JP2006036468A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、必要とする台車の数を低減して、機構の簡素化を図り、よってコストの低減に繋げられる基板処理装置および基板処理方法を提供しようとするものである。
【解決手段】互いに異なる雰囲気および／もしくは温度管理された複数のチャンバである、搬入側真空・大気室３０と、加熱室３１と、冷却室３２と、搬出側真空・大気室３３に順次基板１０を搬送し、各チャンバにおいて互いに異なる複数の処理をなす基板処理装置であって、互いに隣接するチャンバ相互間に設けられる開閉式のゲート３４ａ〜３４ｅと、１つ置きの各チャンバ（搬入側真空・大気室と冷却室）内に設けられ基板を把持し、かつ解除自在なリフタ機構４３Ａ，４３Ｂと、これらチャンバとは異なる１つ置きのチャンバ（加熱室と搬出側真空・大気室）をホームポジションとして、リフタ機構を備えた隣接するチャンバとの間のみに基板を授受し搬送する台車４０Ａ，４０Ｂとを具備する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、たとえば対向配置された基板間に複数の表示素子を有し真空外囲器となす平板型画像表示装置を製造するにあたって、基板に対するベーキング処理を行うのに最適な基板処理装置および基板処理方法に関する。

近年、画像表示装置として、効率的な空間利用あるいはデザイン的な要素から、平面型の画像表示装置が注目されている。中でも、フィールド・エミッション・デバイス（以下、ＦＥＤと称する）のような電子放出型の画像表示装置は、高輝度、高分解能、低消費電力等のメリットから優れたディスプレイであると期待されている。
また、前記ＦＥＤの一種として、たとえば［特許文献１］に開示されているように、表面伝導型の電子放出素子を備えた表示装置（以下、ＳＥＤと称する）の開発が進められている。

このＳＥＤは、所定間隔をおいて対向配置されるとともに、それぞれガラス板で構成された２枚のガラス基板を備えている。これら２枚のガラス基板は、周縁部相互が互いに封着されて真空外囲器を構成している。この真空外囲器内部での真空度が低い場合は、電子放出素子の寿命が低下してしまい、その結果、画像表示装置としての耐久性が損なわれてしまう。
上述したＳＥＤでは、真空外囲器内部の真空度をたとえば１０^−５〜１０^−６Ｐａに保つ必要がある。そのため、従来の工程では、２枚のガラス基板を約３００℃程度まで加熱し、そのあと冷却するベーキング処理をなして、ガラス基板表面に付着している有害なガス分を放出させるようにしている。
特開平９−８２２４５号公報

当初は、真空外囲器（以下、基板と呼ぶ）を真空雰囲気とした１つの炉の中に収納し、この炉において加熱処理と冷却処理をなしていた。しかしながら、１つの炉で加熱と冷却をなすには温度管理が困難であるとともに、炉を構成する部材が急激な温度変化に耐えられずに、早期に脆性化して耐久性が損なわれる。
そこで、加熱処理をなす真空チャンバと、冷却処理をなす真空チャンバとを互いに独立して備え、かつ直列に並べて、これらのチャンバ間を基板を支持し搬送する搬送手段である台車を移動させることで、上述の不具合の解消を図るようにしている。

当然、加熱処理をなす真空チャンバ（以下、加熱室と呼ぶ）と、冷却処理をなす真空チャンバ（以下、冷却室と呼ぶ）との間、および加熱室の搬入側と冷却室の搬出側にはゲートが介設され、それぞれで処理をなす際には閉成される。処理が終了して基板を支持する台車を移動するときは、ゲートが開放される。
また、加熱室の搬入側が大気圧状態になっていると、ここに基板を搬入する際にゲートを開放しただけで、即、加熱室の真空雰囲気が把持されなくなる。そして、冷却室の搬出側が大気圧状態になっていると、ここから基板を搬出する際にゲートを開放しただけで、即、冷却室の真空雰囲気が把持されなくなる。
そこで、加熱室の搬入側にもう一つのチャンバを備えて、基板を加熱室に搬入する以前に、そのチャンバにおいて真空雰囲気を把持し、ゲートを開放したときに加熱室内の真空雰囲気が損なわれないようにしている。同様に、冷却室の搬出側にもう一つのチャンバを備えて、基板を冷却室から搬出する以前に、そのチャンバにおいて真空雰囲気を把持し、ゲートを開放したときに冷却室内の真空雰囲気が損なわれないようにしている。

