真空处理装置的制作方法

本发明涉及真空处理装置，更具体而言，涉及用于在真空气氛中对被处理基板实施规定的处理的装置。

背景技术：

1、这种真空处理装置用于在真空气氛中对被处理基板实施溅射法、真空蒸镀法或cvd法的成膜处理、干蚀刻处理、离子注入处理或热处理这类各种真空处理。例如，在平板显示面板制造工序中通过溅射法对大面积的玻璃基板实施成膜处理的溅射装置具备真空室，在真空室上连接对其内部进行真空排气的真空泵，并且在真空室内设置有安装了被处理基板的台架。在台架上设置有旋转轴，台架绕旋转轴线在设置有被处理基板的台架的主面朝向铅直方向上方的水平姿态(第一姿态)和设置有被处理基板的台架的主面朝向水平方向的立起姿态(第二姿态)之间自由摆动。而且，与立起姿态的台架的主面对置地在真空室的壁面上配置有作为处理单元的溅射阴极单元(例如，参照专利文献1)。

2、但是，上述各种真空处理装置通过操作者的手工作业定期实施成膜材料的补充、靶材的更换、防止成膜材料附着在真空室内壁面上的防附着板的更换这类的维护。此时，存在即使真空室设置在具有规定空气清洁度的洁净室内，漂浮在洁净室内的颗粒也会被带入真空室内，附着在台架的主面等上的情况。这样的颗粒有可能阻碍良好的真空处理，因此在维护结束后希望排除带入的颗粒(例如，在平板显示面板的制造工序中使用的真空处理装置中，随着近年来的高精细化、高功能化，要求尽量减少规定尺寸以下的颗粒数)。

3、作为排除颗粒的方法之一，通常已知的是多次重复使真空室内交替为大气气氛和规定压力的真空气氛的所谓周期通气。由此，在向真空气氛的真空室内导入氮气或氩气这类通气气体时，附着在台架的主面等上的颗粒飞扬，接着，在利用真空泵对真空室内进行真空排气时，通过将飞扬的颗粒移送到真空泵中，可以尽量排除颗粒。这样的周期通气对于例如像在半导体装置的制造工序中使用的真空处理装置那样，由于被处理基板(硅晶片)的尺寸较小而真空室内的容积不需要太大的装置是有效的。然而，在像平板显示面板的制造工序中使用的真空处理装置那样，由于被处理基板的尺寸较大而不得不增大真空室内的容积的情况下，不能有效地排除颗粒。而且，如果真空室内的容积大，则在使真空室内返回大气气氛的排气处理、用于形成规定压力的真空气氛的排气处理上需要大量的时间，由此，产生有损生产效率的问题。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、【专利文献1】国际专利公开wo2019/082868

技术实现思路

1、发明要解决的技术问题

2、鉴于以上问题，本发明的技术问题在于提供一种在维持真空气氛的状态下能够尽量排除带入的颗粒的真空处理装置。

3、解决技术问题的手段

4、为了解决上述技术问题，本发明的真空处理装置具有真空室，其设置有在真空气氛中对被处理基板实施规定的处理的处理单元，在真空室上连接对其内部进行真空排气的真空泵，且在真空室内安装有设置了被处理基板的台架；具备摆动机构，以设置在台架上的被处理基板与处理单元对置地被实施规定的处理的台架的姿态为第一姿态，以实施规定的处理时以外的台架的姿态为第二姿态，该摆动机构使台架绕旋转轴线在第一姿态与第二姿态间摆动；其特征在于，还具备在真空室内向台架喷射惰性气体的喷射机构，喷射机构构成为可在第一流量和第二流量之间进行流量切换，所述第一流量能在使真空室内为规定压力的真空气氛的状态下喷飞附着在台架和被处理基板中的至少一方上的颗粒，所述第二流量可将因喷飞而在真空室内扩散的颗粒向真空泵移送。

5、采用本发明，在操作者实施了成膜材料的补充、靶材的更换、防止成膜材料附着在真空室内壁面上的防附着板的更换这类维护之后，利用真空泵将真空室内真空排气到粘性流区域的规定的压力范围(例如5pa～1000pa的范围)。当真空排气到规定的压力范围时，在将台架设置为第二姿态的状态下，通过喷射机构以第一流量向台架喷射氮气、氩气这类惰性气体。第一流量设置为例如1slm～100slm的范围，优选10slm以上的流量，此时，适当设置真空泵的有效排气速度，以使真空室内维持在上述压力范围内。惰性气体在第一流量下的喷射时间例如可以预先实验性地求出，或者通过模拟来计算。另外，第一流量下的惰性气体向台架的喷射，可以在利用真空泵将真空室内真空排气至高真空(例如10-5pa)之后实施，再有，为了对被处理基板实施真空处理，也可以在在台架上设置有被处理基板的状态下实施。由此，附着在台架或被处理基板上的颗粒被喷飞而飞扬，呈在真空室内扩散的状态(颗粒的飞扬工序)。

