基板3的交換動作，及交換後的真空排氣，預備下一分批的成膜室11與輔助室12的被成膜基板3的交換動作。與批次式成膜裝置相比，由於可顯著地縮短成膜恢復時的排氣時間，故可生產性高。
再者，雖無特別限定，但亦可在輔助室12設置進行表面處理的機構，在成膜室11進行成膜處理的前後，在輔助室12進行追加的表面處理。可例如，藉由設置電阻加熱機構進行有機矽烷化合物的蒸鍍處理，藉由設置電漿產生器進行電漿前處理，藉由設置金屬靶材進行金屬膜濺鍍，進行被成膜基板3的成膜面的加熱脫氣體處理。此時，旋轉體21，可藉由伺服馬達125等，加速為10rpm以上的一定轉速較佳。
在此，說明關於本發明的對象物的一實施形態的被成膜基板3的一例。圖3A係表示相當於關於本發明的對象物的被成膜基板3的一例的立體圖，圖3B係沿圖3A的IIIB-IIIB線的剖面圖。本實施形態的被成膜基板3，具有平板狀的本體31，表面側為成膜面。朝向圖3A所示本體31側的隱藏面為表面(成膜面)，看得見的前方的面為背面。在本體31的背面，有兩個第1凸條32沿著長邊方向並行延在固定，在本體31的背面的上端及下端，有兩個第2凸條33沿著短邊方向並行延在固定。本實施形態的本體31，係在其表面直接成膜，惟亦可在本體31的表面固定應成膜的其他被成膜體。此時的第1凸條32及第2凸條33，構成與圖3A及圖3B所示相同。
本實施形態的被成膜基板3，係以可裝卸地保持在成膜室11的旋轉筒111的側壁面，亦可裝卸地保持在輔助室12的旋轉體21的保持部212。因此，分別在第2凸條33兩端部分，形成共計四個第1孔34。在該第1孔34，旋轉筒111的銷(省略圖示)扣合，此外同樣地與旋轉體21的銷214扣合。該扣合結構的細節將於後述。此外，裝卸到該等旋轉筒111時或裝卸到旋轉體21的保持部212時，需要抓持被成膜基板3。因此，在第2凸條33的中央部分的分別形成共計四個第2孔35。在該第2孔35，扣合後述轉移機構22的銷228。該扣合結構的細節將於後述。
再者，在被成膜基板3的本體31的上端部，形成切口部36。該切口部36，係在將被成膜基板3安裝在旋轉體21，或取下時，用於迴避保持部212的板213與本體31干涉的空間。因此，切口部36的高度尺寸H1，係如圖5的中圖所示，切口長度為銷214與第1孔34的扣合長度H2以上。
在本實施形態的輔助室12，設有旋轉體21與轉移機構22。包含該等旋轉體21與轉移機構22亦稱為轉移裝置2。在圖4A~圖5表示旋轉體21，在圖6A~圖7表示轉移機構22。圖4A係表示關於本發明的旋轉體21之一例的立體圖，圖4B係表示對圖4A的旋轉體21安裝對象物的被成膜基板3的狀態的立體圖，圖5係表示對旋轉體21安裝作為對象物的被成膜基板3的方法的剖面圖。
在本實施形態的輔助室12，設有可旋轉的旋轉體21。本實施形態的旋轉體21，具有：形成為圓盤狀的旋轉體本體211；及沿著旋轉體本體211的外周部垂下設置的複數保持部212。在旋轉體本體211，如圖2所示，在輔助室12的天花板單邊支持的旋轉體軸124被固定，可以該旋轉體軸124為中心轉動。在旋轉體軸124的上端，經由減速器126連接伺服馬達125，藉由該伺服馬達125，旋轉體21，以定速連續旋轉或以定尺寸刻度旋轉。伺服馬達125係以後述的控制裝置14控制。再者，旋轉體軸124，在貫通輔助室的天花板的部分設有磁流體密封單元127，確保輔助室12的氣密性。
