TWI391515B - 真空處理裝置 - Google Patents

Description

真空處理裝置

本發明係有關所謂之聯機(In-line)式真空處理裝置，尤其是關於適合於一邊大於/等於1公尺之大型基板，改良了基板之搬送系統，且省空間化，低成本化之真空處理裝置。

例如要加工電漿顯示器或液晶顯示器之大型玻璃基板時，必須要有在真空下升溫至企望溫度之加熱工程，或測鍍與CVD(化學氣相沈積法)等薄膜形成工程，或利用蝕刻等加工工程等形成多層薄膜之各種處理工程。

以下，連同此等在真空下之薄膜形成工程，將伴隨薄膜形成工程之加熱工程等在真空下之處理工程總稱為真空處理。另外，除濺鍍裝置，CVD裝置或蝕刻裝置以外，將具備加熱裝置等真空處理機構，具有真空處理基板之一工程分之功能的真空室總稱為真空處理室。

如專利文獻(特開平11-131232號公報)所揭示，向來就有各種真空處理裝置使用於實用上。

在上述專利文獻所揭示將基板以水平狀態形成薄膜之薄膜形成裝置中，如後面所述，基板一大型化，裝置有隨著大型化之問題。因此，也有人開發使基板略呈直立姿勢形成薄膜等之直立式真空處理裝置。

以下，利用圖5與圖6說明兩種不同構造之先前的直立式真空處理裝置。

首先，利用圖5說明大型基板用直立式真空處理裝置做為先前例1。

圖5為先前例1之大型基板用直立式的直立式真空處理裝置之外觀構造之一部分截斷斜視圖。

如圖5所示，先前的真空處理裝置100係由基板裝卸室110，具有基板保持盤42之基板載具40，用於取入載置基板30之基板載具40之基板裝入室120，具有真空處理基板30之一工程分的功能之多個(圖示者為3個)真空處理室130、132、134，在基板30之真空處理後，用於取出基板載具40之基板取出室，轉載室150，以及將基板載具40搬送至基板裝卸室之返回傳送帶160所構成。

轉載室150具有移載機構(未圖示)，係用於將由基板取出室140取出之基板載具40轉載至返回傳送帶160。

另外，在基板裝入室120，各真空處理室130、132、134以及基板取出室140分別裝設有真空排氣裝置，惟在圖5中省略其圖示。

其次要利用圖5說明先前例1之真空處理裝置100。

首先，基板裝卸室110中，基板移載機構112將橫截之基板30取出，使垂直豎起而載置於旋轉機構上面之基板載具40的基板保持盤42。

被移載基板30之基板載具40固定保持大致直立於基板保持盤42之基板30。然後，基板載具40被旋轉機構114轉換方向而朝向基板裝入室120之方向，而以與返回傳送帶160之搬送方向相平行之方向搬入基板裝入室120。

另外，如後面所述，在基板裝卸室110有載置被真空處理過之基板30之基板載具40被返回傳送帶160搬送過來，所以由基板載具40卸下該基板30。

被卸下基板30之基板載具40又被利用於搬送下一個基板30。

基板30之所以被直立放置，主要原因是，隨著大型的液晶顯示器或電漿顯示器之普及，基板30本身也大型化與薄型化；橫載時，真空處理裝置100本身之平面積隨其大型化，因此，若豎立起來時，即可減少空間。

另外，橫載時，由於基板本身之重量而產生彎曲而不易保持平坦性，也不易形成均勻之薄膜。

基板裝入室120在由基板裝卸室110搬入基板載具40時，雖然開放大氣壓，惟在搬入台，分隔門被關閉，並以真空排氣裝置排氣。直到基板裝入室120內成為特定之真空度時，與相鄰之第1真空處理室130之間的分隔門被打開，基板載具40即被搬出第1真空處理室130。

基板裝入室120在基板載具40被搬出後，與相鄰之第1真空處理室130之間的分隔門被關閉，由於導入氮氣或大氣而恢復至大氣壓，與基板裝卸室110之間之分隔門被打開，下一個基板載具40開始被搬入。

此時，因為與第1真空處理室130之間的分隔門被關閉後，基板裝入室120被開放於大氣壓，因此，第1真空處理室130的高真空狀態得以保持。

自基板裝入室120到轉載室150設有基板載具40之搬送路徑。

針對該搬送路徑簡單補充說明其一例。該搬送路徑係由一對軌條所構成，基板載具40係由設置於其底部之多對車輪移動於該軌條上。

在基板載具40下面設有齒軌(rack)。在基板裝入室120，第1至第3真空處理室130、132、134，及基板取出室140，轉載室150分別設有多個小齒輪(Pinion gear)，其可以與基板齒輪40之齒軌嚙合並以馬達之旋轉力旋轉。藉使該等小齒輪與齒軌嚙合，將馬達之驅動力傳達至基板載具40以搬送基板載具40。

第1真空處理室(加熱室)130具備加熱裝置(未圖示)。基板載具40一進入第1真空處理室130，載置於基板載具40之基板30即被升溫至適合於形成薄膜之溫度。

基板30在加溫室130被加熱至企望溫度時，在加熱室130與第2真空處理室之間的分隔門即被打開。基板載具40被搬出到第2真空處理室132，而下一個基板載具40被搬進加熱室130。

第2真空處理室(薄膜形成室)132中，利用濺鍍裝置133等對基板30實施薄膜形成處理。薄膜形成處理後，第2真空處理室132與第3真空處理室134之間的分隔門被打開，基板載具40被搬出至第3真空處理室134，而下一個基板載具40被搬進第2真空處理室132。

同樣地，在第3真空處理室(薄膜形成室)134中，利用濺鍍裝置135等對基板30實施薄膜形成處理。在薄膜形成處理後，第3真空處理室134與基板取出室140之間的分隔門被打開，基板載具40被搬出到基板取出室140，而下一個基板載具40被搬進第3真空處理室134。

