JP2007073540A - 基板処理装置、ロードロック室ユニット、および搬送装置の搬出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送室内の搬送装置を設置場所の高さの制限にかかわらず基板処理装置外へ搬出することができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置は、真空中で基板に所定の処理を施す処理室と、処理室に連結され、真空中に保持されるとともに、基板を搬送する搬送装置を備えた搬送室２０と、搬送室２０と大気側の基板収納容器との間に設けられたロードロック室３０とを具備し、ロードロック室３０の下方には空間が存在し、搬送装置は、上部構造と下部構造５００Ｂとに分割可能であり、上部構造は、搬送室２０の上方から基板処理装置外へ搬出可能であり、下部構造５００Ｂは搬送室２０の下側からロードロック室３０の下方の空間を通って装置外へ搬出可能である。
【選択図】図１３

Description

本発明は、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用ガラス基板等の大型基板を処理する基板処理装置、ロードロック室ユニット、および搬送装置の搬出方法に関する。

液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に代表されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造過程においては、真空下でガラス基板にエッチング、アッシング、成膜等の所定の処理を施す真空処理装置を複数備えた、いわゆるマルチチャンバタイプ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装置が設けられた搬送室と、その周囲に設けられた複数のプロセスチャンバとを有しており、搬送室内の搬送アームにより、被処理基板が各プロセスチャンバ内に搬入されるとともに、処理済みの基板が各真空処理装置のプロセスチャンバから搬出される。そして、搬送室には、ロードロック室が接続されており、大気側の基板の搬入出に際し、処理チャンバおよび搬送室を真空状態に維持したまま、複数の基板を処理可能となっている。このようなマルチチャンバタイプの処理システムが例えば特許文献１に開示されている。

ところで、近時、ＬＣＤガラス基板に対する大型化の要求が強く、一辺が２ｍを超えるような巨大なものが出現するに至り、これに対応して装置も大型化し、それに用いられる各種構成要素も大型化している。特に、搬送室に用いられる搬送装置は、例えば、基板の受け取り受け渡しを行う基板支持部材であるピックを含む多段のアームからなる進退機構、およびこの進退機構を旋回させる旋回機構を備えた搬送ユニットと、このような搬送ユニットを昇降させる昇降ユニットとを有しており、基板の大型化にともなって搬送装置全体が極めて大きいものとなっている。

従来、搬送装置のメンテナンス時に、搬送室から搬送装置を取り出す際にはクレーンを用いて上方へ吊り上げていたが、搬送装置の大型化にともなって、クリーンルームの高さの制限等からこのような方法で搬送装置を搬送室から取り出すことが難しくなりつつある。

そのため、搬送室の下方から取り出すことが考えられるが、搬送室はプロセスチャンバおよびロードロック室に囲まれており、プロセスチャンバの下側およびロードロック室の下側には搬送装置を搬送可能な空間が存在しないため、搬送室の下方から搬送装置を取り出すことは困難である。すなわち、プロセスチャンバの下には真空排気機構等が存在し、ロードロック室の下側には上下２段の基板収容室のうち下段の基板収容室の蓋を開閉する機構が設けられている。

これを回避すべく、ロードロック室の底部の蓋を回動式のものにすることが考えられるが、一方の端部を回動軸として回動させる「片開き」の場合には、蓋を完全に開けることができず、十分なメンテナンススペースを確保することができず、「両開き」の場合には、開いた後の蓋がメンテナンスのためのアクセスの妨げとなって作業性が悪化する。
特開平９−２２３７２７号公報

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、搬送室内の搬送装置を設置場所の高さの制限にかかわらず基板処理装置外へ搬出することができる基板処理装置、および搬送装置の搬出方法を提供することを目的とする。
また、ロードロック室の下側に空間を確保することができ、かつメンテナンス性が良好である、基板処理装置に用いられるロードロック室ユニットを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の観点では、真空中で基板に所定の処理を施す処理室と、前記処理室に連結され、真空中に保持されるとともに、前記処理室に基板を搬送する搬送装置を備えた搬送室と、前記搬送室と大気側の基板収納容器との間に設けられ、大気側との間で基板を受け渡す際には大気圧近傍に保持され、前記搬送室との間で基板を受け渡す際には真空状態に保持されるロードロック室とを具備する基板処理装置であって、前記ロードロック室の下方には空間が存在し、前記搬送装置は、上部構造と下部構造とに分割可能であり、前記上部構造は、前記搬送室の上方から基板処理装置外へ搬出可能であり、前記下部構造は、前記搬送室の下側から前記ロードロック室の下方の空間を通って基板処理装置外へ搬出可能であることを特徴とする基板処理装置を提供する。

上記基板処理装置において、前記搬送室は、その上部に開閉可能な蓋を有し、前記搬送装置の前記上部構造は、この蓋を開いた状態で前記搬送室の上方へ搬出されるように構成することができる。

また、前記搬送装置において、前記上部構造は、前記搬送室内に設けられ、基板を支持して搬送する搬送ユニットを含み、前記下部構造は、前記搬送ユニットを昇降するための機構を含み、前記搬送室の下側に設けられている構成を採ることができる。