具体的には、以下に述べるようにして基板が搬送され処理される。
図７（Ａ）ないし（Ｆ）は、基板に対して、たとえばベーキング処理をなすための基板処理装置の概略構成と、処理方法を順に示す図である。
ここでは、図の左側部から右側部に亘って、搬入側真空・大気室ａ、加熱室ｂ、冷却室ｃ、搬出側真空・大気室ｄが順に、かつ一列直状に配置される。各室ａ〜ｄの相互間にはゲートｅ２〜ｅ４が開閉自在に設けられ、さらに搬入側真空・大気室ａと搬出側真空・大気室ｄのそれぞれ搬入・搬出側にもゲートｅ１，ｅ５が開閉自在に設けられる。

各室ａ〜ｄのそれぞれ両側部にゲートｅ１〜ｅ５が設けられることになり、各室ａ〜ｄの両側のゲートを閉成した状態で、それぞれの室が完全密閉空間となる。各室ａ〜ｄは、全て図示しない真空源に連通されていて、真空雰囲気が確保される真空チャンバとなっている。
搬入側および搬出側の真空・大気室ａ、ｄは互いに外部に面しているところから、搬入側および搬出側ゲートｅ１、ｅ５が開放され基板Ｐが搬入もしくは搬出される都度、一旦、大気圧に近い状態になる。ただし、ゲートｅ１、ｅ５を閉成した直後に真空源が作動して、上昇した室内を再び所定の真空圧に戻す。

前記加熱室ｂには図示しない加熱源が収容されていて、内部を約３００℃に把持している。前記冷却室ｃには冷熱源に連通する図示しない冷却プレートが配置されている。いずれも、基板Ｐ１〜Ｐ４に対する処理条件によって室内温度を正確に管理できるようになっている。
各室ａ〜ｄの床面にはレールｒが敷設され、それぞれのレールｒに台車ｆ１〜ｆ４（図の右側部から左側部にかけて）が移動自在に支持される。各台車ｆ１〜ｆ４上には、図示しないクランプ機構を介して基板Ｐ１〜Ｐ４が着脱自在に把持されている。各台車ｆ１〜ｆ４は基板Ｐ１〜Ｐ４を把持した状態で、それぞれの室内ａ〜ｄを移動できることは勿論のこと、一方の室から他方の室に亘って搬送可能となっている。

図７（Ａ）で、搬入側真空・大気室ａ、加熱室ｂ、冷却室ｃ、搬出側真空・大気室ｄのそれぞれにおいて基板Ｐ１〜Ｐ４を収容し、所定の処理工程をなす。すなわち、搬入側真空・大気室ａでは一つ以前の処理で、基板Ｐ４を搬入している。この際にゲートｅ１を開放しなければならず、大気開放がともなうので、同図の状態で所定の真空圧にしている。
加熱室ｂでは基板Ｐ３を約３００℃程度で加熱処理する。冷却室ｃでは温度上昇している基板Ｐ２を冷却処理する。搬出側真空・大気室ｄでは一つ以後の処理で基板Ｐ１を搬出しなければならず、大気開放がともなうので、同図の状態で所定の真空圧にしている。

図７（Ｂ）で、搬出側真空・大気室ｄの搬出側ゲートｅ５が開放され、この室にある台車ｆ１が処理装置外部へ搬出される。外部にて、台車ｆ１上の基板Ｐ１を図示しないロボットアームが取上げて、後位の処理工程へ移載する。台車ｆ１の搬出後は再びゲートｅ５が閉じられる。
搬出側真空・大気室ｄは一旦開放されて大気圧状態になるので、搬出側ゲートｅ５が閉じられたあと、再び所定の真空圧に戻される。ここから搬出された空の台車ｆ１は、処理装置外部に沿って設けられるリターン機構Ｇによって搬入側真空・大気室ａの搬入位置に戻され、後位の基板を待機する。なお、このとき搬入側真空・大気室ａと加熱室ｂおよび冷却室ｃでは何らの変化もなく、そのままの状態を保持する。

図７（Ｃ）で、冷却室ｃと搬出側真空・大気室ｄ間のゲートｅ４が開放され、冷却室ｃにある台車ｆ２が基板Ｐ２を支持したまま移動して、基板Ｐ２を搬出側真空・大気室ｄに搬入する。このとき、搬出側真空・大気室ｄは所定の真空圧になっているので、基板Ｐ２に対する真空雰囲気上の影響がない。台車ｆ２が搬出側真空・大気室ｄに移った直後に、冷却室ｄと搬出側真空・大気室ｄとの間のゲートｅ４が閉成される。
図７（Ｄ）で、加熱室ｂと冷却室ｃ間のゲートｅ３が開放され、加熱室ｂにある台車ｆ３が基板Ｐ３を支持したまま移動して、基板Ｐ３を冷却室ｃに搬入する。このとき、冷却室ｃは所定の真空圧になっていることは勿論であり、基板Ｐ３に対する真空雰囲気上の影響がない。台車ｆ３が冷却室ｄに移った直後に、加熱室ｂと冷却室ｃとの間のゲートｅ３が閉成される。

