CN101315877A - 基板处理系统以及基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板处理系统和基板处理装置，能够不产生微粒而使等离子体均匀地分布在收容室内的空间。该基板处理系统(10)包括三个等离子体处理装置(13)和相对于各等离子体处理装置(13)对玻璃基板(G)进行搬入搬出的搬送室(11)，各等离子体处理装置(13)具有用于收容基板(G)的长方体形状的腔室(18)，腔室(18)只有侧壁(18a)与搬送室(11)相接，在所述侧壁(18a)上开设有与搬送室(11)连通的搬送口(31)，在与侧壁(18a)相对的侧壁(18b)上开设有开口部(32)，搬送口(31)的开口形状与开口部(32)的开口形状相同。

Description

基板处理系统以及基板处理装置
技术领域
本发明涉及基板处理系统以及基板处理装置，特别是涉及具有对液晶显示器用的基板实施等离子体处理的基板处理装置的基板处理系统。
背景技术
对于对FPD(Flat Panel Display：平板显示器)用的玻璃基板实施蚀刻处理的等离子体处理装置60(基板处理装置)而言，如图6所示，其包括：用于收容玻璃基板(以下简称为“基板”)G的腔室61(收容室)；用于载置该基板G并且与高频电源连接的下部电极62；以及兼用作与该下部电极62相对的上部电极的喷淋头63。在该等离子体处理装置60中，利用高频电场使供给至腔室61内空间的处理气体激励从而产生等离子体，利用该等离子体对基板G实施蚀刻处理。在该等离子体处理装置60中，当进行蚀刻处理时，高频电流按照：高频电源→下部电极62→腔室61内空间的等离子体→喷淋头63→腔室61侧壁→高频电源→接地的路径流动。
通常，基板处理系统(图未示出)具有以组群状配置的多个等离子体处理装置60以及相对于各等离子体处理装置60进行基板G的搬入搬出的搬送室，但是，因为近阶段的FPD用基板变得非常大，因此等离子体处理装置60中的腔室61也变大，其结果，导致基板处理系统在工厂中所占的专有面积变大。
另一方面，为了能够实现在工厂中有效地配置基板处理系统，而优选减小基板处理系统的专有面积，而且，还优选尽可能地使等离子体处理装置60的腔室61小型化。因此，腔室61的形状与作为矩形板部件的基板G的形状相吻合为长方体状。
然而，虽然在腔室61的一个侧壁上开设有用于搬入搬出基板G的搬入搬出口64，但是在与该搬入搬出口64相对的侧壁上并没有设置有开口部，所以，腔室61内的空间形成为非对称形状。因此，因为等离子体易于等方扩散，所以当腔室61内的空间为非对称形状时，等离子体难以在腔室61内的空间均匀地分布。若等离子体没有在腔室61内的空间均匀地分布，则难以均匀地对基板G实施蚀刻处理。
因此，开发出下述的等离子体处理装置，即，在腔室内设置有能够自如封闭搬入搬出口的可动绝缘板(屏蔽环)，利用该可动绝缘板封闭搬入搬出口，使腔室内空间成为对称形状(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开平8-20879
但是，腔室内的空间中的等离子体的分布受到流过腔室侧壁的高频返回电流的路径分布(以下简称为“电流路径分布”)的影响。因此，在腔室内的空间中，为了使等离子体均匀分布，不光需要使腔室内的空间成为对称形状，而且还有必要使流过腔室侧壁的电流路径分布变得均匀，至少需要使相对的两个侧壁的电流路径分布成为对称。
然而，在专利文献1所涉及的等离子体处理装置中，因为使用可动绝缘板，所以可动绝缘板和腔室61的侧壁不能够稳定地电气接触，流过可动绝缘板的高频返回电流不稳定。其结果，具有下述的问题，即，搬入搬出口64的侧壁的电流路径分布和与该侧壁相对的侧壁的电流路径分布不对称。因此，依然存在有在腔室内的空间等离子体分布不均匀的问题。
此外，当可动绝缘板移动时，还存在因移动的冲击导致侧壁的附着物被剥离，从而产生微粒的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基板处理系统和基板处理装置，其能够不产生微粒而使等离子体均匀地分布在收容室内的空间。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种基板处理系统，其包括多个基板处理装置以及相对于各上述基板处理装置对矩形基板进行搬入搬出的搬送室，至少一个上述基板处理装置具有用于收容上述基板的正方体形状或者长方体形状的收容室，并且对上述基板实施等离子体处理，上述收容室只有一个侧壁与上述搬送室相接(连接)，在上述一个侧壁上开设有与上述搬送室连通的第一开口部，该基板处理系统的特征在于：在与上述一个侧壁相对的另一侧壁上开设有第二开口部。
