專利名稱：利用多層基板固定器結(jié)構(gòu)的裝載鎖定腔室的薄膜蒸鍍裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在光學(xué)薄膜、半導(dǎo)體涂敷、LCD的ITO (Indium Tin Oxide) 或IZO (Indium Zink Oxide)涂敷等領(lǐng)域廣泛使用的濺涂裝置(sputtering apparatus)、即薄膜蒸鍍裝置。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及LCD-TFT的ITO或IZO薄膜、半導(dǎo)體薄膜、AR( Anti-reflex film)薄膜、IR (Infra-red)薄膜等薄膜制造批量生產(chǎn)系統(tǒng)。
最近，光學(xué)薄膜系統(tǒng)為了進(jìn)一步提高效率，以多層薄膜結(jié)構(gòu)形態(tài)調(diào)節(jié) Ti02和Si02等薄膜的厚度，交替反復(fù)層疊數(shù)十層。
但是，以往的系統(tǒng)中，在供給電力或電流恒定的狀態(tài)下，根據(jù)時間來 調(diào)節(jié)薄膜厚度。
但是，如圖1所示，以往的大部分的薄膜蒸鍍系統(tǒng)多是在固定目標(biāo)上 基板旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，這樣的方法中， 一個工序結(jié)束時，能夠制造的基板樣本 為2至4個左右，其量相對少很多。
還有，上述系統(tǒng)中存在如下問題，即 一個基板中的薄膜厚度形成為 不均勻，需要旋轉(zhuǎn)基板。
另外，如圖2所示，還有使以內(nèi)嵌式驅(qū)動方式進(jìn)行直線運(yùn)動的基板經(jīng) 過固定目標(biāo)部分來進(jìn)行蒸鍍的方法。這樣的方法可以使薄膜具有出色的均 勻度，但蒸鍍率低，因此，在每個工序時，為了不破壞真空，需要利用基 板裝載腔室。
雖然沒有破壞中央腔室的真空，從而，能夠防止目標(biāo)物質(zhì)(平省) 的污染，但需要在大部分裝載鎖定腔室內(nèi)用手工進(jìn)行向指孔(71晉)腔 室內(nèi)部的基板交替。
另外，如圖3所示，提出利用多樣本裝載腔室(multi sample loadingchamber)而使用，但不符合下一代LCD基板等之類的大型基板蒸鍍，制 造方法復(fù)雜，需要在腔室內(nèi)部設(shè)置高價的真空馬達(dá)等，因此，系統(tǒng)變得更 復(fù)雜，需要數(shù)十億以上高的費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決以往的問題而做出的，本發(fā)明的目的在于，提供在 對大量基板進(jìn)行涂敷后，不需要經(jīng)常除去目標(biāo)所處的中央腔室內(nèi)的微粒的 ITO涂敷等的單膜或3 5層左右的薄膜系統(tǒng)制造非常容易的利用多層基 板固定器結(jié)構(gòu)的裝載鎖定腔室(load lock chamber)的薄膜蒸鍍裝置，其 能夠通過一次工序?qū)Υ罅康拇笮突暹M(jìn)行蒸鍍，容易大量生產(chǎn)，為了最小 化腔室值(chambervalue)而將結(jié)束蒸鍍的基板再次插入樣本固定器安裝 部，由于是這種系統(tǒng)，因此，需要用于除氣的時間較短，能夠節(jié)約制造單 價。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括多層基板固定器安裝室(MSSHR)， 其安裝有用于真空的薄膜蒸鍍的多個基板；多層基板固定器(MSSH)，其 由各自固定從上述多層基板固定器安裝室安裝的上述基板的多個基板固 定器構(gòu)成，且在上述基板固定器的一側(cè)的一定位置分別形成有第一突出部 及第二突出部；第一直線移送驅(qū)動部(MUMG)，其從上述多層基板固定 器(MSSH)抽出基板固定器，使上述基板固定器向閘門閥(gate valve) 移動，且在一側(cè)的一定位置具備第一鉤(first hook);第二直線移送驅(qū)動 部(MUGL)，其使所述基板固定器從上述閘門閥向基板蒸鍍待機(jī)室(LSCS) 移動，且在一側(cè)的一定位置具備第二鉤(secondhook);蒸鍍移送驅(qū)動部， 其在上述基板固定器安裝于上述基板蒸鍍待機(jī)室內(nèi)的所述蒸鍍移送驅(qū)動 部(SHMU)后，向自身的機(jī)械性原位置(home position)移動；以及薄 膜蒸鍍腔室(CMS),其在上述基板固定器在目標(biāo)的位置通過上述蒸鍍移 送驅(qū)動部進(jìn)行往返運(yùn)動的過程中，進(jìn)行蒸鍍作業(yè)。
