JP2005232584A - インライン・コーティング設備の作動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 １つのコーティング設備だけで、通常の基板もサイズの大きい基板もコーティングすることができるようにする方法を提供する。
【解決手段】 本発明は、２ｎ＋１個のチャンバを備えるインライン・コーティング構成を作動するための方法に関する。ここで、ｎは整数であり、特に２であることが好ましい。この設備の２つのチャンバを２回の間に少なくとも１つのゲートをそれぞれ開閉することができるので、同じ設備で過度のサイズの基板もコーティングすることができる。標準動作と比較すると、ゲートを開閉すると必ず圧力の推移が変化する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、請求項１の前文に記載する方法に関する。

基板をコーティングするためには、粒子が真空状態でいわゆるターゲットからスパッタされ、それに続いて粒子が基板上に堆積されるスパッタリング設備が使用される。

このプロセスにおいて、基板がインターロックを通してスパッタリング設備に連続的に搬送され、再びインターロックを通してスパッタリング設備から取り出される場合には、この設備は、インライン・コーティング設備または「通過」コーティング設備とも呼ばれる。

このような設備は、比較的小さいが、相互接続している個々のチャンバの線形構成になっているかまたはラインの各端部において真空転位ロッキングで１つまたは２つの大きなチャンバから構成されている。処理チャンバは、１つの大きなチャンバに沿ってまたは個々の各チャンバ内に設けられている。

３つの同心シリンダを備え、内部および外部シリンダがシリンダー状の壁部を有する環状チャンバを形成するインライン・スパッタリング・システムは周知のものである（米国特許第５，７５３，０９２号）。内部および外部シリンダの間に配置される中央シリンダは、基板を支持する開口部を有し、環状通過チャンバをほぼ満たしていて、段階的に回転するシリンダー状サポートとしての働きをする。

真空コーティング・セクションおよび入口および出口インターロックを含む、コーティング・セグメントを備える基板の欠点のないコーティング用の装置はさらに周知のものである（ドイツ特許第２００ ２２ ５６４ Ｕ１号）。さらに、この場合、基板を収容するためのキャリヤ・インサートを含むキャリヤも設置されている。キャリヤ経路は閉経路として実施されている。

インライン・コーティング設備内の空間を節約するために、戻りチャンバを設けることにより必要なサポートの数を少なくすることも周知である（日本国公開特許特開２００２−３０９３７２ Ａ号）。この場合、サポートは基板と一緒に第１の方向に移動し、約１８０度回転し、その後で第２の方向に移動する。
米国特許第５，７５３，０９２号 ドイツ公開実用新案第２００ ２２ ５６４ Ｕ１号 日本国特開２００２−３０９３７２ Ａ号

上記周知の装置のチャンバは、基板の特定の大きさに合うように調整される。サイズの大きな基板を加工しなければならない場合には、もっと大きなチャンバを有する異なる装置を使用しなければならない。

それ故、本発明は、この問題を、１つのコーティング設備だけで、通常の基板もサイズの大きい基板もコーティングすることができるようにすることで解決する。

この問題は請求項１に記載の特徴により解決することができる。

それ故、本発明は、２ｎ＋１個のチャンバを備えるインライン・コーティング構成を作動するための方法に関する。ここで、ｎは整数であり、特に２であることが好ましい。この設備の２つのチャンバを２回の間に少なくとも１つのゲートを開閉することができるので、同じ設備でサイズの大きな基板もコーティングすることができる。標準動作と比較すると、ゲートを開閉すると必ず圧力の推移が変化する。

本発明の利点としては、特に入手可能な設備をよりよく使用することができること等がある。

図面に本発明の例示としての実施形態を示し、以下にさらに詳細に説明する。

図１は、コーティング設備１の側面図である。このコーティング設備１は、３つのチャンバ、すなわち、内部への搬送チャンバ２、処理チャンバ３および外部への搬送チャンバ４を備える。異なるチャンバ２、３、４の間と、チャンバ２、４の入り口には、真空を維持するように開閉できる全部で４つのゲートが位置している。図１においては、ゲート自身を見ることはできないが、ゲートの位置を示す延長部材５〜８を見ることができる。例えば、平らな建築用ガラス、金属プレート、シリコン・ウェハ、合成材料のプレート等のようなコーティングされる基板は、内部への搬送チャンバ２内に導入され、その後で処理チャンバ３内でコーティングされ、その後で外部への搬送チャンバ４を通して排出される。基板はチャンバ２、３、４内をサポートによりまたはサポートなしで送られることができる。しかし、いかなる場合でも、基板を移送するための移送システムがチャンバ２、３、４内に設置される。