さらに、前記ロードロック室は、底部に設けられた開閉可能な蓋と、蓋を開閉する開閉機構とを有し、前記開閉機構は、前記ロードロック室の下方空間の隅部にそれぞれ設けられた複数のボールねじと、ボールねじにそれぞれ螺合され、前記蓋を支持するとともにボールねじの回転とともに昇降する昇降支持部材と、前記ロードロック室の下方空間の外側に設けられ前記ボールねじを回転させるための駆動機構と、前記駆動機構の駆動力を前記ボールねじに伝達する着脱自在な動力伝達シャフトを有する動力伝達機構とを有し、前記蓋体が閉じられている際に、前記ロードロック室の下方位置に前記搬送装置の前記下部構造が通過可能な空間が形成され、前記動力伝達シャフトを取り外すことにより前記搬送装置の前記下部構造が前記ロードロック室の下方空間を通って前記基板処理装置の外部へ搬送され、前記蓋が下降されて開かれた際に、前記ロードロック室内のメンテナンスが可能になるように構成することができる。

前記ロードロック室は、上下２段の基板収容室を有し、前記蓋は、前記下段の基板収容室のメンテナンス用に用いられるように構成することができる。

本発明の第２の観点では、真空中に保持される真空室と大気側との間に設けられ、真空室と大気側との間で基板の搬送を行う際に、大気側との間で基板を受け渡す際には大気圧近傍に保持され、前記真空室との間で基板を受け渡す際には真空状態に保持されるロードロック室と、ロードロック室の底部に設けられた開閉可能な蓋と、蓋を開閉する開閉機構とを具備し、前記開閉機構は、前記蓋を水平状態に維持したまま昇降させ、かつ前記蓋が閉じた際に前記蓋の下方に空間を確保することが可能な昇降機構を有することを特徴とするロードロック室ユニットを提供する。

また、本発明の第３の観点では、真空中に保持される真空室と大気側との間に設けられ、真空室と大気側との間で基板の搬送を行う際に、大気側との間で基板を受け渡す際には大気圧近傍に保持され、前記真空室との間で基板を受け渡す際には真空状態に保持されるロードロック室と、ロードロック室の底部に設けられた開閉可能な蓋と、蓋を開閉する開閉機構とを有し、前記開閉機構は、前記ロードロック室の下方部分の隅部にそれぞれ設けられた複数のボールねじと、ボールねじにそれぞれ螺合され、前記蓋を支持するとともにボールねじの回転とともに昇降する昇降支持部材と、前記ロードロック室の下方領域の外側に設けられ前記ボールねじを回転させるための駆動機構とを有し、前記蓋が閉じている際に、前記ロードロック室の下方の前記ボールねじで囲まれた領域に空間が形成され、前記蓋体を開く際に、前記蓋が前記空間を下降することを特徴とするロードロック室ユニットを提供する。

上記第３の観点において、前記開閉機構は、前記駆動機構の駆動力を前記ボールねじに伝達する着脱自在な動力伝達シャフトを有する動力伝達機構とを有し、前記動力伝達シャフトを取り外すことにより、前記空間を搬送路として使用可能となるように構成することができる。

また、上記ロードロック室を、上下２段の基板収容室を有し、前記蓋は、前記下段の基板収容室のメンテナンス用に用いられる構成とすることができる。

本発明の第４の観点では、真空中で基板に所定の処理を施す処理室と、前記処理室に連結され、真空中に保持されるとともに、前記処理室に基板を搬送する搬送装置を備えた搬送室と、前記搬送室と大気側の基板収納容器との間に設けられ、大気側との間で基板を受け渡す際には大気圧近傍に保持され、前記搬送室との間で基板を受け渡す際には真空状態に保持されるロードロック室とを具備する基板処理装置において前記搬送装置を前記基板処理室外に搬出する搬送装置の搬出方法であって、前記ロードロック室の下方に空間を形成し、前記搬送装置を、上部構造と下部構造とに分割可能とし、前記上部構造を、前記搬送室の上方から基板処理装置外へ搬出するとともに、前記下部構造を、前記搬送室の下側から前記ロードロック室の下方の空間を通って基板処理装置外へ搬出することを特徴とする搬送装置の搬出方法を提供する。

このような搬送装置の搬出方法において、前記搬送室は、その上部に開閉可能な蓋を有し、前記搬送装置の前記上部構造は、この蓋を開いた状態で前記搬送室の上方へ搬出されるように構成することができる。

上記搬送装置の搬出方法において、前記上部構造は、前記搬送室内に設けられ、基板を支持して搬送する搬送ユニットを含み、前記下部構造は、前記搬送ユニットを昇降するための機構を含み、前記搬送室の下側に設けられている構成とすることができる。

本発明によれば、ロードロック室の下方に空間が存在し、搬送装置は、上部構造と下部構造とに分割可能であり、上部構造は、搬送室の上方から基板処理装置外へ搬出可能であり、下部構造は、搬送室の下側からロードロックの下方の空間を通って基板処理装置外へ搬出可能であるので、搬送室内の搬送装置を設置場所の高さの制限にかかわらず基板処理装置外へ搬出することができる。