在本先前例1之真空處理裝置100之第2與第3真空處理室(薄膜形成室)132、134之薄膜形成工程中，係採用將基板載具40固定靜止以形成薄膜之固定成膜方式。

基板載具40被由第3真空處理室134搬送至基板取出室140時，基板取出室140係利用真空排氣裝置保持於高真空。在基板載具40被由第3真空處理室134搬送至基板取出室140後，基板取出室140與第3真空處理室134之間的分隔門被關閉，然後，基板取出室140對大氣壓開放。

基板取出室140一回復大氣壓時，載置結束成膜處理之基板30之基板載具40即退回轉載室150。

此時，因為與第3真空處理室134之間的分隔門被關閉後基板取出室140才開放於大氣壓，因此第3真空處理室134之高真空得以保持。

基板載具40在轉載室150中，被由搬送路徑移載到返回傳送帶160，如上所述，藉由返回傳送帶160搬送到基板裝卸室110。

另方面，在實施例1那種聯機(In－line)式之真空處理裝置中，基板裝入室與基板取出室會重複真空排氣與大氣壓釋放，但是，真空處理室是始終保持高真空以進行真空處理。

其次，要利用圖6說明與上述先前例1之真空處理裝置不同構造之先前例2之真空處理裝置。

圖6為表示先前例2之大型基板用真空處理裝置之概略構成之平面圖。

另外，針對基板載具40，為避免圖式之複雜化，省略其圖示。

如圖6所示，先前例2之真空處理裝置200係由基板裝卸室110，多個(圖示中為3個)真空處理至130、132、134，將基板載具40對真空處理室130、132、134與大氣側之間搬進搬出之預備室210，以及旋轉返回室220所構成。

在預備室210內與各真空處理室130、132、134內，平行敷設做為搬送基板載具40之往路230與回路232之兩條搬送路徑230、232。

預備室210與各真空處理室130、132、134分別裝設有真空排氣裝置50。

基板裝卸室110，真空處理室130、132、134與基板載具40之構造與上述先前例1相同。

預備室210係以對大氣壓開放之狀態打開分隔門，並且在與基板裝卸室110之間進行基板載具40之裝入與取出。

預備室210係以真空排氣裝置50不同的另一個真空排氣裝置設成高真空狀態後，與第1真空處理室130之間的分隔門才被打開。在此狀態下，基板載具40會在預備室210與第1真空處理室130之間搬進．搬出，所以各真空處理室130、132、134與先前例1相同，在真空處理裝置200之運轉中，始終保持高真空。

基板載具40如同先前例1，由預備室210到第3真空處理室134為止在往路230被搬送，當第3真空處理室134之薄膜形成工程結束時，即退出旋轉返回室220。

基板載具40在該旋轉返回室220內被轉向180°後，即被移載至設置於第3真空處理室134內做為回路之搬送路徑232並搬送到預備室。

最後，被真空處理之基板30在基板裝卸室110被由基板載具40卸下。

旋轉返回室220係保持於真空，因此，基板載具40係在真空下，經由回路232搬送到預備室210。

可是，在圖5所示之先前例1之真空處理裝置100因為係屬於藉由返回傳送帶(Return conveyor)160將基板載具40搬送到基板裝卸室110，以取出真空處理過之基板30之方式，因此返回傳送帶160與轉載室150是不可或缺。

另外，也需要重複大氣壓釋放與真空排氣之基板裝入室120與基板取入室140雙方，該雙方必須裝設真空排氣裝置。

因此，先前例1之真空處理裝置100有設置空間過大的困難。

亦即，如圖5所示，在先前例1中，除了需要設置返回傳送帶160或基板取出室140，轉載室150之空間外，在真空處理室130、132、134與迴回傳送帶160之間非設置特定之間隔不可，裝置100整體之設置空間有變大的問題。

通常在設置真空處理裝置之淨化室(clean room)中，為保持淨化度而經時運轉空氣清淨裝置等。若設置真空處理裝置之空間變大時，則可以設置於淨化室之真空處理裝置之台數被限制，每一部裝置之淨化室之建設成本，設備費用與維持費有增加的問題。

另外，在先前例1之真空處理裝置100有許多構成零件數目，有裝置之製造成本增高之間題。

另方面，在圖6所示之先前例2之真空處理裝置200中，基板載具40係由旋轉返回室220經由設置於各真空處理室130、132、134內之回路232搬出到預備室210，因此，與先前例1不同，不必裝設基板取出室140或返回傳送帶160，設置空間相對地減少。可是，先前例2之真空處理裝置200中，旋轉返回室220之設置為不可或缺，有設置空間增大的問題。

另外，在旋轉返回室220中基板30轉向180°之方式的先前例2之真空處理裝置200中，有基板30之方向性反轉而發生不便的問題。

本發明為解決上述先前之課題而提供一種改良了基板之搬送系統，並以簡單之構造以節省空間與成本之真空處理裝置。

本發明之真空處理裝置係以基板豎立之狀態進行真空處理之直立式裝置，其特徵為具備：真空處理室，用於真空處理上述基板；基板載具，載置上述基板而搬送；預備室，設置於大氣側與上述真空處理室之間，用於搬送載置上述基板之上述基板載具；第1搬送路徑，設置於上述預備室內與真空處理室內以做為由上述預備室搬送至上述真空處理室之上述基板載具之往路；第2搬送路徑，設置於上述預備室內與真空處理室內以做為由上述真空處理室搬送至上述預備室之上述基板載具之回路；以及移載機構，設置於上述真空處理室內，以將上述基板載具具由上述第1搬送路徑移動至上述第2搬送路徑。