6、接着，当附着在台架或被处理基板上的颗粒的飞扬结束时，喷射机构从第一流量切换到第二流量，将惰性气体导入真空室。第二流量根据飞扬的颗粒的尺寸等，例如设置为300sccm～1000sccm的范围的流量，此时，与上述相同，适当设置真空泵的有效排气速度，以将真空室内维持在上述压力范围内。由此，扩散到真空室内的颗粒被引导到与真空泵连通的真空室的排气口，并被移送到真空泵(颗粒的移送工序)。惰性气体在第二流量下的喷射时间与上述同样，例如可以预先实验性地求出，或者通过模拟来计算。另外，也可以依序多次重复飞扬工序和移送工序。

7、这样，在本发明中，在将真空室内设置为真空气氛状态下，喷射较大量(第一流量)的惰性气体，使附着在台架等上的颗粒飞扬，通过导入较少量(第二流量)的惰性气体并引导到排气口，使得该飞扬的颗粒不进一步附着在台架等上，从而可以保持真空室内的真空气氛地尽量排除带入的颗粒。而且，由于不需要反复进行使真空室内返回大气气氛的通气处理和排气处理，因此可以减少用于排除颗粒的时间，在真空室内的容积大的情况下是有利的。而且，由于使用惰性气体，所以在以第二姿态在台架上设置被处理基板，使台架在该状态下摆动为第一姿态，实施真空处理时，也可以在真空处理之前先排除颗粒。

8、在本发明中，所述喷射机构也可构成为具备喷射喷嘴，其在所述真空室内与所述旋转轴线平行地配置在所述台架上方且具有与沿着该旋转轴线的台架的宽度为相等以上的长度，当台架在第一姿态和第二姿态之间摆动期间，从喷射喷嘴以线状喷射第一流量的惰性气体。由此，利用台架的摆动，能够在设置有被处理基板的台架的整个主面上喷射惰性气体，能够可靠地使附着在台架等上的颗粒飞扬。

9、再有，在本发明中，所述喷射机构也可构成为具备喷射喷嘴，其在所述真空室内与所述旋转轴线平行地配置在所述台架上方且具有与沿着该旋转轴线的台架的宽度为相等以上的长度；具有驱动源，其使喷射喷嘴的喷嘴孔绕与所述旋转轴线平行的另一旋转轴线摆动。由此，例如，即使在不使台架摆动的状态下，也能够在设置有被处理基板的台架的整个主面上喷射惰性气体，而且，在以第二流量喷射惰性气体时，通过使喷射喷嘴的喷嘴孔摆动能够更可靠地将飞扬的颗粒引导到排气口，是有利的。另外，如果连接有来自所述真空泵的排气管的所述真空室的排气口开设在所述台架的下方的话，则再加上重力，能更可靠地将飞扬的颗粒引导到排气口。

技术特征：

1.一种真空处理装置，其具有真空室，所述真空室设置有在真空气氛中对被处理基板实施规定的处理的处理单元，在真空室上连接对其内部进行真空排气的真空泵，且在真空室内安装有设置了被处理基板的台架，所述真空处理装置具备摆动机构，以设置在台架上的被处理基板与处理单元对置地被实施规定的处理的台架的姿态为第一姿态，以实施规定的处理时以外的台架的姿态为第二姿态，该摆动机构使台架绕旋转轴线在第一姿态与第二姿态间摆动；

2.根据权利要求1所述的真空处理装置，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的真空处理装置，其特征在于：

4.根据权利要求2或3所述的真空处理装置，其特征在于：

技术总结
本发明提供一种在维持真空气氛的状态下能够尽量排除带入的颗粒的真空处理装置。具有真空室(1、2)，其设置有处理单元(4)，在真空室上连接真空泵(15)，且在真空室内安装有台架(3)；具备摆动机构，基板(Sw)与处理单元对置地被实施处理的台架的姿态为第一姿态，以实施处理时以外的台架的姿态为第二姿态，该摆动机构使台架在第一姿态与第二姿态间摆动；还具备在真空室内向台架喷射惰性气体的喷射机构(5)，喷射机构构成为可在第一流量和第二流量之间进行流量切换，所述第一流量能在使真空室内为规定压力的真空气氛的状态下喷飞附着在台架和基板中的至少一方上的颗粒，所述第二流量可将因喷飞而在真空室内扩散的颗粒向真空泵移送。

技术研发人员：阪上弘敏,北沢僚也,矶部辰德
受保护的技术使用者：株式会社爱发科
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15