本发明的第二方面提供一种基板处理系统，其特征在于：在上述第一方面的基板处理系统中，上述第一开口部的开口形状与上述第二开口部的开口形状相同。
本发明的第三方面提供一种基板处理系统，其特征在于：在上述第一或者第二方面的基板处理系统中，上述第二开口部由设置在上述收容室外侧的板状部件所覆盖。
本发明的第四方面提供一种基板处理系统，其特征在于：在上述第三方面的基板处理系统中，上述板状部件为透明状态。
本发明的第五方面提供一种基板处理系统，其特征在于：在上述第一至第四方面中任一方面所述的基板处理系统中，上述多个基板处理装置以组群状配置在上述搬送室的周围。
本发明的第六方面提供一种上述的基板处理系统，其特征在于：在上述第一至第四方面中任一方面所述的基板处理系统中，上述多个基板处理装置互相平行配置。
为了实现上述目的，本发明的第七方面提供一种基板处理装置，其具有用于收容矩形基板的正方体形状或者长方体形状，并且对上述基板实施等离子体处理，上述收容室只有一个侧壁与搬入搬出上述基板的上述搬送室相接，在上述一个侧壁上开设有与上述搬送室连通的第一开口部，该基板处理装置的特征在于：在与上述一个侧壁相对的另一侧壁上开设有第二开口部。
根据本发明的第一方面所述的基板处理系统以及第七方面所述的基板处理装置，在正方体状或者长方体状的收容室中，因为在与开设有第一开口部的一个侧壁相对的另一个侧壁上开设有第二开口部，因此能够使收容室内空间成为对称形状，并且能够使流过互相相对的一个侧壁和另一个侧壁的高频返回电流的路径分布对称。此外，还没有必要使用可动绝缘板。因此，能够不产生颗粒而使等离子体在收容室内空间中均匀分布。
根据本发明的第二方面所述的基板处理系统，因为第一开口部的开口形状与第二开口部的开口形状相同，所以能够使收容室内的空间可靠地成为对称形状，能够可靠地使流过互相相对的一个侧壁以及另一个侧壁的高频返回电流地路径分布对称。
根据本发明的第三方面的基板处理系统，因为第二开口部由设置在收容室外侧的板状部件所覆盖，所以能够从外部简便并且可靠地遮断收容室内。
根据本发明的第四方面的基板处理系统，因为覆盖第二开口部的板状部件是透明状态的，所以能够经由该板状部件来观测收容室内的状况。
根据本发明的第五方面的基板处理系统，因为多个基板处理装置在搬送室的周围以组群状配置，因此能够有效地向各基板处理装置搬送基板，从而能够提高基板的等离子体处理效率。
根据本发明第六方面的基板处理系统，因为多个基板处理装置互相平行配置，所以能够容易增设基板处理装置。
附图说明
图1是简要表示本发明的实施方式所涉及的基板处理系统的结构的平面图。
图2是简要表示图1中的等离子体处理装置的结构的纵截面图。
图3是简要表示图1中的等离子体处理装置的结构的水平截面图。
图4是表示图2中的腔室的与搬送室连接一侧的侧壁以及与该侧壁相对的侧壁的高频返回电流(return current)的路径分布图。
图5是简要表示适用于本发明的基板处理系统的结构的平面图。
图6是简要表示现有技术的等离子体处理装置的结构的纵截面图。
标号说明
G：玻璃基板；10：基板处理系统；11：搬送室；13：等离子体处理装置；18：腔室；18a、18b：侧壁；31：搬送口；32：观测口；33封闭板
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
首先，对本发明的实施方式所涉及的基板处理系统进行说明。
图1是简要表示本发明的实施方式所涉及的基板处理系统的结构的平面图。该基板处理系统是用于对FPD用的玻璃基板实施蚀刻处理的多腔室类型的基板处理系统。
在图1中，基板处理系统10包括：配置在中央的搬送室11；与该搬送室11连接的负载锁定室12；在搬送室11的周围以组群状配置的3个等离子体处理装置13(基板处理装置)；在与搬送室11相反一侧，与负载锁定室12连接的臂支撑台14；以及与该臂支撑台14的两肋(侧部)连接的两个盒体15。
一方的盒体15用于收容多个未处理的玻璃基板(以下简称为“基板”)G，另一方的盒体15用于收容多个处理完的基板G。在臂支撑台14上配置有搬送臂16，该搬送臂16从一方的盒体15中取出未处理的基板G并将其搬入至负载锁定室12，并且从负载锁定室12取出处理完的基板G并将其搬入至另一方的盒体15中。