参照符号９〜１７は、チャンバ２、３、４を真空にして指定の圧力値にするためのポンプである。ポンプは、この場合、チャンバの側壁上に配置される。しかし、ポンプはチャンバの天井に配置することもできる。

チャンバ２〜４の大きさは、例えば、建築用ガラスの場合には、２．５４ｍ×３．６６ｍまたは３．２１ｍ×６．００ｍである最大基板の寸法により決まる。チャンバの数は、必要な最少サイクル時間により決まる。サイクル時間とは、第１の基板をチャンバ２に導入してから第２の基板を同じチャンバ２に導入するまでの時間である。通常、約９０秒までのサイクル時間の場合には、図１に示す、いわゆる３チャンバ原理が使用される。

ゲートが開いている場合には、基板は、延長部材５のところでチャンバ２内に導入される。チャンバ２の内部圧力は、次に、延長部材５のところのゲートが再度閉まり、延長部材６のところのゲートが閉まると、ポンプ９〜１１により、例えば、０．０５ｍｂａｒに低下する。通常、サポートまたはキャリヤ上で位置を知ることができる基板の動きが中断する。何故なら、延長部材６のところのゲートも、最初は閉じていて、基板は、このゲートにより停止しなければならないからである。

内部への搬送チャンバ２内の圧力が、例えば、０．０５ｍｂａｒのような指定の値に達すると、延長部材６のところのゲートが開き、基板は真空状態に維持されているチャンバ３を通って連続的に搬送される。チャンバ３においては、その後でコーティングが行われる。コーティング後、基板は外部への搬送チャンバ４を通して外部に搬送される。

３つのチャンバを備えるコーティング設備内のサイクル時間は比較的長い。何故なら、チャンバ内の圧力を指定の低い値にするために、基板が内部への搬送チャンバ２内に比較的長い時間留まっていなければならないからである。

図２に示すような５つのチャンバを備えるコーティング設備２０を使用すれば、サイクル時間を短くすることができる。３つのチャンバを備えるコーティング設備１と比較すると、この５つのチャンバを備えるコーティング設備２０は、延長部材２５、２６のところに対応するポンプ２３、２４を含む２つの追加のバッファ・チャンバ２１、２２を備える。５つのチャンバを備えるコーティング設備２０内の基板は、チャンバ２、２１、３、２２、４を通してもっと速く移動させることができるので、サイクル時間が短くなる。この迅速な移動は、チャンバ２、２１または２２、４の真空形成が、図１の３つのチャンバを備えるシステム内のチャンバ２、４の真空形成とは異なる方法で行われるからである。

５つのチャンバを備えるコーティング設備２０の場合には、基板は、その設備のタイミングで内部への搬送チャンバ２内に間欠的に送られる。この場合、内部への搬送チャンバ２内の圧力は、３つのチャンバを備える設備の場合の０．０５ｍｂａｒではなく、約１５ｍｂａｒに低下する。次のタイミングで、基板はインターロックを通してバッファ・チャンバ２１に搬送され、バッファ・チャンバ２１内の圧力は、処理チャンバ３内の圧力に近くなる。基板が処理チャンバ３を通して連続的に送られた後で、基板はバッファ・チャンバ２２および大気圧の外部への搬送チャンバ４を通して外部に送られる。

５つのチャンバを備えるコーティング設備２０の場合には、サイクル時間は、本質的には９０秒未満に短縮し、それによりコーティング設備内への基板の内部への搬送プロセスは、内部への搬送チャンバ２とバッファ・チャンバ２１上で分割され、従って両方のチャンバ内で並行して行うことができる。すなわち、基板が内部への搬送チャンバ２からバッファ・チャンバ２１へ移送された後で、もう１つの基板を内部への搬送チャンバ２に移送することができる。処理チャンバ３内に基板を導入することができるようにするために、処理チャンバ３の前に位置するチャンバ内の圧力を約０．０５ｍｂａｒに下げなければならない。３つのチャンバを備えるコーティング設備１においては、この０．０５ｍｂａｒへのポンプによる減圧は、内部への搬送チャンバ２内だけで行われる。

