JP2007123684A - 基板の処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板を効率的に搬送可能とし、基板の処理効率を向上させる。
【解決手段】 処理チェンバーと、処理チェンバーに基板を搬出入する基板の搬送機構とを備えた基板の処理装置において、前記基板の搬送機構が、基板１０をセットする少なくとも４個のセット部が周方向に均等間隔に設けられ、一方向に間欠回転されて、前記各々のセット部に対応する配置に設けられたステージＳ１〜Ｓ９間で順次基板３０を搬送する回転テーブル５０、および基板３０に処理を施す処理チェンバー５２ａ〜５２ｆを備えた処理部Ｅと、該回転テーブル５０との間で基板３０を移載する移載機構部Ｄとを備え、前記ステージが、前記移載機構部Ｄとの間で基板３０を移載する移載用のステージＳ１〜Ｓ３と、前記基板３０に処理を施す処理ステージＳ４〜Ｓ９とからなり、前記処理チェンバー５２ａ〜５２ｆが、前記処理ステージＳ４〜Ｓ９において前記回転テーブル５０の上方に配置されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は基板の処理装置に関し、より詳細には太陽電池用パネルあるいは半導体ウエハ等の基板の成膜あるいはエッチング処理等に使用される基板の処理装置に関する。

太陽電池用パネルの製造工程あるいは半導体ウエハに素子を形成する製造工程では、基板（ワーク）に成膜したり、基板をエッチングしたりする操作として、プラズマCVD、プラズマエッチング等のドライプロセスによる処理が行われる。太陽電池用パネルあるいは半導体ウエハはきわめて大量に生産されるから、これらの製造工程では生産効率の向上が厳しく求められ、各処理工程におけるタクトタイムを短縮することが生産効率を向上させるために重要となっている。

太陽電池用パネルや半導体ウエハにドライプロセスにより処理を施す工程では、処理室間でワーク（基板）を搬送する操作や、処理室においてワークに施す処理が完全に自動化され、搬送装置によりワークが処理室に搬入され、所定の処理が終了した後に処理室からワークが搬出されるように形成されている。従来の処理装置としては、複数の処理室を直列に配置し、一方の処理室から他方の処理室へ、一方向に順次ワークを搬送して処理を施す装置がある。
特開２００２−２７０８８０号公報 特開２００４−２２５９６号公報 特開２００５−２７７２９５号公報

太陽電池用パネルや半導体ウエハでは製品とするまでに、成膜あるいはエッチングといった処理が多数回行われる。これらの処理を行う際に、各処理における処理時間が短い場合には、処理室間でワークを搬送するといった搬送操作が製品の生産速度を律速する場合がある。このような場合には、ワークの搬送時間を短縮することが製品の生産効率に直接的に寄与することになる。なお、ワークを搬送せず、一つの処理室内で成膜あるいはエッチング用のガスを給排して処理を施すといった方法も可能であるが、この方法ではガスの給排等に時間がかかることから、一連の処理工程が終了するまでには長時間かかっているのが実情である。

本発明は、従来の処理装置において、ワークの搬送操作が効率的に行えないという課題を解決し、ワークを効率的に短時間で搬送することを可能とし、太陽電池用パネルや半導体ウエハの処理を効率的に行うことができる基板の処理装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、処理チェンバーと、処理チェンバーに基板を搬出入する基板の搬送機構とを備えた基板の処理装置において、前記基板の搬送機構が、基板をセットする少なくとも４個のセット部が周方向に均等間隔に設けられ、一方向に間欠回転されて、前記各々のセット部に対応する配置に設けられたステージ間で順次基板を搬送する回転テーブル、および基板に処理を施す処理チェンバーを備えた処理部と、該回転テーブルとの間で基板を移載する移載機構部とを備え、前記ステージが、前記移載機構部との間で基板を移載する移載用のステージと、前記基板に処理を施す処理ステージとからなり、前記処理チェンバーが、前記処理ステージにおいて前記回転テーブルの上方に配置されていることを特徴とする。なお、本発明において基板に処理を施すとは、基板に対してドライプロセス等によって成膜処理あるいはエッチング処理等の化学的あるいは物理的処理を施すことを意味する。

