JP2007067218A - 基板処理装置および基板処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】 蓋体の開閉動作に必要な装置スペースを抑制できる基板処理装置を提供する。
【解決手段】 チャンバ本体６１に蓋体６２が気密に当接した状態から、昇降モータ１０７，１２７を作動させ、蓋体６２をわずかに上昇させる。次に、蓋体６２を、処理チャンバ６０の両側部に段違いに配備されたガイドレール２０１，２０２に沿って、水平方向にスライド移動させる。蓋体６２をチャンバ本体６１から外れた位置までスライドさせた後、下降させ、下降後の位置で蓋体６２を回転させる。
【選択図】図１９

Description

本発明は、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）基板に代表されるＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）用基板などの基板に所定の処理を施す基板処理装置および基板処理システムに関する。

従来から、例えばＬＣＤ基板の製造工程においては、減圧雰囲気下でＬＣＤ基板にエッチング、アッシング、成膜等の所定の処理を施す基板処理装置を複数備えた、いわゆるマルチチャンバ型の真空処理システムが使用されている。

このような真空処理システムは、基板を搬送する搬送アームを有する基板搬送機構が設けられた搬送室と、その周囲に設けられた複数の基板処理装置とを有しており、搬送室内の搬送アームにより、被処理基板が各基板処理装置の処理チャンバ内に搬入されるとともに、処理済みの基板が各基板処理装置の処理チャンバから搬出される。

ところで、この種の基板処理装置において、処理チャンバ内のメンテナンスや蓋体内の重量物の取り付け、および取り外しを容易に行う目的で、蓋体を着脱する開閉装置として、蓋体をスライドさせるスライド機構と、蓋体を水平軸を中心として回転させる回転機構とを有する構成とすることにより、蓋体を水平方向にスライドさせてチャンバ本体から外し、その後蓋体を回転させるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００１−１８５５３４（図６など）

上記特許文献１の蓋体開閉装置では、処理チャンバ（プロセスモジュール）の蓋体の開閉に一対のガイドレールを使用している。ところが、搬送室（トランスファーモジュール）の周囲に複数の処理チャンバを配備したマルチチャンバタイプの基板処理システムでは、搬送室と処理チャンバとの間でゲート開口を介して基板を搬送する必要があるため、搬送室に接する側にはガイドレールを配備することができない。このため特許文献１では、基板搬送の邪魔にならないように、ガイドレールを処理チャンバの両側部において、基板の搬送方向と平行になるように配備している。
従って、蓋体を開放する際には、搬送室を中心にして配備された各処理チャンバから、さらに外側へ向けて蓋体をスライドさせることになり、装置のフットプリントを増大させる要因となっていた。

また、上記特許文献１の蓋体開閉装置において、蓋体を開ける際の動作は、蓋体を一旦上昇させてから、水平方向にスライドし、その位置で１８０度回転させる順序で行われる。ところがこの蓋体開閉装置では、蓋体の回転中心が蓋体を上昇させて水平方向にスライドさせた高さ位置であるため、蓋体の回転半径を考慮すると設置場所（クリーンルーム内）の天井までの高さやクレーン揚程寸法との関係で制約を受ける場合がある。特に、近年では被処理基板の大型化が進み、例えば長辺の長さが２ｍを超える基板を処理対象とするために基板処理装置も大型化していることから、蓋体の開閉に必要な天井高などの設置スペースを確保することが困難になりつつある。

また、特許文献１に記載の蓋体開閉装置では、開放時の蓋体の高さ位置とチャンバ本体の位置が段違いになってしまう。このため、内部のメンテナンス作業を行う際に高さの異なる作業台を準備する必要がある。また、メンテナンス時の作業者の安全確保という観点からも、蓋体とチャンバ本体との段差はないことが好ましい。

このように、蓋体の開閉動作に必要な面積を小さくし、装置のフットプリントを抑制することが可能な基板処理装置を提供することが求められていた。また、蓋体の開閉動作に必要な高さを抑制し、設置場所の天井高などによる制約を受けにくく、メンテナンス作業も容易な基板処理装置を提供することが求められていた。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、蓋体の開閉動作に必要な装置スペースを抑制できる基板処理装置を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するため、本発明の第１の観点は、処理チャンバ内で基板を処理する基板処理装置であって、
前記処理チャンバは、
チャンバ本体と、
前記チャンバ本体の上に着脱自在に設けられた蓋体と、
前記蓋体を着脱する開閉装置と、
を備えており、
前記開閉装置は、前記蓋体を前記処理チャンバへの基板の搬送方向と直交する方向にスライドさせて開閉することを特徴とする、基板処理装置を提供する。

上記第１の観点において、前記開閉装置は、
前記蓋体を水平方向にスライドさせるスライド機構と、
前記蓋体を鉛直方向に昇降させる昇降機構と、
前記蓋体を水平軸を中心として回転させる回転機構と、
を有することが好ましい。

本発明の第２の観点は、処理チャンバ内で基板を処理する基板処理装置であって、
前記処理チャンバは、
チャンバ本体と、
前記チャンバ本体の上に着脱自在に設けられた蓋体と、
前記蓋体を着脱する開閉装置と、
を備えており、
前記開閉装置は、
前記蓋体を水平方向にスライドさせるスライド機構と、
前記蓋体を鉛直方向に昇降させる昇降機構と、
前記蓋体を水平軸を中心として回転させる回転機構と、
を有することを特徴とする、基板処理装置を提供する。