另外，本發明之真空處理裝置係以基板豎立之狀態進行真空處理之直立式裝置，其特徵為具備：真空處理室，用於真空處理上述基板；基板載具，載置上述基板而搬送；多個預備室，設置於大氣側與上述真空處理室之間以搬送載置上述基板之上述基板載具；基板載具儲存室，設置於上述真空處理室與上述預備室之間，以儲存由上述預備室搬送到上述真空處理室之上述基板載具，以及由上述真空處理室搬送至上述預備室之上述基板載具；第1搬送路徑，設置於上述真空處理室內以做為由上述基板載具儲存室搬送至上述真空處理室之上述基板載具之往路；第2搬送路徑，設置上述真空處理室內以做為由上述真空處理室搬送至上述基板載具儲存室之上述基板載具之回路；以及移載機構，設置於上述真空處理室內以將上述基板載具由上述第1搬送路徑移載至上述第2搬送路徑。

此真空處理裝置可以採用，對上述基板施加成膜加工時將基板載具靜止固定之固定成膜方式。

該真空處理裝置可以採用，對上述基板施加成膜加工時，將上述基板保持於上述基板載具之基板保持盤之單面，以薄膜形成處理上述基板之單面的單面薄膜形成方式。

上述真空處理裝置也可以具有多個上述真空處理室，而至少上述真空處理室之一具有上述移載機構。

上述真空處理裝置在上述真空處理室中，最下游部之上述真空處理室也可以具有上述移載機構。

在上述真空處理裝置之真空處理室中最下游部之上述真空處理室之更下游側也可以設置具有上述移載機構。

上述真空處理裝置在上述第1搬送路徑與上述第2搬送路徑之間也可以具備用於加熱上述基板至企望溫度之加熱裝置。

上述真空處理裝置也可以採用回路成膜方式，係在上述第1搬送路徑上具有用於加熱上述基板之加熱裝置，以及在上述第2搬送路徑上具有對上述基板進行薄膜形成處理之薄膜形成裝置。

上述真空處理裝置也可以採用回路成膜方式，係在上述第1搬送路徑上具有對上述基板進行薄膜形成處理之薄膜形成裝置，以及在上述第2搬送路徑上使上述基板散熱。

本發明之真空處理裝置，因為構成如上，而有下列之優異效果。

(1)構件數量少，裝置整體細長化，因此可以成為大幅節省空間，降低成本之真空處理裝置。

(2)即使具有多個預備室之型式者，裝置整體也細長化，所以可以成為大幅節省空間，降低成本之真空處理裝置。

(3)可以成為固定成膜方式之節省空間，降低成本之真空處理裝置。

(4)可以成為單面成膜方式之節省空間，降低成本之真空處理裝置。

(5)可以不用轉載室，更加成為節省空間，降低成本之真空處理裝置。

(6)因為不用轉載室，不但可以謀求節省空間，降低成本，而且成為具有高效率之真空處理工程之真空處理裝置。

(7)可以謀求節省空間，降低成本，同時可以做為因應迅速之真空處理的真空處理裝置。

(8)不需要加熱室，可以做為更加節省空間，降低成本之真空處理裝置。

(9)開始薄膜形成處理時，因為基板已被加熱到適合於形成薄膜之溫度，所以不但可以謀求節省空間，降低成本，而且做為可以因為迅速之真空處理之真空處理裝置。

(10)要取出基板時，因為基板已被散熱至某種程度，因此，可以縮短散熱等待時間，並謀求節省空間與降低成本。尤其是，要高溫加熱基板時，可以做為因應迅速之真空處理之真空處理裝置。

茲利用圖1至圖4，並參照圖5與圖6依次說明本發明之真空處理裝置之第1與第2之各實施形態。

[第1實施形態]

茲利用圖1至圖3說明本發明之真空處理裝置之第1實施形態。

茲利用圖1說明本實施形態之真空處理裝置10之基本構造。

如圖1所示，本實施形態之真空處理裝置10係由基板裝卸室12，預備室14，以及連結到一線上之第1至第3之三個真空處理室20、22、24所構成。預備室14係將基板載具40搬進搬出真空處理室20、22、24。

另外，在預備室14內與各真空處理室20、22、24內，於水平方向平行設有做為基板載具40由預備室14搬送至各真空處理室20、22、24之往路之第1搬送路徑16，以及做為基板載具40由各真空處理室20、22、24搬送至預備室14之回路之第2搬送路徑18。

此外，本實施形態之真空處理裝置10之最後部分之第3真空處理室24具有移載機構M，係將基板載具40由往路16到回路16，對兩條搬送路徑16、18橫向移動轉載。

該移載機構M具有暫時將往路16上之基板載具40提高而移載到回路18之機構。

此種機構可以採用例如具有：可由下方支撐基板載具40且可以上下方移動之載具升降機構；可由上方吸附保持基板載具40且可以上下方移動之磁性升降機構；以及可使上述載具升降機構移動於上述橫方向之載具滑動機構。此時，首先，利用基板升降機構與磁鐵升降機構將搬進真空處理室24之往路16上之基板載具40提高。然後，僅上升磁鐵升降機構，使基板載具40成為被載具升降機構支撐之狀態。接著，利用載具滑動(Carrier slider)機構，將載具升降機構由往路16側移動至回路18側，而將基板40由往路16側移動至回路18側。使載具升降機構對該基板載具40下降，並使回路18上之基板載具40僅被保持於磁鐵升降機構之狀態。然後，利用載具滑動機構使載具升降機構由回路18側回避至往路16側後，使保持基板載具40之磁鐵升降機構下降，即可以使基板載具40移載至回路18。