また、前記セット部は、前記基板がその上にセットされて加熱されるヒータブロックを備えていることにより、処理チェンバーにおいて基板に対する処理を的確に行うことができる。
また、前記処理チェンバーは、前記処理ステージにおいて、前記セット部にセットされた基板の周囲を囲む配置に設けられ、処理チェンバーによる処理空間を画定するシールド部材を備えていることを特徴とする。これにより、各処理チェンバーにおいて他と独立して所要の処理を施すことが可能となる。

また、前記移載機構部および前記処理部が真空チェンバー内に収納され、該真空チェンバーに連通して、処理前の基板を収納する供給チェンバーと、処理後の基板を収納する搬出チェンバーとが設けられ、前記移載機構部が、前記供給チェンバーから前記回転テーブルに基板を搬送する機構と、前記回転テーブルから前記搬出チェンバーに基板を搬送する機構とを備えていることを特徴とする。
また、前記供給チェンバーおよび搬出チェンバーには、基板が収納されたカセットが搭載されたキャリアを支持し、基板の供給、搬出操作に応じて、キャリアを段階的に昇降させるエレベータが設けられていることを特徴とする。

また、前記供給チェンバーと回転テーブルとの間、前記回転テーブルと前記搬出チェンバーとの間で基板を搬送する機構として、前記供給チェンバーおよび搬出チェンバーと回転テーブルとの間に介在し、供給チェンバーから搬送される処理前の基板を受け取る第１の移載位置と、回転テーブルから処理後の基板を受け取り、回転テーブルに処理前の基板を受け渡す第２の移載位置と、回転テーブルから搬送される処理後の基板を搬出チェンバー側に受け渡す第３の移載位置との間で間欠的に回転駆動されて基板を搬送するカルーセルを備えていることを特徴とする。
また、前記供給チェンバーと前記カルーセルの第１の移載位置との間で回動駆動され、前記供給チェンバーから前記カルーセルに基板を搬送する供給アームと、前記搬出チェンバーと前記カルーセルの第３の移載位置との間で回動駆動され、前記カルーセルから前記搬出チェンバーに基板を搬送する搬出アームとが設けられていることを特徴とする。

また、前記カルーセルには、カルーセルを上位置と下位置に昇降駆動する昇降機構が設けられるとともに、基板を移載可能に支持する支持部が設けられ、前記カルーセルが下位置から上位置に上昇することにより、前記第１の移載位置において前記供給アームから前記支持部に基板が移載され、前記カルーセルが上位置から下位置に下降することにより、前記第２の移載位置において前記支持部から前記回転テーブルに基板が移載され、前記第３の移載位置において前記支持部から前記搬出アームに基板が移載されることを特徴とする。
また、前記基板を移載可能に支持する支持部に、基板の縁部を支持する棚板が、移載操作時に前記供給アームおよび搬出アームおよび回転テーブルと干渉しない配置に設けられていることを特徴とする。
また、前記回転テーブルの前記基板をセットするセット部には、基板をセット部の上面に載置する位置と、カルーセルの支持部との間で基板を移載するセット部の上面から上方に突き出して支持する位置との間で昇降させる機構が設けられていることを特徴とする。また、前記基板を昇降させる機構として、基板を支持する突き上げピンと、突き上げピンの昇降機構が設けられていることを特徴とする請求項９記載の基板の処理装置。

本発明に係る基板の処理装置によれば、回転テーブルに基板をセットするセット部を設けるとともに、所要の処理ステージに処理チェンバーを配置する構成としたことによって、回転テーブルの回転操作によって基板を処理ステージ間で搬送することができ、また移載機構部により回転テーブルとの間で基板を移載することが効率的に行えることから基板の処理効率を効果的に向上させることが可能となる。