上記第１の観点または第２の観点において、前記スライド機構は、前記蓋体を前記チャンバ本体に重ならなくなる位置までスライドさせ、
前記昇降機構は、前記チャンバ本体に重ならなくなる位置までスライドした前記蓋体を下降させ、
前記回転機構は、下降した前記蓋体を回転させることにより、開状態の前記蓋体の上端が前記チャンバ本体の上端と同じ高さ位置になるように開放するものであることが好ましい。この場合、前記昇降機構は、前記スライド機構により前記蓋体をスライドさせる前に、前記蓋体を上昇させることが好ましい。

また、前記スライド機構は、
前記蓋体の対向する側壁に設けられた、スライド移動する一対のスライド移動部と、
前記スライド移動部を駆動して蓋体をスライドさせる駆動部と、
前記一対のスライド移動部をそれぞれ案内する一対のガイド部材と、
を有することが好ましい。
この場合、前記ガイド部材は、前記処理チャンバの両側部において、互いに平行に、かつ高低差をもって配備されていることが好ましい。
また、前記ガイド部材のうち、高位置に配備されたガイド部材は、前記処理チャンバへ基板を搬送する搬送室側の側部に配設されていることがより好ましい。

また、前記ガイド部材のうち、高位置に配備されたガイド部材は、低位置に配備された他方のガイド部材よりも短尺に設けられているとともに、該短尺なガイド部材の先端には、前記スライド移動部と係合してこれを支持しつつスライド移動部とともに移動する乗継ぎレール部材が配備されていることが好ましい。

また、前記昇降機構は、前記蓋体に連結された一対の可動体を備えており、これらの可動体に連動させて前記蓋体を昇降させることが好ましい。この場合、前記可動体の片方は、前記蓋体を下降させる際に、前記乗継ぎレール部材と前記短尺なガイド部材の端部との間に下降するものであることが好ましい。

また、前記蓋体の相対向する一対の側壁を回転可能に支持する回転支持部を有し、前記回転機構はこの回転支持部を回転軸とすることが好ましい。

また、前記蓋体が前記チャンバ本体に装着された閉状態における位置ずれと、前記蓋体が前記チャンバ本体から取外された開状態における位置ずれと、を検知するセンサを備えたものであることが好ましい。
また、基板処理装置は、前記処理チャンバ内で基板を載置する載置台と、基板に処理ガスを供給するガス供給部と、をさらに備え、基板に対してガス処理を行うものであることが好ましい。この場合、前記ガス供給部は、多数のガス吐出孔が形成されたシャワーヘッドを有し、このシャワーヘッドが前記蓋体内に取り付けられていることが好ましい。

また、基板処理装置は、前記処理チャンバ内を減圧した状態で基板を処理する真空処理装置であることが好ましい。

本発明の第３の観点は、上記第１の観点および第２の観点の基板処理装置を、基板を搬送する搬送室に隣接して配備したことを特徴とする、基板処理システムを提供する。

本発明の基板処理装置によれば、蓋体の開閉動作に必要な装置スペースを抑制できる。
すなわち、処理チャンバへ基板を搬送する搬送方向と直交する方向に蓋体をスライドさせて開閉する開閉装置を用いることにより、蓋体の開閉動作に必要な面積を小さくし、装置のフットプリントを抑制することが可能な基板処理装置を提供できる。

また、蓋体を水平方向にスライドさせるスライド機構と、蓋体を鉛直方向に昇降させる昇降機構と、蓋体を水平軸を中心として回転させる回転機構と、を有する開閉装置を用いることにより、蓋体の開閉動作に必要な高さを抑制し、設置場所の制約を受けにくく、メンテナンス作業も容易な基板処理装置を提供することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい形態について説明する。
ここでは、ガラス製のＬＣＤ基板（以下、単に「基板」と記す）Ｓに対してエッチング処理を行なうためのマルチチャンバタイプの真空処理システムに本発明の基板処理装置を用いた場合について説明する。

図１はこの真空処理システム１の概観を示す斜視図、図２はその内部を示す水平断面図である。この真空処理システム１は、その中央部にトランスファーモジュールである搬送室２０と、ロードロック室３０とが連設されている。搬送室２０の周囲には、プロセスモジュールとして３つのエッチング処理装置１０が配設されている。また、搬送室２０とロードロック室３０との間、搬送室２０と各エッチング処理装置１０との間、およびロードロック室３０と外側の大気雰囲気とを連通する開口部には、これらの間を気密にシールし、かつ開閉可能に構成されたゲートバルブ２２がそれぞれ介挿されている。

また、各エッチング処理装置１０の側部には、互いに平行な一対のガイドレール２０１，２０２が高低差をもって水平方向に設けられている。これらのガイドレール２０１，２０２は、処理チャンバ６０の蓋体６２を展開する方向に向けて延設されている。本実施形態において、蓋体６２の展開方向は、搬送室２０と各エッチング処理装置１０との間の基板の搬入出方向に対して直交する方向となっている。

また、後述するように、ガイドレール２０２は、ガイドレール２０１よりも高位置に、かつガイドレール２０１よりも短尺に設けられている。なお、ガイドレール２０２の端部には、延設レール部２０６が配備されている。
さらに、各エッチング処理装置１０には、蓋体６２の開閉を行う開閉装置６３，６４が配備されている。

ロードロック室３０の外側には、２つのカセットインデクサ４１が設けられており、その上にそれぞれ基板Ｓを収容するカセット４０が載置されている。これらカセット４０の一方には未処理の基板Ｓが収容され、他方には処理済み基板Ｓが収容される。これらカセット４０は、昇降機構４２により昇降可能となっている。

これら２つのカセット４０の間には、支持台４４上に基板搬送手段４３が設けられており、この搬送手段４３は上下２段に設けられたアーム４５，４６と、これらを一体的に進出退避および回転可能に支持するベース４７とを具備している。