図７（Ｅ）で、搬入側真空・大気室ａと加熱室ｂ間のゲートｅ２が開放され、搬入側真空・大気室ａにある台車ｆ４が基板Ｐ４を支持したまま移動して、基板Ｐ４を加熱室ｂに搬入する。このとき、加熱室ｂは所定の真空圧になっていることは勿論であり、基板Ｐ４に対する真空雰囲気上の影響がない。台車ｆ４が加熱室ｂに移った直後に、搬入側真空・大気室ａと加熱室ｂとの間のゲートｅ２が閉成される。
図７（Ｆ）で、搬入側真空・大気室ａの搬入側ゲートｅ１が開放され、先に搬出側真空・大気室ｄからリターン機構Ｇを介して搬入側真空・大気室ａ前に戻されている台車ｆ１が基板Ｐ５を支持して搬入側真空・大気室ａ前に待機している。このとき、搬入側真空・大気室ａは所定の真空圧になっているが、搬入側ゲートｅ１の開放により大気圧に変る。そこで、台車ｆ１が搬入側真空・大気室ａに移動し基板Ｐ５を搬入した直後にゲートｅ１が閉まって、再び搬入側真空・大気室ａを所定の真空圧に換える。

そして、再び図７（Ａ）に示す状態に戻る。以下、上述した工程を繰り返す。各基板Ｐは所定の処理がなされることになり、所期の効果が得られる。
このようにして、従来の処理装置としては、搬入側真空・大気室ａをはじめとする全てのチャンバに台車ｆ１〜ｆ４を配置し、ゲートｅ５〜ｅ１を順次開放して台車ｆ１〜ｆ４を順送りする方式を採用している。
そのために、搬出側真空・大気室ｄから出た台車ｆ１〜ｆ４を、順次、搬入側真空・大気室ａに戻すためのリターン機構Ｇが必要であり、設備装置がより大掛かりなものとなってコストに悪影響を与えている。
また、リターン機構Ｇは装置外部に設けられているところから、当然、大気圧条件となっている。搬出側真空・大気室ｄからリターン機構Ｇを介して搬入側真空・大気室ａに戻される台車ｆ１〜ｆ４は大気圧に晒され、真空雰囲気に対する有害ガスが付着した状態で搬入側真空・大気室ａに導かれてしまう。そのため、処理装置で行われる処理に対して悪影響を及ぼす虞れが大である。

また、所定期間内に処理装置内をメンテナンスする必要がある。このとき各チャンバａ〜ｄ内に台車ｆ１〜ｆ４が収容されているので邪魔になる。そこで、メンテナンス時には全てのゲートｅ１〜ｅ５を開放して、全ての台車ｆ１〜ｆ４を同時に１チャンバ分だけ移動する。そして、順次、空いたチャンバに対してメンテナンスを行う。搬出側真空・大気室ｄに搬入された台車ｆ１〜ｆ４は、一旦外部へ出しリターン機構Ｇを介して搬入側真空・大気室ａに戻す。
このようにして、順次１チャンバ分だけ台車ｆを移動し、空いたチャンバに対するメンテナンスを行うことができるが、いずれにしても、非常に手間のかかる作業となることは避けられない。

本発明は、以上の点に鑑なされたものであり、その目的とするところは、必要とする移送手段の数を低減して、機構の簡素化を図り、よってコストの低減に繋げられる基板処理装置を提供しようとするものである。

上記目的を達成するための本発明の基板処理装置は、互いに異なる雰囲気および／もしくは温度管理された複数のチャンバに順次基板を搬送し、各チャンバにおいて互いに異なる複数の処理をなす基板処理装置において、互いに隣接するチャンバ相互間に設けられる開閉式のゲートと、１つ置きの各チャンバ内に設けられ基板を把持し、かつ解除自在な把持手段と、この把持手段を備えたチャンバとは異なる１つ置きのチャンバをホームポジションとして、前記把持手段を備えた隣接するチャンバとの間のみに基板を授受し搬送する移送手段とを具備する。
上記目的を達成するため本発明の基板処理方法は、前記基板処理装置を用いて基板に対する処理をなすにあたって、ゲートは常に１つのみを開放して前記移送手段の通過を待機し、２つ以上のゲートは互いに異なるタイミングで開放し、同時に開放しない。

本発明によれば、必要とする移送手段の数を低減し、その低減した分を把持手段に代えて、機構の簡素化を図り、よってコストの低減に繋げられる基板処理装置および基板処理方法を提供しようとするものである。