上述直線移送驅(qū)動部(MUML)通過步進(jìn)電動機(jī)(steppingmotor)或 伺服電動機(jī)(servomotor)進(jìn)行驅(qū)動。
上述第一突出部及第二突出部包括配備在下端的彈性彈簧、和棒形 狀突起，所述突起通過從上述彈性彈簧繃緊連接的線與上述彈性彈簧的上端連接。在上述蒸鍍移送驅(qū)動部的上端的一定位置形成的突起位于上述第一 突出部及第二突出部的各下端的情況下，被上述彈性彈簧加壓而成為倒下 (down)狀態(tài)，在從上述突起的位置脫離的情況下，解除上述彈性彈簧的 加壓，成為豎立(up)狀態(tài)。上述第一鉤及第二鉤可向前后方向移動，上述基板固定器在蒸鍍結(jié)束后，位于上述基板蒸鍍待機(jī)室的原位置(homeposition)。本發(fā)明具有如下效果，即能夠通過一次工序?qū)Υ罅康拇笮突暹M(jìn)行 蒸鍍，與在每次工序時由于真空被破壞而需要長時間用于除氣(outgassing)的其他裝置不同，容易大量生產(chǎn)，為了最小化腔室值而將結(jié)束蒸鍍的基板 再次插入樣本固定器安裝部，由于是這種系統(tǒng)，因此，需要用于除氣的時 間較短，能夠節(jié)約制造單價，在對大量基板進(jìn)行涂敷后，不需要經(jīng)常除去 目標(biāo)所處的中央腔室內(nèi)的微粒的ITO涂敷等的單膜或3 5層左右的薄膜 系統(tǒng)制造非常容易。


圖1是概略表示以往技術(shù)中的在固定目標(biāo)上基板旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng)的立體圖。圖2是概略表示以往技術(shù)中利用內(nèi)嵌式驅(qū)動方式系統(tǒng)的立體圖。 圖3是概略表示以往技術(shù)中的利用多樣本裝載鎖定腔室的系統(tǒng)的立體圖。圖4是概略表示本發(fā)明的利用多層基板固定器結(jié)構(gòu)的裝載鎖定腔室的 薄膜蒸鍍裝置的立體圖。圖5是概略表示第一直線移送驅(qū)動部的第一鉤位于多層基板固定器的 第一突出部一側(cè)的狀態(tài)的立體圖。圖6是概略表示多層基板固定器下降，從而第一突出部卡在第一鉤的 狀態(tài)的立體圖。圖7至圖9是概略表示單個基板固定器向閘門閥移動的過程的立體圖。圖10及圖11是概略表示第二直線移送驅(qū)動部的第二鉤卡住第二突出部，并將基板固定器向基板蒸鍍待機(jī)室移送的過程的立體圖。圖12a及圖12b是概略表示基板固定器的第一突出部及第二突出部的 結(jié)構(gòu)的立體圖。圖13至圖16是概略表示基板固定器位于多層基板固定器安裝室的原 位置(home position)的過程的立體圖。圖中，l-利用多層基板固定器結(jié)構(gòu)的裝載鎖定腔室的薄膜蒸鍍裝置； 10-多層基板安裝室(MSSHR); 20-多層基板固定器(MSSH); 21-基板； 21a-第一突出部；21b-第二突出部；30-第一直線移送驅(qū)動部(MUMG); 40-基板蒸鍍待機(jī)室(LSCS); 41-閘門閥(gate valve); 43-第二直線移送驅(qū)動 部(MUGL); 31-第一鉤(first hook); 43a-第二鉤(second hook); 50-蒸 鍍移送驅(qū)動部(SHMU); 60-薄膜蒸鍍腔室。
具體實(shí)施方式