対照的に、５つのチャンバを備えるコーティング設備２０の場合には、内部への搬送チャンバ２内の圧力は、大気圧から約１５ｍｂａｒにポンプにより減圧されるだけで、加工される基板はその後でバッファ・チャンバ２１内に搬送される。内部への搬送チャンバ２とバッファ・チャンバ２１間の延長部材６のところのゲートが開いている場合には、圧力は等化される。圧力は、処理チャンバ３の方に前に開いていて、例えば、圧力が３×１０^−３ｍｂａｒであるバッファ・チャンバ２１内の０．０５ｍｂａｒより著しく低い。従って、バッファ・チャンバ２１自身は、最初、もっと低い圧力にポンプにより減圧する必要は全然ない。それにより、圧力が１５ｍｂａｒである内部への搬送チャンバ２は、延長部材６のところのゲートが開いた後で、圧力が３×１０^−３ｍｂａｒであるバッファ・チャンバ２１と接続し、両方の等しい大きさのチャンバ２および２１内の全圧力は約７ｍｂａｒの平均圧力値に低下する。延長部材６のところのゲートが閉じた後で、バッファ・チャンバ２１内の圧力はポンプによる減圧のために、約７ｍｂａｒから約０．０５ｍｂａｒに減圧される。基板がバッファ・チャンバ２１から処理チャンバ３内に移送されている間に、内部への搬送チャンバ２に空気が流入し、その後で延長部材５のところのゲートが開いた後で、内部への搬送チャンバ２内で次の基板に対する内部への搬送プロセスを再開することができる。ゲートが開いたために、内部への搬送チャンバ２内の圧力は再び大気圧になり、その後で再びポンプによる減圧により約１５ｍｂａｒに低下する。従って、内部への搬送チャンバ２の圧力は大気圧と約１５ｍｂａｒの間で変動する。対照的に、バッファ・チャンバ２１内の圧力は７ｍｂａｒから０．０５ｍｂａｒに変化するだけである。

真空設備のチャンバをポンプで減圧すると、指数関数に従って圧力が低下する。約１０００ｍｂａｒから約１５ｍｂａｒへの圧力の変化は比較的急速に起こる。対照的に、例えば、０．０５ｍｂａｒのようなもっと低い圧力へのポンプによる減圧はもっと長い時間がかかる。

例えば、羽根型回転ポンプ、ルーツ・ポンプまたはターボ分子ポンプのような異なるタイプの真空ポンプは、異なる圧力範囲内にその最適真空排気性能を有する。羽根型回転ポンプは、大気圧から約０．００５ｍｂａｒに真空排気する。しかし、この最終圧力を達成するには、非常に長いポンプ排気時間を必要とする。ルーツ・ポンプは非常に種々の目的に使用することができ、１〜０．１ｍｂａｒの範囲内にその最適真空排気性能を有する。ターボ分子ポンプは、０．１ｍｂａｒ未満でしか接続できないが、このポンプが、有用な真空排気性能を有するのは１０^−２ｍｂａｒ未満の範囲内だけである。

ポンプ９〜１７、または９〜１７および２３、２４は、ポンプが行わなければならないタスクにより選択される。内部への搬送チャンバ２およびバッファ・チャンバ２１用のポンプは、両方のチャンバ２、２１のポンプによる真空排気時間がほぼ等しくなるように配置することができる。

３つのチャンバを備える設備１の内部への搬送チャンバ２は、羽根型回転ポンプおよびルーツ・ポンプであるポンプ９〜１１により真空排気される。ルーツ・ポンプは、延長部材６のところの処理チャンバ３へのゲートが開き始めると、０．０５ｍｂａｒの切替点へのもっと低い圧力範囲内で真空排気性能を増大する。この場合、典型的なサイクル時間は、約３０〜６０秒のポンプによる真空排気時間で６０〜９０秒である。

しかし、５つのチャンバを備える設備２０の内部への搬送チャンバ２は、すべて羽根型回転ポンプであるポンプ９〜１１により真空排気される。バッファ・チャンバ２１用のポンプ・ステーション２３は、羽根型回転ポンプおよびルーツ・ポンプを含むことができる。従来の５つのチャンバの動作中には、サイクル時間は、１５〜２０秒のポンプによる真空排気時間の場合、約４５秒である。サイクル時間とポンプによる真空排気時間との間の違いは、とりわけ、ガラス・プレートを移動させ、ゲートを開閉するために必要である。

図３は、３つのチャンバを備えるコーティング設備１であるが、この図も平面図である。一方、図４は、５つのチャンバを備えるコーティング設備２０の平面図である。

図３は、チャンバ２、３、４および関連するゲート６０、６１、６２、６３を含む延長部材５、６、７、８を示す。さらに、図を見れば分かるように、処理チャンバ３内には、搬送チャンバ３１、３３を形成するスリット・ダイヤフラム１８、３０または１９、２９が位置する。参照符号３０、２９は、シート・メタル部材１８、１９上に垂直に配置されるスリット・ダイヤフラムを示す。