在圖4A所示各個保持部212，隔著相當於被成膜基板3的長邊方向的長度的間隔，固定一對板213，在各個板213的上面設有向上方突出的兩個銷214。此銷214，與被成膜基板3的第1孔34扣合。再者，如圖4A所示保持部212，在旋轉體本體211設有九個，在相鄰的兩個保持部212的各個間隔，可保持一個被成膜基板3。再者，旋轉體21，係作成旋轉體軸124向垂直方向垂下的片軸結構，保持部212，由於係從旋轉體21的外周部垂下設置，故在保持部212下端與輔助室12的地板面之間，形成可使後述轉移機構22通過的空間。
被成膜基板3在對旋轉體21的保持部212安裝，只要如圖5的左圖→中圖→右圖所示使被成膜基板3移動即可。在圖5旋轉體21的保持部212的上下方向的位置固定不動，被成膜基板3向上下‧左右移動。首先，如圖5的左圖所示，將被成膜基板3抓持在對保持部212稍高的位置，使被成膜基板3上側的第2凸條33，比保持部212上側的板213與銷214上側，此外，使被成膜基板3的下側的第2凸條33，比保持部212下側的板213與銷214上側。以此狀態，使被成膜基板3接近保持部212，使保持部212上側的銷214，與被成膜基板3上側的第1孔34扣合，使保持部212下側的銷214，移動至與被成膜基板3下側的第1孔34扣合的位置。將此狀態示於圖5的中圖。使被成膜基板3從該圖5的左圖的狀態向圖5的中圖的狀態移動時，保持部212上側的板213與銷214，通過被成膜基板3的切口部36。藉由有此切口部36，可將被成膜基板3不被保持部212干涉地安裝。
使被成膜基板3移動到圖5的中圖的位置，則使被成膜基板3向下方移動，使保持部212上側的銷214，與被成膜基板3上側的第1孔34扣合，使保持部212下側的銷214，與被成膜基板3下側的第1孔34扣合。將此狀態示於圖5的右圖。藉此，將被成膜基板3，保持在保持部212。
再者，要從圖5的右圖所示狀態取下被成膜基板3，只要將被成膜基板3如圖5的右圖→中圖→左圖所示向相反方向移動即可。即，使被成膜基板3從圖5的右圖所示狀態向上方移動，使保持部212上側的銷214，從被成膜基板3上側的第1孔34拔除，使保持部212下側的銷214，從被成膜基板3的下側的第1孔34拔除。此狀態係圖5的中圖所示狀態。然後，從對圖5的中圖所示狀態，使保持部212上側的板213與銷214，如通過被成膜基板3的切口部36般，使被成膜基板3向圖5的右方向移動。藉此，呈圖5的左圖所示狀態，從保持部212取下被成膜基板3。
設在成膜室11的旋轉筒111，亦設置具有與旋轉體21的保持部212同樣構造的保持部。在旋轉筒111設有八個保持部，可在相鄰的兩個保持部的間隔，如圖1所示保持8片被成膜基板3。因此，如圖5的左圖→中圖→右圖所示安裝被成膜基板3的操作，係在將成膜前的被成膜基板3安裝在旋轉筒111的保持部，及在將成膜後的被成膜基板3安裝在旋轉體21的保持部212時進行。與此相反的圖5的右圖→中圖→左圖所示取下被成膜基板3的操作，係在將成膜前的被成膜基板3從旋轉體21的保持部212取下時，及在從成膜後的被成膜基板3從旋轉筒111的保持部取下時進行。
在圖4B表示在旋轉體21的保持部212安裝8片被成膜基板3的狀態，惟形成在9個保持部212之間的九個間隙之中的一個間隙，無法安裝被成膜基板3而為空位。此係用於安裝從旋轉筒111取下的成膜後的被成膜基板3。