預備室14裝設有真空排氣裝置50。各真空處理室20、22、24分別安裝有濺鍍裝置等之薄膜形成裝置21、23、25以及真空排氣裝置50。

在真空處理室20內，於第1搬送路徑16與第2搬送路徑18之間安裝有用於將基板30加熱至企望之溫度之加熱裝置32(參考圖2)。

基板裝卸室12，預備室14，各真空處理室20、22、24，基板載具40之基板構造與功能與在先前例1與2所說明者相同。

如先前例1所說明，各搬送路徑16、18分別舖設兩支軌條(Rail)，並設有行走於該軌條上之車輪基板載具40。在裝設於基板載具40側之齒軌上嚙合設置於預備室14與各真空處理室20、22、24側之小齒輪(pinion)，藉由傳達馬達之驅動力使基板載具40在軌條上移動。

本實施形態之真空處理裝置10假定操作如下。

首先，基板30之一邊為1公尺以上之大型基板，如先前例1與2，假設採用在多個真空處理室20、22、24，使該大型基板30僅對垂直傾斜些許，以大致上直立之狀態進行真空處理之直立式處理方式。

而在，要對基板30進行薄膜形成加工時，假定採用將基板載具40靜止固定以形成薄膜之固定成膜方式。

基板30被載置於基板載具40時，對垂直面稍為傾斜且大致上直立固定保持於基板保持盤42。

此係因為基板30之板厚為0.5mm至5mm左右，在比基板30之厚度為薄而垂直載置時，有折曲之虞，因此，將基板30保持穩定以確保平坦性。

此外，基板30係保持於基板載具40之基板保持盤42之表面。因此，各薄膜形成裝置21、23、25之薄膜形成方式係假定為僅基板30之單面被成膜處理之單面成膜方式。

另外，設定往路16為加搬送工程，回路18為薄膜形成工程之回路成膜方式。

再者，為避免圖式之煩雜，圖1中省略了基板載具40與加熱裝置32之圖示。

茲利用圖1至圖3並參照圖5與圖6以說明本實施形態之真空處理裝置10。

與圖5相同，在基板裝卸室12中將基板30保持於基板載具40。將基板30保持於基板保持盤42之基板載具40經由做為往路之第1搬送路徑16搬進預備室14。預備室14藉由真空排氣裝置50排氣成高真空狀態後，基板載具40被搬送至第1真空處理室20。

在第1與第2真空處理室20、22中，如圖2所示，在第1搬送路徑16與第2搬送路徑18之間，設有加熱裝置32。基板30在往路16搬送中並未被薄膜形成處理，而是被加熱至企望之溫度。

因此，不同於先前例，不必另行設置加熱室。

如圖2與圖3所示，各真空處理室20、22、24收容有搬送往路16之基板載具40，以及搬送回路18之基板載具40之兩台基板載具40。因此，基板在回路18被薄膜形成裝置25、23、21薄膜形成加工中，在往路16之基板30被加熱處理，因此，可以提高真空處理裝置10之生產效率。

保持於基板載具40之基板40在第1、第2與第3真空處理室20、22、24內，沿著做為往路之第1搬送路徑16，邊被加熱處理邊搬送。如圖3所示，具有薄膜形成裝置25之第3真空處理室24具有：由第1搬送路徑16將基板載具40移動轉載到第2搬送路徑18之移載機構M與移載空間24a。在該第3真空處理室24內，基板載具40被移載機構M移載到第2搬送路徑18。

如此一來，不同於先前例1與2，本實施形態之真空處理裝置10即不需要轉載室150與旋轉返回室220(參照圖5與圖6)。

被移載到做為回路之第2搬送路徑18之基板載具40依第3、第2與第1之順序被搬送至真空處理室24、22、20。在各真空處理室24、22、20內，利用薄膜形成裝置25，23、21，以固定成膜方式薄膜形成處理基板30。

成膜處理後之基板30被搬出至預備室14，最後，在基板裝卸室110被由基板載具40取出。

因此，在本實施形態之真空處理裝置10中，基板載具40在第3真空處理室24到預備室14為止，在高真空下，邊進行成膜處理邊由設置於其內部之第2搬送路徑18送回。

另外，在先前例1中，基板載具40之裝入與取出係在基板裝入室120與基板取出室140之2室中進行。亦即，在先前例1中，基板裝入室120與基板取出室140分別重複真空排氣與大氣壓釋放，因此，基板裝入室120與基板取出室140分別需要真空排氣裝置。相對地，本實施形態之真空處理裝置10可以預備室14一室裝入與取出，因此，只要真空排氣裝置一台即足。

另外，不同於先前例2，本實施形態之真空處理裝置10可以避免基板30之方向性反轉之不便。

如上所述，本實施形態之真空處理裝置10省掉先前例所必備之返回傳送帶160，加熱室120，取出室140，旋轉返回室220，轉載室150等個別設置之必要(參照圖5、圖6)，因而減少構件數量，可以大幅節省空間，降低成本。

[第2實施形態]

其次，要利用圖4，並參照圖1、圖5與圖6說明本發明之真空處理裝置之第2實施形態。

如圖4所示，本實施形態之真空處理裝置60之基本構造具備：基板裝卸室12，多個(圖示者為2個)預備室14A、14B，基板載具儲存室62，連結於1線上之第1至第3真空處理室20、22、24，以及基板載具40。

又在圖4中省略基板載具40之圖示。另外，對於與第1實施形態相同之構件則附加相同符號而省略其說明。

在各真空處理室20、22、24內設有做為基板載具40被搬送至下游側之往路之第1搬送路徑64，以及做為基板載具40被搬送至上游側之回路之第2搬送路徑66。第1與第2搬送路徑64、66係大致上並排於水平方向。

本實施形態之真空處理裝置60在最後部分(下游側)之第3真空處理室24內具有將基板載具40由第1搬送路徑64移動至第2搬送路徑66之移載機構M。

比基板裝卸室12與第1真空處理室20更下游之各構件與上述第1實施形態相同。在此，要就與第1實施形態之不同點之多個預備室14A、14B以及基板載具儲存室62加以說明。