図４は、５つのチャンバを備える設備の平面図である。この５つのチャンバを備える設備は、それぞれチャンバ２１、３１および３３、２２間に位置する２つの追加のゲート６４、６５を備える。

標準動作中、すなわち、あまり長くない基板をコーティングしている間は、図４の設備２０においては、下記のポンプによる真空排気プロセスが行われる。すなわち、内部への搬送チャンバ２に空気が流入し、ゲート６０が開き、基板が内部への搬送チャンバ２内に移送される。その場合、ゲート６０が再度閉じる。チャンバ２内の圧力が約１５ｍｂａｒの圧力切替点に達すると、ゲート６１が再度開き、基板はチャンバ２１内に移送される。この場合、ゲート６１は再度閉じる。バッファ・チャンバ２１内の圧力が約０．０５ｍｂａｒに下がると、内部への搬送チャンバ２内に空気が流入し、その後でゲート６０が開く。新しい基板が内部への搬送チャンバ２内に導入され、ゲート６０が再度閉じる。並行して、バッファ・チャンバ２１内の圧力が約０．０５ｍｂａｒの圧力切替点に達すると、ゲート６４が開き、第１の基板が搬送チャンバ３１を通して処理チャンバ３内に送られる。一般的に、この動作中、何時でもゲート６０、６１、６４の中の１つだけが開くことになる。弁がチャンバとポンプとの間、およびチャンバと大気環境との間に配置されていることを指摘しておきたい。ポンプによる真空排気をストップするために、チャンバとポンプとの間の弁が閉じられるが、ポンプは連続的に動作する。チャンバに空気が流入している間に、周囲の空気へのチャンバの前の弁が開き、その結果、空気がチャンバ内に流入することができ、このチャンバ内の圧力が大気圧に上昇する。

その後で、図４の５つのチャンバを備える設備の標準動作中、チャンバ２は大気圧から約１５ｍｂａｒにポンプにより真空排気され、ゲート６１を開くと、圧力が等化される。何故なら、以前にチャンバ３に向けて開いたチャンバ２１内の圧力（約３×１０^−３ｍｂａｒ）は、０．０５ｍｂａｒより著しく低いからである。それにより、両方の大きさの等しいチャンバ２、２１内の全圧力は、約７ｍｂａｒに低下する。その後で、チャンバ２１は約７ｍｂａｒから約０．０５ｍｂａｒにポンプにより真空排気される。チャンバ２１内のルーツ・ポンプは連続的に動作することができる。何故なら、このチャンバ内の圧力は、約７ｍｂａｒと０．０５ｍｂａｒ未満の間でだけ変化するからである。

５つのチャンバを備える設備２０の標準動作中、移送システムは、内部への搬送チャンバ２からバッファ・チャンバ２１へ基板が搬送されている間同期状態でだけ動作する。残りの移動段階中、両方の移送システムは相互に独立して特定の基板を移送することができる。

図５の左側は、図４の設備２０に類似の設備であるが、これも断面図である。この設備は、図４の設備とは異なるので、スリット・ダイヤフラム３０の他に、この設備はもう１つのスリット・ダイヤフラム２８を有する。この図の場合、内部への搬送チャンバ２内のローラまたはシリンダ３４〜３７をはっきり見ることができ、バッファ・チャンバ２１内のローラまたはシリンダ３８〜４１も、処理チャンバ３内のローラまたはシリンダ４２〜５３もはっきり見ることができる。これらのローラまたはシリンダ上には、左から右に移動する基板５５が配置されている。

スリット・ダイヤフラム３０、２８は、金属シート１８、２７から下方に吊り下げられていて、その下面にはスリット・ダイヤフラムの下を通して基板５５を案内できるような大きさのスリットが開いている。処理チャンバ３２本体には、スパッタ・カソード５６が設置されている。基板５５は、このカソードがスパッタする粒子によりコーティングされる。

スリット・ダイヤフラム３０、２８は、処理チャンバ３の奥行き全体を延びる。これらのスリット・ダイヤフラムのサスペンション１８、１９も同じである。

チャンバ間のガス分離を改善するために、移送システムを、移送ローラの上部だけが突き出ている、図５には示していない金属シートでさらに覆うことができる。

従って、基板移送装置は、同じ回転数だけ回転し、基板を移送する多くのローラまたはシリンダ３４〜５３を備える。ゲート６１、６４、６５、６２が設置されているこれらの場所に、移送装置はローラ間またはシリンダ間に中断部分またはもっと広い空間を有する。チャンバ２、２１、２２および４内の移送装置のセクションは、間欠的に動作し、チャンバ３内のセクションは連続的に動作する。