本實施形態的輔助室12，在以旋轉體21的保持部212包圍的內部，設置具有可將被成膜基板3抓持及解放的抓持機構223的轉移機構22。轉移機構22，係將保持在旋轉筒111的保持部的成膜後的被成膜基板3，轉移到旋轉體21的保持部212，同時將保持在旋轉體21的保持部212的成膜前的被成膜基板3轉移到旋轉筒111的保持部。圖6A係表示關於本發明的轉移機構22之一例的立體圖，圖6B係表示放大圖6A的VIB部的側面圖，圖7係表示以轉移機構22抓持的被成膜基板3的方法的剖面圖。
本實施形態的轉移機構22，具備：形成在支柱狀的轉移機構本體221；使轉移機構本體221直線前後移動的線性滑軌222；及分別設在轉移機構本體221的上部與下部的抓持機構223。線性滑軌222，係延在於沿著連結圖1的平面圖所示轉移位置P1與P2的直線，使轉移機構本體221前進及後退，且可在任意位置停止。
轉移機構本體221上側的抓持機構223，係如圖6B所示，具有：真空馬達224；致動器單元225；滑軌226，真空馬達224被固定在轉移機構本體221，滑軌226固定在致動器單元225內的線性導軌。然後，真空馬達224的輸出軸的兩方向的旋轉運動，係藉由含有滾珠螺桿及軸承支柱的致動器單元225轉變為直線的往返運動，藉此滑軌226，對轉移機構本體221，往返移動。再者，滑軌226，經由衝擊吸收用的彈簧227設有銷228，銷228與被成膜基板3的第2孔35扣合。然後，藉由同步控制2個真空馬達224的驅動，執行一對銷228的被成膜基板3的抓持‧解放的動作，及抓持被成膜基板3使該被成膜基板3上升‧下降的動作。圖6B係表示圖6A的上側抓持機構223，惟圖6A的下側的抓持機構223，與圖6B所示的上側抓持機構223成上下對稱的構成。
圖7係表示以圖6A的轉移機構22抓持被成膜基板3的方法的剖面圖。藉由依序以圖7的左圖→中圖→右圖，使轉移機構22的抓持機構223運作，將被成膜基板3抓持，相反地依序以圖7的右圖→中圖→左圖，使轉移機構的抓持機構223運作，將被成膜基板3解放。以抓持機構223抓持被成膜基板3時，首先，如圖7的左圖所示，使抓持機構223的上下一對的銷228在開放位置(非夾鉗位置)的狀態，藉由線性滑軌222，使轉移機構本體221接近被成膜基板3，如圖7的中圖所示，在銷228與被成膜基板3的第2孔35相對的位置使轉移機構本體221停止。
接著，從圖7的中圖所示狀態，同步驅動上下一對的真空馬達224，使上下一對的滑軌226相互接近，使抓持機構223的銷228與被成膜基板3的第2孔35扣合(以下，亦稱為銷228的關閉位置(夾鉗位置)。)。此時，藉由使介裝在桿與銷228之間的彈簧227伸長，上側的抓持機構223將被成膜基板3向下側方向彈性施壓，下側的抓持機構223將被成膜基板3向上側方向上彈性施壓。藉此，可吸收以抓持機構223抓持被成膜基板3時的衝擊，同時可牢牢地抓住。藉由以上的動作完成被成膜基板3抓持，惟以此抓持狀態使被成膜基板3上升或下降時，將上下一對的真空馬達224同步驅動，使上下一對的滑軌226相互向同一方向(上升方向或下降方向)移動即可。
與此相反地解放抓持的被成膜基板3時，首先，如圖7的右圖所示，將上下一對的真空馬達224同步驅動，使上下一對的滑軌226相互遠離，如圖7的中圖所示，使抓持機構223的銷228從被成膜基板3的第2孔35拔除。然後，藉由線性滑軌222使轉移機構本體221向離開被成膜基板3的方向移動，呈圖7的左圖所示狀態。