また、ロードロック室の底部に開閉可能な蓋を設け、蓋の開閉機構が、前記蓋を水平状態に維持したまま昇降させ、かつ前記蓋が閉じた際に前記蓋の下方に空間を確保することが可能な昇降機構を有するので、ロードロック室の下側に空間を確保することができ、かつメンテナンス性が良好である。典型的には、開閉機構としてロードロック室の下方部分の隅部にそれぞれ設けられた複数のボールねじと、ボールねじにそれぞれ螺合され、蓋を支持するとともにボールねじの回転とともに昇降する昇降支持部材と、ロードロック室の下方領域の外側に設けられボールねじを回転させるための駆動機構とを有し、蓋が閉じている際に、ロードロック室の下方のボールねじで囲まれた領域に空間が形成され、蓋体を開く際に、蓋が前記空間を下降するという構成により、上記のようにロードロック室の下側に空間を確保することができ、かつメンテナンス性が良好となる。

以下、添付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、本発明の基板処理装置として、ＦＰＤ用ガラス基板（以下、単に「基板」と記す）Ｓに対してプラズマ処理を行なうためのマルチチャンバタイプのプラズマ処理装置を例にとって説明する。ここで、ＦＰＤとしては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、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。

図１は本発明の基板処理装置の一実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す斜視図、図２はその内部を概略的に示す水平断面図である。
このプラズマ処理装置１は、その中央部に搬送室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、３つのプロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃが配設されている。

搬送室２０とロードロック室３０との間、搬送室２０と各プロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ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。

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、例えば未処理基板を収容し、他方には処理済み基板を収容できる。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上に搬送機構４３が設けられており、この搬送機構４３は上下２段に設けられたピック４５，４６、ならびに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を具備している。

前記プロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、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、その内部でプラズマ処理、例えばエッチング処理やアッシング処理が行なわれる。このように３つのプロセスチャンバを有しているため、例えばそのうち２つのプロセスチャンバをエッチング処理室として構成し、残りの１つのプロセスチャンバをアッシング処理室として構成したり、３つのプロセスチャンバ全てを、同一の処理を行なうエッチング処理室やアッシグ処理室として構成することができる。なお、プロセスチャンバの数は３つに限らず、４つ以上であってもよい。

搬送室２０は、真空処理室と同様に所定の減圧雰囲気に保持することが可能であり、その中には、図２に示すように、搬送装置５０が配設されている。そして、この搬送装置５０により、ロードロック室３０および３つのプロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃの間で基板Ｓが搬送される。搬送装置５０については、後で詳細に説明する。

ロードロック室３０は、各プロセスチャンバ１０および搬送室２０と同様所定の減圧雰囲気に保持されることが可能である。また、ロードロック室３０は、大気雰囲気にあるカセット４０と減圧雰囲気のプロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃとの間で基板Ｓの授受を行うためのものであり、大気雰囲気と減圧雰囲気とを繰り返す関係上、極力その内容積が小さく構成されている。なお、ロードロック室３０の構成についても、後で詳細に説明する。

プラズマ処理装置１の各構成部は、制御部６０に接続されて制御される構成となっている（図１では図示を省略）。制御部６０の概要を図３に示す。制御部６０は、ＣＰＵを備えたプロセスコントローラ６１を備え、このプロセスコントローラ６１には、工程管理者がプラズマ処理装置１を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、プラズマ処理装置１の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース６２が接続されている。

また、制御部６０は、プラズマ処理装置１で実行される各種処理をプロセスコントローラ６１の制御にて実現するための制御プログラム（ソフトウエア）や処理条件データ等が記録されたレシピが格納された記憶部６３有しており、この記憶部６３はプロセスコントローラ６１に接続されている。

そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース６２からの指示等にて任意のレシピを記憶部６３から呼び出してプロセスコントローラ６１に実行させることで、プロセスコントローラ６１の制御下で、プラズマ処理装置１での所望の処理が行われる。

前記制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリなどに格納された状態のものを利用したり、あるいは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用したりすることも可能である。

次に、搬送室２０の搬送装置５０について詳細に説明する。
図４はこの搬送装置５０を示す垂直断面図であり、図５はその搬送ユニットを示す斜視図である。この搬送装置５０は、搬送動作を行う搬送ユニット５０１と、搬送ユニット５０１を昇降する昇降機構５０２とを有している。

搬送ユニット５０１は、スライドピックを２段に設けてそれぞれ独立して基板の出し入れを可能なタイプのものであり、上段搬送機構部５１０と下段搬送機構部５２０とを有している。