図４および図５を参照しながら、標準動作中の、５つのチャンバを備える設備内の基板の移送動作について以下に説明する。基板５５を内部へ搬送するために、チャンバ２内の移送装置がオンになる。基板５５がチャンバ２内のその指定の位置に到着すると、移送がストップする。基板５５をチャンバ２からチャンバ２１に搬送するために、シリンダ３４〜３７または３８〜４１を備える両方の移送装置が同時に動作し、基板５５がチャンバ２１内のその最終位置に到着した場合だけ動作を中止する。基板５５をチャンバ３に移送するために、チャンバ２１内の移送デバイス３８〜４１がオンになり、チャンバ３内の移送装置４２〜５３がいかなる場合でも中断なしで動作する。チャンバ３からチャンバ２２（図２）に搬送するために、そこに位置する移送装置が、ゲート６５が開くと同時にオンになる。もう１つの外部への搬送プロセスが、内部への搬送プロセスと類似の方法で行われるが、その順序は逆である。

内部への搬送チャンバ２は、羽根型回転ポンプだけを備えるポンプ・ステーションにより真空排気されるが、チャンバ２１用のポンプ・ステーションは、羽根型回転ポンプおよびルーツ・ポンプを含む。チャンバに空気が流入している間に、ポンプはオフにならないでチャンバとポンプ間の弁が閉じる。

ここまでは、３つのチャンバを備える設備１および５つのチャンバを備える設備２０のそれ自身周知の機能について説明してきた。

図４および図５を参照しながら、５つのチャンバを備える設備の助けを借りて、比較的大きな基板を本発明によりコーティングすることもできる方法について以下に説明する。

設備１または２０の両方の場合、最大許容基板寸法は特定のチャンバの寸法の関数である。チャンバ２および２１または２２および４より大きい基板をコーティングすることはできない。さらに、チャンバは、同じ寸法を有するモジュールとして開発される。

図４を見れば分かるように、ゲート６１、６３が開いている場合には、より大きな基板を処理することができる。この場合、チャンバ２および２１と４および２２は、この場合、それぞれの場合一緒に、もっと大きな基板も収容することができるもっと大きな空間を形成する。

インターロック・チャンバ２、２１、２２、４の場合には、同じサイズの同じモジュールが、３つのチャンバを備える設備１または５つのチャンバを備える設備２０に対して独立して使用されるかまたは一緒に使用される。両方の設備１または２０は、通常、同じ最大サイズの同じ基板をコーティングするので、これらのチャンバもこれらの寸法を有していなければならない。

内部への搬送チャンバ、バッファ・チャンバおよび外部への搬送チャンバがすべて同じサイズであると仮定した場合、これらのチャンバはモジュールとして開発されているので、ゲート６１、６２が開いている場合には、２倍の長さの基板を加工することができる。例えば、都合により、長さ６ｍ、幅３．２１ｍより大きい特殊な寸法の基板を加工、特にコーティングしなければならない場合には、標準チャンバ・サイズのコーティング設備内でこのような処理を行うこともできる。

図３および図４を参照しながら、５つのチャンバによるコーティングから３つのチャンバによるコーティングへの、本発明による切替えプロセスについて以下に説明する。

５つのチャンバによる動作から３つのチャンバによる動作に切り替えるためには、内部への搬送チャンバ２とバッファ・チャンバ２１または外部への搬送チャンバ４とバッファ・チャンバ２２間のゲート６１および６２だけを開くだけでは十分でない。それ以外に、ポンプによる真空排気のシーケンスおよび駆動制御も新しい条件に適合させなければならない。従って、内部への搬送手順をかなり変更しなければならない。すでに説明したように、３つのチャンバを備えるコーティング設備１内の基板の内部への搬送は、ポンプ９〜１１により内部への搬送チャンバ２をポンプにより真空排気することにより、約０．０５ｍｂａｒに減圧することにより行われる。内部への搬送チャンバ２を大気圧から搬送圧力に真空排気するために、どちらかというとポンプによる長い真空排気時間が必要になる。基板が処理チャンバ内に搬送された場合、処理チャンバ３へのゲート６１が開いているために、ガスは非常な高圧で処理チャンバ３内に流入することができるので、圧力は３×１０^−３ｍｂａｒにしかならない。これを避けるために、処理チャンバ３の入口エリア内にはもっと多い数のポンプ１２が配置されているが、図１にはポンプ１２は１つしか図示していない。この入口エリアは、スリット・ダイヤフラム１８、３０により、プロセス・エリア３２本体から分離している。ゲートではなくスリット・ダイヤフラム１８、３０で処理チャンバ３から分離されているだけであるけれども、この入口エリアも搬送チャンバ３１と呼ばれる。従って、処理チャンバ３は搬送エリア３１、処理エリア３２、および外部への搬送チャンバ４の前に位置するもう１つの搬送エリア３３からなる。この場合、もう１つのスリット・ダイヤフラム１９、２９が、搬送エリア３３と処理エリアの間に設置されている。