以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面にしたがって詳細に説明する。
（基板の処理装置の全体構成）
図１は、本発明に係る基板の処理装置の一実施形態の全体構成を示す平面図、図２は側面図である。なお、本実施形態の基板の処理装置は、太陽電池用パネルの処理装置として構成されたもので、処理対象とするワークは１５０ｍｍ角の矩形に形成されたパネルである。
基板の処理装置は、大気下でワーク３０が収納されたカセット１０をキャリア２０との間で給排するワークの給排機構部Ａと、ワークの給排機構部Ａから供給されたワーク３０を収納する供給チェンバーＢと、処理後のワークを収納する搬出チェンバーＣと、ワークを処理する処置部Ｅと、供給チェンバーＢおよび搬出チェンバーＣと処理部Ｅとの間でワーク３０を移載する移載機構部Ｄとを備える。

移載機構部Ｄと処理部Ｅは、真空チェンバー１００内に収納されている。真空チェンバー１００の下部には真空排気用のダクト１０２が接続され（図２）、ダクト１０２は真空排気装置に接続される。
供給チェンバーＢと搬出チェンバーＣは、真空チェンバー１００の前部の左右位置に、真空チェンバー１００に連通して配置される。供給チェンバーＢと搬出チェンバーＣは、真空チェンバー１００の真空を破らずにワーク３０を移送させるためロードロック室として形成される。

（ワークの給排機構部）
ワークの給排機構部Ａには、ワーク３０を積み重ねて収容する３台のカセット１０をセットするセット台と、カセット１０をセットするセット位置の両側方位置にキャリア２０をセットするセット台２１が設けられている。カセット１０は、処理単位枚数のワーク３０を上下方向で互いに接触しないよう棚板を設けて積み重ねて収納するものである。キャリア２０は、一度に３台のカセット１０を支持できるように形成される。キャリア２０におけるカセット１０の平面配置は、２台のカセット１０を並列に配置し、これらに対向して１台のカセット１０を配置するものである。

ワークの給排機構部Ａには、セット台に対して平行に移動する給排ロボット１２が配置される。給排ロボット１２は、ワーク３０が収納されたカセット１０をキャリア２０に給排する操作、カセット１０が搭載されたキャリア２０を搬送する操作を行うスイングアーム１３を備える。ワークの給排機構部Ａに設置される給排ロボット１２は１台である。図１では、説明上給排ロボット１２の３つの移動位置を示している。

給排ロボット１２によるカセット１０の給排操作は、キャリア２０との間でカセット１０を給排する操作と、カセット１０とともにキャリア２０を供給チェンバーＢに搬入する操作と、処理後のワーク３０が収納されたカセット１０をキャリア２０とともに搬出チェンバーＣから搬出する操作等をなす。
カセット１０には５０枚のワーク３０が収納されており、給排ロボット１２によりカセット１０とともにキャリア２０を搬送することにより、一度に１５０枚のワーク３０を搬送することができる。

（供給チェンバーと搬出チェンバー）
図３に供給チェンバーＢ、搬出チェンバーＣおよび移載機構Ｄの平面配置を拡大して示す。供給チェンバーＢと搬出チェンバーＣは、３台のカセット１０を搭載したキャリア２０を収納する真空チェンバーとして形成される。供給チェンバーＢと搬出チェンバーＣの下方には、キャリア２０を昇降させるエレベータ２２が設けられている（図２）。本実施形態では、供給チェンバーＢに設けられたエレベータについては、ワーク３０の供給操作とともに上位置から徐々にキャリア２０をリフトダウンするように制御され、搬出チェンバーＣに設けられたエレベータについては、処理後のワーク３０を搬入する操作とともに下位置から徐々にキャリア２０をリフトアップするように制御される。なお、エレベータ２２の制御方法はこの方法に限定されるものではない。

供給チェンバーＢおよび搬出チェンバーＣとワークの給排機構Ａとの連結部、および真空チェンバー１００との連結部には、それぞれゲートバルブ２４、２６が設けられる。給排側のゲートバルブ２４はワークの搬出入のために大きく開口するように設けられ、移載側のゲートバルブ２６は供給アーム４２および搬出アーム４４を回動操作可能となるように開口する。