以下，根據(jù)附圖，更具體數(shù)目本發(fā)明的實(shí)施例。圖4是是概略表示本發(fā)明的利用多層基板固定器結(jié)構(gòu)的裝載鎖定腔室 的薄膜蒸鍍裝置的立體圖，圖5是概略表示第一直線移送驅(qū)動部的第一鉤 位于多層基板固定器的第一突出部一側(cè)的狀態(tài)的立體圖，圖6是概略表示 多層基板固定器下降，從而第一突出部卡在第一鉤的狀態(tài)的立體圖，圖7 至圖9是概略表示單個基板固定器向閘門閥移動的過程的立體圖，圖10 及圖11是概略表示第二直線移送驅(qū)動部的第二鉤卡住第二突出部，并將 基板固定器向基板蒸鍍待機(jī)室移送的過程的立體圖，圖12a及圖12b是概 略表示基板固定器的第一突出部及第二突出部的結(jié)構(gòu)的立體圖，圖13至 圖16是概略表示基板固定器位于多層基板固定器安裝室的原位置(home position)的過程的立體圖。從而，本發(fā)明的利用多層基板固定器結(jié)構(gòu)的裝載鎖定腔室的薄膜蒸鍍 裝置1的一端具備多層基板固定器安裝室(MSSHR: multi substrate stack holder room) 10，其安裝有用于真空的薄膜蒸鍍的多個基板，并在上述多 層基板安裝室10 —側(cè)具備多層基板固定器(MSSH : multi substrate stack holder) 20，其由各自固定從上述多層基板固定器安裝室安裝的上述基板 的多個基板固定器(substrate holder) 21，構(gòu)成，且在上述基板固定器的一側(cè)的一定位置分別形成有第一突出部21a及第二突出部21b。還具備能夠向前后方向移動的第一直線移送驅(qū)動部(MUMG: moving unit from MSSHR to Gate valve) 30，其從上述多層基板固定器10抽出基 板固定器20，使其向閘門閥(gate valve) 41移動，且在一側(cè)的一定位置 具備第一鉤(firsthook) 31。另外，還具備能夠向前后方向移動的第二直線移送驅(qū)動部(MUGL:moving unit from Gate valve to LSCS) 43，其使所述基板固定器20從上述 閘門閥41向基板蒸鍍待機(jī)室(LSCS: left side chamber for sputtering) 40 移動，且在一側(cè)的一定位置具備第二鉤(secondhook) 43a。此時，上述第一直線移送驅(qū)動部30及第二直線移送驅(qū)動部43通過貫 通各個所述驅(qū)動部的軸向前后方向移動，并且利用各上述第一鉤31及第 二鉤43a卡住上述第一突出部21a及第二突出部21b，將其從上述多層基 板安裝室10的多層基板固定器20向上述閘門閥41移送，或?qū)⑵鋸纳鲜?閘門閥41向上述基板蒸鍍待機(jī)室(LSCS)移送。然后，在上述基板蒸鍍待機(jī)室40內(nèi)具備蒸鍍移送驅(qū)動部(SHMU: sample holder moving unit) 50，在將上述基板固定器21，安裝于上述基板 蒸鍍待機(jī)室40內(nèi)的蒸鍍移送驅(qū)動部50后，向自身的機(jī)械性原位置移動。最后，還包括薄膜蒸鍍腔室(CMS: coating main chamber with targets) 60，其在上述基板固定器21'在目標(biāo)的位置通過上述蒸鍍移送驅(qū)動部50 進(jìn)行往返運(yùn)動的過程中，進(jìn)行蒸鍍作業(yè)。還有，上述第一及第二直線移送驅(qū)動部30、 43通過步進(jìn)電動機(jī)或伺 服電動機(jī)被驅(qū)動。另外，上述第一突出部21a及第二突出部21b包括配備在下端的彈 性彈簧51a、和棒形狀突起51b，所述突起51b通過從上述彈性彈簧51a 繃緊連接的線51c與上述彈性彈簧51a的上端連接。還有，具備如下機(jī)制，即在上述蒸鍍移送驅(qū)動部50的上端的一定 位置形成的加壓部51d位于上述第一突出部21a及第二突出部21b的各下 端的情況下，上述彈性彈簧51a受到向上側(cè)方向的加壓，上述突起51b成 為向一個方向躺下的倒下(down)狀態(tài)，在從上述加壓部51d的位置脫離 的情況下，解除上述彈性彈簧51a的加壓，隨著該解除，上述突起51b成為形成直立狀態(tài)的豎立(up)狀態(tài)(參照圖12a及圖12b)。還有，上述基板21在蒸鍍結(jié)束后，位于上述基板蒸鍍待機(jī)室40的原 位置，從而，通過反復(fù)進(jìn)行這樣的一系列的作業(yè)，結(jié)束需要蒸鍍作業(yè)的所 有的基板固定器21'的蒸鍍作業(yè)，則通過各種傳感器(例如，位置傳感器 等)使上述第一鉤31的移動停止。另一方面，上述的本發(fā)明的利用多層基板固定器結(jié)構(gòu)的裝載鎖定腔室 的薄膜蒸鍍裝置的運(yùn)行過程說明如下。