通常，預備室除了基板載具之搬進搬出之外，還進行真空排氣與大氣壓釋放。

在預備室之作業時間遠比在各真空處理室之真空處理所需之加工時間長，若預備室為單數時，在將基板載具由預備室搬進真空處理室內為止之間，在各真空處理室會發生無法進空處理之空白時間(Blank time)而發生降低生產效率之問題。

如圖4所示，本實施形態設有多個(圖示者為2個)預備室14A、14B與基板載具儲存室62以謀求生產效率之提升。在預備室14A、14B分別設有第1搬送路徑63、65以及第2搬送路徑67、78。此外，在本實施形態中，在該等預備室14A、14B分別設有往回各一條(各計2條)之搬送路徑，但是，預備室內之搬送路徑不限於2條。例如，也可以在各預備室設置一條兼做往路與回路之搬送路徑。

基板載具儲存室62係配置於預備室14A、14B與真空處理室20之間而保持真空狀態。該基板載具儲存室62在預備室14A、14B與真空處理室20之間具有用於交接基板載具40之移動空間。

亦即，由於設有多個預備室，可以多個預備室平行進行需要長時間之真空排氣，大氣壓釋放等之作業，所以不必等待預備室之作業即可進行真空處理。

另外，在基板載具儲存室62內搬送基板載具40之構造可以採用例如圖13所示，使與預備室14A、14B以及真空處理室20之各搬送路徑63至68相同之軌條400以保持基板載具40之狀態移動而與搬送路徑63至68之任一連接，以交接基板載具40之構造。軌條400藉由例如使用預備室14A、14B以及與真空處理室20之各搬送路徑正交之滾珠螺栓(ballscrew)401與直進導軸402之直進機構，使其移動於各搬送路徑63至68之間。若設有多條軌條，則不但可以更有效率地搬送基板載具40，而且也可以暫時將基板40留置於基板載具儲存室62。另外，若採用分別利用不同之滾珠螺栓401使各軌條400個別移動之構造時，也可以將基板載具儲存室62小型化。

此外，本發明之真空處理裝置60與第1實施形態相同在真空處理室24內具有移載機構M，因此，在先前例中所需要之返回傳送帶160，加熱室120，取出室140，旋轉返回室220，轉載室150等成為不需要，構件數量減少，並且可以大幅節省空間，降低成本。

本發明之真空處理裝置並不侷限於上述各實施形態者。

例如，在上述各實施形態中，是以具有3個真空處理室之真空處理裝置為例如加以說明，惟並不限定於此數， 例如，對於單層膜成形時只有一真空處理室時，或具有多個真空處理室之真空處理裝置，當然也可以適用本發明。

另外，上述實施形態中，係以回路形成薄膜之方式(回路成膜方式)之真空處理裝置敘述，惟將基板高溫加熱以往路形成薄膜之方式(往路成膜方式)之真空處理裝置也可以獲得與本發明相同之效果，而包含於本發明之範圍內。

再者，在上述各實施形態之說明中，雖然未具體地談到基板之材質與加熱溫度，惟本發明並不受到該等要件之限制。

另外，基板載具之搬送路徑係以基板載具在兩條軌條上以小齒輪嚙合齒軌上搬送之構造加以說明，惟搬送路徑並不一定侷限於此種構造。

例如，在軌條上不以附屬於基板載具之車輪行走，也可以在安裝於真空處理室內之滾輪(Roller)上載具基板載具來移動上構造。

此外，在上述各實施形態中係假定各薄膜形成室(形成薄膜之真空處理室)為對應基板之多屬薄膜形成而分別進行不同之成膜處理。

但是，例如在一個真空處理室的薄膜形成工程中，為使膜厚度而成膜時間極端拉長時，在等待該處理之間，可以預期在其他真空處理室中可能長時間發生無法進行真空處理之空白時間之情形。

此時，為提升生產力，也可能將該薄膜形成工程分割為大於或等於2，並將進行相同之薄膜形成處理之薄膜形成處理室連接大於或等於2之對應之情形。

因此，在本發明中，包含：各薄膜形成室分別進行不同之薄膜形成處理之情形，或具有進行相同之成膜處理之多個成膜室之情形之兩種情形。

以下具體說明本發明之真空處理裝置的真空處理室的基板載具之搬送與定位裝置之一例。

圖7為表示具有該搬送與定位裝置之真空處理裝置之整體構造之概念側面圖，圖8為表示基板載具之驅動機構之側面圖，圖9為表示基板載具之驅動機構之正面圖。圖10為表示配置於真空處理室側之制動機構之斜視圖，圖11為表示圖10所示之制動機構之構造例之簡略構造。圖12為制動控制基板載具之搬送速度時之相關機構之時間特性圖。

至於該搬送與定位裝置，將就例如對玻璃基板等之大型基板施予多層之薄膜形成處理而搬送多個(圖示者為3個)真空處理室之情形加以說明，惟在此，要僅對搬送基板載具而停止於第1真空處理室304A內之特定位置之情形加以說明。

在圖7中，符號301為真空處理裝置，302A與302B分別為基板載具之搬進與搬出預備室，304A至304C為第1至第3真空處理室，305a、305d分別為設置於真空處理裝置301之入口與出口之分隔門，305b為設置於預備室302A與第1真空處理室304A之間的分隔門，305c為設置於第3真空處理室304C與預備室302B之間的分隔門。

在圖7中，符號S301為設置於第1真空處理室304A與第2真空處理室304B之間的分隔門，S302為設置於第2真空處理室304B與第3真空處理室304C之間的分隔門。