（移載機構部）
移載機構部Ｄは、カルーセル４０と、カルーセル４０と供給チェンバーＢとの間でワーク３０を移載する供給アーム４２と、カルーセル４０と搬出チェンバーＣとの間でワーク３０を移載する搬出アーム４４とを備える。
カルーセル４０には周方向に均等間隔（１２０°間隔）で３つの全く同形に形成されたワークの支持部４０ａが設けられている。支持部４０ａには、キャリア２０に支持されている３台のカセット１０と同一の平面配置でワーク３０を支持する支持アームが設けられ、各々の支持部４０ａには３枚ずつワーク３０が支持される。

支持アームには、ワーク３０を移載操作する際に、ワーク３０の縁部を支持する側面形状がＬ字形の棚板が設けられている。この棚板は、カルーセル４０と供給アーム４２との間、カルーセル４０と搬出アーム４４との間でワーク３０を受け渡しする際に、アームと干渉しない配置に設けられる。
真空チェンバー１００の下方には、カルーセル４０を回転角１２０°間隔で間欠回転させる回転駆動部４１が設けられている（図２）。回転駆動部４１は、ワーク３０を移載操作する際にカルーセル４０を上位置と下位置との間で昇降させる昇降機能を備える。

供給チェンバーＢとカルーセル４０との間でワーク３０を搬送する供給アーム４２は、供給チェンバーＢのゲートバルブ２６が配置された基部位置を回転の支点として、供給チェンバーＢ内でエレベータ２２により支持されたキャリア２０の位置と、カルーセル４０の支持部４０ａにワーク３０を受け渡す第１の移載位置Ｔ１（図１）との間で回動可能に設けられる。真空チェンバー１００の下方には供給アーム４２を水平に回動する駆動部４３が設けられる（図２）。供給アーム４２は、キャリア２０でのカセット１０の配置に合わせて３枚のワーク３０を支持するアーム部４２ａを備える。

カルーセル４０と搬出チェンバーＣとの間でワーク３０を搬送する搬出アーム４４は、搬出チェンバーＣのゲートバルブ２６が配置された基部位置を回転の支点として、カルーセル４０の支持部４０ａとの間で処理後のワーク３０を受け渡す移載位置Ｔ３と、搬出チェンバーＣ内でエレベータ２２により支持されたキャリア２０の位置との間で回動可能に設けられる。搬出アーム４４も真空チェンバー１００の下方に設けられた駆動部により水平に回動される。搬出アーム４４は、３枚のワーク３０を支持するアーム部４４ａを備える。

（処理部）
処理部Ｅは、ワーク３０をセットする９個のセット部が設けられた回転テーブル５０と、回転テーブル５０の回転移動位置に合わせて配置された６個の処理チェンバー５２ａ〜５２ｆと、回転テーブル５０を回転駆動する回転駆動部５４とを備える。
回転駆動部５４は、真空チェンバー１００の下方に配置され、本実施形態ではベルトドライブにより駆動軸５４ａを回転駆動する構成となっている。回転駆動部５４は、回転テーブル５０を間欠回転させて、回転テーブル５０に設けられているセット部をステージＳ１〜Ｓ９に順次移動させる作用をなす。

処理部ＥにおけるステージＳ１〜Ｓ３は、カルーセル４０と回転テーブル５０との間でワーク３０を移載する操作を行うためのステージであり、ステージＳ４〜Ｓ９は、ワーク３０に成膜処理あるいはエッチング処理等の所要の処理を施すステージである。６個の処理チェンバー５２ａ〜５２ｆは、ステージＳ４〜Ｓ９の位置に対応して設けられ、ステージＳ１〜Ｓ３には処理チェンバーは設置されていない。回転テーブル５０のセット部には、カルーセル４０から移載されたワーク３０がワーク３０の平面配置位置を変更することなくセットされる。各々のセット部では、並列配置されている２つのワーク３０が回転テーブル５０の外周側に位置し、１つのワーク３０が径方向の内周側に位置する配置とすることで、処理チェンバー５２ａ〜５２ｆの平面形状を卵形とし、チェンバーの狭幅側を回転テーブル５０の内周側とすることで回転テーブル５０の平面スペースを有効活用している。

