利用多层基板固定器的批量生产型薄膜蒸镀装置

摘要

本发明的目的在于，提供利用多层基板固定器的批量生产型薄膜蒸镀装置，其能够通过一次工序对大量的大型基板进行蒸镀，容易大量生产。该装置包括：多层基板固定器安装室(MSSHR)，其安装有用于真空的薄膜的蒸镀的多个基板；多层基板固定器(MSSH)，其固定从上述多层基板固定器安装室安装的上述基板；直线移送驱动部(MUML)，其配备在上述多层基板固定器(MSSH)的一侧，以向蒸镀移送驱动部(SHMU)装载上述基板固定器，所述蒸镀移送驱动部(SHMU)用于从上述多层基板固定器(MSSH)抽出基板固定器，向用于进行薄膜蒸镀的基板蒸镀待机室(LSCS)移送；以及薄膜蒸镀腔室(CMS)，其对装载在上述蒸镀移送驱动部(SHMU)的上述基板进行蒸镀作业。

说明书

技术领域

本发明涉及在光学薄膜、半导体涂敷、LCD的ITO(Indium Tin Oxide)或IZO(Indium Zink Oxide)涂敷等领域广泛使用的溅涂装置(sputteringapparatus)、即薄膜蒸镀装置。

背景技术

本发明涉及LCD-TFT的ITO或IZO薄膜、半导体薄膜、AR(Anti-reflexfilm)薄膜、IR(Infra-red)薄膜等薄膜制造批量生产系统。

最近，光学薄膜系统为了进一步提高效率，以多层薄膜结构形态调节TiO₂和SiO₂等薄膜的厚度，交替反复层叠数十层。

但是，以往的系统中，在供给电力或电流恒定的状态下，根据时间来调节薄膜厚度。

但是，如图1所示，以往的大部分的薄膜蒸镀系统多是在固定目标上基板旋转的系统，这样的方法中，一个工序结束时，能够制造的基板样本为2至4个左右，其量相对少很多。

还有，上述系统中存在如下问题，即：一个基板中的薄膜厚度形成为不均匀，需要旋转基板。

另外，还有使以内嵌式驱动方式进行直线运动的基板经过固定目标部分来进行蒸镀的方法。这样的方法可以使薄膜具有出色的均匀度，但蒸镀率低，因此，在每个工序时，为了不破坏真空，需要利用基板装载腔室。

另外，如图2所示，提出利用多样本装载腔室(multi sample loadingchamber)而使用，但不符合下一代LCD基板等之类的大型基板蒸镀，制造方法复杂，需要在腔室内部设置高价的真空马达等，因此，系统变得更复杂，需要数十亿以上高的费用。

还有，在国内LCD基板蒸镀关联大型腔室的情况下，由于大部分没有自动化，因此，不容易批量生产。

发明内容

本发明是为了解决以往的问题而做出的，本发明的目的在于，提供利用多层基板固定器的批量生产型薄膜蒸镀装置，其在通常的直线移送薄膜腔室追加设置了一个多层基板固定器安装腔室(multi subsrate stack holderroom)，从而能够通过一次工序对大量的大型基板进行蒸镀，与在每次工序时由于真空被破坏而需要长时间用于除气(outgassing)的其他装置不同，容易大量生产，为了最小化腔室值(chamber value)而将结束蒸镀的基板再次插入样本固定器安装部，由于是这种系统，因此，需要用于除气的时间较短，能够节约制造单价。

为了实现上述目的，本发明包括：多层基板固定器安装室(MSSHR)，其安装有用于真空的薄膜蒸镀的多个基板；多层基板固定器(MSSH)，其固定从上述多层基板固定器安装室安装的上述基板；直线移送驱动部(MUML)，其配备在上述多层基板固定器(MSSH)的一侧，以向蒸镀移送驱动部(SHMU)装载上述基板固定器，所述蒸镀移送驱动部(SHMU)用于从上述多层基板固定器(MSSH)抽出基板固定器，向用于进行薄膜蒸镀的基板蒸镀待机室(LSCS)移送；以及薄膜蒸镀腔室(CMS)，其对装载在上述蒸镀移送驱动部(SHMU)的上述基板进行蒸镀作业。