各等离子体处理装置13对基板G实施蚀刻处理，搬送室11通过内置的搬送臂(图未示出)相对于各等离子体处理装置13进行基板G的搬入搬出。负载锁定室12具有用于暂时载置基板G的缓冲设备(图未示出)，搬送臂16以及搬送室11的搬送臂通过将基板G载置在缓冲设备中或者将基板G从缓冲设备中取出来进行基板G的交替。搬送室11以及负载锁定室12的任意一个内部均能够进行减压。
此外，在搬送室11和各等离子体处理装置13之间、搬送室11和负载锁定室12之间、以及负载锁定室12和其外侧的大气氛围之间，设置有隔开这些连通路的门阀17。各门阀17能够自由开闭，并且能够以密封气体的方式(气密地)密封各连通路。
图2是简要表示图1中的等离子体处理装置的结构的纵截面图。图3是简要表示图1中的等离子体处理装置的结构的水平截面图。
在图2和图3中，等离子体处理装置13具有用于收容基板G的长方体形状的腔室18(收容室)。该腔室18由铝构成，腔室18的内壁由经过氧化铝膜处理法处理过的铝(alumite：表面钝化铝)所覆盖。
在腔室18的顶部配置有矩形平板状的喷淋头19，在喷淋头19的内部设置有缓冲室20。该缓冲室20与处理气体导入管21连接。此外，喷淋头19具有连通缓冲室20内以及腔室18内的多个气体孔22。处理气体导入管21与处理气体供给装置23连接，该处理气体供给装置23通过处理气体导入管21向缓冲室20导入处理气体。喷淋头19通过气体孔22向喷淋头19以及后述的下部电极25之间的空间(以下称为“处理空间S”)供给导入至缓冲室20的处理气体。此外，喷淋头19通过周边绝缘部件24与腔室18的顶部相结合，并且通过导电板40与腔室18的顶部电气连接。由此，喷淋头19被用作上部电极。其中，作为处理气体，例如使用含有卤素的气体，具体而言，使用由卤素化合物构成的气体、氧气以及氩气等。
在腔室18的底部配置有兼用作载置基板G的载置台的矩形的下部电极25。该下部电极25与喷淋头19相对，并且由下部绝缘部件26所支撑。在腔室18的壁内、下部电极25内设置有制冷流路(图未示出)，通过该制冷流路中流动的制冷剂将上述部件保持在规定温度。
下部电极25通过匹配电路27以及导电路28与高频电源29连接。高频电源29向下部电极25供给规定的高频电力，例如13.56MHz的高频电力。在本实施方式中，喷淋头19以及下部电极25分别相当于阳极电极以及阴极电极。
腔室18的底部与排气路30连接，该排气路30与图未示出的排气装置例如涡轮分子泵或者干式泵连接。排气装置通过排气路30对腔室18内进行排气减压。
在等离子体处理装置13中，通过从下部电极25向处理空间S供给高频电力而产生高频电场，由此，在该处理空间S中，使从喷淋头19供给的处理气体激励从而产生高密度的等离子体，通过该等离子体对基板G实施蚀刻处理。此时，高频返回电流按照：高频电源29→匹配电路27→下部电极25→处理空间S的等离子体→喷淋头19→腔室18的侧壁→高频电源29→接地的路径流动。
其中，对于等离子体处理装置13的各构成部件的动作而言，是通过等离子体处理装置13所具有的控制部(图未示出)的CPU根据与蚀刻处理对应的程序而被控制。
在等离子体处理装置13中，在腔室18的、通过门阀17与搬送室11连接一侧的侧壁18a上，贯通该侧壁18a而开设有与搬送室11连通的搬送口31(第一开口部)。搬送口31的大小被设定为被载置在搬送臂上从搬送室11搬入的基板G不会与其接触，具体而言，其宽度例如大约为2.0m，高度大约为0.1m。
此外，在与侧壁18a相对侧壁18b上，开设有开口形状与搬送口31相同的开口部32(第二开口部)，该开口部32贯通侧壁18b。由此，腔室18内的空间呈对称形状。开口部32由设置在腔室18的外侧的、例如由构成门阀17的金属部件构成的板状的封闭板33所覆盖。
图4是表示图2中的腔室的与搬送室连接一侧的侧壁以及与该侧壁相对的侧壁的高频返回电流的路径分布图。
如上所述，当对基板G实施蚀刻处理时，在腔室18的侧壁高频返回电流流过，但是在与搬送室11连接的一侧的侧壁18a，高频返回电流没有流到搬送口31，因此，高频返回电流的路径(箭头所示)以避开搬送口31的方式分布。此外，在与侧壁18a相对的侧壁18b，因为高频返回电流不流向开口部32，所以，高频返回电流的路径(箭头所示)以避开开口部32的方式分布。此处，因为开口部32的开口形状与搬送口31的开口形状相同，所以侧壁18b的高频返回电流的路径分布与侧壁18a的高频返回电流的路径分布对称。