以下図面を参照しながら、本発明に係る、たとえば平面型画像表示装置を製造する過程での、一処理工程に適用した実施形態について詳細に説明する。
はじめに、図１ないし図３を参照し、平面型画像表示装置の一例として、ＳＥＤ（Surface-conduction Electron-emitter Display）について説明する。
図１は、前面基板２を部分的に切り欠いた状態のＳＥＤの真空外囲器（以下、表示パネルと称する場合もある）１０を示す斜視図であり、図２は、図１の真空外囲器１０を線分II-IIで切断した断面図であり、図３は、図２の断面を部分的に拡大した部分拡大断面図である。

図１ないし図３に示すように、表示パネル１０は、それぞれ矩形のガラス板からなる前面基板２および背面基板４を備え、これらの基板は約１．０〜２．０ｍｍの隙間をおいて互いに平行に対向配置されている。なお、背面基板４は、前面基板２より１回り大きいサイズを有する。また、前面基板２および背面基板４は、ガラスからなる矩形枠状の側壁６を介して周縁部同志が接合され、内部が真空の扁平な平面パネル構造の真空外囲器を構成している。
前面基板２の内面には画像表示面として機能する蛍光体スクリーン１２が形成されている。この蛍光体スクリーン１２は、赤、青、緑の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ、および遮光層１１を並べて構成され、これらの蛍光体層はストライプ状あるいはドット状に形成されている。また、蛍光体スクリーン１２上には、アルミニウム等からなるメタルバック１４が形成されている。

背面基板４の内面には、蛍光体スクリーン１２の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂを励起発光させるための電子を放出する電子放出源として、それぞれ電子ビームを放出する多数の表面伝導型の電子放出素子１６が設けられている。これらの電子放出素子１６は、画素毎、すなわち蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ毎に対応して複数列および複数行に配列されている。
各電子放出素子１６は、図示しない電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の素子電極等で構成されている。また、背面基板４の内面上には、各電子放出素子１６に駆動電圧を与えるための多数本の配線１８がマトリックス状に設けられ、その端部は真空外囲器１０の外部に引き出されている。

接合部材として機能する側壁６は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材２０により、前面基板２の周縁部および背面基板４の周縁部に封着され、これらの基板同士を接合している。本実施の形態では、背面基板４と側壁６をフリットガラス２０ａを用いて接合し、前面基板２と側壁６をインジウム２０ｂを用いて接合した。もし、配線１８のある背面基板４と側壁６を低融点金属で封着する場合は、配線１８と封着材２０の電気ショートを避けるため、中間層として絶縁層を設ける必要がある。
また、表示パネル１０は、前面基板２と背面基板４の間にガラスからなる複数の細長い板状のスペーサ８を備えている。本実施の形態において、スペーサ８は、複数の細長いガラス板としたが、矩形板状の金属板からなるグリッド（図示せず）と、グリッドの両面に一体的に立設された多数の柱状のスペーサ（図示せず）と、で構成しても良い。

各スペーサ８は、上述したメタルバック１４、および蛍光体スクリーン１２の遮光層１１を介して前面基板２の内面に当接する上端８ａ、および背面基板４の内面上に設けられた配線１８上に当接する下端８ｂを有する。しかして、これら複数のスペーサ８は、前面基板２および背面基板４の外側から作用する大気圧荷重を支持し、基板間の間隔を所定値に維持している。
さらに、ＳＥＤは、前面基板２のメタルバック１４と背面基板４との間にアノード電圧を印加する図示しない電圧供給部を備えている。電圧供給部は、例えば、背面基板４の電位を０Ｖに設定し、メタルバック１４の電位を１０ｋＶ程度にするよう、両者の間にアノード電圧を印加する。

そして、上記ＳＥＤにおいて、画像を表示する場合、配線１８に接続した図示しない駆動回路を介して電子放出素子１６の素子電極間に電圧を与え、任意の電子放出素子１６の電子放出部から電子ビームを放出するとともに、メタルバック１４にアノード電圧を印加する。電子放出部から放出された電子ビームは、アノード電圧により加速され、蛍光体スクリーン１２に衝突する。これにより、蛍光体スクリーン１２の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂが励起されて発光し、カラー画像を表示する。
また、上記構造の表示パネル１０を製造する場合、予め、蛍光体スクリーン１２およびメタルバック１４の設けられた前面基板２を用意し、電子放出素子１６および配線１８が設けられているとともに側壁６およびスペーサ８が接合された背面基板４を用意しておく。そして、真空雰囲気中で前面基板２と背面基板４とを側壁６を介して接合する。これにより、複数のスペーサ８を備えた真空外囲器である表示パネル１０が製造される。