还有，上述直线移送驱动部(MUML)是步进电动机或伺服电动机。

上述蒸镀移送驱动部(SHMU)还具备突出部，上述突出部包括：配备在下端的弹性弹簧、和棒形状突起，所述突起通过从上述弹性弹簧绷紧连接的线与上述弹性弹簧的上端连接。

上述直线移送驱动部(MUML)还具备：能够向前后方向移动的钩。

还有，上述基板固定器在蒸镀结束后，位于上述基板蒸镀待机室的原位置(home position)。

本发明由于能够通过一次工序对大量的大型基板进行蒸镀，因此，与在每次工序时由于真空被破坏而需要长时间用于除气(outgassing)的其他装置不同，容易大量生产，为了最小化腔室值(chamber value)而将结束蒸镀的基板再次插入样本固定器安装部，由于是这种系统，因此，具有用于除气的时间更少，从能够节约制造单价的效果。

附图说明

图1是概略表示以往技术中的在固定目标上基板旋转的系统及内嵌式驱动方式系统的立体图。

图2是概略表示以往技术中利用多样本装载腔室的系统的照片。

图3是概略表示本发明的利用多层基板固定器的批量生产型薄膜蒸镀装置的立体图。

图4至图6是概略表示图3的直线移送驱动部(MUML)的钩(hook)位于多层基板固定(MSSH)的过程的立体图。

图7是概略表示跟随多层基板固定器的下降的钩及突出部的结合状态的立体图。

图8至图10是概略表示通过钩将单个基板向基板蒸镀待机室(LSCS)移送的过程的立体图。

图11是概略表示蒸镀移送驱动部(SHMU)的突出部的结构的立体图。

图12至图17是在蒸镀结束后，基板向多层基板固定器安装室(MSSHR)复位的过程的立体图。

图中，1-利用多层基板固定器的批量生产型薄膜蒸镀装置；10-多层基板装载室(MSSHR)；20-多层基板固定器(MSSH)；21-基板；21a-基板突出部；30-直线移送驱动部(MUML)；31-钩(hook)；40-基板蒸镀待机室(LSCS)；50-蒸镀移送驱动部(SHMU)；51-突出部；60-薄膜蒸镀腔室。

具体实施方式

以下，根据附图，更具体的说明本发明的实施例。

图3是概略表示本发明的利用多层基板固定器的批量生产型薄膜蒸镀装置的立体图，图4至图6是概略表示图3的直线移送驱动部(MUML)的钩(hook)位于多层基板固定器(MSSH)的过程的立体图，图7是概略表示跟随图3的多层基板固定器的下降的钩及突出部的结合状态的立体图，图8至图10是概略表示通过钩将单个基板向基板蒸镀待机室(LSCS)移送的过程的立体图，图11a至图11b是概略表示蒸镀移送驱动部(SHMU)的突出部的结构的立体图，图12至图17是在蒸镀结束后，基板向多层基板固定器安装室(MSSHR)复位的过程的立体图。

从而，本发明的利用多层基板固定器的批量生产型薄膜蒸镀装置1在一端具备：安装有用于真空的薄膜蒸镀的多个基板(substrate)21的多层基板装载室(MSSHR：multi substrate stack holder room)10，而且在上述多层基板装载室10的一侧具备：固定从上述多层基板装载室10安装的上述基板21的多层基板固定器(MSSH：multi substrate stack holder)20。

还有，在上述多层基板固定器20的一侧具备直线移送驱动部(MUML：moving unit form MSSHR to LSCS)30，以向蒸镀移送驱动部(SHMU：sample holder moving unit)50装载上述基板21，所述蒸镀移送驱动部50用于从上述多层基板固定器20输出上述基板21，将其向用于薄膜蒸镀的基板蒸镀待机室(LSCS：left side chamber for sputtering)40移送。还包括：对装载在上述蒸镀移送驱动部50的上述基板21进行蒸镀作业的薄膜蒸镀腔室(CMS：coating main chamber with targets)60。此时，直线移送驱动部30具备步进电动机(stepping motor)或伺服电动机(servomotor)，从上述多层基板固定器20按序顺畅地一个一个输出上述基板21，使其装载在上述基板蒸镀待机室40来进行移送。

