Установка для нанесения покрытия на подложку и модуль для этой установки

Изобретение относится к установке для нанесения покрытия на подложку и может найти применение при производстве экранов дисплеев. Установка содержит напылительную камеру модульной конструкции. Каждый модуль 1 состоит из секции камеры 2, первой стойки 3, подвижно установленной в секции камеры 2 или на ней, и второй стойки 4, подвижно установленной на первой стойке 3. В то время как на первой стойке 3 расположены катоды, вторая стойка 4 служит крышкой, на которой расположены насосы для создания вакуума в напылительной камере. Стойки 3 и 4 могут смещаться вбок от секции камеры 2 на такое расстояние, что между компонентами модуля образуются пространства 11а, 11b, в которых может поместиться человек. Тем самым компоненты машины становятся легко доступными, например, для производства работ по техническому обслуживанию. Работы могут производиться одновременно на катодах и внутри камеры. 2 н. и 30 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к установке или машине для нанесения покрытия на подложку, состоящей из напылительной камеры и модуля для установки для нанесения покрытия на подложку.

Уровень техники

В известных машинах для нанесения покрытий при производстве плоских экранов, цветовых фильтров, дисплеев и т.п. подложки размещаются с помощью известных зажимных приспособлений на алюминиевой пластине и пропускаются через машину для нанесения покрытия, состоящей из нескольких камер.

Для выполнения работ по техническому обслуживанию и чистке стенка камеры удаляется или разбирается. Затем может быть произведена чистка камеры и замена мишени. Тем временем машина простаивает. Простои могут быть довольно продолжительными, поскольку доступ внутрь камеры затруднен и неудобен.

Между отдельными напылительными камерами расположены насосные отделения, предназначенные для откачки камер. Из-за такой конструкции известные машины имеют довольно большую длину.

Раскрытие изобретения

Одна из задач настоящего изобретения состоит в создании установки для нанесения покрытия и предназначенного для нее модуля, в которой выполнять работы по техническому обслуживанию изнашиваемых частей будет проще, а продолжительность простоев сократится.

Эта задача решается посредством установки для нанесения покрытия на подложку в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения и модулем для машины для нанесения покрытия на подложку в соответствии с пунктом 18.

Предлагаемая изобретением установка для нанесения покрытия на подложку содержит напылительную камеру модульной конструкции, в которой один модуль состоит из секции камеры, передвижной первой стойки, установленной в секции камеры или на ней, и передвижной второй стойки, установленной на первой стойке. Установка используется, например, для нанесения покрытия на прозрачную подложку, в особенности, для изготовления экранов дисплеев.

В установке для нанесения покрытия могут в зависимости от потребности устанавливаться друг за другом несколько модулей. Технологические процессы, выполняемые в модулях, могут быть одинаковыми или различными. Модульная структура позволяет осуществлять гибкое расположение или гибкую сборку установок. Однако в границах изобретения возможно также применение лишь одного модуля в качестве части напылительной камеры или в качестве целой напылительной камеры.

Стойки можно выводить из откачиваемой секции камеры или смещать от нее. Кроме того, их можно отсоединять друг от друга. Первая стойка фактически расположена между секцией камеры и второй стойкой. Таким образом, образуется структура типа сэндвич.

Для выполнения работ по техническому обслуживанию сначала наружная стойка удаляется от первой стойки и от напылительной камеры. Или же можно обе стойки, не разъединяя их, отодвинуть от секции камеры. Затем первая стойка отодвигается от секции камеры, или стойки разделяются, и одна из стоек отодвигается от другой. Этим путем между секцией камеры и первой стойкой и/или между первой и второй стойками образуются пространства для технического обслуживания, доступные для персонала.

Поскольку стойки можно отделять от секции камеры, между компонентами модуля могут быть образованы области, доступные для персонала. В результате облегчается доступ к отдельным компонентам модуля, то есть к секции камеры, первой стойке, второй стойке. В особенности, может быть обеспечен одновременный доступ к напылительной камере и катодам, например, для технического обслуживания. Так, например, чисткой и техническим обслуживанием машины могут одновременно заниматься две бригады, когда одна бригада работает в свободном пространстве между первой стойкой и секцией камеры, вторая бригада имеет доступ в пространство между второй стойкой и первой стойкой. Первая бригада занимается чисткой напылительной камеры, в особенности находящихся внутри заслонок и других устройств, в то время как вторая бригада занимается катодами. Этим путем удается значительно сократить простои, связанные с техническим обслуживанием и чисткой.