このようにして得られた表示パネル１０を製造するためには、後述する基板処理装置で前面基板２と背面基板４をそれぞれベーキング処理し、基板表面の吸着ガスを放出する必要がある。吸着ガスを放出後、別の真空チャンバ内で前面基板２と背面基板４を貼り合わせて封着し、表示パネル１０が完成する。
図４は、上記基板処理装置の概略構成を示す図である。ベーキング処理は前面基板２と背面基板４とでは加熱温度および加熱保持時間が違うためそれぞれ別の真空チャンバでベーキングするが、工程そのものは同じ方式のため、ここでは説明の都合上、前面基板２についてのみ説明する。そして、ここでは処理される前記前面基板２を、「基板」と呼ぶ。

図の左側部から右側部に亘って、搬入側真空・大気室３０、加熱室３１、冷却室３２、搬出側真空・大気室３３が順に、かつ一列直状に配置される。各室３０〜３３の相互間にはゲート３４ｂ〜３４ｄが設けられ、さらに搬入側真空・大気室３０と搬出側真空・大気室３３のそれぞれ搬入・搬出側にもゲート３４ａ、３４ｅが設けられる。これらゲート３４ａ〜３４ｅは個々に、ゲート駆動機構３５ａ〜３５ｅに連結され、各ゲート３４ａ〜３４ｅは個々に開閉駆動制御されるようになっている。
各室３０〜３３の両側部に、それぞれゲート３４ａ〜３４ｅが設けられることになり、両側のゲートを閉成した状態で、それぞれの室３０〜３３が完全密閉空間となる。各室３０〜３３は、それぞれ高真空を保つために、各チャンバにそれぞれ真空源（真空ポンプ）Ｓが接続されて、高真空状態を実現している。

特に、搬入出側の真空・大気室３０，３３は外部に面しているところから、ゲート３４ａ，３４ｅが開放され基板Ｐが搬入もしくは搬出される都度、一旦、大気圧に近い状態になる。ただし、ゲートを閉成した直後に真空源Ｓが作動して、上昇した室内を再び所定の真空圧に戻す。
前記加熱室３１には加熱プレート（加熱源）３６が収容されていて、内部を約３００℃程度の加熱保持する。前記冷却室３２には冷却プレート（冷却源）３７が配置され、所定温度に冷却保持する。真空源Ｓと加熱プレート３６および冷却プレート３７のいずれもが、制御部（制御手段）３８と電気的に接続され、基板１０に対する処理条件によって真空雰囲気および室内温度が正確に管理されるようになっている。

各室３０〜３３床面にはレール３９が敷設され、走行駆動機構４１に連結される台車４０Ａ，４０Ｂ（移送手段）が走行自在である。この走行駆動機構４１は、前記制御部３８に電気的に接続され、制御部から制御信号を受けるようになっている。ここでは、４室ある真空チャンバ３０〜３３のうち、一つ置きのチャンバである加熱室３１と搬出側真空・大気室３３をホームポジションとして２台の台車４０Ａ，４０Ｂが用意されている。これら台車４０Ａ，４０Ｂ上には、図示しないクランプ機構を介して基板１０を着脱自在に支持できるようになっていて、各台車は基板を支持した状態で後述するように移動できる。

すなわち、一方の台車４０Ａは、搬出側真空・大気室３３をホームポジションとしていて、内側のゲート３４ｄが開放され、かつ他方の台車４０Ｂが冷却室３２に存在しない状態でのみ、搬出側真空・大気室３３と冷却室３２との間を移動可能である。
他方の台車４０Ｂは、加熱室３１をホームポジションとして、両隣りの真空チャンバである搬入側真空・大気室３０と冷却室３２との間に、ゲート３４ｂ，３４ｃが開放されている場合に移動可能である。当然、台車４０Ｂが加熱室３１から冷却室３２に移動する際には、冷却室に一方の台車４０Ａが移動していないことが条件となっている。

上記台車４０Ａ，４０Ｂがホームポジションとしない一つ置きの真空チャンバである、搬入側真空・大気室３０と冷却室３２には、駆動機構４２Ａ，４２Ｂに連結されたリフタ機構（把持手段）４３Ａ，４３Ｂが設けられる。この駆動機構４２Ａ，４２Ｂも前記制御部３８に電気的に接続されていて、必要な制御信号を受けるようになっている。すなわち、前記リフタ機構４３Ａ，４３Ｂは、台車４０Ａ，４０Ｂがホームポジションとする真空チャンバ３１，３３以外の真空チャンバ３０，３２に設けられている。
それぞれのリフタ機構４３Ａ，４３Ｂは、台車４０Ａ，４０Ｂが基板１０Ａ〜１０Ｄを搬入側真空・大気室３０と冷却室３２に搬入してきたときは開放状態にあり、台車４０Ａ，４０Ｂが停車したタイミングをとって基板１０Ａ〜１０Ｄを把持する。リフタ機構４３Ａ，４３Ｂが基板１０Ａ〜１０Ｄを把持してから台車４０Ａ，４０Ｂはホームポジションである真空チャンバ３１，３３に戻るが、このときリフタ機構４３Ａ，４３Ｂは台車４０Ａ，４０Ｂと接触しないよう、退避位置に移動するようになっている。