根据本实施方式的基板处理系统10，在等离子体处理装置13所具有的长方体状的腔室18中，在与开设有搬送口31的侧壁18a相对的侧壁18b上开设有开口部32，开口部32的开口形状与搬送口31的开口形状相同，所以能够使腔室18内的空间成为对称形状，并且能够使流过互相相对的侧壁18a和侧壁18b的高频返回电流的路径分布对称。此外，因为腔室18内的空间呈对称形状，所以不需要用于封闭搬送口31的可动绝缘板。因此，能够不产生颗粒而使等离子体均匀地分布在腔室18内的空间中。
在上述基板处理系统10中，开口部32被设置在腔室18外侧的由金属部件构成的封闭板33所覆盖，但是，例如通过使用耐等离子体性的透明部件来构成封闭板33，能够经由该封闭板33观测腔室18内的状况例如等离子体的发光状况。
此外，在上述基板处理系统10中，因为3个等离子体处理装置13在搬送室11的周围以组群状配置，所以能够向各等离子体处理装置13有效地搬送基板G，而且，能够提高基板G的蚀刻处理的效率。
在上述实施方式中，在等离子体处理装置13的腔室18中，只在与搬送室11连接一侧的侧壁18a以及与该侧壁18a相对的侧壁18b上设置有开口部(搬送口31、开口部32)，但是也可以在夹着侧壁18a和侧壁18b的两个侧壁18c、18d(参照图3)的各个上设置开口部。此时，设置在侧壁18c、18d上的开口部优选相互的开口形状相同。而且，优选开口部的宽度相对于侧壁18c(侧壁18d)的宽度的比，与搬送口31(开口部32)的宽度相对于侧壁18a(侧壁18b)的宽度的比相同。由此，能够使腔室18内的空间的形状更加对称。
此外，在上述实施方式的基板处理系统10中，多个等离子体处理装置13以组群状配置在搬送室11的周围，但是本发明能够适用的基板处理系统并不局限于此。例如，如图5所示，也可以是相对于连接有盒体34的装载室35，互相平行配置有多组由串连连接的负载锁定室36、搬送室37以及等离子体处理装置38构成的组的基板处理系统39。其中，在基板处理系统39中，通过增设由负载锁定室36、搬送室37以及等离子体处理装置38构成的组来与装载室35连接，而能够很容易地增设等离子体处理装置39。
在上述等离子体处理装置13中，仅向下部电极25供给高频电力，但是本发明能够使用的等离子体处理装置并不局限于此，例如，也可以是取代下部电极而只向配置在腔室顶部的兼作上部电极的喷淋头供给高频电力的等离子体处理装置，也可以是具有下部电极以及兼作上部电极的喷淋头，向下部电极以及喷淋头的任一个供给高频电力的等离子体处理装置。
此外，在上述等离子体处理装置13中，封闭板33由构成门阀17的金属部件或者具有耐等离子体性的透明部件构成，但是构成封闭板33的部件并不局限于此，只要是能够密封开口部32的板状部件即可。
在上述等离子体处理装置13中，腔室18呈长方体形状，但是当基板G为正方形时，也可以与基板G的形状相配合而呈正方体状。

Claims (7)

1.一种基板处理系统，其包括多个基板处理装置以及相对于各所述基板处理装置对矩形的基板进行搬入搬出的搬送室，其中至少一个所述基板处理装置具有用于收容所述基板的正方体形状或者长方体形状的收容室，并且对所述基板实施等离子体处理，所述收容室只有一个侧壁与所述搬送室相接，在所述一个侧壁上开设有与所述搬送室连通的第一开口部，该基板处理系统的特征在于：
在与所述一个侧壁相对的另一个侧壁上开设有第二开口部。
2.如权利要求1所述的基板处理系统，其特征在于：
所述第一开口部的开口形状与所述第二开口部的开口形状相同。
3.如权利要求1或2所述的基板处理系统，其特征在于：
所述第二开口部由设置在所述收容室外侧的板状部件所覆盖。
4.如权利要求3所述的基板处理系统，其特征在于：
所述板状部件为透明状态。
5.如权利要求1～4中任一项所述的基板处理系统，其特征在于：
所述多个基板处理装置以组群状配置在所述搬送室的周围。
6.如权利要求1～4中任一项所述的基板处理系统，其特征在于：
所述多个基板处理装置互相平行配置。
7.一种基板处理装置，其具有用于收容矩形基板的正方体形状或者长方体形状的收容室，并且对所述基板实施等离子体处理，所述收容室只有一个侧壁与搬入搬出所述基板的所述搬送室相接，在所述一个侧壁上开设有与所述搬送室连通的第一开口部，该基板处理装置的特征在于：
在与所述一个侧壁相对的另一侧壁上开设有第二开口部。
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