いくつかのターボ・ポンプ１２により真空排気される処理チャンバのセクション３１は、「搬送セクション」と呼ばれる。処理チャンバ３２本体は、同じ大きさの多くの個々のセグメントと結合していて、要件によりその内部で特殊なタスクを行うことができるようにセグメントの数を相互に追加することができる。内部への搬送チャンバ２内の３つのチャンバを備える設備１の場合には、ゲート６１が開いている場合、ガスが処理チャンバ３２に流入するように圧力が０．０５ｍｂａｒになる。何故なら、この場合、圧力が約３×１０^−３ｍｂａｒであるからである。この圧力の急増は、いくつかのターボポンプの優れた真空排気性能により、処理チャンバ３の「搬送セクション」内で吸収される。

過度に長い基板に対する特殊な動作中、すなわち、５つのチャンバを備える設備２０が３つのチャンバを備える設備１として動作中、図４の５つのチャンバを備える設備では下記の処理が行われる。チャンバ２および２１が空気で満たされる。ゲート６０が開く。ゲート６１はこの動作状態中常に開いている。何故なら、開いていないと基板が破壊されてしまうからである。基板はチャンバ２および２１内に移送され、その後でゲート６０が再度閉じられる。約０．０５ｍｂａｒの圧力切替点に達した後で、ゲート６４が開き、基板は処理チャンバ３に移送され、ゲート６４が再度閉まる。チャンバ２および２１を空気で満たした後で、他の基板を搬送するためにゲート６０が再度開く。

特定の外部への搬送プロセスが、類似の方法でしかし逆の順序で行われる。すなわち、基板は最初外部への搬送チャンバ２２内に位置していて、その後でこのチャンバが空気で満たされ、その後でゲート６３が大気圧に向かって開く。

それ故、５つのチャンバを備える設備２０の場合には、好適には、過度の長さを有するガラス・プレートであることが好ましい基板を加工できるようにするためには、２つのチャンバ２、２１および４、２２間のゲート６１、６２をそれぞれ開くだけでは十分でない。さらに、両方のチャンバ２、２１および２２、４だけが大気圧から約０．０５ｍｂａｒにポンプにより真空排気されるように、２つのチャンバ２、２１および２２、３用のポンプによる真空排気プログラムを適合させなければならない。しかし、そうすると、内部への搬送時間が長くなり、その結果、設備の全サイクル時間が長くなるが、この方法により、もっと大きな設備を作らなくても、過度の長さの基板を少なくとも処理することができる。

過度に長い基板に対する特殊な動作により、５つのチャンバを備える設備内のポンプによる真空排気が下記のステップにより行われる。それについて詳細に説明する。チャンバ２および２１は一緒に大気圧から約０．０５ｍｂａｒにポンプにより真空排気される。そうするために、チャンバ２用のポンプによる真空排気プログラム中に、圧力切替点を１５ｍｂａｒから７ｍｂａｒに下げなければならない。この場合には、チャンバ２用のポンプ・セットは、大気圧から７ｍｂａｒに真空排気するだけで、その後でポンプ・セットとチャンバ２との間の弁が閉じられるが、同時に第２のポンプ・セットとチャンバ２１との間の前に閉じられていた弁が開く。それというのも、チャンバ２のポンプ・セットは、大気圧からポンプによる真空排気を行うことができる羽根型回転ポンプから構成されているからである。羽根型回転ポンプとは別に、チャンバ２１のポンプ・セットは、また、約７ｍｂａｒでスタートする場合だけに接続しなければならないルーツ・ポンプも含む。増大した内部への搬送チャンバ２＋２１を約０．０５ｍｂａｒにポンプにより真空排気できるようにするために、両方のポンプ・セットを連続的に使用することができるが、標準動作の場合のように並列に動作しない。