アーム４５，４６上には基板Ｓを支持する４つの突起４８が形成されている。突起４８は摩擦係数の高い合成ゴム製の弾性体からなり、基板支持中に基板Ｓが位置ずれしたり、落下したりすることを防止するように作用する。なお、カセット４０は１個だけ設置することもできる。この場合には、同一のカセット内の空いたスペースに処理済みの基板Ｓを戻していくことになる。

各エッチング処理装置１０は、後述するように処理チャンバを有し、その内部空間が所定の減圧雰囲気に保持されることが可能であり、処理チャンバ内でエッチング処理が行なわれる。このエッチング処理装置１０の詳細については後述する。

搬送室２０は、エッチング処理装置１０と同様に、所定の減圧雰囲気に保持されることが可能であり、その中には、図２に示すように、搬送機構５０が配設されている。そして、この搬送機構５０により、ロードロック室３０および３つのエッチング処理装置１０の間で基板Ｓが搬送される。

搬送機構５０は、ベース５１の一端に設けられ、ベース５１に回動可能に設けられた第１アーム５２と、第１アーム５２の先端部に回動可能に設けられた第２アーム５３と、第２アーム５３に回動可能に設けられ、基板Ｓを支持するフォーク状の基板支持プレート５４とを有しており、ベース５１に内蔵された駆動機構により第１アーム５２、第２アーム５３および基板支持プレート５４を駆動させることにより、基板Ｓを搬送することが可能となっている。また、ベース５１は上下動が可能であるとともに回転可能となっている。

ロードロック室３０も各エッチング処理装置１０および搬送室２０と同様に、所定の減圧雰囲気に保持されることが可能であり、その中には基板Ｓを位置決めするための一対のポジショナー３２を具備するバッファラック３１が配設されている。

次に、図３〜図７を参照して、エッチング処理装置１０について詳細に説明する。図３はエッチング処理装置１０の断面図、図４および図５はその要部斜視図、図６および図７は側面図である。
エッチング処理装置１０はその中で基板Ｓに対してエッチング処理を施すための処理チャンバ６０を備えている。処理チャンバ６０は、チャンバ本体６１と、このチャンバ本体６１の上に着脱自在に設けられた蓋体６２と、この蓋体６２をチャンバ本体６１に対して着脱する開閉装置６３，６４と、を有している。処理チャンバ６０内で処理を行う際に、その中を気密空間にして真空引き可能にするために、チャンバ本体６１と蓋体６２との間にはシール部材９５が設けられている。

開閉装置６３，６４は、処理チャンバ６０の両側部に設けられた一対のガイドレール２０１，２０２を利用して蓋体６２の開閉を行うスライド機構を備えている。ガイドレール２０１と２０２は、図４および図５に示す如く、処理チャンバ６０の両側部において、基板Ｓの搬入出方向に対して略直交する方向に、平行かつ所定の高低差をもって段違いに配設されている。

搬送室２０側に配設された高さが高い方のガイドレール２０２は、各エッチング処理装置１０への基板Ｓの搬入出を行うゲートバルブ２２の上を跨ぐように架設されている。このように、ガイドレール２０１と２０２に高低差を付け、ガイドレール２０２をガイドレール２０１よりも相対的に高い位置に配備することにより、ゲート開口２２ａを介しての基板Ｓの搬入出を妨げることなく、ガイドレール２０１，２０２によって蓋体６２を案内させることができる。従って、基板Ｓの搬入出方向に対して略直交する方向に蓋体６２をスライドさせることが可能になり、蓋体６２の開閉動作に要するスペースを縮小することが可能になる。この省スペース効果は、例えば搬送室２０を中心にして複数のエッチング処理装置１０を配置した真空処理システム１のように、搬送機構の周囲に複数の処理装置を備えたマルチチャンバタイプの基板処理システムにおいて特に大きなものとなる。

また、図４および図５に示されるように、ガイドレール２０２は、ガイドレール２０１に比べて短尺に形成されており、その端部に延設レール部２０６が連設され、該延設レール部２０６上を移動可能な乗継ぎレール部材２０３を備えている。この乗継ぎレール部材２０３を利用した乗継ぎレール機構については後述する。

搬送室２０とは反対側のガイドレール２０１を利用する開閉装置６３は、主要な構成として、ガイドレール２０１と係合しつつ水平方向にスライド可能に設けられたスライダ１０１と、スライダ１０１を移動させる駆動源であるスライドモータ１０２と、スライダ１０１と連結された昇降ジャッキ１０５と、蓋体６２を回転させる回転モータ１０６とを備えている。

昇降ジャッキ１０５は、ねじ山が刻設された２本の昇降軸１０３ａ，１０３ｂと、該昇降軸１０３ａ，１０３ｂに係合しつつ昇降自在に支持された可動体１０４と、駆動源としての昇降モータ１０７と、を備えている。２本の昇降軸１０３ａ，１０３ｂはカップリング１０８によって連結されており、昇降モータ１０７の回転が２本の昇降軸１０３ａ，１０３ｂに分配して伝達され、各昇降軸１０３ａ，１０３ｂを同期して回転させるように構成されている。

可動体１０４は、蓋体６２と回転支持部１１１を介して連結されており、昇降軸１０３ａ，１０３ｂの回転により、可動体１０４が上下に昇降移動すると、可動体１０４に連動して蓋体６２も上下に昇降できるようになっている。

スライドモータ１０２の回動軸の先端には、ピニオンギア１０９が設けられており、またガイドレール２０１には、平行に直線状のラックギア１１０（図６参照）が取り付けられていて、ラックアンドピニオン機構によりスライダ１０１をガイドレール２０１に沿ってスライド移動できるようになっている。スライダ１０１は、昇降ジャッキ１０５、回転支持部１１１を介して蓋体６２と連結されているので、スライダ１０１に連動して蓋体６２を水平方向に移動させることができる。