回到圖1，本實施形態的控制裝置14，係整合成膜裝置1的控制裝置，如上述所述，控制用於設定‧調整成膜室11的氣氛壓的排氣裝置114。此外，控制用於設定‧調整對成膜室11內部供給惰性氣體、反應氣體的供應時機及供應量等的諸條件的氣體供應裝置115。此外，控制用於設定‧調整成膜室11的旋轉筒111的旋轉ON/OFF、定速旋轉‧間歇轉動‧定尺寸旋轉其他的旋轉模式、轉速的伺服馬達117。
同樣地，控制裝置14，控制用於設定‧調整輔助室12的氣氛壓的排氣裝置122。此外，控制用於設定‧調整對輔助室12內部供給惰性氣體、反應氣體的供應時機及供應量等的諸條件的氣體供應裝置123。此外，控制用於設定‧調整輔助室12的旋轉體21的旋轉ON/OFF、定速旋轉‧間歇轉動‧定尺寸旋轉其他的旋轉模式、轉速的伺服馬達125。再者，控制用於設定‧調整轉移機構22的轉移機構本體221的前進‧後退移動的ON/OFF時機、移動量、移動速度的線性滑軌222。此外，控制用於設定‧調整抓持機構223的抓持‧解放及上升‧下降時機的真空馬達224。
接著，使用本實施形態的成膜裝置1，說明交換被成膜基板3的程序。圖8A~圖8G係表示交換被成膜基板3的程序的側面圖。圖8A所示最初的狀態，係結束在成膜室11的成膜處理，同時結束將輔助室12的成膜前的被成膜基板3安裝在旋轉體21的保持部212的作業，從待機的狀態，開放區隔閥13(輔助室12的氣密門121為關閉)，使成膜室11的氣氛壓與輔助室12的氣氛壓呈相同氣氛壓的狀態。此外，如圖1的平面圖所示，在成膜室11的旋轉筒111保持8片結束成膜的被成膜基板3，在輔助室12的旋轉體21的保持部212，保持8片成膜前的被成膜基板3。
在圖1，成膜室11的旋轉筒111的八個保持部之中，將與區隔閥13相對，相當於轉移裝置2的轉移機構22的前進位置的位置，稱為旋轉筒111的轉移位置P1，將輔助室12的旋轉體21的九個保持部212中，與區隔閥13相對，相當於轉移裝置2的轉移機構22的後退位置的位置，稱為旋轉體21的轉移位置P2。旋轉筒111的旋轉方向的位置，可例如以無圖示的位置檢查傳感器感測，對控制裝置14輸出，亦可參照伺服馬達的數據集。此外，亦可以無圖示的押抵機構，以物理性測位對位。同樣地，旋轉體21的旋轉方向的位置亦以同樣的方法進行定位。
在結束在成膜室11的成膜，將安裝成膜前的被成膜基板3的旋轉體21裝設在輔助室12的初期狀態，如圖1的平面圖所示，控制旋轉體21的旋轉位置，使旋轉體21的轉移位置P2的保持部212為空位。再者，由於開始交換被成膜基板3時的旋轉體21的保持部212的空位只要一個以上即可，故只要是具有10以上的保持部212的旋轉體21，將2個以上的空位的任一空位設定在轉移位置P2即可。
在如此的前提條件，在抓持機構223沒有抓持任何東西的轉移機構22，從圖8A所示後退位置(原位置)，以線性滑軌222前進到圖8B所示前進位置。此時，轉移機構22的上下一對的銷228，係設定在圖7的左圖所示開放位置(非夾鉗)，上下一對的抓持機構223，係設定在下降位置。
在圖8B所示狀態，係轉移機構22的抓持機構223，對保持在旋轉筒111的轉移位置P1的被成膜基板3，由呈圖7的中圖所示狀態，同步驅動上下一對的真空馬達224，使上下一對的滑軌226相互接近，使抓持機構223的銷228呈關閉位置(夾鉗位置)。藉此，抓持機構223的銷228與被成膜基板3的第2孔35扣合。然後，為取下扣合在旋轉筒111的保持部的未示於圖的銷的被成膜基板3，同步驅動224上下一對的真空馬達，使上下一對的滑軌226相互向同樣的上升方向移動。藉此，可取下保持在旋轉筒111的保持部的被成膜基板3，故維持該上升位置，如圖8C所示，以線性滑軌222使轉移機構22後退。