Первая стойка предпочтительно установлена с возможностью бокового смещения от секции камеры, а вторая стойка установлена с возможностью бокового смещения от первой стойки. Под термином "боковое смещение" подразумевается направление, перпендикулярное направлению транспортировки подложки и, соответственно, продольной оси установки в целом.

Вторая стойка предпочтительно выполнена с возможностью закрытия бокового отверстия в секции камеры.

Предусмотрено по меньшей мере одно технологическое устройство, размещенное на первой стойке.

К возможным технологическим устройствам относятся, например, распылительные катоды, но также оборудование для других процессов, таких как термовакуумное испарение. Кроме устройств, непосредственно осуществляющих технологический процесс, на первой стойке могут устанавливаться системы охлаждения для катодов и заслонок, подключения для рабочей среды, оборудование для катодов (экраны заслонок), перегородки для разделения отдельных катодов, приводы вращающихся катодов и т.д. Электричество, охлаждающая вода и технологический газ могут подаваться через соответствующие присоединения на стойке. Основная идея изобретения состоит в том, чтобы наиболее логичным образом разместить возможные компоненты на модулях, чтобы эти компоненты были легко доступны, удобны для обслуживания, и к ним можно было непосредственно подавать энергию и технологический газ.

К технологическим устройствам относится по меньшей мере один распылительный катод.

К технологическим устройствам относится в частности по меньшей мере один планарный катод и/или по меньшей мере один вращающийся катод.

Несколько технологических устройств могут быть установлены на первой стойке рядом друг с другом.

Технологические устройства могут располагаться в общем технологическом пространстве в напылительной камере. Преимущество такого решения состоит в компактности конструкции. Можно расположить много катодов, например, типа ITO (катоды из оксидов индия и олова) в первой стойке.

Однако первая стойка может быть выполнена и так, что по меньшей мере два технологических устройства или по меньшей мере две группы технологических устройств в напылительной камере разделяются между собой промежуточным элементом, размещенным на первой стойке. В случае разделенных между собой катодов для каждого катода может быть предназначен один определенный насос или группа насосов, расположенных на крышке позади катодов. Назначение отдельного насоса или группы насосов для каждого катода особенно предпочтительно, так как позволяет регулировать подачу газа к каждому катоду отдельно. Хотя, как правило, одинаковые катоды, такие как ITO катоды, применяются в общей технологической камере, предлагаемое решение позволяет применять различные катоды, поскольку вокруг разделенных катодов можно создавать специальную атмосферу.

Установка предпочтительно оборудована насосным устройством для создания вакуума в напылительной камере с помощью насосов, причем по меньшей мере один из насосов расположен на второй стойке. Распределение напылительных компонентов по трем частям модуля производится с учетом различных факторов, таких как подача энергии или удобство доступа для технического обслуживания. Размещение насосов на второй стойке, например, на крышке позволяет уменьшить общую длину машины, так как при этом не нужны насосные отсеки, устанавливаемые последовательно с напылительными камерами. В предлагаемом варианте насосы располагаются позади катодов.

Первая стойка и/или вторая стойка предпочтительно выполнены в виде тележек или кареток, установленных с возможностью бокового выведения из секции камеры, или в виде тележек или кареток, установленных с возможностью бокового смещения от секции камеры.

Предпочтительно предусмотрены средства для направления первой и/или второй стойки при их выведении из секции камеры или смещения от секции камеры и/или введении в секцию камеры или смещении к секции камеры.

Средства, направляющие стойки, предпочтительно выполнены таким образом, что первая стойка, выводимая из секции камеры, может быть отведена от секции камеры на такое расстояние, что между первой стойкой и секцией камеры образуется пространство, достаточное для прохода человека.

Средства, направляющие стойки, могут быть выполнены так, что вторая стойка, смещаемая от первой стойки, может быть отведена от первой стойки на такое расстояние, что между первой стойкой и второй стойкой образуется пространство, достаточное для прохода человека.

Секция камеры может быть снабжена по существу вертикальными отверстиями для транспортировки подлежащей покрытию подложки через секцию камеры. Однако изобретение в принципе не ограничено вертикальным расположением подложек, поскольку принцип изобретения применим также и к горизонтальному расположению.

Технологические устройства предпочтительно располагаются по существу вертикально, в особенности на первой стойке. Однако по вышеупомянутым причинам иное расположение катодов в соответствии с требованиями также возможно.

Установка может включать в себя по меньшей мере два модуля, симметрично расположенных относительно продольной оси. Такое решение предпочтительно для машин со станцией поворота для уменьшения общей длины машины.