一方、搬送室２０側のガイドレール２０２を利用する開閉装置６４は、主要な構成として、ガイドレール２０２と係合しつつ水平方向にスライド可能に設けられたスライダ１２１ａ，１２１ｂと、スライダ１２１ａ，１２１ｂを移動させる駆動源であるスライドモータ１２２と、スライダ１２１ａ，１２１ｂと連結された昇降ジャッキ１２５と、を備えている。なお、開閉装置６４には回転モータは備えられておらず、開閉装置６３の回転モータ１０６を駆動源として蓋体６２を回転させる。

昇降ジャッキ１２５は、ねじ山が刻設された２本の昇降軸１２３ａ，１２３ｂと、該昇降軸１２３ａ，１２３ｂに昇降自在に支持された可動体１２４と、駆動源としての昇降モータ１２７と、を備えている。２本の昇降軸１２３ａ，１２３ｂは、それらの上方位置に配備されたカップリング１２８によって連結されており、昇降モータ１２７の回転が２本の昇降軸１２３ａ，１２３ｂに分配して伝達され、各昇降軸１２３ａ，１２３ｂを同期して回転させるように構成されている。

可動体１２４は、正面視略Ｔ字型の外形をしており、その下部において蓋体６２と回転支持部１３１を介して連結されており、昇降軸１２３ａ，１２３ｂの回転により、可動体１２４が上下に昇降移動すると、可動体１２４に連動して蓋体６２も上下に昇降できるようになっている。このように可動体１２４は、下に凸の形状をしており、その下部において回転支持部１３１を介して蓋体６２と連結しているため、後述する乗継ぎレール機構を利用し可動体１２４を長ストロークで下降させることによって、蓋体６２の下降ストロークを大きくとることができる。

スライドモータ１２２の回動軸の先端には、ピニオンギア１２９が設けられており、またガイドレール２０２には、平行に直線状のラックギア１３０（図７参照）が取り付けられていて、ラックアンドピニオン機構によりスライダ１２１ａ，１２１ｂをガイドレール２０２に沿ってスライド移動できるようになっている。スライダ１２１ａ，１２１ｂは、昇降ジャッキ１２５、回転支持部１３１を介して蓋体６２と連結されているので、スライダ１２１ａ，１２１ｂのスライド移動に連動して蓋体６２を水平方向に移動させる。

開閉装置６３に設けられた回転モータ１０６は、可動体１０４に固定されており、回転支持部１１１と回転支持部１３１を回転軸として蓋体６２を回転させる。すなわち、回転支持部１１１と回転支持部１３１は、それぞれ蓋体６２の相対向する側壁の中央部を回転可能に支持しているとともに、水平方向の同一線上に位置しており、回転モータ１０６により、これら回転支持部１１１，１３１を回転軸として蓋体６２を回転させる。

また、開閉装置６３のスライドモータ１０２と開閉装置６４のスライドモータ１２２とは、図８に概略を示すように制御部１５０によってそれぞれ別個のインバータ１５１，１５２を介して制御される構成になっている。このような構成により、スライド移動中に負荷変動等の影響によってスライダ１０１またはスライダ１２１ａ，１２１ｂに遅れ等が生じた場合でも、スライドモータ１０２とスライドモータ１２２とを別々にインバータ制御することが可能になり、スライド停止位置の精度を向上させることができる。

なお、実際には、開閉装置６３および開閉装置６４の外側にはカバーが設けられており、各駆動系は見えないようになっているが、カバーを省略している。また、図４および図５ではラックギア１１０，１３０は省略されている。

図３を参照するに、処理チャンバ６０の内部空間の下方には、絶縁部材７１を介してサセプタ７２が配置されており、サセプタ７２の上にはＬＣＤ基板Ｓが載置されるようになっている。

チャンバ本体６１の側壁下部には排気管８１が接続されており、この排気管８１には排気装置８２が接続されている。排気装置８２はターボ分子ポンプなどの真空ポンプを備えており、これにより処理チャンバ６０の内部空間を真空引きして所定の減圧雰囲気を形成可能に構成されている。

前記サセプタ７２の上方には、このサセプタ７２と平行に対向して上部電極として機能するシャワーヘッド７４が設けられている。このシャワーヘッド７４は、その周囲に配置された絶縁部材７５にネジ止め（図示せず）されており、絶縁部材７５は、蓋体６２の内部に突出する支持部６２ａにより支持され、ネジ止め（図示せず）されている。シャワーヘッド７４には配管７６を介してエッチング処理のための処理ガスをシャワーヘッド７４に供給する処理ガス供給系７７が接続されており、シャワーヘッド７４の下面に設けられた多数のガス吐出孔７４ａから基板Ｓに向けて処理ガスが吐出されるようになっている。

一方、シャワーヘッド７４の上面の中央には給電棒７８が接続されており、給電棒７８の上端には整合器７９が接続され、さらに整合器７９には高周波電源８０が接続されている。したがって、排気装置８２により処理チャンバ６０の内部空間を所定の減圧状態まで真空引きした後、シャワーヘッド７４から処理ガスを導入し、所定の圧力に調圧した後、高周波電源８０から整合器７９および給電棒７８を介してシャワーヘッド７４に高周波電力を印加することにより、基板Ｓの上方の空間には処理ガスのプラズマが形成され、これにより基板Ｓに対するエッチング処理が進行する。

次に、以上のように構成された真空処理システムの処理動作について説明する。まず、搬送手段４３の２枚のアーム４５，４６を進退駆動させて、未処理基板を収容した一方のカセット４０（図１の左側のカセット）から２枚の基板Ｓを一度にロードロック室３０に搬入する。