在圖7中，符號306為基板載具，係將基板307直立載具之狀態，由行走於貫穿真空處理裝置內而配置成橫方向(水平方向)之軌條315上面之車輪316所搬運。在圖7中，符號313為做為驅動力傳達手段之小齒輪，314為做為驅動力傳達手段之齒軌(Rack)。

圖8與圖9圖示基板載具306之驅動機構。車輪316為將基板載具306之荷重確實支撐於軌條315上，俾順利搬送者，而在特定間隔處設置數對(圖示者為4對)於基板載具306之底部。

齒軌314係隔著彈簧320設置成面對基板載具306之車台部。在圖8中，符號321為齒軌314之樞軸。在齒軌314之右端側(進行方向之前端部)有一種以樞軸321為支點並藉由彈簧320之作用徑時向上拉升的力量在作用，因此當基板載具306搬進真空處理室內時，齒軌314之牙齒不致急劇碰撞小齒輪313之牙齒或牙齒間強力跨越，雙方可以順利嚙合。

齒軌313也考慮到與基板載具306之齒軌314之嚙合位置，如圖10所示，以特定間隔對基板載具306之搬送路徑配置多個。

該驅動機構中，伺服馬達等之驅動用馬達323之驅動 力透過皮帶322傳達到小齒輪313，由於該小齒輪313被旋轉驅動，齒軌314向前進。隨著該齒軌314之前進，由行走於軌條315上面之車輪316所支撐之基板載具306即沿著軌條315即搬送路徑移動。

圖10與圖11為表示基板載具306之制動裝置之構造。在該制動裝置之真空處理室側(固定側)之基板載具306之停止位置前方之特定位置配置有制動機構312，係分別具備：例如3個制動力賦予位置檢測用感測器317a至317c，以及與藉由該等感測器317a至317c之操作而動作之感測器相同數量之電磁鐵318a至318c。另方面，在基板載具306側(移動側)配置有做為制動用之磁鐵之永久磁鐵式車上體311。

圖12為表示由基板載具306之起動到停止之與基板載具306之定位操作有關之構成要件之動作之計時圖(Timing chart)，縱軸表示下面敘述之波形信號A至I，橫軸表示時間軸t。

圖12中，波形A表示驅動用馬達323的標準的旋轉速度特性，波形B表示制動時所修正之驅動用馬達323之實際旋轉速度特性。

圖12中，波形C、D與E分別表示感測器317a、317b與317c之檢測輸出，波形F、G與H表示電磁鐵318a、318b與318c之激磁電壓。

波形I為表示未圖示之機械式鎖定機構之操作期間。

另外，除了圖7，同時參照圖8至圖12以說明該搬送與 定位裝置之操作。

首先，載置要真空處理之基板307之基板載具306在一串工程之起始端之分隔門305a一被打開，藉由驅動用馬達326之驅動力由小齒輪313傳達至齒軌314，即被搬送至軌條315上並搬進預備室302A。

此時，做為真空處理室304A(真空)與預備室302A(大氣壓)之境界之分隔門305b係密閉的。在基板載具316被搬進預備室302A後，分隔門305a被封閉，當未圖示之排氣泵一操作，預備室302A成為真空之作業環境。

在預備室302A達到必要之真空度時，事前保持於與預備室302A大致等壓之相鄰之第1真空處理室304A之境界之分隔門305b即被打開。圖式中雖省略，惟由於每室設有一個以上之小齒輪313之旋轉(圖8中為右旋轉)，在基板載具306下部之齒軌有推力作用，基板載具306即被搬進第1真空處理室304A。

如圖12所示，若在時間點t1對驅動用馬達323之速度控制手段(未圖示)下達移動基板載具306之指令時，驅動用馬達323開始時會沿著波形A所示之曲線抗制速度。驅動用馬達323在時間點t2以後，以低速繼續旋轉後，由時間點t3開始，即依照後面所述之制動指令控制成沿著波B所示之旋轉速度特性，藉由惰力運轉或制動減速而停止(時間點t5)。

以下詳細說明該區間t3至t5(制動中)之各構成要件之操作。

首先，如圖7所示，在真空處理裝置301上，基板載具306被搬進第1真空處理室304A`內。基板載具306而當裝設於基板載具306之前端部之車上體311之尖端到達配置於基板載具306之停止位置正前面之制動機構312內之制動力賦予位置檢測用感測器317a相對向位置時(時間點t3)，依據圖12之波形C所示之感測器317a之檢測輸出，電磁鐵318a被激磁如波形F所示，在面對基板載具306側之永久磁鐵式車上體311之位置，使S、N極之磁鐵功能在上下方向發揮，俾成為永久磁鐵式車上體311之磁極之異名極(Unlike pole)。藉由車上體311與電磁鐵318a之各磁鐵間之吸力，基板載具306受到制動力，由時間點t3開始以後，驅動用馬達323之旋轉速度衰減如波形B所示。

基板載具306繼續前進，當永久磁鐵式車上體311到達與感測器317b相對之位置時(時間點t4)，檢測到車上體311之接近的感測器317b即輸出如波形D所示。根據該檢測輸出，電磁鐵318b被波形G所示之激磁電壓所激磁而吸引永久磁鐵式車上體311。另外，基板載具306之永久磁鐵式車上體311到達與感測器317c相對的位置時(時間點t5)，感測器317c會輸出波形E所示之檢測輸出，因此，根據該檢測輸出，電磁鐵318c被波形H所示之激磁電所激磁而吸引永久磁鐵式車上體311。基板載具306受到該等車上體311與電磁鐵318c之電磁制動力而急劇減速。