圖8C所示位置，係抓持機構223抓持的成膜後的被成膜基板3，呈空位的旋轉體21的轉移位置P2，係圖5的中圖所示狀態。然後，同步驅動上下一對的真空馬達224，使上下一對的滑軌226相互向下降方向移動，如圖5的右圖所示，將抓持機構223抓持的成膜後的被成膜基板3保持在旋轉體21的保持部212。接著，為解放以抓持機構223的銷228的夾鉗，同步驅動上下一對的真空馬達224，使上下一對的滑軌226相互遠離，如圖7的中圖所示，將抓持機構223的銷228從被成膜基板3的第2孔35拔除。然後，以線性滑軌222使轉移機構22後退到原位置。將此狀態示於圖8D，藉由以上的動作，保持在旋轉筒111的轉移位置P1的成膜後的被成膜基板3，轉移到旋轉體21的轉移位置P2的空位的保持部212。
接著，刻度轉動(定尺寸轉動)旋轉體21，使成膜前的被成膜基板3位於轉移位置P2，接著使抓持機構223沒有抓持任何東西的轉移機構22，從圖8D所示後退位置(原位置)，以線性滑軌222前進到圖8E所示前進位置。此時，轉移機構22的上下一對的銷228，設定在圖7的左圖所示開放位置(非夾鉗)，上下一對的抓持機構223，設定在下降位置。
在圖8E所示狀態，轉移機構22的抓持機構223，對保持在旋轉體21的轉移位置P2的被成膜基板3，由呈圖7的中圖所示狀態，同步驅動上下一對的真空馬達224，使上下一對的滑軌226相互接近，使抓持機構223的銷228呈關閉位置(夾鉗位置)。藉此，抓持機構223的銷228與被成膜基板3的第2孔35扣合。然後，為取下扣合在旋轉體21的保持部212的銷214的被成膜基板3，同步驅動上下一對的真空馬達224，使上下一對的滑軌226相互向同樣的上升方向移動。藉此，可取下保持在旋轉體21的保持部212的被成膜基板3，故維持該上升位置，如圖8F所示，以線性滑軌222使轉移機構22更前進。
如圖8F所示位置，係抓持機構223抓持的成膜前的被成膜基板3，到達旋轉筒111的轉移位置P1的位置，係圖5的中圖所示狀態。該轉移位置P1，係如圖8A~圖8B所示，係保持先前轉移的成膜後的被成膜基板3的位置，現在呈空位。然後，同步驅動上下一對的真空馬達224，使上下一對的滑軌226相互向下降方向移動，如圖5的右圖所示，將抓持機構223抓持的成膜前的被成膜基板3保持在旋轉筒111的保持部212。接著，為解放以抓持機構223的銷228的夾鉗，同步驅動上下一對的真空馬達224，使上下一對的滑軌226相互遠離，如圖7的中圖所示，將抓持機構223的銷228從被成膜基板3的第2孔35拔除。然後，以線性滑軌222使轉移機構22後退到原位置。將此狀態示於圖8G，藉由以上的動作，保持在被旋轉體21的轉移位置P2的成膜前的被成膜基板3，轉移到旋轉筒111的轉移位置P1的空位的保持部。
接著，刻度轉動(定尺寸轉動)旋轉筒111，使成膜後的被成膜基板3位於轉移位置P1，之後，直到安裝在旋轉體21的保持部212的剩餘的被成膜基板3全部轉移到旋轉筒111的保持部，重複圖8A~圖8G的操作。再者，關於從圖8F所示狀態遷移到圖8G所示狀態的動作，將成膜前的被成膜基板3安裝在旋轉筒111的保持部之後，以線性滑軌222使轉移機構22後退的位置，並非僅限於圖8G所示原位置，亦可在其中途待命。