チャンバ２２および４への空気の流入およびポンプによる真空排気も類似の方法で行われる。

さらに、基板用の移送システムをもう１つの内部への搬送シーケンスに適合させなければならない。

５つのチャンバを備える設備２０を過度に長い基板をコーティングするために使用する場合には、内部への搬送プロセス中、移送システムを１つのシステムとして同期して作動しなければならない。何故なら、そうしないと、基板上に掻き傷ができるからである。移送システムのあるセクションから、オンになっていない他のセクション上に基板を押し込む場合には、基板の下面の回転中のローラが引きずられるか、またはプレートが回転していないローラ上に押しつけられるかして、いずれの場合も擦り傷ができる。

過度に長い基板５５に対する特殊な動作中、図４、図５の５つのチャンバを備える設備内での移送は以下のように行われる。標準動作中、チャンバ２および２１内の移送装置３４〜３７および３８〜４１は、それぞれ、要件に従って相互に同期してまたは別々に動作する。この場合、両方の装置は１つのコヒーレントな移送装置のように扱われる。チャンバ２内で基板５５の終端部が到着しても、無視しなければならない。すなわち、基板はチャンバ２１内の終端部に達するまで移動しなければならない。この場合、チャンバ２および２１内の移送装置の個々のセクションが相互に別々に動作することはない。他の基板の移送も類似の方法で行われる。

ポンプ、移送ローラ、ゲート等の制御は、好適には、制御コンピュータの形で市販されている内蔵プログラマブル制御装置（ＳＰＳ）により行うことが好ましい。

このような制御装置により、極度に大きな工業用設備も、柔軟なプログラム（ＳＰＳプログラム・シーケンス）により制御することができる。設備の一部であるすべての測定システム、リミット・スイッチ、センサ、モータ、弁および制御装置等を、制御コンピュータの入力および出力に接続することができる。設備の制御装置自身は、これらの入力および出力を論理リンクを通して相互に接続し、必要な行動を正しい時間的シーケンスで行うプログラムにより引き継がれる。上記設備が異なる動作状態で制御できる場合には、ハードウェアを有意に変更する必要はない。固定切替点を有する圧力セルの代わりに、柔軟にプログラムすることができる圧力センサを使用する場合には、変更した圧力切替点を問い合わせる必要な新しい論理リンクのみを別のプログラム・シーケンス内に記憶し、別々にアドレス指定できるようにしなければならない。

基板の内部への搬送の場合には、正確な圧力測定は必要ではない。所望の圧力（例えば、１５ｍｂａｒ）に到達しているということを示すセンサの信号だけで十分である。以前はこの目的のために固定圧力切替点を有する圧力セルが使用されていた。他の圧力切替点が必要な場合には、これらの圧力点に設定済みの追加の圧力セルを設置しなければならない。今日では、特定のプログラムの位置で、ＳＰＳプログラム内のその測定値が所望する圧力になっているかどうかを尋ねるだけの電子圧力計で十分である。

本発明のコンセプトは、原則として２ｎ＋１個のチャンバを含む設備にも適用することができる。ここで、ｎは整数である。７つのチャンバを有する設備も実際に実行することができる。もっと多くのチャンバを含む設備においては、消費時間は、サイクル時間の可能な短縮、従って生産性の増大にもはや合理的な関係を持っていない。

３つのチャンバを備えるコーティング設備の側面図。 ５つのチャンバを備えるコーティング設備の側面図。 ３つのチャンバを備えるコーティング設備の平面図。 ５つのチャンバを備えるコーティング設備の平面図。 ５つのチャンバを備えるコーティング設備の部分側断面図。

Claims (10)