上段搬送機構部５１０は、ベース部５１１と、ベース部５１１にスライド可能に設けられたスライドアーム５１２と、このスライドアーム５１２の上にスライド可能に設けられた基板を支持する支持台としてのスライドピック５１３とを備えている。また、スライドアーム５１２の側壁には、スライドアーム５１２に対してスライドピック５１３がスライドするためのガイドレール５１５およびベース部５１１に対してスライドアーム５１２がスライドするためのガイドレール５１６が設けられている。そして、ピック５１３にはガイドレール５１５に沿ってスライドするスライダー５１７が設けられており、ベース５１１にはガイドレール５１６に沿ってスライドするスライダー５１８が設けられている。

下段搬送機構部５２０は、ベース部５２１と、ベース部５２１にスライド可能に設けられたスライドアーム５２２と、このスライドアーム５２２の上にスライド可能に設けられた基板を支持する支持台としてのスライドピック５２３とを備えている。また、スライドアーム５２２の側壁には、スライドアーム５２２に対してスライドピック５２３がスライドするためのガイドレール５２５およびベース部５２１に対してスライドアーム５２２がスライドするためのガイドレール５２６が設けられている。そして、ピック５２３にはガイドレール５２５に沿ってスライドするスライダー５２７が設けられており、ベース５２１にはガイドレール５２６に沿ってスライドするスライダー５２８が設けられている。

ベース部５１１とベース部５２１とは連結部５３１および５３２により連結されており、ベース部５１１，５２１、連結部５３１，５３２によりボックス状支持部５３０が構成されており、このボックス状支持部５３０は、後述する支持板５５１上に回転可能に設けられ、ボックス状支持部５３０が回転することにより、上部搬送機構部５１０および下部搬送機構部５２０が回転する。ボックス状支持部５３０の下部から搬送室２０のベース板２０１の下方に向けて同軸状に配置された３本の円筒シャフト５４０が伸びており、その下端には駆動部５４１が接続されている。駆動部５４１には、上段搬送機構部５１０のスライドアーム５１２およびスライドピック５１３を駆動する駆動機構、下部搬送機構部５２０のスライドアーム５２２およびスライドピック５２３を駆動する駆動機構、ならびに、ボックス状支持部５３０を回転させる回転駆動機構が内蔵されており（いずれも図示せず）、これら駆動機構の駆動力が３本の円筒シャフト５４０を介して各部へ伝達される。なお、駆動部５４１は、後述する昇降板５５３の直下位置に配置されている。円筒シャフト５４０のベース板２０１から下の部分の周囲にはシール機構としてのベローズ５４３が設けられている。また、円筒シャフト５４０と後述する昇降板５５３との間は磁気流体シール５４２でシールされている。

下段搬送機構部５２０においては、駆動機構からの動力がスライドアーム５２２に内蔵された複数のプーリおよびそれに巻き掛けられたベルト等を介して伝達されることにより、スライドアーム５２２およびスライドピック５２３が直線的にスライドする。この際に、プーリの径比を調整することにより、スライドアーム５２２の移動ストロークに対してスライドピック５２３の移動ストロークを大きくとることができ、大型基板に対応しやすくなる。

上部搬送機構部５１０においては、駆動機構からの動力が、ベース部５２１、連結部５３１、ベース部５１１に内蔵されたプーリおよびベルト等からなる動力伝達機構により伝達され、さらにスライドアーム５１２に内蔵された複数のプーリおよびそれに巻き掛けられたベルト等を介して伝達されることにより、スライドアーム５１２およびスライドピック５１３が直線的にスライドする。下部搬送機構部５２０と同様に、プーリの径比を調整することにより、スライドアーム５２２の移動ストロークに対してスライドピック５１３の移動ストロークを大きくとることができる。

昇降機構５０２は、搬送ユニット５０１を昇降可能に支持する昇降台５５０と、搬送室２０のベース板２０１の下方に設けられ、昇降台５５０を介して搬送ユニット５０１を昇降させるボールねじ機構５６０とを備えている。

ボールねじ機構５６０はベース板２０１の下面から下方に延びる３本（２本のみ図示）のボールねじ５６１を有している。ベース板２０１の下方はフレーム構造となっており、最下部のベースフレーム２０２が設けられていて、ボールねじ５６１の下端はこのベースフレーム２０２を貫通して設けられている。ベースフレーム２０２上には、モータ５６２が設けられている。このモータ５６２はその軸が下方に延び軸の先端にプーリ５６３が取り付けられている。また、各ボールねじ５６１の下端にはプーリ５６４が設けられており、モータ５６２のプーリ５６３とボールねじ５６１のプーリ５６４とにはベルト５６５が巻き掛けられており、モータ５６２の駆動によりボールねじ５６１が回転するようになっている。

昇降台５５０は、ボックス状支持部５３０を支持する支持板５５１と、支持板５５１の下方へ延びる４本のシャフト５５２と、シャフト５５２の下端を支持し、前記３本のボールねじ５６１に螺合して昇降する昇降板５５３とを有している。そして、モータ５６２により各ボールねじ５６１を回転させることにより、昇降板５５３がスライダー５６７を介してガイドシャフト５６６にガイドされて昇降し、これにともなって、支持板５５１上の搬送ユニット５０１が昇降され、昇降板５５３が図４の実線の位置にあるときに搬送ユニット５０１が最上部に位置し、昇降板５５３が二点鎖線にあるときに搬送ユニット５０１が最下部に位置するようになっている。なお、ベース板２０１と昇降板５５３の間のシャフト５５２の周囲にはシール機構としてのベローズ５５４が設けられている。