ロードロック室３０内においては、バッファラック３１により基板Ｓを保持し、アーム４５、４６が退避した後、ロードロック室３０の大気側のゲートバルブ２２を閉じる。その後、ロードロック室３０内を排気して、内部を所定の真空度まで減圧する。真空引き終了後、ポジショナー３２を図２中符号Ａで示す方向に移動させながら基板Ｓに当接させることにより基板Ｓの位置合わせを行なう。

基板Ｓの位置合わせをした後、搬送室２０およびロードロック室３０間のゲートバルブ２２を開き、搬送機構５０により基板Ｓを搬送室２０内に搬入する。次いで、搬送室２０内に搬入された基板Ｓを、搬送機構５０の基板支持プレート５４上に受け取り、所定のエッチング処理装置１０に搬入する。その後、基板支持プレート５４は、エッチング処理装置１０から退避し、ゲートバルブ２２を閉じる。この際に、エッチング処理装置１０の処理チャンバ６０内は、チャンバ本体６１と蓋体６２とがシール部材９５によりシールされることにより真空引き可能となっている。

エッチング処理装置１０においては、図３に示す如く、基板Ｓがサセプタ７２上に載置された状態で、処理チャンバ６０の内部空間を所定の圧力まで減圧した後、処理ガス供給系７７から供給されたエッチング処理用の処理ガスを、シャワーヘッド７４を介して基板Ｓに向けて吐出するとともに、高周波電源８０から整合器７９および給電棒７８を介してシャワーヘッド７４に高周波電力を供給し、基板Ｓの上の空間にプラズマを形成し、基板Ｓに対するエッチング処理を進行させる。

このエッチング処理が終了後、ゲートバルブ２２を開いて搬送機構５０の基板支持プレート５４により処理済みの基板Ｓを受け取り、ロードロック室３０に搬送する。ロードロック室３０に搬送された基板Ｓは、搬送手段４３のアーム４５，４６により、処理済み基板用のカセット４０（図１の右側のカセット）に入れられる。これにより一枚の基板における一連の処理動作が終了するが、この処理動作を未処理基板用のカセット４０に搭載された基板の数だけ繰り返す。

このような処理を例えば所定回数繰り返した際には、エッチング処理装置１０のメンテナンスを行う必要がある。この場合には、上述の開閉装置６３，６４により処理チャンバ６０の蓋体６２を取り外し、チャンバ本体６１上から外れた位置まで移動させる。

次に、図９〜図１８を参照しながら蓋体６２の開閉装置６３，６４およびその開閉動作についてさらに詳細に説明する。なお、開閉装置６３と開閉装置６４とは協働して蓋体６２の開閉動作を行うものであるが、以下の説明では、便宜上、図９〜図１３および図１４〜図１８を参照しながら、開閉装置６３と開閉装置６４の動作を別々に説明する。

前記のように、処理チャンバ６０の両側部には、一対のガイドレール２０１，２０２が高低差をもって平行に配備されている。図９〜図１３は、搬送室２０とは反対側から処理チャンバ６０をみた側面図であり、蓋体６２を開放状態にする一連の動作を順に示している。なお、説明の便宜上、図９〜図１３では、手前側のガイドレール２０１のみを図示している。また、符号２０４は、ガイドレール２０１を支持する架台である。

まず、図９は、チャンバ本体６１に蓋体６２が気密に当接した処理中の状態を示している。
ガイドレール２０１のスライド開始位置には、ストッパ２１０および処理チャンバ６０の蓋体６２が閉状態で正しい位置に装着されているか否かを検知する光電センサ２１１が配備されている。また、ガイドレール２０１のスライド終了位置、すなわちスライダ１０１が当接して停止する停止位置にも、ストッパ２１２および光電センサ２１３が配備されている。なお、ストッパ２１０と光電センサ２１１、ストッパ２１２と光電センサ２１３は、それぞれ一体に図示している。

図９に示す状態から、図１０に示すように、昇降モータ１０７を作動させ、昇降ジャッキ１０５の可動体１０４を少し上昇させることにより、蓋体６２をわずかに上昇させる。この状態でスライドモータ１０２を駆動させることにより、ピニオンギア１０９とラックギア１１０との係合により、スライダ１０１がガイドレール２０１に沿ってスライドし、図１０に仮想線で示すように蓋体６２が開閉装置６３とともに水平方向に移動する。

図１１に示すように、蓋体６２がチャンバ本体６１の上方から外れ、スライダ１０１をストッパ２１２に当接する位置までスライドさせた後、スライドモータ１０２の駆動を停止させる。このスライダ１０１の停止位置は、光電センサ２１３によって監視されることにより、蓋体６２のスライド位置の位置ずれを検知できる。
次に、昇降モータ１０７を作動させ、昇降ジャッキ１０５の可動体１０４を下降させ、蓋体６２を下降させる。

そして、蓋体６２が下降した位置で、回転モータ１０６を作動させることにより、図１２に示すように回転支持部１１１，１３１を回転中心として蓋体６２を回転させる。この蓋体６２の回転は、蓋体６２を下降させた後に行われるので、回転に要する高さＨを低く抑えることが可能となり、設置場所の天井高などによる制約を受けにくくすることができる。このようにして蓋体６２を１８０°回転させると、図１３に示すように、蓋体６２が完全に展開した状態となる。この開放状態では、回転前に蓋体６２を下降させていることにより、例えばチャンバ本体６１の上端と、蓋体６２の上端とをほぼ同じ高さに揃えることが可能になる。