1. 内部への搬送チャンバ（２）、隣接するバッファ・チャンバ（２１）、その上に隣接する処理チャンバ（３）、それに隣接するもう１つのバッファ・チャンバ（２２）およびそれに隣接していて、開閉することができる前記チャンバ間に設置されているゲート（６１，６４，６５，６２）を含む外部への搬送チャンバ（４）を備えるインライン・コーティング設備を作動するための方法であって、前記内部への搬送チャンバ（２）、前記バッファ・チャンバ（２１，２２）および前記外部への搬送チャンバ（４）が、同じモジュールとしてまた指定の最大サイズまでの基板を収容するために開発され、前記モジュールより大きい基板（５５）をコーティングするために、前記内部への搬送チャンバ（２）と前記バッファ・チャンバ（２１）との間の前記ゲート（６１）並びに前記バッファ・チャンバ（２２）と前記外部への搬送チャンバ（４）との間の前記ゲート（６２）が開き、前記バッファ・チャンバ（２１，２２）の圧力状態および前記内部への搬送チャンバ（２）または前記外部への搬送チャンバ（４）の圧力状態が相互に適合されることを特徴とする方法。
2. 前記チャンバ（２，２１，３，２２，４）が、基板（５５）用のそれ自身の移送装置（３４〜３７；３８〜４１；４２〜５３）を備え、これらの移送装置（３４〜３７；３８〜４１；４２〜５３）の移送速度を相互に一致させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記処理チャンバ（３）が少なくとも２つのスリット・ダイヤフラム（３０，２９）を備え、一方のスリット・ダイヤフラム（３０）が前記処理チャンバ（３３）本体の左の境界を形成し、他方のスリット・ダイヤフラム（２９）が前記処理チャンバ（３３）本体の右の境界を形成する、請求項１に記載の方法。
4. 下記のステップ、すなわち、
   前記第１のバッファ・チャンバ（２１）への入口のところの前記ゲート（６１）、および前記第２のバッファ・チャンバ（２２）と前記外部への搬送チャンバ（４）との間の前記ゲート（６２）が開くステップと、
   前記内部への搬送チャンバ（２）の入口のところの前記ゲート（６０）が開くステップと、
   前記内部への搬送チャンバ（２）または前記バッファ・チャンバ（２１）の長さを越える長さの基板を、前記内部への搬送チャンバ（２）および前記バッファ・チャンバ（２１）内に移送するステップと、
   前記内部への搬送チャンバ（２）の入口のところの前記ゲート（６０）を閉じるステップと、
   前記内部への搬送チャンバ（２）が形成する空間、および前記処理チャンバ（３）への入口のところの前記ゲート（６４）が閉じている場合に、前記バッファ・チャンバ（２１）が指定の圧力に真空排気されるステップと、
   指定の圧力に達した場合に、前記処理チャンバ（３）の入口のところの前記ゲート（６４）が開くステップと、
   前記基板（５５）が前記処理チャンバ（３）内に移送され、前記処理チャンバ（３）の入口のところの前記ゲート（６４）が再度閉じるステップと、
   前記基板（５５）が前記処理チャンバ（３）内で加工されるステップと、
   前記処理チャンバ（３）の出口のところの前記ゲート（６５）が開くステップと、
   前記加工された基板（５５）が前記バッファ・チャンバ（２２）と前記外部への搬送チャンバ（４）が形成する前記空間内に移動するステップと、
   前記処理チャンバ（３）の出口のところの前記ゲート（６５）が閉じるステップと、
   前記外部への搬送チャンバ（４）の出口のところの前記ゲート（６３）が開くステップと、
   前記加工された基板（５５）が外部に移動するステップと、
   前記外部への搬送チャンバの出口のところの前記ゲート（６３）が閉じるステップとを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
5. 前記内部への搬送チャンバ（２）および前記バッファ・チャンバ（２１）が形成する前記空間内に前記基板を内部に向け搬送した後で、また前記ゲート（６０）が閉まった後で、前記内部への搬送チャンバ（２）に関連する前記ポンプ（９〜１１）が、最初に大気圧から第１の指定の圧力への真空排気を行い、その後で、前記バッファ・チャンバ（２１）に関連する前記ポンプ（２３）が、前記処理チャンバ（３）の圧力にほぼ対応する圧力に真空排気を行うことを特徴とする、請求項４に記載の方法。
6. 前記内部への搬送チャンバ（２）および前記バッファ・チャンバ（２１）が形成する前記空間内の圧力が、最初に大気圧から約７ｍｂａｒに下げられ、その後で同じ空間内の圧力が約０．０５ｍｂａｒに下げられることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
7. 前記内部への搬送チャンバ（２）の前記移送装置（３４〜３７）、および前記隣接するバッファ・チャンバ（２１）の前記移送装置（３８〜４１）が同期して動作することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
8. 前記処理チャンバ（３）の前記移送装置（４２〜５３）が、前記内部への搬送チャンバ（２）および前記バッファ・チャンバ（２１）の前記移送装置（３４〜３７；３８〜４１）と同じ速度で動作することを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. すべてのチャンバ（２，２１，３，２２，４）内に、その圧力が制御装置によりチェックされる圧力計が設置され、この制御が指定の圧力に達した場合の切替動作により行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
10. 前記切替動作が、ゲートの開閉またはチャンバとポンプとの間に配置される弁の開閉であることを特徴とする、請求項９に記載の方法。

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