所定の処理が終了して再び台車４０Ａ，４０Ｂがリフタ機構４３Ａ，４３Ｂに支持する基板１０Ａ〜１０Ｄを受け取りに来れば、そのタイミングをとってリフタ機構４３Ａ，４３Ｂからその台車４０Ａ，４０Ｂへ基板を移載することが可能である。
なお、搬出側真空・大気室３３の搬出側外部と、搬入側真空・大気室３０の搬入側外部にはそれぞれ、ロボットアーム（取扱い手段）４５Ａ，４５Ｂが設けられている。すなわち、各ロボットアーム４５Ａ，４５Ｂは、基台上に前後、上下、回転機構が載設一体化されたものである。ロボットアーム４５Ａはゲート３４ｅが開放されることにより、基板１０を搬出側真空・大気室３３から取出して次の工程に送る。また、ロボットアーム４５Ｂはゲート３４ａが開放されることにより、支持した基板１０を搬入側真空・大気室３０内へ取入れることができる。

つぎに、このようにして構成される基板処理装置の作用について説明する。
図４で、搬入側真空・大気室３０、加熱室３１、冷却室３２、搬出側真空・大気室３３のそれぞれにおいて基板１０Ｄ〜１０Ａを収容し、基板に対して所定の処理工程をなす。すなわち、搬入側真空・大気室３０において、リフタ機構４３Ａが基板１０Ｄを把持している。この搬入側真空・大気室３０では一つ以前の処理で、ゲート３４ａを開放して基板１０Ｄを搬入している。この際に搬入側真空・大気室３０では大気開放がともなうので、同図の状態で所定の真空圧に戻している。
加熱室３１では、ここをホームポジションとする第２の台車４０Ｂ上に基板１０Ｃを支持し、この状態のまま基板を約３００℃程度に加熱する。冷却室３２ではリフタ機構４３Ｂが基板１０Ｂを把持し、一つ前の処理工程である加熱室３１において加熱され温度上昇した基板１０Ｂを冷却する。搬出側真空・大気室３３では、ここをホームポジションとする台車４０Ａ上に基板１０Ａを支持している。一つ以後の処理で基板１０Ａを搬出する際に大気開放がともなうので、同図の状態で所定の真空圧にする。

つぎの処理工程は図５（Ａ）〜（Ｄ）に示す順であり、さらに図５（Ｄ）から図６（Ａ）に移り、図６（Ａ）〜（Ｆ）までの順になる。そして、図５と図６では図面の簡略化をなすため、図４で説明した制御部３８と、この制御部によって駆動制御される各種機構は図示しておらず、説明を省略する。
図５（Ａ）では、図４の状態で処理を終えた搬出側真空・大気室３３の搬出側ゲート３４ｅが開放される。この搬出側にあるロボットアーム４５Ａの腕が伸びてゲート３４ｅを介して搬出側真空・大気室３３内へ挿入され、台車４０Ａに支持される基板１０Ａを移載する。この状態で、基板１０Ａを搬出側真空・大気室３３からゲート３４ｅを介して装置外部へ取出し、さらに所定の処理工程へ案内する。

基板１０Ａの搬出後は再びゲート３４ｅが閉じられるが、以上の工程の間、台車４０Ａは搬出側真空・大気室３３で停止状態を保持する。搬出側真空・大気室３３が一旦開放されて大気圧になるが、ゲート３４ｅが閉じられたあと再び所定の真空圧に戻される。台車４０Ａは全く装置外部へ出ないので、大気圧に晒されることによる有害ガスの付着がなく、搬出側真空・大気室３３を真空圧に戻した状態で悪影響はない。
また、この処理の最中は、搬入側真空・大気室３０、加熱室３１および冷却室３２において何らの状況変化もない。そのため、各チャンバ内にそのまま姿勢で基板１０Ｂ〜１０Ｄが収容されている。