図１４および図１６〜図１８は、搬送室２０の側から処理チャンバ６０をみた側面図であり、図９〜図１３とは反対側から、蓋体６２を開放状態にする一連の動作を順に示している。説明の便宜上、図１４，図１６〜図１８では、手前側のガイドレール２０２のみを図示するとともに、ゲートバルブ２２およびゲート開口２２ａは図示を省略している。なお、符号２０５は、ガイドレール２０２を支持する架台である。

前記のとおり、ガイドレール２０２は、ガイドレール２０１に比べて相対的に高い位置に設けられているとともに、ガイドレール２０１に比較して短く形成されており、先端側に延設レール部２０６が設けられ、そこに乗継ぎレール部材２０３が配備されている。乗継ぎレール部材２０３は、ガイドレール２０２よりも低く形成された延設レール部２０６に案内されつつ、例えば図示しないスライダ等を介して延設レール部２０６上を水平方向に移動する移動体であり、その上面にはスライダ１２１ａ，１２１ｂと係合可能なレールが配設されている。

ガイドレール２０２のスライド開始位置には、ストッパ２１４および処理チャンバ６０の蓋体６２が閉状態で正しい位置に装着されているか否かを検知する光電センサ２１５が配備されている。また、延設レール部２０６のスライド終了位置、すなわち乗継ぎレール部材２０３が当接して停止する停止位置にも、ストッパ２１６および光電センサ２１７が配備されている。なお、ストッパ２１４と光電センサ２１５、ストッパ２１６と光電センサ２１７は、それぞれ一体に図示している。

まず、チャンバ本体６１に蓋体６２が気密に当接した処理中の状態から、昇降モータ１２７を作動させ、昇降ジャッキ１２５により可動体１２４を少し上昇させることにより、図１４に示すように、蓋体６２をチャンバ本体６１からわずかに上昇させる。この状態でスライドモータ１２２を駆動させることにより、ピニオンギア１２９とラックギア１３０との係合により、スライダ１２１ａ，１２１ｂがガイドレール２０２に沿ってスライドし、これに伴って蓋体６２が図１４中に仮想線で示すように、水平方向に移動する。

そして、図１４に示すように、乗継ぎレール部材２０３をガイドレール２０２と接した状態（連結状態）にしておき、スライダ１２１ａを乗継ぎレール部材２０３上に進行させる。この際、図１５に示す如く、乗継ぎレール部材２０３が移動しないようにロックシリンダ２０７を用いて乗継ぎレール部材２０３をガイドレール２０２の端部に固定しておく。スライダ１２１ａのみが乗継ぎレール部材２０３上に載った位置で、スライドモータ１２２を停止させ、スライダ１２１ａ，１２１ｂの移動を一旦停止させる。

この位置で、任意の係合手段、例えば固定ピン２０８を用いて乗継ぎレール部材２０３とスライダ１２１ａを連結する。なお、連結後に、ロックシリンダ２０７を解除する。このようにスライダ１２１ａのみを乗継ぎレール部材２０３によって支持した状態で、乗継ぎレール部材２０３とスライダ１２１ａとを連結した後は、図１６に示すように、再びスライドモータ１２２を駆動させてスライダ１２１ａ，１２１ｂを乗継ぎレール部材２０３とともに延設レール部２０６の先端方向に進行させる。そして、蓋体６２がチャンバ本体６１と重なり合わない位置まで移動させる。

乗継ぎレール部材２０３がストッパ２１６に当接する位置までスライダ１２１ａ，１２１ｂをスライドさせた後、スライドモータ１２２を停止する。スライダ１２１ａ，１２１ｂの停止位置は、光電センサ２１７によって監視されることにより、蓋体６２のスライド位置の位置ずれを検知できる。その後、図１７に示すように、昇降モータ１２７を作動させ、昇降ジャッキ１２５により可動体１２４を下降させて、蓋体６２を下降させる。この際、Ｔ字型をした可動体１２４は、その下部が２つのスライダ１２１ａ，１２１ｂの間を下降して、乗継ぎレール部材２０３とガイドレール２０２との間に挿入される。これにより、図１７中、符号Ｂで示す蓋体６２の回転中心をガイドレール２０２の高さよりも低くすることができる。つまり、乗継ぎレール部材２０３を使用することにより、可動体１２４をロングストロークで下降させることができるようになり、これに応じて蓋体６２の下降ストロークも大きくとることが可能になる。

そして、蓋体６２が下降した位置で、回転モータ１０６を駆動することにより、蓋体６２を回転させる。この蓋体６２の回転は、蓋体６２を下降させた後に行われるので、図１８に示すように低位置の回転中心Ｂにより回転が行われ、回転に要する高さＨを低く抑えることが可能となり、設置場所の天井高さなどによる制約を受け難くすることができる。

以上のように、処理チャンバ６０の両側部の開閉装置６３，６４を同時に作動させ、蓋体６２を水平方向にスライドさせた後、下降させ、さらに１８０°回転させることにより、蓋体６２が完全に展開した状態となる。この開放状態では、回転前に蓋体６２を下降させていることにより、チャンバ本体６１の上端と、蓋体６２の上端とをほぼ同じ高さにすることが可能になる。

以上を踏まえ、処理チャンバ６０における蓋体６２の一連の開閉動作を図１９に模式的に示す。まず、図１９（ａ）は、チャンバ本体６１に蓋体６２が気密に当接した状態である。この状態から、図１９（ｂ）に示すように、開閉装置６３，６４の昇降モータ１０７，１２７を作動させ、昇降ジャッキ１０５，１２５により可動体１０４，１２４を少し上昇させることにより、蓋体６２をわずかに上昇させる。