図４に、回転テーブル５０におけるワーク３０のセット部、処理チェンバー５２ａの構成を拡大して示す。
回転テーブル５０のセット部は、ワーク３０を支持する部位がヒータブロック６０として形成されている。ヒータブロック６０は、ワーク３０を加温して処理チェンバー５２ａ〜５２ｆにおいて的確な処理がなされるよう、ブロック内に内蔵されたヒータによって所定温度に加熱される。
ヒータブロック６０の上面には３枚のワーク３０の配置に合わせて３個のセット凹部が形成される。セット凹部は、ワーク３０をセット凹部にセットした状態でワーク３０の上面と回転テーブル５０の上面とが面一になるように形成されている。

セット部には、ワーク３０をヒータブロック６０のセット凹部にセットするセット位置と、セット凹部から上方にワーク３０を突き出して支持する移載位置との間でワーク３０を昇降させる突き上げピン６２が設けられる。突き上げピン６２はヒータブロック６０の下方からヒータブロック６０を厚さ方向に貫通して設けられ、昇降機構６４（図２）によって昇降駆動される昇降プレートに立設される。突き上げピン６２は、ワーク３０をセットするセット凹部ごとに３本ずつ、合計９本設けられ、昇降プレートが昇降することにより、セット部に供給された３枚のワーク３０が同時に昇降する。

処理チェンバー５２ａ〜５２ｆは、各々のステージＳ４〜Ｓ９において回転テーブル５０の上方に配置される。処理チェンバー５２ａ〜５２ｆは、ステージに搬送されてきた３枚のワーク３０を外側から囲むように配置されたシールド部材７０と、処置チェンバー５２内でプラズマを発生させるための電極７２を備えている。電極７２は回転テーブル５０にセットされたワーク３０のセット位置に合わせて、ワーク３０の上方にワーク３０に対向して配置される。

処理チェンバー５２ａ〜５２ｆの上方のケース部１０４内には、電極７２に高周波を作用させる高周波発生装置、各ステージＳ４〜Ｓ９における処理内容に応じて成膜用あるいはエッチング用のガスを供給するガス供給装置、処理後にガスを排気するガス排気装置が設けられている。これらの各部はドライプロセスによってワーク３０に所要のプロセスを施すものであり、従来のドライプロセスに用いられる機構と同様である。

処理チェンバー５２ａ〜５２ｆに設けられるシールド部材７０は、各処理チェンバーにおける処理空間を画定する。本実施形態では、シールド部材７０の下端と回転テーブル５０の上面が０．１ｍｍ程度離間するように設定した。回転テーブル５０は水平に回転し、ワーク３０の上面は回転テーブル５０の上面と面一となっているから、回転テーブル５０が回転する際にシールド部材７０とワーク３０が干渉することはない。シールド部材７０を回転テーブル５０の上面に近接させて配置したことにより、各処理チェンバー５２ａ〜５２ｆは外部からほぼ遮蔽された隔離空間となり、所要のドライプロセスを施す際に外部に影響を及ぼすことはない。

真空チェンバー１００の側面には各ステージにおける処理状態を外部から視認するための観察窓７６が設けられている。真空チェンバー１００はダクト１０２および吸引路１０２ａを介して真空排気される。真空チェンバー１００の上面はチェンバー蓋５１により閉止される。

（ワークの給排機構部の作用）
本実施形態の基板の処理装置は、ワークの給排機構部Ａと供給チェンバーＢおよび搬出チェンバーＣとの間でのワークの給排操作、カルーセル４０を介して供給チェンバーＢおよび搬出チェンバーＣと処理部Ｅとの間でワーク３０を移載・搬送する操作を有機的に連係して動作させるように形成されている。以下、各操作部分の作用を順に説明する。

まず、ワークの給排機構部Ａから供給チェンバーＢにワーク３０を供給する操作は、ロット処理が終了するごとに、給排ロボット１２によりキャリア２０とともにワーク３０を供給することによってなされる。実際には、供給チェンバーＢから空になったキャリア２０を取り出し、新たにワーク３０が収容されているカセット１０を搭載したキャリア２０を供給チェンバーＢに搬入することによって行う。