首先，在大量基板21安裝于多層基板安裝室10的狀態(tài)下，以固定上 述基板21的基板固定器21'的形式固定在多層基板固定器20。還有，第一直線移送驅(qū)動部30的第一鉤31經(jīng)過上述基板固定器21' 的第一突出部21a除去一定部分的部位(參照圖5)。還有，整個上述多層基板固定器20通過上述第一直線移送驅(qū)動部30 下降，隨此，上述第一鉤31卡在上述基板固定器21，的上述第一突出部 21a (參照圖6)。還有，隨著上述第一直線移送驅(qū)動部30的移動，上述第一鉤31將上 述第一突出部21a推出，從而，從上述多層基板固定器20輸出一個上述 基板固定器21'，使其位于上述閘門閥41。此時，上述基板固定器21'的第二突出部21b位于基板蒸鍍待機(jī)室40 內(nèi)，在移動到上述位置為止的過程中，由于上述的自身機(jī)制，從倒下狀態(tài) 成為豎立狀態(tài)(參照圖7至圖9)。還有，以豎立狀態(tài)的上述第二突出部21b卡在上述第二鉤43a的狀態(tài)， 利用第二直線移送驅(qū)動部43將上述基板固定器21'向基板蒸鍍待機(jī)室40 移送(參照圖10及圖11)。接著，在上述基板固定器21'裝載及安裝于上述基板蒸鍍待機(jī)室40內(nèi) 的上述蒸鍍移送驅(qū)動部50后(此時，將上述蒸鍍移送驅(qū)動部50的位置設(shè) 為左側(cè)邊界位置)，上述蒸鍍移送驅(qū)動部50向自身的機(jī)械性原位置移送。此時，在上述蒸鍍移送驅(qū)動部50的移動中，上述第一突出部21a及 第二突出部21b都通過自身的機(jī)制成為倒下狀態(tài)。還有，上述第二鉤43a向上述閘門閥41側(cè)移送，以免妨礙上述蒸鍍 移送驅(qū)動部50的涂敷作業(yè)有關(guān)的往返運(yùn)動。另外，在通過上述蒸鍍移送驅(qū)動部50向原位置移送時，上述第一突 出部21a及第二突出部21b重新成為豎立狀態(tài)。還有，上述基板固定器21'在目標(biāo)(target)所處的位置通過蒸鍍移送 驅(qū)動部50迸行往返運(yùn)動，同時進(jìn)行蒸鍍，若該蒸鍍結(jié)束，則位于上述多 層基板安裝室10的一側(cè)的上述基板蒸鍍待機(jī)室40的原位置。在上述基板固定器21'向左側(cè)邊界位置移送時，上述第一突出部21a 及第二突出部21b重新成為倒下狀態(tài)(參照圖13)。此時，上述第二鉤43a向右側(cè)移動，達(dá)到欲移動上述蒸鍍移送驅(qū)動部 50上的基板固定器21'的準(zhǔn)備狀態(tài)。若上述基板固定器21，通過上述蒸鍍移送驅(qū)動部50持續(xù)向左側(cè)邊界位 置移動，則上述基板固定器21，的上述第一突出部21a及第二突出部21b 重新成為豎立狀態(tài)(參照圖14)。還有如圖15及圖16所示，若通過上述第二直線移送驅(qū)動部43利用 上述第二鉤43a及上述第二突出部21b的卡住狀態(tài)，使上述基板固定器21' 與上述閘門閥41鄰接，則上述第一突出部21a位于上述多層基板安裝室 10內(nèi)，從倒下狀態(tài)向豎立狀態(tài)變化。此時，上述第一鉤31能夠利用上述第一突出部21a將上述基板固定 器21，向上述多層基板安裝室10的原來位置移送，若到達(dá)原位置，則通過 位置傳感器等各種傳感器達(dá)到蒸鍍作業(yè)結(jié)束的狀態(tài)，由此上述第一鉤31 達(dá)到不再進(jìn)一步移動的停止?fàn)顟B(tài)。從而，本發(fā)明具有如下效果，即能夠通過一次工序?qū)Υ罅康拇笮突?板進(jìn)行蒸鍍，與在每次工序時由于真空被破壞而需要長時間用于除氣 (outgassing)的其他裝置不同，容易大量生產(chǎn)，為了最小化腔室值而將結(jié) 束蒸鍍的基板再次插入樣本固定器安裝部，由于是這種系統(tǒng)，因此，需要 用于除氣的時間較短，能夠節(jié)約制造單價，在對大量基板進(jìn)行涂敷后，不 需要經(jīng)常除去目標(biāo)所處的中央腔室內(nèi)的微粒的ITO涂敷等的單膜或3 5 層左右的薄膜系統(tǒng)制造非常容易。本發(fā)明通過結(jié)合特定的實(shí)施例進(jìn)行圖示及說明，但可以在不脫離附加 的權(quán)利要求范圍表現(xiàn)的發(fā)明思想及領(lǐng)域的限度內(nèi)進(jìn)行各種改造及變更，這 對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是不言而喻的。