Предлагаемый в изобретении модуль для нанесения покрытия на подложку состоит по меньшей мере из напылительной камеры, передвижной первой стойки, установленной в секции камеры или на ней, и передвижной второй стойки, установленной на первой стойке.

В частных случаях модуль характеризуется описанными выше признаками.

Краткое описание чертежей

Прочие задачи и преимущества изобретения вытекают из нижеследующего описания конкретных вариантов осуществления со ссылками на чертежи, где

фиг.1 представляет трехмерное изображение модуля установки для нанесения покрытия на подложку в соответствии с изобретением;

фиг.2 представляет схематическое изображение установки в плане;

фиг.3 представляет вид двух модулей в плане; и

фиг.4 представляет трехмерное изображение модуля согласно изобретению.

Осуществление изобретения

На фиг.1 представлено трехмерное изображение модуля 1 установки (машины) для нанесения покрытия в соответствии с изобретением. Модуль 1 состоит из камеры или секции камеры 2, промежуточной стойки 3, в которой расположены катоды, и стойки 4 в виде крышки.

С обеих сторон секции камеры 2 предусмотрены отверстия 7 для транспортировки подложек в вертикальном положении через секцию камеры 2.

Напылительная камера в этом примере имеет симметричную конструкцию, так как модуль предназначен для применения в машине для нанесения покрытия со станцией поворота. Соответственно, секция камеры 2 имеет отверстия 8, симметричные относительно отверстий 7. Стрелки указывают направление, в котором перемещаются подложки. Перегородка 9 разделяет симметричные сегменты секции камеры 2.

В секции камеры 2 в основном расположены приводы для подложки и датчики. Кроме того, перед задней стенкой камеры или перегородкой 9 расположены экраны и/или нагреватели.

Промежуточная стойка 3 выполнена в данном примере в виде тележки, которая может перемещаться относительно секции камеры 2. Стойку 3 можно перемещать, по меньшей мере, между рабочим положением, при котором она вдвинута в секцию камеры 2 или придвинута к секции камеры 2, и ремонтным положением, изображенным на фиг.1. При смещении стойки 3 вбок от секции камеры 2 освобождается пространство 11 для обслуживания, доступное для прохода для персонала, благодаря чему можно удобно и просто выполнять работы по техническому обслуживанию в секции камеры 2 и на компонентах, расположенных на стойке 3, например, замену мишеней. Из пространства 11 технического обслуживания возможен доступ как внутрь секции камеры 2, так и к стойке 3.

На промежуточной стойке 3 в основном расположены катоды (на фиг.1 они не показаны). В данном примере катоды отделены друг от друга перегородками 10 на стойке 3. Кроме катодов на стойке расположены заслонки, система охлаждения для катодов и заслонок и присоединения для рабочей среды. Присоединения для рабочей среды могут быть расположены, например, в днище стойки 3. Оборудование катодов (экраны заслонок) может содержать другие перегородки 10 для разделения отдельных катодов между собой, а также привод в том случае, если применяются вращающиеся катоды. Присоединения для подачи электроэнергии могут быть расположены, например, на верху стойки 3 так, чтобы для выполнения технического обслуживания не требовалось отсоединять питающие линии.

Крышка 4 также выполняется в виде тележки и может перемещаться относительно первой стойки 3 независимо от нее. Это значит, что стойка 3 и крышка 4 могут сдвигаться друг относительно друга, так что при этом освобождается дополнительное пространство 11b для технического обслуживания. В ремонтном положении образуется пространство 11b, доступное для персонала, из которого открывается доступ к компонентам, расположенным на стойке 3, и к компонентам, расположенным на крышке 4.

Крышка 4, на которой в основном расположены турбомолекулярные насосы вакуумной системы (не показанные на фиг.1), может отделяться от промежуточной стойки 3. Стойка 3 и крышка 4 могут перемещаться независимо друг от друга по направляющим 12.

В рабочем положении стойка 3 и крышка 4 придвинуты к секции камеры 2. Крышка 4 закрывает отверстие в боковой стенке секции камеры 2 или отверстия в стойке 3. На чертеже показана эта многослойная структура модуля 1.

На фиг.2 схематически показана конструкция произвольной машины для нанесения покрытия, описанной выше. Машина содержит камеру 13, расположенную выше по ходу процесса перед напылительной камерой 14, напылительную камеру 14, следующую за ней камеру 15 и станцию поворота 16. Подложки 17 проходят через камеры 13, 14 и 15 к станции поворота 16, поворачиваются на станции поворота на 180° и транспортируются через машину в обратном направлении. Вся машина выполнена в основном зеркально симметрично относительно продольной оси машины. При этом возможен как непрерывный, так и стационарный процесс напыления и, как вертикальная, так и горизонтальная транспортировка подложки.