搬送装置５０は、図４の破線Ａで示す位置で分割可能となっており、メンテナンス時において、破線Ａから上の上部構造５００Ａは、図６に示すように搬送室２０の上部に設けられた開閉可能な蓋２０２を開いた状態で、搬送室２０の上方へクレーンで吊り上げられて搬出され、破線Ａから下の下部構造５００Ｂは後述するようにロードロック室３０の下側を通って搬出される。なお、昇降機構５０２におけるモータ５６２等の駆動部は昇降機構５０２の上部に配置してもよい。

次に、ロードロック室３０について説明する。
図７はロードロック室３０の正面図、図８はその縦断面図、図９はその斜視図である。ロードロック室３０は基板収容室３１ａ、３１ｂが上下２段に設けられており、これらの間は仕切板３４で仕切られている。そして、これら基板収容室３１ａ，３１ｂには、それぞれ大気側の開口３０１ａ，３０１ｂと搬送室２０側の開口３０２ａ，３０２ｂが形成されている。また、上段の基板収容室３１ａの上壁部は蓋３０３となっており、この蓋３０３は、図８，９に示すように、開口側に設けられたヒンジ部３０４を回動軸として中央から両側へいわゆる観音開き可能となっている。また、下段の基板収容室３１ｂの底壁部は蓋３０５となっており、この蓋３０５は開閉機構４００により、下方に移動することにより開状態となるようになっている。ロードロック室３０は、フレーム架台３０６の上に載せられており、開閉機構４００は、蓋３０５をフレーム架台３０６内の空間内で昇降させるようになっている。そして、ロードロック室３０と開閉機構４００とでロードロック室ユニットを構成している。なお、蓋体３０３および蓋３０５の開閉部分は図示しないシール部材でシールされるようになっている。

ロードロック室３０内は図示しない排気機構により真空引き可能となっており、真空に保持された状態から迅速に大気圧に戻すことが可能なように、図示しない不活性ガス供給機構が設けられている。

ロードロック室３０において、仕切板３４の上面には上段の基板収容室３１ａにおいて基板Ｓを支持するための複数のバッファ３２が設けられ、これらバッファ３２の間には、搬送アームの逃げ溝３２ａが形成されている。また、下段の基板収容室３１ｂの蓋３０５の上面にも下段の基板収容室３１ｂにおいて基板Ｓを支持するための複数のバッファ３２が設けられ、これらバッファ３２の間には、搬送アームの逃げ溝３２ａが形成されている。さらに、各バッファ３２の基板支持面には、複数のボール３０８が設けられており、基板Ｓの位置合わせの際に基板が円滑に動くようになっており、基板Ｓの位置合わせの容易化を図っている。

基板収容室３１ａ，３１ｂ内には、矩形状の基板Ｓの互いに対向する角部付近において基板Ｓの各辺を押圧して位置合わせを行なうポジショナー３３が設けられている。各ポジショナー３３の押圧子はロードロック室３０の側壁に設けられた電動シリンダ３０７により移動されるようになっている。

次に、基板収容室３１ｂの蓋３０５を開閉するための開閉機構４００について上記図７および図１０に基づいて説明する。
この開閉機構４００は、ロードロック室３０の下方のフレーム架台３０６で区画される部分の四隅に垂直にそれぞれ設けられた４本のボールねじ４０１ａ〜４０１ｄと、ボールねじ４０１ａ〜４０１ｄにそれぞれ螺合され、蓋３０５を支持するとともにボールねじ４０１ａ〜４０１ｄの回転とともに昇降する昇降支持部材４０２と、各昇降支持部材４０２をガイドするリニアガイド部材４０３と、ボールねじ４０１を回転させるためのモータ４０４と、モータ４０４の駆動力を４つのボールねじ４０１に伝達する動力伝達機構４０５とを有している。

動力伝達機構４０５は、モータ４０４の駆動力を最も近いボールねじ４０１ａに伝達するギアを有するギアボックス４１１と、ギアボックス４１１に伝達された動力を隣接するボールねじ４０１ｂ側およびボールねじ４０１ｄ側に分配するためのギアを収容したギアボックス４１２と、ギアボックス４１２内のギアにより動力が伝達されその動力をボールねじ４０１ｂに伝達する動力伝達シャフト４１３と、ギアボックス４１２内のギアにより動力が伝達されその動力をボールねじ４０１ｄに伝達する動力伝達シャフト４１４と、動力伝達シャフト４１３により伝達された動力をボールねじ４０１ｂ側とボールねじ４０１ｃ側に分配するためのギアを収容したギアボックス４１５と、ギアボックスに４１５に伝達された動力をボールねじ４０１ｂに伝達するためのギアを収容したギアボックス４１６と、ギアボックス４１５内のギアにより動力が伝達されその動力をボールねじ４０１ｃ側に伝達する動力伝達シャフト４１７と、動力伝達シャフト４１７により伝達された動力をボールねじ４０１ｃ側に伝達するためのギアを収容したギアボックス４１８と、ギアボックス４１８に伝達された動力をボールねじ４０１ｃに伝達するためのギアを収容したギアボックス４１９と、シャフト４１４により伝達された動力をボールねじ４０１ｄ側に伝達するためのギアを収容したギアボックス４２０と、ギアボックス４２０に伝達された動力をボールねじ４０１ｄに伝達するためのギアを収容したギアボックス４２１とを有している。