搬出チェンバーＣからワークの給排機構部Ａに処理後のワーク３０を搬出する操作は、搬出チェンバーＣに給排ロボット１２のスイングアーム１３を進入させ、キャリア２０とともにカセット１０ごとワーク３０を取り出すことによってなされる。キャリア２０とともにワーク３０を取り出した後、空きカセット１０を搭載した別のキャリア２０を搬出チェンバーＣに搬入する。

ワークの給排機構部Ａにおける給排操作は、キャリア２０にカセット１０をセットする操作、処理後のワーク３０が収納されたカセット１０をキャリア２０からを搬出する操作等の準備作業については、１ロットの処理時間内に行うことにより効率化が図られる。ただし、ワーク３０の切り替え作業には一定の処理時間が必要である。本実施形態では、キャリア２０にワーク３０を５０枚収容するカセット１０を３台搭載する方式とすることで、１ロットで１５０枚のワーク３０を処理することが可能である。

（供給チェンバーとカルーセルとの移載操作）
供給チェンバーＢにワーク３０を搬入し、搬出チェンバーＣに空きカセット１０とともにキャリア２０を搬入した後、ゲートバルブ２４をそれぞれ閉じ、供給チェンバーＢと搬出チェンバーＣを真空排気する。供給チェンバーＢと搬出チェンバーＣが所定の真空度に達したところでゲートバルブ２６を開放する。この状態から、ワーク３０を処理部Ｅに移載する操作に移る。

供給チェンバーＢからカルーセル４０にワーク３０を移載する操作では、まず、供給アーム４２を供給チェンバーＢ側に回動させ、キャリア２０に支持されているカセット１０内にアーム部４２ａを進入させ、アーム部４２ａにワーク３０を移載する。アーム部４２ａにワーク３０を移載する操作は、カセット１０にアーム部４２ａを挿入し、カセット１０を下動させてアーム部４２ａに移載する操作による。
アーム部４２ａでワーク３０を支持し、供給アーム４２を逆回転させて、移載位置Ｔ１に移動してきているカルーセル４０の支持部４０ａに移載する。

図５は、供給アーム４２とカルーセル４０との間でのワーク３０を移載する方法を示す。前述したように、カルーセル４０の支持部には、側面形状がＬ字形の棚板４８が設けられている。供給アーム４２のアーム部４２ａが移載位置Ｔ１に移動する際には、ワーク３０が棚板４８よりも上位置で支持部４０ａに進入し、カルーセル４０が上位置に移動することにより、棚板４８にワーク３０が支持される。すなわち、供給アーム４２が移載位置Ｔ１に移動する際には、カルーセル４０が下位置にあり、カルーセル４０が上位置に移動することによりアーム部４２ａからカルーセル４０にワーク３０が移載される。図５は、カルーセル４０が下位置にある状態で、棚板４８にワーク３０が支持されていない状態である。

（カルーセルと処理部との移載操作）
図１において、処理部ＥのステージＳ１では、回転テーブル５０のヒータブロック６０にのって移動してきたワーク３０を突き上げピン６２によりヒータブロック６０の上面から上方に突き出して支持する操作を行う。ステージＳ２では、突き上げピン６２によって支持されたワーク３０をカルーセル４０に受け渡し、新たにワーク３０をカルーセル４０から供給される。ステージＳ３では、突き上げピン６２により突き出し位置に支持されたワーク３０をヒータブロック６０上に降ろす操作を行う。

ワーク３０をヒータブロック６０から上位置に持ち上げる操作は、昇降機構６４により突き上げピン６２を持ち上げる操作によって行われる。ステージＳ１で突き上げピン６２を突出させた後、突き上げピン６２は突出位置でロックされ、ワーク３０は回転テーブル５０の上面から上方に離間して支持される。突き出し位置でロックされている突き上げピン６２のロックはステージＳ３で解除される。