Нагреватели 21 расположены внутри камер 13, 14 и/или 15. Напылительная камера 14 имеет разделительные клапаны 22 в местах перехода к камерам 13 и 15. С помощью разделительных клапанов можно разгерметизировать отдельные камеры, например, для технического обслуживания, в то время как остальные камеры могут оставаться под вакуумом.

Напылительная камера 14, которая содержит секцию камеры 2 в рассматриваемом примере, может быть оснащена различными катодными устройствами. Они показаны в нижней части фиг.2.

Промежуточная стойка 3а, изображенная слева, содержит вращающиеся катоды 5а, а промежуточная стойка 3b, изображенная в центре, содержит планарные катоды 5b. Стойка 3c, изображенная справа, содержит планарные катоды 5с, отделенные друг от друга, причем для каждого катода предназначен отдельный насос 18. Крышка 4с содержит канал 19, а стойка 3с содержит каналы 20, через которые производится откачка напылительной камеры. Через каналы 20 каждый катод может соединяться со своим насосом. Между катодами расположены перегородки 10. Благодаря тому, что для каждого катода 5с предназначен отдельный насос 18, упрощается индивидуальная регулировка подачи газа к каждому катоду 5с.

Катоды 5а, 5b, 5с сосредоточены в стойках 3а, 3b, 3с. Они могут быть предназначены для одного и того же или для различных процессов. При различных процессах могут быть также предусмотрены различные модули 1, устанавливаемые друг за другом и встроенные в общую машину.

В крышках 4а, 4b и 4с, служащих для уплотнения напылительных камер, располагаются в основном только насосы 18.

На фиг.3 показаны два модуля 1, в которых промежуточная стойка 3 и крышка 4 отодвинуты от секции камеры 2 в двух различных ремонтных положениях.

Промежуточные стойки 3 и крышка 4 могут перемещаться под прямым углом относительно транспортировки подложек 17. Для работы машины стойки 3 и крышки 4 придвигаются к секции камеры 2.

В модуле 1, изображенном слева, образованы два ремонтных пространства 11а и 11b, в данном примере между секцией камеры 2 и стойкой 3 и между стойкой 3 и крышкой 4. При этом можно одновременно работать из пространства 11b на катодах, расположенных на стойке 3, а из пространства 11а - на компонентах, расположенных внутри камеры.

В положении стойки 3 и крышки 4, изображенном справа, образовано одно большое пространство 11а.

На фиг.4 ясно видна многослойная структура модуля 1 с секцией камеры 2, промежуточной стойкой 3 с расположенными в ней катодами 5 и крышкой 4, на которой установлены турбомолекулярные насосы 18.

Из чертежа понятна структура передвижных компонентов в виде стойки 3 и крышки 4 модуля, выполненный в виде тележек, каждую из которых можно перемещать по направляющим 12.

1. Установка для нанесения покрытия на подложку, содержащая напылительную камеру, отличающаяся тем, что напылительная камера выполнена модульной и включает в себя модуль (1), содержащий секцию (2) камеры, передвижную первую стойку (3), установленную в секции (2) камеры или на ней, и передвижную вторую стойку (4), установленную на первой стойке (3).

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что первая стойка (3) установлена с возможностью бокового смещения от секции (2) камеры, а вторая стойка (4) установлена с возможностью бокового смещения от стороны первой стойки (3).

3. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что вторая стойка (4) выполнена с возможностью закрытия бокового отверстия в секции (2) камеры.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере одно технологическое устройство (5), размещенное на первой стойке (3).

5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что технологическое устройство (5) представляет собой по меньшей мере один распылительный катод (5а, 5b, 5с).

6. Установка по п.4 или 5, отличающаяся тем, что технологическое устройство (5) представляет собой по меньшей мере один планарный катод (5b, 5с) и/или по меньшей мере один вращающийся катод (5а).

7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что на первой стойке (3) установлены рядом друг с другом несколько технологических устройств (5).

8. Установка по п.7, отличающаяся тем, что технологические устройства (5) расположены в общем технологическом пространстве в напылительной камере.

9. Установка по п.7, отличающаяся тем, что первая стойка (3) выполнена таким образом, что по меньшей мере два технологических устройства (5) или по меньшей мере две группы технологических устройств (5) в напылительной камере отделены друг от друга промежуточным элементом (10), расположенным на первой стойке (3).

10. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит насосное устройство с насосами (18) для создания вакуума в напылительной камере, причем по меньшей мере один из насосов (18) установлен на второй стойке (4).