図５（Ｂ）では、冷却室３２と搬出側真空・大気室３３間のゲート３４ｄが開放され、搬出側真空・大気室３３に位置していた台車４０Ａが冷却室３２に移動する。すなわち、搬出側真空・大気室３３をホームポジションとする台車４０Ａが隣りの真空チャンバである冷却室３２に移動することになる。
このとき既に、搬出側真空・大気室３３は所定の真空圧になっているので、冷却室３２においてリフタ機構１０Ｂに把持される基板１０Ｂにおいては何らの影響もない。台車４０Ａが冷却室３２に移っても、冷却室３２と搬出側真空・大気室３３との間のゲート３４ｄは開放された状態を把持する。

図５（Ｃ）では、冷却室３２に移動し停車した台車４０Ａに対してリフタ機構１０Ｂが作動し、それまで把持していた基板１０Ｂを解放する。この基板１０Ｂを台車４０Ａが受けて支持する。このときも、冷却室３２と搬出側真空・大気室３３との間のゲート３４ｄは依然として開放された状態を把持する。
図５（Ｄ）では、基板１０Ｂを支持した台車４０Ａが冷却室３２から開放されたままのゲート３４ｄを介して再び、ホームポジションである搬出側真空・大気室３３に戻る。台車４０Ａの通過直後に前記ゲート３４ｄは閉成され、冷却室３２と搬出側真空・大気室３３はそれぞれ密閉状態となり、かつそれぞれ所定の真空圧に保持される。この状態で、それまで搬出側真空・大気室３３を除く各真空チャンバに収容されていた基板１０Ｂ〜１０Ｄが、今度は冷却室３２を除く各真空チャンバに収容されるよう変る。

つぎに、図６（Ａ）に示すように、加熱室３１と冷却室３２との間のゲート３４ｃが開放され、加熱室３１に収容される台車４０Ｂが基板１０Ｃを支持したまま移動し、ゲート３４ｃを介して冷却室３２に位置する。すなわち、加熱室３１をホームポジションとする台車４０Ｂが、加熱室３１から出て隣りの真空チャンバである冷却室３２へ移動する。
このとき、冷却室３２は所定の真空圧になっていることは勿論であり、基板１０Ｃに対する影響がない。台車４０Ｂが冷却室３２に移っても、加熱室３１と冷却室３２との間のゲート３４ｃは開放された状態を保つ。

図６（Ｂ）では、冷却室３２に備えられるリフタ機構４３Ｂが作動して、台車４０Ｂに支持される基板１０Ｃを把持する。そのあと、空になった台車４０Ｂは再びホームポジションである加熱室３１に戻る。この台車４０Ｂが冷却室３２と加熱室３１との間のゲート３４ｃを通過した直後に、前記ゲート３４ｃは閉じられる。
図６（Ｃ）では、台車４０Ｂがホームポジションである加熱室３１に移動したタイミングをとって、搬入側真空・大気室３０と加熱室３１との間のゲート３４ｂが開放され、空となった台車４０Ｂは、今度は搬入側真空・大気室３０へ移動する。

すなわち、台車４０Ｂは一旦、ホームポジションである加熱室３１に戻るが、そのまま加熱室を通過して隣接するチャンバである搬入側真空・大気室３０へ移動する。このあとも、加熱室３１と搬入側真空・大気室３０との間のゲート３４ｂは開放状態を保持する。

図６（Ｄ）では、搬入側真空・大気室３０に移動し、かつ停車した台車４０Ｂに対してリフタ機構４３Ａが作動し、それまで把持していた基板１０Ｄを解放する。基板１０Ｄはリフタ機構４３Ａから台車４０Ｂ上に移され、台車に支持される。このときも、加熱室３１と搬入側真空・大気室３０との間のゲート３４ｂは開放状態を継続する。
図６（Ｅ）では、搬入側真空・大気室３０にある台車４０Ｂが基板１０Ｄを支持したまま、加熱室３１へ移動する。すなわち、台車４０Ｂは、隣りのチャンバである搬入側真空・大気室３０から出て再びホームポジションである加熱室３１に戻る。

このとき、加熱室３１は所定の真空圧になっていることは勿論であり、基板１０Ｄに対する影響がない。台車１０Ｄが加熱室３１に移った直後に、搬入側真空・大気室３０と加熱室３１との間のゲート３４ｂが閉成される。この状態で、それまで加熱室３１を除く各真空チャンバに収容されていた基板１０Ｂ〜１０Ｄが、今度は搬入側真空・大気室３０を除く各真空チャンバに収容されるよう変る。
図６（Ｆ）では、搬入側真空・大気室３０の搬入側に設けられるゲート３４ａが開放され、外部に設けられるロボットアーム４５Ｂの腕が伸びて、ここに支持された基板１０Ｅが搬入側真空・大気室３０内に取入れられ、リフタ機構４３Ａに受け渡される。