開閉機構４００において、ボールねじ４０１ａ〜４０１ｄを回転させて昇降支持部材４０２に支持された蓋３０５を下降させることにより、蓋３０５を開くので、下段の基板収容室３１ｂ内をメンテナンスする際のスペースを十分確保することができる。

また、ボールねじ４０１ａ〜４０１ｄおよびリニアガイド４０３はロードロック室３０の下方部分の四隅に設けられ、モータ４０４がロードロック室３０の下方領域の範囲外に設けられているので、蓋３０５が閉じられた状態でロードロック室３０の下方には大きな空間３１０が形成されている。さらに、動力伝達のためのシャフト４１３，４１４，４１７は取り外し可能となっている。したがって、これらシャフトを取り外すことにより、この空間を有効に利用することが可能である。本実施形態では、後述するように、この空間を搬送室２０内の搬送装置５０の下部構造の搬出経路として利用する。

次に、以上のように構成されたプラズマ処理装置１の動作について説明する。
まず、搬送機構４３の２枚のピック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から２枚の基板Ｓをロードロック室３０の上下２段の基板収容室３１ａ，３１ｂに搬入する。

ピック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３３により基板を押圧することにより基板Ｓの位置合わせを行なう。

以上のように位置合わせされた後、搬送室２０とロードロック室３０との間のゲートバルブ２２を開いて、搬送室２０内の搬送装置５０によりロードロック室３０の基板収容部３１に収容された基板Ｓを受け取り、プロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃのいずれかに搬入する。また、プロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０で処理された基板Ｓは、搬送装置５０により搬出され、ロードロック室３０を経て、搬送機構４３によりカセット４０に収容される。このとき、元のカセット４０に戻してもよいし、他方のカセット４０に収容するようにしてもよい。

また、ロードロック室３０から基板Ｓを取り出す際には、搬送装置５０における上段搬送機構部５１０のスライドピック５１３および／または下段搬送機構部５２０のスライドピック５２３をロードロック室３０に挿入してスライドピック５１３および／または５２３により基板Ｓを受け取る。スライドピック５１３および／または５２３は、受け取った基板Ｓをプロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃのいずれかに搬入する。このとき、基板Ｓを搬入しようとするプロセスチャンバ内に既に処理済みの基板Ｓが存在する場合には、一方のスライドピックでその基板Ｓを搬出してから他方のスライドピックに載せられている基板Ｓをプロセスチャンバ内に搬入するようにすることができる。処理済みの基板Ｓは、スライドピック５１３および／または５２３により受け取られた後、ロードロック室３０に受け渡される。

搬送室２０内の搬送装置５０により以上のような搬送を行う際には、回転駆動機構によりボックス状支持部５３０を介して上段搬送機構部５１０または下段搬送機構部５２０を回転させ、それらの位置合わせを行う。また、上下２段の搬送機後部５１０，５２０を有している関係上、搬送装置５０の昇降ユニット５０２による搬送ユニット５０１の昇降動作によりスライドピックの高さ位置を合わせる。

以上のように位置合わせした段階で、スライドアーム５１２，５２２、スライドピック５１３，５２３を進出または退入させることにより基板Ｓの搬送を行う。

以上のように動作されるプラズマ処理装置１において、ロードロック室３０内のメンテナンス時には、四隅を昇降支持部材４０２で支持された蓋３０５を、ロードロック室３０の下方領域の四隅に設けられたボールねじ４０１ａ〜４０１ｄをモータ４０４および動力伝達機構４０５によって回転させることにより下降させる。このように蓋３０５をリニアに下降させることにより、図１１（ａ）に示すように、蓋３０５をロードロック室３０から完全に分離することができ、十分なメンテナンススペースＭを確保することができる。

下段の基板収容室３１ｂの蓋の開閉方法としては、例えば、図１１（ｂ）に示すように一方の端部を回動軸として回動させる「片開き」の蓋３０５ａを用いるか、または図１１（ｃ）に示すように「両開き」の蓋３０５ｂを用いる方法も考えられる。しかし、前者は蓋３０５ａを完全に開けることができず、十分なメンテナンススペースを確保することが困難である。このような構造で蓋３０５ａを完全に開こうとすれば、フレーム架台３０６をその分高くする必要があるが、装置の小型化が望まれている現状では非現実的である。また、後者はこのような問題は生じないものの、蓋３０５ｂを開いた際にアクセス経路の２つが塞がれてしまうため作業性が悪い。これに対して、本実施形態のように下方にリニアに移動して開かれる蓋３０５を設けることにより、このような問題は生じない。