次に、開閉装置６３，６４のスライドモータ１０２，１２２を駆動させる。そして、スライダ１０１，１２１ａ，１２１ｂは処理チャンバ６０の両側部に段違いに配備されたガイドレール２０１，２０２に沿ってスライドし、さらに乗継ぎレール部材２０３（図１９では図示を省略）が延設レール部２０６上を移動することにより、図１９（ｃ）に示すように蓋体６２が水平方向に移動する。この状態では、チャンバ本体６１内のメンテナンスを容易に行うことができる。

蓋体６２がチャンバ本体６１から外れた位置までスライドさせた後、図１９（ｄ）に示すように、昇降モータ１０７，１２７を作動させ、昇降ジャッキ１０５，１２５により可動体１０４，１２４を下降させて、蓋体６２をロングストロークで下降させる。そして、蓋体６２が下降した位置で、回転モータ１０６を作動させることにより、例えば、図１９（ｅ）に示すように蓋体６２を例えば９０°回転させる。この位置でロックすることにより、蓋体６２内部の簡易的なメンテナンスを行うことができる。

さらに回転モータ１０６を作動させ、蓋体６２を元の位置から１８０°回転させた場合には、図１９（ｆ）に示すように、蓋体６２の上端（開放面）を、チャンバ本体６１の上端と略同じ高さに揃えて開放することが可能になる。これにより、蓋体６２内のメンテナンス作業や、蓋体６２内に存在する重量物、例えばシャワーヘッド７４の装脱着などを吊り上げクレーン等で容易に、かつ安全に実施することができる。なお、蓋体６２の装着動作はこのような手順の逆手順となる。

このように、蓋体６２を着脱する開閉装置６３，６４を、蓋体６２をスライドさせるスライド機構と、蓋体６２を昇降させる昇降機構と、蓋体６２を回転させる回転機構とによって構成したので、蓋体６２をスライドさせてチャンバ本体６１から外し、その後水平軸を中心として蓋体６２を自由に回転させることができる。

この際に、蓋体６２を水平方向にスライドさせた位置から、さらに下降させた後に回転させることにより、蓋体６２の回転に必要となる高さを従来構造に比べて低く抑えることができ、処理チャンバ６０の設置スペース、特に高さの制約を緩和できる。また、蓋体６２を１８０°回転させた状態では、チャンバ本体６１の上端と、蓋体６２の上端（開放端）とを略同じ高さに揃えることが可能になるため、チャンバ本体６１との間に段差が生じず、蓋体６２内の重量物の取り付けや取り外し等のメンテナンス作業を容易にかつ安全に行うことができる。

さらに、スライド機構に用いるガイドレール２０２を、ガイドレール２０１よりも高所に配備したことにより、ゲートバルブ２２を介する処理チャンバ６０内への基板Ｓの搬入出を妨げることなく、基板Ｓの搬送方向と直交する方向に蓋体６２を展開できるので、真空処理システム全体のフットプリントを縮小することが可能になる。

また、前記のように、ガイドレール２０１，２０２および延設レール部２０６には、光電センサ２１１，２１３，２１５，２１７が配備されているので、蓋体６２の閉状態および開状態のそれぞれにおける位置のずれを検出することが可能になり、装置の信頼性を向上させることが可能になる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、一対のガイドレール２０１，２０２に高低差を設けて基板Ｓの搬送方向と直交する方向に延設し、蓋体６２の開閉方向（スライド方向）も基板Ｓの搬送方向と直交する方向にしたが、設置スペース（フットプリント）に制約がない場所では、ガイドレールを基板Ｓの搬送方向と平行に配備してもよい。

また、蓋体６２を水平方向にスライドさせるスライド機構や、蓋体６２を昇降させる昇降機構も、上記実施形態に限定されず、種々の機構を採用することができる。

さらに、上記実施形態では本発明をプラズマエッチング装置に用いた場合について示したが、アッシングやＣＶＤ等、他の真空処理であってもよい。また、真空処理は必ずしもプラズマ処理に限定されるものではなく他のガス処理であってもよく、さらには、ガス処理以外の真空処理であってもよい。

さらにまた、基板としてＬＣＤ基板を処理するための真空処理システムを例に挙げたが、これに限らず、他のＦＰＤ基板や半導体ウエハを処理する基板処理装置であってもよい。なお、ＦＰＤとしては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）以外に、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、エレクトロルミネセンス（Electro Luminescence；ＥＬ）ディスプレイ、蛍光表示管（Vacuum Fluorescent Display；ＶＦＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等が例示される。

本発明は、各種のＦＰＤ用基板等の基板に対して所定の処理を行う基板処理装置において好適に利用できる。

真空処理システムの概観を示す斜視図。 図１の真空処理システムを示す水平断面図。 本発明の一実施形態に係るエッチング処理装置を示す断面図。 本発明の一実施形態に係るエッチング処理装置の要部斜視図。 本発明の一実施形態に係るエッチング処理を別の角度から見た要部斜視図。 エッチング処理装置の側面図。 エッチング処理装置の別の側面図。 スライドモータの制御の説明に供する概略構成図。 蓋体の開閉動作を説明する側面図であり、蓋体を閉じた状態を示す図面。 蓋体の開閉動作を説明する側面図であり、蓋体を少し上昇させた状態を示す図面。 蓋体の開閉動作を説明する側面図であり、蓋体をスライドさせた状態を示す図面。 蓋体の開閉動作を説明する側面図であり、蓋体を下降させた状態を示す図面。 蓋体の開閉動作を説明する側面図であり、蓋体を１８０°回転させた後の状態を示す図面。 蓋体の開閉動作を説明する反対側からの側面図であり、蓋体を少し上昇させた状態を示す図面。 スライダと乗継ぎレール部材との連結部を示す要部拡大図。 蓋体の開閉動作を説明する側面図であり、蓋体を乗継ぎレール部材とともにスライドさせている状態を示す図面。 蓋体の開閉動作を説明する側面図であり、蓋体を下降させた状態を示す図面。 蓋体の開閉動作を説明する側面図であり、蓋体を１８０°回転させた状態を示す図面。 蓋体の開閉動作を説明する図面。