前記基板１０Ｅがリフタ機構４３Ａに確実に把持された後、ロボットアーム４５Ｂの腕が搬入側真空・大気室３０から出る。そのあと、搬入側真空・大気室３０の搬入側ゲート３４ａが閉成される。結局、基板処理装置を構成する全ての真空チャンバ３０〜３３において、台車４０Ａ，４０Ｂもしくはリフタ機構４３Ａ、４３Ｂに各基板１０Ｂ〜１０Ｅが支持されることとなり、先に説明した図４と同一の状態に戻る。そして、上述した各工程を順次繰り返す。
このように上記処理装置においては、真空チャンバ３０〜３３間で基板１０を移動させるために台車搬送を行うが、１チャンバ置きにリフタ機構４３Ａ，４３Ｂを備えるとともに、他の１つ置きのチャンバをホームポジションとした台車４０Ａ，４０Ｂを備えていて、前記台車はホームポジションのチャンバから両隣りのチャンバとの間を移動可能としている。

したがって、この基板処理装置では、従来のように搬出側真空・大気室から出た台車を搬入側真空・大気室に戻すためのリターン機構が不要となり、装置構成の簡素化を図れる。そして、台車の数が半減し、その半減した台車に代ってリフタ機構４３Ａ，４３Ｂを備えることとなるが、台車４０Ａ，４０Ｂよりもリフタ機構４３Ａ，４３Ｂが廉価で、かつ運転制御が簡単ですみ、全体として設備費の低減を図れる。
基板処理装置をメンテナンスする際には台車４０Ａ，４０Ｂが邪魔になるので、そのチャンバから移動する必要がある。このとき、台車４０Ａ，４０Ｂは容易に両隣りのチャンバに移動できて、作業性の向上を図れる。そして、各チャンバを真空状態にしたままのメンテナンスも可能である。

なお、本発明においては、各チャンバを真空雰囲気としたが、これに限定されるものではなく、処理方法によっては特別なガスの雰囲気であってもよく、あるいは温度管理のみであってもよい。
また、本発明においては、基板１０として表面伝導型電子放出阻止を用いた表示装置である表面伝導型電子放出ディスプレイ（ＳＥＤ）を対象として説明したが、これに限定されるものではなく、電解放出型電子放出阻止を用いた表示装置（ＦＥＤ）であってもよく、また、プラズマ表示パネル（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）等の他の画像表示装置を対象としても可能である。

本発明の一実施形態に係る、基板であるところのＳＥＤの真空外囲器を示す一部を切欠した斜視図。 同実施の形態に係る、図１の真空外囲器を線分II‐IIに沿って切断した断面斜視図。 同実施の形態に係る、図２の断面を部分的に拡大して示す部分拡大断面図。 同実施の形態に係る、基板処理装置の概略構成と作用説明図。 同実施の形態に係る、図４から引き続いて行われる基板処理工程を順に示す図。 同実施の形態に係る、図５（Ｄ）から引き続いて行われる基板処理工程を順に示す図。 従来の基板処理装置における、基板処理工程を順に示す図。

符号の説明

３０…搬入側真空・大気室、３１…加熱室、３２…冷却室、３３…搬出側真空・大気室、３４ａ〜３４ｅ…ゲート、４３Ａ，４３Ｂ…リフタ機構（把持手段）、４０Ａ，４０Ｂ…台車（移送手段）、４５Ａ，４５Ｂ…ロボットアーム（取扱い手段）。

Claims (4)

1. 互いに異なる雰囲気および／もしくは温度管理された複数のチャンバに順次基板を搬送し、各チャンバにおいて互いに異なる複数の処理をなす基板処理装置において、
   互いに隣接するチャンバ相互間に設けられる開閉式のゲートと、
   １つ置きの各チャンバ内に設けられ、前記基板を把持し、かつ解除自在な把持手段と、
   この把持手段を備えたチャンバとは異なる１つ置きのチャンバをホームポジションとして、前記把持手段を備えた隣接するチャンバとの間のみに基板を授受し搬送する移送手段と
   を具備することを特徴とする基板処理装置。
2. 最も搬入側のチャンバの搬入側外部と、最も搬出側のチャンバの搬出側外部にそれぞれ設けられ、各チャンバ内に基板を取入れ、もしくは取出し可能な取扱い手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記基板は、平板型画像表示装置を構成するガラス基板であり、各チャンバは真空チャンバであることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
4. 前記請求項１記載の基板処理装置を用いて基板に対する処理を行うにあたって、前記ゲートは常に１つのみを開放して前記移送手段の通過を待機し、２つ以上のゲートは、それぞれ異なるタイミングで開放されることを特徴とする基板処理方法。

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