權(quán)利要求
1.一種利用多層基板固定器結(jié)構(gòu)的裝載鎖定腔室的薄膜蒸鍍裝置，其包括多層基板固定器安裝室(MSSHR)，其安裝有用于真空的薄膜蒸鍍的多個基板；多層基板固定器(MSSH)，其由各自固定從上述多層基板固定器安裝室安裝的上述基板的多個基板固定器構(gòu)成，且在上述基板固定器的一側(cè)的一定位置分別形成有第一突出部及第二突出部；第一直線移送驅(qū)動部(MUMG)，其從上述多層基板固定器(MSSH)抽出基板固定器，使上述基板固定器向閘門閥(gate valve)移動，且在一側(cè)的一定位置具備第一鉤(first hook)；第二直線移送驅(qū)動部(MUGL)，其使所述基板固定器從上述閘門閥向基板蒸鍍待機(jī)室(LSCS)移動，且在一側(cè)的一定位置具備第二鉤(secondhook)；蒸鍍移送驅(qū)動部，其在上述基板固定器安裝于上述基板蒸鍍待機(jī)室內(nèi)的所述蒸鍍移送驅(qū)動部(SHMU)后，向自身的機(jī)械性原位置(homeposition)移動；以及薄膜蒸鍍腔室(CMS)，其在上述基板固定器在目標(biāo)的位置通過上述蒸鍍移送驅(qū)動部進(jìn)行往返運(yùn)動的過程中，進(jìn)行蒸鍍作業(yè)。
2. 根據(jù)其權(quán)利要求1所述的利用多層基板固定器結(jié)構(gòu)的裝載鎖定腔 室的薄膜蒸鍍裝置，其中，上述直線移送驅(qū)動部(MUML)通過步進(jìn)電動機(jī)或伺服電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動。
3. 根據(jù)其權(quán)利要求1所述的利用多層基板固定器結(jié)構(gòu)的裝載鎖定腔 室的薄膜蒸鍍裝置，其中，上述第一突出部及第二突出部包括配備在下端的彈性彈簧、和棒形 狀突起，所述突起通過從上述彈性彈簧繃緊連接的線與上述彈性彈簧的上 端連接。
4. 根據(jù)其權(quán)利要求3所述的利用多層基板固定器結(jié)構(gòu)的裝載鎖定腔 室的薄膜蒸鍍裝置，其中，在上述蒸鍍移送驅(qū)動部的上端的一定位置形成的突起位于上述第一 突出部及第二突出部的各下端的情況下，被上述彈性彈簧加壓而成為倒下 (down)狀態(tài)，在從上述突起的位置脫離的情況下，解除上述彈性彈簧的 加壓，成為豎立(up)狀態(tài)。
5. 根據(jù)其權(quán)利要求1所述的利用多層基板固定器結(jié)構(gòu)的裝載鎖定腔 室的薄膜蒸鍍裝置，其中，上述第一鉤及第二鉤可向前后方向移動。
6. 根據(jù)其權(quán)利要求1所述的利用多層基板固定器結(jié)構(gòu)的裝載鎖定腔 室的薄膜蒸鍍裝置，其中，上述基板固定器在蒸鍍結(jié)束后，位于上述基板蒸鍍待機(jī)室的原位置 (home position )。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，提供在對大量基板進(jìn)行涂敷后，不需要經(jīng)常除去目標(biāo)所處的中央腔室內(nèi)的微粒的ITO涂敷等的單膜或3～5層左右的薄膜系統(tǒng)制造非常容易的利用多層基板固定器結(jié)構(gòu)的裝載鎖定腔室的薄膜蒸鍍裝置。該裝置包括多層基板固定器安裝室(MSSHR)，其安裝有用于真空的薄膜蒸鍍的多個基板；多層基板固定器(MSSH)，其由各自固定從上述多層基板固定器安裝室安裝的上述基板的多個基板固定器構(gòu)成，且在上述基板固定器的一側(cè)的一定位置分別形成有第一突出部及第二突出部；第一直線移送驅(qū)動部(MUMG)；第二直線移送驅(qū)動部(MUGL)；蒸鍍移送驅(qū)動部；以及薄膜蒸鍍腔室(CMS)。
文檔編號C23C14/24GK101403090SQ200710305718
公開日2009年4月8日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月5日
發(fā)明者李彰熙, 趙相振, 金學(xué)魯 申請人:韓國原子力研究院