11. Установка по п.1, отличающаяся тем, что первая стойка (3) и/или вторая стойка (4) выполнены в виде тележек или кареток, установленных с возможностью бокового выведения из секции камеры (2), или в виде тележек или кареток, установленных с возможностью бокового смещения от секции камеры (2).

12. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит средства (12) для направления первой и/или второй стойки (3, 4) при их выведении из секции камеры (2) или смещения от секции камеры (2) и/или введении в секцию камеры (2) или смещении к секции камеры (2).

13. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит средства (12) для направления стоек (3, 4), выполненные таким образом, что первая стойка (3), выводимая из секции камеры (2), может быть отведена от секции камеры (2) на такое расстояние, что между первой стойкой (3) и секцией камеры (2) образуется пространство (11а), достаточное для прохода человека.

14. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит средства (12) для направления стоек (3, 4), выполненные таким образом, что вторая стойка (4), смещаемая от первой стойки (3), может быть отведена от первой стойки (3) на такое расстояние, что между первой стойкой (3) и второй стойкой (4) образуется пространство (11b), достаточное для прохода человека.

15. Установка по п.1, отличающаяся тем, что секция камеры (2) снабжена, по существу, вертикальными отверстиями (7) для транспортировки подлежащей покрытию подложки (17) через секцию камеры (2).

16. Установка по п.4, отличающаяся тем, что технологические устройства (5) расположены на первой стойке (3), по существу, вертикально.

17. Установка по п.1, отличающаяся тем, что включает в себя дополнительный модуль (1), при этом модули расположены симметрично относительно продольной оси.

18. Модуль для установки для нанесения покрытия на подложку, содержащий по меньшей мере секцию камеры (2), передвижную первую стойку (3), установленную в секции камеры (2) или на ней, и передвижную вторую стойку (4), установленную на первой стойке (3).

19. Модуль по п.18, отличающийся тем, что первая стойка (3) установлена с возможностью бокового смещения от секции камеры (2), а вторая стойка (4) установлена с возможностью бокового смещения от первой стойки (3).

20. Модуль по п.18 или 19, отличающийся тем, что вторая стойка (4) выполнена с возможностью закрытия бокового отверстия в секции камеры (2).

21. Модуль по п.18, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере одно технологическое устройство (5), размещенное на первой стойке (3).

22. Модуль по п.21, отличающийся тем, что технологическое устройство (5) представляет собой по меньшей мере один распылительный катод (5а, 5b, 5с).

23. Модуль по п.21 или 22, отличающийся тем, что технологическое устройство (5) представляет собой по меньшей мере один планарный катод (5b, 5с) и/или по меньшей мере один вращающийся катод (5а).

24. Модуль по п.18, отличающийся тем, что на первой стойке (3) установлены рядом друг с другом несколько технологических устройств (5).

25. Модуль по п.24, отличающийся тем, что первая стойка (3) выполнена таким образом, что по меньшей мере два технологических устройства (5) или по меньшей мере две группы технологических устройств (5) отделены друг от друга промежуточным элементом (10), расположенным на первой стойке (3).

26. Модуль по п.18, отличающийся тем, что на второй стойке (4) установлен по меньшей мере один насос (18) насосного устройства для создания вакуума.

27. Модуль по п.18, отличающийся тем, что первая стойка (3) и/или вторая стойка (4) выполнены в виде тележек или кареток, установленных с возможностью бокового выведения из секции камеры (2), или в виде тележек или кареток, установленных с возможностью бокового смещения от секции камеры (2).

28. Модуль по п.18, отличающийся тем, что он выполнен со средствами (12) для направления первой и/или второй стойки (3, 4) при их выведении из секции камеры (2) или смещения от секции камеры (2) и/или введении в секцию камеры (2) или смещении к секции камеры (2).

29. Модуль по п.18, отличающийся тем, что первая стойка (3) выполнена с возможностью отведения от секции камеры (2) на такое расстояние, что между первой стойкой (3) и секцией камеры (2) образуется пространство (11а), достаточное для прохода человека.

30. Модуль по п.18, отличающийся тем, что вторая стойка (4) выполнена с возможностью отведения от первой стойки (3) на такое расстояние, что между первой стойкой (3) и второй стойкой (4) образуется пространство (11b), достаточное для прохода человека.

31. Модуль по п.18, отличающийся тем, что секция камеры (2) снабжена, по существу, вертикальными отверстиями (7) для транспортировки подлежащей покрытию подложки (17) через секцию камеры (2).

32. Модуль по п.21, отличающийся тем, что технологические устройства (5) расположены на первой стойке (3), по существу, вертикально.