符号の説明

１；真空処理システム
１０；エッチング処理装置
６０；処理チャンバ
６１；チャンバ本体
６２；蓋体
６３，６４；開閉装置
７２；サセプタ
７４；シャワーヘッド
７７；処理ガス供給系
８０；高周波電源
１０１，１２１；スライダ
１０２，１２２；スライドモータ
１０３ａ，１０３ｂ，１２３ａ，１２３ｂ；昇降軸
１０４，１２４；可動体
１０５，１２５；昇降ジャッキ
１０６；回転モータ
１０７，１２７；昇降モータ
１０８，１２８；カップリング
１０９，１２９；ピニオンギア
１１０，１３０；ラックギア
Ｓ……ＬＣＤ基板

Claims (17)

1. 処理チャンバ内で基板を処理する基板処理装置であって、
   前記処理チャンバは、
   チャンバ本体と、
   前記チャンバ本体の上に着脱自在に設けられた蓋体と、
   前記蓋体を着脱する開閉装置と、
   を備えており、
   前記開閉装置は、前記蓋体を、前記処理チャンバへの基板の搬送方向と直交する方向にスライドさせて開閉することを特徴とする、基板処理装置。
2. 前記開閉装置は、
   前記蓋体を水平方向にスライドさせるスライド機構と、
   前記蓋体を鉛直方向に昇降させる昇降機構と、
   前記蓋体を水平軸を中心として回転させる回転機構と、
   を有することを特徴とする、請求項１に記載の基板処理装置。
3. 処理チャンバ内で基板を処理する基板処理装置であって、
   前記処理チャンバは、
   チャンバ本体と、
   前記チャンバ本体の上に着脱自在に設けられた蓋体と、
   前記蓋体を着脱する開閉装置と、
   を備えており、
   前記開閉装置は、
   前記蓋体を水平方向にスライドさせるスライド機構と、
   前記蓋体を鉛直方向に昇降させる昇降機構と、
   前記蓋体を水平軸を中心として回転させる回転機構と、
   を有することを特徴とする、基板処理装置。
4. 前記スライド機構は、前記蓋体を前記チャンバ本体に重ならなくなる位置までスライドさせ、
   前記昇降機構は、前記チャンバ本体に重ならなくなる位置までスライドした前記蓋体を下降させ、
   前記回転機構は、下降した前記蓋体を回転させることにより、開状態の前記蓋体の上端が前記チャンバ本体の上端と同じ高さ位置になるように開放することを特徴とする、請求項２または請求項３に記載の基板処理装置。
5. 前記昇降機構は、前記スライド機構により前記蓋体をスライドさせる前に、前記蓋体を上昇させることを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。
6. 前記スライド機構は、
   前記蓋体の対向する側壁に設けられた、スライド移動する一対のスライド移動部と、
   前記スライド移動部を駆動して蓋体をスライドさせる駆動部と、
   前記一対のスライド移動部をそれぞれ案内する一対のガイド部材と、
   を有することを特徴とする、請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の基板処理装置。
7. 前記ガイド部材は、前記処理チャンバの両側部において、互いに平行に、かつ高低差をもって配備されていることを特徴とする、請求項６に記載の基板処理装置。
8. 前記ガイド部材のうち、高位置に配備されたガイド部材は、前記処理チャンバへ基板を搬送する搬送室側の側部に配設されていることを特徴とする、請求項７に記載の基板処理装置。
9. 前記ガイド部材のうち、高位置に配備されたガイド部材は、低位置に配備された他方のガイド部材よりも短尺に設けられているとともに、該短尺なガイド部材の先端には、前記スライド移動部と係合してこれを支持しつつスライド移動部とともに移動する乗継ぎレール部材が配備されていることを特徴とする、請求項８に記載の基板処理装置。
10. 前記昇降機構は、前記蓋体に連結された一対の可動体を備えており、これらの可動体に連動させて前記蓋体を昇降させることを特徴とする、請求項２から請求項９のいずれか１項に記載の基板処理装置。
11. 前記昇降機構は、前記蓋体に連結された一対の可動体を備えており、これらの可動体に連動させて前記蓋体を昇降させるとともに、
    前記可動体の片方は、前記蓋体を下降させる際に、前記乗継ぎレール部材と前記短尺なガイド部材の端部との間に下降することを特徴とする、請求項９に記載の基板処理装置。
12. 前記蓋体の相対向する一対の側壁を回転可能に支持する回転支持部を有し、前記回転機構はこの回転支持部を回転軸とすることを特徴とする、請求項２から請求項１１のいずれか１項に記載の基板処理装置。
13. 前記蓋体が前記チャンバ本体に装着された閉状態における位置ずれと、前記蓋体が前記チャンバ本体から取外された開状態における位置ずれと、を検知するセンサを備えたことを特徴とする、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の基板処理装置。
14. 前記処理チャンバ内で基板を載置する載置台と、
    基板に処理ガスを供給するガス供給部と、
    をさらに備え、
    基板に対してガス処理を行うことを特徴とする、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
15. 前記ガス供給部は、多数のガス吐出孔が形成されたシャワーヘッドを有し、このシャワーヘッドが前記蓋体内に取り付けられていることを特徴とする、請求項１４に記載の基板処理装置。
16. 前記処理チャンバ内を減圧した状態で基板を処理する真空処理装置であることを特徴とする、請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の基板処理装置。
17. 請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の基板処理装置を、基板を搬送する搬送室に隣接して配備したことを特徴とする、基板処理システム。

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