另方面，在此期間中(時間點t3至t5)，如上所述，也對驅動用馬達323，由速度控制手段賦予如圖10之波形A之衰減特性所示之便驅動用馬達323之旋轉速度降低之制動力。基板載具306除了該波形A所示之衰減特性之制動力，還追加來自上述各電磁鐵318a至318c與永久磁鐵式車上體311之間的吸引力之制動力。驅動用馬達323之旋轉速度如波形A之速度特性被修正而急速降低如波形B所示，而在時間點t5停止。在此時間點t5由於在車上體311與電磁鐵318c之有引力作用，因此基板載具306停止於真空處理室304A內之位置。

經過進行此種制動之結果，可以順利，確實地使基板載具306停止而無發塵作用。

另外，雖未圖示，惟若設置將基板載具306鎖定於真空處理室304A之特定位置之機械式鎖定機構時，則即使基板載具之重量大，也可以將其定位之位置如下。

茲利用圖12之波形圖1補充說明該機械式鎖定機構之操作。

在圖12中，波形I為表示機械式鎖定機構之操作之波形。若在最後之制動用電磁鐵318c之激磁結束之時間點t4起特定時間，使機械式鎖定機構操作，則即使基板載具306因慣性而惰力運轉時，基板載具306也是被固定於真空處理室而不致由特定位置離開。

適用於本發明之真空處理裝置之基板載具之搬送與定位裝置並不侷限於上述之裝置。例如，在上述裝置中，係僅以第1之真空處理室304A之基板載具306之定位操作為代表例說明，但是，也可以同樣地實施於第2、3之真空處理室304B、304C之基板載具306之定位。另外，雖未圖示，真空處理裝置具有加熱室而要進行熱處理時，當然也可以適用於加熱室之基板載具之定位。

另外，在上述之真空處理裝置中，如圖7所示，載置做完第3真空處理室304C之處理之基板之基板載具係構成經過預備室302B而由分隔門305d向右方排出，惟也可以在真空處理裝置內設置搬送基板載具之搬送路徑一往路與回路2路徑，將真空處理裝置301之右端封閉，同時在右端設置將基板載具由往路向回路移動之移載機構。亦即，可以將具有來回之搬送路徑且載置有真空處理完畢之基板之基板載具設成經由回路而由左端之回路出口側搬出。

此外，上述裝置中，驅動用馬達之衰減特性(制動信號)係以與感測器317a之檢測信號相同之時間點t3，由基板載具306之速度控制手段所賦予之情形說明之，怛是並不限定於此，也可以該時間點t3為基準，在偏離若干之時間點開始。

再者，在上述裝置中，係以配設3個感測器317a至317c做為制動力賦予位置檢測用感測器的情形來敘述，但是，並不侷限於3個，也可以只有一個感測器。但是，以如圖所示，設置多個感測器較可以精確檢測基板載具306之制動力賦予位置，因此可以賦予適當之制動力，所以較為理想。

又在上述裝置中，藉由在圖11左方所示，在基板載具306配置在上下方向具有N極、S極之極性之一個永久磁鐵之永久磁鐵式車上體311，另方面在上下分別配置被激磁於與車上體311之永久磁鐵極性相反之S極與N極之3個電磁鐵318a至318c於真空處理室側做為基板載具306的制動之用，俾利用配置於基板載具306側與真空處理室側之各磁鐵之相互吸力對基板載具306賦予制動力之情形加以說明。

可是，也可以將載具側之真空處理室側所配置之各磁鐵之極性設成同極性，而利用由磁鐵之排斥力所引起之速度緩和作用之制動力。

另外，利用由磁鐵之引力或排斥力之作用的構造，須考慮下列之情形。

(1)應將基板載具側之制動用磁鐵配置成沿著搬送方向之水平方向排列，並使用具有將前進方向後方磁化成N極性，將前進方向前方磁化成S極性之永久磁鐵的永久磁鐵式車上體。另方面，配置於真空處理室側之3個電磁鐵也同樣地沿著搬送方向之水平方向配置，使其成為前進方向後方被激磁為S極性，而前進方向前方被激磁為N極性之電磁鐵。

永久磁鐵式車上體隨著基板載具之進行到達依次面對於配置於真空處理室側之3個電磁鐵之位置。由於車上體與基板載具之各磁鐵係在橫方向排列磁極配置，因此在與第1個電磁鐵相對的位置，首先，同極性之S極與S極互相排斥，然後，逆極性之N極與S極相吸。3個電磁鐵分別相面對時重複該等排斥與吸引，因此，基板載具被賦予由各磁鐵之排斥與吸力所引起之階段的制動力。

會賦予此種兩階段之制動力之其他構造有如下的構造。

(2)將配置於基板載具側與真空處理室側之磁鐵與圖示之裝置一樣，將磁鐵配置於上下方向。藉由在基板載具側與真空處理室側分別配置多個磁鐵，並將極***互排列使在隨著基板載具之前進而該等磁鐵依次相面對時，經過同極性之位置而到達成為逆極性之位置即可。

另外，基板載具之驅動機構是以小齒輪與簡軌之組合為例說明，惟並不侷限於此，也可以使用滾輪驅動機構或鏈條驅動機構等。

以上所述本發明之真空處理裝置可以利用為含有液晶顯示器用濺鍍裝置，適用大型基板之濺鍍裝置，電漿顯示器用之濺鍍裝置等之各種濺鍍裝置的真空處理裝置。

以上已說明本發明之較佳實施形態，惟本發明並不侷限於該等實施形態。在不脫離本發明之意旨之範圍內，可以有構造之附加、省略、置換以及其他的變更。本發明並不由上述敘述加以限定，而僅由附帶之申請專利範圍加以限定。

10、60、301．．．真空處理裝置

12．．．基板裝卸室

14、14A、14B．．．預備室(裝卸室)

16、64．．．第1搬送路徑(往路)

18、66．．．第2搬送路徑(回路)