还有，上述直线移送驱动部30还具备：能够向前后方向移动的钩(hook)。

还有，上述蒸镀移送驱动部50还具备突出部51，上述突出部51包括：弹性弹簧51a、和棒形状突起51b，所述突起51b通过从上述弹性弹簧51a绷紧连接的线51c与上述弹性弹簧51a的上端的连接，从而若向前后方向移动的上述蒸镀移送驱动部50位于一定的位置，则上述弹性弹簧51a被形成在下次的加压部51d加压，随着该加压，上述线51c失去绷紧度，上述突起51b自然地松弛，成为向一定的方向倒下(down)的状态(参照图11a及11b)。

与此相对，在上述蒸镀移送驱动部50没有位于上述加压部的上侧的情况下，由于来自上述弹性弹簧51a的绷紧的状态的上述线51c，上述突起51b成为竖立(up)状态，卡在钩31，向一定方向移动(参照图11a及图11b)。

还有，上述基板21接收蒸镀后，通过上述基板蒸镀待机室40成为返回上述多层基板装载室10的原状态，以位于上述基板蒸镀待机室40的原位置。

本发明的利用多层基板固定器的批量生产型薄膜蒸镀装置的运行过程说明如下。

首先，在大量基板安装于多层基板装载室10的状态下，上述基板21固定在多层基板固定器20。

还有，上述直线移送驱动部30的钩31位于超过上述多层基板固定器20的基板突出部21a除去一部分的部位(参照图4至图6)。

然后，通过上述直线移送驱动部30使整个上述多层基板固定器20下降，伴随于此，使上述钩31卡在上述多层基板固定器20的上述基板突出部21a(参照图7)。

然后，上述钩31将上述基板突出部21a推出，将一个上述基板21从上述多层基板固定器20输出，向上述基板蒸镀待机室40移送。此时，以上述基板21装载在上述蒸镀移送驱动部50的状态移送至上述基板蒸镀待机室40(参照图8至图10)。

从而，上述蒸镀移送驱动部50以装载有上述基板21的状态移动到机械性原位置(home)，此时，上述突出部51通过上述机械性装置位于上述土体的上侧，因此，成为倒下(down)状态。

还有，在通过上述蒸镀移送驱动部50进行往返移动的过程中，若在目标所处的位置处，从上述多层基板固定器20输出的单个基板固定器通过薄膜蒸镀腔室60结束了蒸镀，则位于生活素基板蒸镀待机室40的原位置(home position)(参照图12至图17)。

在上述基板固定器向左侧边界位置(limit position)移动的情况下，上述突出部51重新成为倒下状态。

此时，上述钩31向右侧移动，从而成为由上述蒸镀移送驱动部50欲移动上述基板固定器的准备状态。

还有，若上述基板固定器通过上述蒸镀移送驱动部50继续向左侧边界位置移动，则上述基板固定器的突出部51重新成为竖立状态。

还有，通过上述直线移送驱动部30将上述基板固定器移送到上述多层基板装载室10的原位置，若到达原位置，则通过传感器(例如，位置传感器等)使上述钩31的移动停止，反复进行对大量的基板的薄膜蒸镀作业，由此结束作业。

从而，上述的本发明能够通过一次工序对大量的大型基板进行蒸镀，与在每次工序时由于真空被破坏而需要长时间用于除气(outgassing)的其他装置不同，容易大量生产，为了最小化腔室值而将结束蒸镀的基板再次插入样本固定器安装部，由于是这种系统，因此，需要用于除气的时间较短，能够节约制造单价。

本发明通过结合特定的实施例进行图示及说明，但可以在不脱离附加的权利要求范围表现的发明思想及领域的限度内进行各种改造及变更，这对本领域技术人员来说是不言而喻的。