また、従来も、ロードロック室３０の下段の基板収容室３１ｂの蓋を下方にリニアに移動させて開く方法は採用されていたが、従来は、図１２に示すように、蓋体３０５を昇降させて開閉させる開閉機構４００ａが蓋３０５の直下に設けられており、ロードロック室３０の下側には広い空間は存在しなかった。

これに対して、本実施形態では、蓋３０５を開閉するための開閉機構４００を構成するボールねじ４０１ａ〜４０１ｄおよびリニアガイド４０３は、ロードロック室３０の下方領域の四隅に設けられており、モータ４０４はロードロック室３０の下方に形成された空間の範囲外に設けられているので、蓋３０５が閉じられた状態では、ロードロック室３０の下方位置に広い空間３１０が存在している。さらに、それに加えて動力伝達のためのシャフト４１３，４１４，４１７は取り外し可能となっている。したがって、これらシャフトを取り外すことにより、この空間３１０を有効に利用することが可能である。

本実施形態では、この空間を搬送室２０内の搬送装置５０の下部構造５００Ｂの搬出経路として利用する。上述したように、本実施形態では、搬送装置５０を破線Ａの部分で上部構造５００Ａと下部構造５００Ｂとに分割可能となっており、搬送装置５０の上部構造５００Ａのみ搬送室２０の上方からクレーンで吊り上げて搬出し、下部構造５００Ｂは図１３に示すように、ロードロック室３０の下方に設けられた開閉機構４００の動力伝達機構４０５におけるシャフト４１４を取り外して搬送室３０の下方部分からロードロック室３０の下方の空間を経て外部に至る搬送路を確保し、この搬送路を通って搬送装置５０の下部構造を外部に搬出する。

このように、搬送装置５０を分割構造とし、上部構造５００Ａのみクレーンで上方へ吊り上げて搬出し、下部構造５００Ｂはクレーンで吊り上げずに搬出することができるため、クリーンルームの高さ制限を考慮することなく搬送装置５０を外部へ取り出すことが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態ではロードロック室の下方の空間を形成するために、その下方領域の四隅にボールねじ等を設けた開閉機構を用いた例を示したが、搬送装置の下部構造を搬送することができればこれに限るものではない。また、ロードロック室ユニットにおけるロードロック室下方の空間は、必ずしも搬送装置の下部構造を搬送するためのものに限らず、種々の他の部分のメンテナンス等種々の目的に利用可能である。

本発明の基板処理装置の一実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す斜視図。 図１のプラズマ処理装置の水平断面図。 制御部の概略構成を示すブロック図。 図１のプラズマ処理装置における搬送室に設けられた、搬送装置を示す垂直断面図。 図４の搬送装置の搬送ユニットを示す斜視図。 搬送室内の搬送装置を分割して搬出する状態を示す模式図。 図１のプラズマ処理装置におけるロードロック室を示す正面図。 図１のプラズマ処理装置におけるロードロック室を示す縦断面図。 図１のプラズマ処理装置におけるロードロック室を示す斜視図。 ロードロック室の蓋を開閉する開閉機構を示す図。 本発明の実施形態におけるロードロック室の蓋を開閉する形態を本発明の範囲外の開閉方法と比較して模式的に示す図。 従来のロードロック室の蓋を開閉する機構を模式的に示す図。 搬送装置の下部構造の搬出経路を説明するための図。

符号の説明

１；プラズマ処理装置
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ；プロセスチャンバ
２０；搬送室
３０；ロードロック室
３１ａ，３１ｂ；基板収容室
５０；搬送装置
６０；制御部
３０３，３０５；蓋
３１０；空間
４００；開閉機構
４０１ａ〜４０１ｄ；ボールねじ機構
４０２；昇降支持部材
４０３；リニアガイド部材
４０４；モータ（駆動機構）
４０５；動力伝達機構
４１３，４１４，４１７；動力伝達シャフト
５００Ａ；上部構造
５００Ｂ；下部構造
５０１；搬送ユニット
５０２；昇降機構
Ｓ；基板

Claims (12)