如以上，根據使用本實施形態的轉移裝置2的成膜裝置1，設置別於成膜室11，可設定與成膜室11相同氣氛的輔助室12，故可不將成膜室11的氣氛恢復為大氣氣氛即可交換被成膜基板3。因此，與批次式成膜裝置相比，可防止恢復為大氣氣氛時所產生的成膜室11內的結露。此外，由於可維持成膜室11的氣氛交換被成膜基板3，故交換後可直接成膜處理。因此，與批次式成膜裝置相比，無須或可顯著地縮短成膜恢復時的排氣時間，故可說生產性高。
此外，根據使用本實施形態的轉移裝置2的成膜裝置1，設置別於成膜室11，可設定與成膜室11相同的氣氛的輔助室12，並且在成膜室11與輔助室12之間僅交換被成膜基板3，故與交換整個旋轉筒111的情形相比，可使區隔閥13的尺寸變小。結果，可使成膜室11及輔助室12變小，故可縮短排氣時間。
此外，根據使用本實施形態的轉移裝置2的成膜裝置1，轉移裝置2的運作，係限定在轉移機構本體211以線性滑軌212的的前進‧後退，抓持機構223以真空馬達224的抓持‧解放及上升‧下降，故運作簡單，故可縮短被成膜基板3的交換運作所需時間。此外，由於運作簡單，故可防止對線性滑軌212、真空馬達224其他的動作部分，作用勉強負荷，而可抑制發生故障。
使用關於本發明的轉移裝置的成膜裝置，並非限定於上述實施形態，而可有各種改變。圖9係表示使用關於本發明的轉移裝置的成膜裝置的其他實施形態的平面圖。在本實施形態，在輔助室12設置複數轉移裝置2，對應此設有複數區隔閥13的點，與上述實施形態不同。
即，如圖9所示成膜裝置1，在成膜室11的旋轉筒111保持12片被成膜基板3，在輔助室12設有分別具有7個保持部212的兩台轉移裝置2。然後，在各個轉移裝置2的保持部212，保持6片成膜前的被成膜基板3。旋轉筒111的轉移位置P1，分別在與2個區隔閥13相對的位置，旋轉體21的轉移位置P2亦分別在與2個區隔閥13相對的位置。然後，以各個轉移裝置2，同時交換被成膜基板3。該交換程序係如上所述。由於以複數轉移裝置2同時交換被成膜基板3，故可顯著地將交換時間縮短到接近一半。
上述旋轉筒111相當於關於本發明的既定機器，上述被成膜基板3相當於關於本發明的對象物，上述伺服馬達125相當於關於本發明的第1驅動部，上述線性滑軌222及上述真空馬達224相當於關於本發明的第2驅動部，上述控制裝置14相當於關於本發明的控制部。
1:成膜裝置 11:成膜室 111:旋轉筒(既定機器) 112:濺鍍電極 113:濺鍍電極 114:排氣裝置 115:氣體供給裝置 116:筒軸 117:伺服馬達 118:減速器 119:磁流體密封單元 12:輔助室 121:氣密門 122:排氣裝置 123:洩氣閥 124:旋轉體軸 125:伺服馬達(第1驅動部) 126:減速器 127:磁流體密封單元 13:區隔閥 14:控制裝置 2:轉移裝置 21:旋轉體 211:旋轉體本體 212:保持部 213:板 214:銷 22:轉移機構 221:轉移機構本體 222:線性滑軌(第2驅動部) 223:抓持機構 224:真空馬達(第2驅動部) 225:致動器單元 226:滑軌 227:彈簧 228:銷 3:被成膜基板(對象物) 31:本體 32:第1凸條 33:第2凸條 34:第1孔 35:第2孔 36:切口部