20、22、24、304A、304B、304C．．．真空處理室

21、23、25．．．薄膜形成裝置

24a．．．移載空間

30、307．．．基板

32．．．加熱裝置

40、306．．．基板載具

42．．．基板保持盤

50．．．真空排氣裝置

60．．．真空處理裝置

62．．．基板載具儲存室

63、65．．．第1搬送路徑

64．．．第1搬送路徑

66．．．第2搬送路徑

67、68．．．第2搬送路徑

110．．．基板裝卸室

120．．．基板裝入室

140．．．基板取出室

150．．．轉載室

160．．．返回傳送帶

220‧‧‧旋轉返回室

301‧‧‧真空處理裝置

302A、302B‧‧‧預備室

304A‧‧‧第1真空處理室

305a‧‧‧分隔門

306‧‧‧基板載具

307‧‧‧基板

311‧‧‧永久磁鐵式車上體(制動用磁鐵)

312‧‧‧真空處理室側之制動機構

313‧‧‧小齒輪

314‧‧‧齒軌

315‧‧‧軌條

316‧‧‧車輪

317a至317c‧‧‧制動力賦予位置檢測用感測器

318a至318c‧‧‧制動用電磁鐵

320‧‧‧彈簧

321‧‧‧樞軸

322‧‧‧皮帶

323‧‧‧驅動用馬達

400‧‧‧軌條

401‧‧‧滾珠螺栓

M‧‧‧移載機構

圖1為表示本發明之真空處理裝置之第1實施形態之平面圖。

圖2為表示使用於本發明之真空處理裝置之第1實施形態之真空處理室之概略構造之平面圖。

圖3為表示具有本發明之真空處理裝置之第1實施形態之移載機構(Traverse mechanism)之真空處理室之概略構造之平面圖。

圖4為表示本發明之真空處理裝置之第2實施形態之平面圖。

圖5為表示先前例1之直立式真空處理裝置之外觀構造之一部分截斷斜視圖。

圖6為表示先前例2之直立式真空處理裝置之概略構成之平面圖。

圖7為表示具有搬送與定位裝置之真空處理裝置之整體構造之概念側面圖。

圖8為表示基板載具之驅動機構之側面圖。

圖9為表示基板載具之驅動機構之正面圖。

圖10為表示配置於真空處理室側之制動機構之配置之斜視圖。

圖11為表示圖10所示之制動機構之構造例之簡略構成圖。

圖12為將基板載具之搬送速度制動控制時之相關機構之時間特性圖。

圖13為表示圖4所示之真空處理裝置之儲存室之構造之上面圖。

10．．．真空處理裝置

12．．．基板裝卸室

14．．．預備室(裝卸室)

16．．．第1搬送路徑(往路)

18．．．第2搬送路徑(回路)

20、22、24．．．真空處理室

21、23、25．．．薄膜形成裝置

24a．．．移載空間

32．．．加熱裝置

50．．．真空排氣裝置

M．．．移載機構

Claims (9)

1. 一種真空處理裝置，用於以基板直立形態進行真空處理，其特徵為具備：多個真空處理室，用於真空處理上述基板；基板載具，用於載置與搬送上述基板；第1搬送路徑，設置於上述真空處理室內，充當搬送上述多個真空處理室間之上述基板載具之往路；第2搬送路徑，設置於上述真空處理室內，充當搬送上述多個真空處理室間之上述基板載具之回路；以及移載機構，設置於上述多個真空處理室之至少任一個之內部，用於將上述基板載具由上述第1搬送路徑移動至上述第2搬送路徑；上述移載機構，係具備：將上述基板載具由下方予以支撐而移動於上下方向的基板載具昇降機構，將上述基板載具往上推，而且使該基板載具相對於上述第1搬送路徑及上述第2搬送路徑朝橫向移動。
2. 如申請專利範圍第1項之真空處理裝置，其中在大氣側與上述真空處理室之間具有用於搬送載置上述基板之上述基板載具之預備室。
3. 如申請專利範圍第1項之真空處理裝置，其中另具備：多間預備室，設置於大氣側與上述真空處理室之間， 用於搬送載置上述基板之上述基板載具；及基板載具儲存室，設置於上述真空處理室與上述預備室之間，而用於儲存由上述預備室搬送到上述真空處理室之上述基板載具，以及由上述真空處理室搬送到上述預備室之上述基板載具；上述第1搬送路徑，係設置於上述真空處理室內，充當由上述基板載具儲存室搬送到上述真空處理室之上述基板載具之往路；上述第2搬送路徑，係設置於上述真空處理室內，充當由上述基板載具儲存室搬送到上述真空處理室之上述基板載具之回路。
4. 如申請專利範圍第1項之真空處理裝置，其中在對上述基板實施薄膜形成加工時，採用使上述基板載具被靜止固定之固定成膜方式。
5. 如申請專利範圍第1項之真空處理裝置，其中在對上述基板實施薄膜形成加工時，採用使上述基板保持於上述基板載具之基板保持盤之單面的，僅於上述基板之單面進行薄膜形成處理之單面成膜方式。
6. 如申請專利範圍第1項之真空處理裝置，其中上述真空處理室中，最下游部之上述真空處理室具有上述移載機構。
7. 如申請專利範圍第1項之真空處理裝置，其中在上述第1搬送路徑與上述第2搬送路徑之間，具有將上述基板加熱至所要溫度之加熱裝置。
8. 如申請專利範圍第1項之真空處理裝置，其中採用回路成膜方式，其為在上述第1搬送路徑具有用於加熱上述基板之加熱裝置，同時在上述第2搬送路徑具有對上述基板進行薄膜形成處理之薄膜形成裝置。
9. 如申請專利範圍第1項之真空處理裝置，其中採用往路成膜方式，係在上述第1搬送路徑具有對上述基板進行薄膜形成處理之薄膜形成裝置，同時，在上述第2搬送路徑使上述基板散熱。