1. 真空中で基板に所定の処理を施す処理室と、
   前記処理室に連結され、真空中に保持されるとともに、前記処理室に基板を搬送する搬送装置を備えた搬送室と、
   前記搬送室と大気側の基板収納容器との間に設けられ、大気側との間で基板を受け渡す際には大気圧近傍に保持され、前記搬送室との間で基板を受け渡す際には真空状態に保持されるロードロック室と
   を具備する基板処理装置であって、
   前記ロードロック室の下方には空間が存在し、
   前記搬送装置は、上部構造と下部構造とに分割可能であり、前記上部構造は、前記搬送室の上方から基板処理装置外へ搬出可能であり、前記下部構造は、前記搬送室の下側から前記ロードロック室の下方の空間を通って基板処理装置外へ搬出可能であることを特徴とする基板処理装置。
2. 前記搬送室は、その上部に開閉可能な蓋を有し、前記搬送装置の前記上部構造は、この蓋を開いた状態で前記搬送室の上方へ搬出されることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記搬送装置において、前記上部構造は、前記搬送室内に設けられ、基板を支持して搬送する搬送ユニットを含み、前記下部構造は、前記搬送ユニットを昇降するための機構を含み、前記搬送室の下側に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記ロードロック室は、
   底部に設けられた開閉可能な蓋と、
   蓋を開閉する開閉機構とを有し、
   前記開閉機構は、
   前記ロードロック室の下方空間の隅部にそれぞれ設けられた複数のボールねじと、
   ボールねじにそれぞれ螺合され、前記蓋を支持するとともにボールねじの回転とともに昇降する昇降支持部材と、
   前記ロードロック室の下方空間の外側に設けられ前記ボールねじを回転させるための駆動機構と、
   前記駆動機構の駆動力を前記ボールねじに伝達する着脱自在な動力伝達シャフトを有する動力伝達機構とを有し、
   前記蓋体が閉じられている際に、前記ロードロック室の下方位置に前記搬送装置の前記下部構造が通過可能な空間が形成され、前記動力伝達シャフトを取り外すことにより前記搬送装置の前記下部構造が前記ロードロック室の下方空間を通って前記基板処理装置の外部へ搬送され、前記蓋が下降されて開かれた際に、前記ロードロック室内のメンテナンスが可能になることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
5. 前記ロードロック室は、上下２段の基板収容室を有し、前記蓋は、前記下段の基板収容室のメンテナンス用に用いられることを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。
6. 真空中に保持される真空室と大気側との間に設けられ、真空室と大気側との間で基板の搬送を行う際に、大気側との間で基板を受け渡す際には大気圧近傍に保持され、前記真空室との間で基板を受け渡す際には真空状態に保持されるロードロック室と、
   ロードロック室の底部に設けられた開閉可能な蓋と、
   蓋を開閉する開閉機構と
   を具備し、
   前記開閉機構は、前記蓋を水平状態に維持したまま昇降させ、かつ前記蓋が閉じた際に前記蓋の下方に空間を確保することが可能な昇降機構を有することを特徴とするロードロック室ユニット。
7. 真空中に保持される真空室と大気側との間に設けられ、真空室と大気側との間で基板の搬送を行う際に、大気側との間で基板を受け渡す際には大気圧近傍に保持され、前記真空室との間で基板を受け渡す際には真空状態に保持されるロードロック室と、
   ロードロック室の底部に設けられた開閉可能な蓋と、
   蓋を開閉する開閉機構とを有し、
   前記開閉機構は、
   前記ロードロック室の下方部分の隅部にそれぞれ設けられた複数のボールねじと、
   ボールねじにそれぞれ螺合され、前記蓋を支持するとともにボールねじの回転とともに昇降する昇降支持部材と、
   前記ロードロック室の下方領域の外側に設けられ前記ボールねじを回転させるための駆動機構とを有し、
   前記蓋が閉じている際に、前記ロードロック室の下方の前記ボールねじで囲まれた領域に空間が形成され、前記蓋体を開く際に、前記蓋が前記空間を下降することを特徴とするロードロック室ユニット。
8. 前記開閉機構は、前記駆動機構の駆動力を前記ボールねじに伝達する着脱自在な動力伝達シャフトを有する動力伝達機構を有し、前記動力伝達シャフトを取り外すことにより、前記空間を搬送路として使用可能となることを特徴とする請求項７に記載のロードロック室ユニット。
9. 上下２段の基板収容室を有し、前記蓋は、前記下段の基板収容室のメンテナンス用に用いられることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載のロードロック室ユニット。
10. 真空中で基板に所定の処理を施す処理室と、
    前記処理室に連結され、真空中に保持されるとともに、前記処理室に基板を搬送する搬送装置を備えた搬送室と、
    前記搬送室と大気側の基板収納容器との間に設けられ、大気側との間で基板を受け渡す際には大気圧近傍に保持され、前記搬送室との間で基板を受け渡す際には真空状態に保持されるロードロック室と
    を具備する基板処理装置において前記搬送装置を前記基板処理室外に搬出する搬送装置の搬出方法であって、
    前記ロードロック室の下方に空間を形成し、
    前記搬送装置を、上部構造と下部構造とに分割可能とし、前記上部構造を、前記搬送室の上方から基板処理装置外へ搬出するとともに、前記下部構造を、前記搬送室の下側から前記ロードロック室の下方の空間を通って基板処理装置外へ搬出することを特徴とする搬送装置の搬出方法。
11. 前記搬送室は、その上部に開閉可能な蓋を有し、前記搬送装置の前記上部構造は、この蓋を開いた状態で前記搬送室の上方へ搬出されることを特徴とする請求項１０に記載の搬送装置の搬出方法。
12. 前記上部構造は、前記搬送室内に設けられ、基板を支持して搬送する搬送ユニットを含み、前記下部構造は、前記搬送ユニットを昇降するための機構を含み、前記搬送室の下側に設けられていることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の搬送装置の搬出方法。

Images