［圖1］係表示使用關於本發明的轉移裝置的成膜裝置的一實施形態的平面圖。 ［圖2］係沿圖1的II-II線的剖面圖。 ［圖3A］係表示關於本發明的對象物的一例的立體圖。 ［圖3B］係沿圖3A的IIIB-IIIB線的剖面圖。 ［圖4A］係表示關於本發明的旋轉體的一例的立體圖。 ［圖4B］係表示將對象物安裝在圖4A的旋轉體的狀態的立體圖。 ［圖5］係表示將對象物安裝在旋轉體的方法的剖面圖。 ［圖6A］係表示關於本發明的轉移機構的一例的立體圖。 ［圖6B］係表示放大圖6A的VIB部的側面圖。 ［圖7］係表示以圖6A的轉移機構抓持對象物的方法的剖面圖。 ［圖8A］係表示對象物的轉移程序的側面圖(其1)。 ［圖8B］係表示對象物的轉移程序的側面圖(其2)。 ［圖8C］係表示對象物的轉移程序的側面圖(其3)。 ［圖8D］係表示對象物的轉移程序的側面圖(其4)。 ［圖8E］係表示對象物的轉移程序的側面圖(其5)。 ［圖8F］係表示對象物的轉移程序的側面圖(其6)。 ［圖8G］係表示對象物的轉移程序的側面圖(其7)。 ［圖9］係表示使用關於本發明的轉移裝置的成膜裝置的其他實施形態的平面圖。
1:成膜裝置
11:成膜室
111:旋轉筒(既定機器)
112:濺鍍電極
113:濺鍍電極
114:排氣裝置
115:氣體供給裝置
12:輔助室
121:氣密門
122:排氣裝置
123:洩氣閥
13:區隔閥
14:控制裝置
2:轉移裝置
21:旋轉體
22:轉移機構
3:被成膜基板(對象物)

Claims (7)

  1. 一種轉移裝置，其係使用於具備：對對象物進行既定的表面處理的成膜室；及與上述成膜室在空間上隔離的輔助室的成膜裝置，其具備： 旋轉體，其係可旋轉的旋轉體，設在上述輔助室，可將需要轉移的對象物裝卸地保持的保持部沿著該旋轉體的外周部設置； 轉移機構，其具有可將上述對象物抓持及解放的抓持機構，將保持在上述成膜室的對象物轉移到上述旋轉體的保持部，同時將保持在上述旋轉體的別的對象物轉移到上述成膜室。
  2. 如請求項1之轉移裝置，其中上述保持部，具有沿著上述對象物的裝卸方向延在的複數銷， 上述對象物，具有 與各個上述銷扣合的複數孔， 有上述銷與上述孔的扣合長度以上的切口長度，用於避開上述保持部的干涉的切口部。
  3. 如請求項1或2之轉移裝置，其中上述旋轉體係作成旋轉體軸在垂直方向垂下的片軸結構， 上述保持部，係從上述旋轉體的外周部垂下設置，抓持上述對象物的轉移機構的一部分或全部可通過上述保持部之間。
  4. 如請求項1或2之轉移裝置，其進一步具備： 旋轉驅動上述旋轉體的第1驅動部； 驅動上述轉移機構的第2驅動部； 控制上述第1驅動部及上述第2驅動部的控制部， 上述控制部，控制上述第1驅動部及上述第2驅動部， 將保持在設在上述成膜室的支架的轉移位置的對象物，轉移到上述旋轉體的保持部的轉移位置， 使上述旋轉體刻度旋轉， 將保持在上述旋轉體的保持部的轉移位置的對象物，轉移到上述支架的轉移位置， 使上述支架刻度旋轉。
  5. 一種成膜裝置，其具備： 成膜室，其具有保持對象物的支架，對保持在上述支架的對象物進行既定表面處理； 輔助室，其經由區隔閥與上述成膜室在空間上隔離；及 請求項1至4之任何一項之轉移裝置。
  6. 如請求項5之成膜裝置，其中在上述輔助室，設有複數轉移裝置。
  7. 如請求項5或6之成膜裝置，其中在上述輔助室，對保持在上述保持部的對象物進行上述既定表面處理或其以外的表面處理。
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