ステージＳ２においてワーク３０を移載する操作は、突き上げピン６２によって突き出し位置に支持されたワーク３０に対して、カルーセル４０を上位置と下位置に移動させる操作と、回転テーブル５０を回転させる操作と、カルーセル４０を回転させる操作を組み合わせることによってなされる。
このステージＳ２における操作を概略説明すると、ステージＳ２に移動してきたワーク３０をカルーセル４０によってピックアップし、その状態でカルーセル４０を回転して移載位置Ｔ３にワーク３０を移載すると同時に、移載位置Ｔ１でワーク３０を支持している支持部４０ａがステージＳ２上に移動し、突き上げピン６２上にワーク３０を受け渡すというものである。

この移載操作は、回転テーブル５０とカルーセル４０との回転動作を逆位相としてなされる。すなわち、回転テーブル５０が回転する際にはカルーセル４０は停止しており、回転テーブル５０が停止している際にカルーセル４０が回転する。カルーセル４０の高さ位置は、回転テーブル５０が停止してカルーセル４０が回転する際には上位置にあり、回転テーブル５０が回転する際には下位置にある。

前述したように、図５はカルーセル４０が下位置にある状態を示したもので、この場合、回転テーブル５０のステージＳ２で突き上げピン６２によって支持されたワーク３０は、棚板４８よりも上位置にある。すなわち、ステージＳ２において、カルーセル４０が下位置にある状態で、ワーク３０は突き上げピン６２に支持され、カルーセル４０が上位置にある状態でワーク３０は棚板４８に支持された状態になる。

まず、回転テーブル５０が間欠回転する状態についてみると、回転テーブル５０が回転する際にはカルーセル４０が停止し、カルーセル４０は下位置にあるから、ステージＳ１で突き上げピン６２に支持されたワーク３０は第２の移載位置Ｔ２にあるカルーセル４０に、棚板４８と干渉せずに、側方から進入し、図５に示す状態になる。

ワーク３０がカルーセル４０に進入した後、カルーセル４０が上位置に移動する。これによって突き上げピン６２からカルーセル４０にワーク３０が移載される。
次に、カルーセル４０が上位置のまま回転し、支持部４０ａに支持されたワーク３０は排出側の第３の移載位置Ｔ３に搬送される。回転テーブル５０はこの動作の際には停止しているから、ステージＳ２からワーク３０が搬出されるとともに、移載位置Ｔ１にあったワーク３０が支持部４０ａ（棚板４８）に支持されてステージＳ２へ運ばれてくる。

すなわち、カルーセル４０が上位置で回転する動作により、回転テーブル５０のステージＳ２上にあったワーク３０が移載位置Ｔ３に搬送され、移載位置Ｔ１にあったワーク３０がステージＳ２に搬送される。
ステージＳ２にワーク３０が搬送されたところで、カルーセル４０の回転が停止し、カルーセル４０が下位置に下がる。これによって、カルーセル４０から突き上げピン６２にワーク３０が移載される。

次いで、カルーセル４０が停止した状態で回転テーブル５０が回転し、突き上げピン６２に支持されたワーク３０はステージＳ３に移動する。ステージＳ３では、昇降機構６４により突き上げピン６２が降下し、ワーク３０がヒータブロック６０上にのせられる。
このワーク３０がステージＳ３に移動する際に、ステージＳ２では次のワーク３０がカルーセル４０内に進入する。こうして、カルーセル４０と回転テーブル５０との間のワーク３０の移載操作の１サイクルが完了する。

なお、カルーセル４０により移載位置Ｔ３に搬送されたワーク３０は、カルーセル４０が下位置に移動する際に搬出アーム４４のアーム部４４ａに移載される。このカルーセル４０の移載タイミングは、供給アーム４２の移載タイミングとは逆位相である。アーム部４４ａにワーク３０が移載された後、搬出アーム４４は搬出チェンバーＣ側に回動し、搬出チェンバーＣ内のカセット１０に処理後のワーク３０を移載する。この移載操作は、アーム部４４ａがカセット１０内に進入したところでエレベータによりキャリア２０を上昇させ、カセット１０にワーク３０を移載することによってなされる。

本実施形態の基板の処理装置において、カルーセル４０と回転テーブル５０との間におけるワーク３０の移載操作、供給アーム４２および搬出アーム４４とカルーセル４０との間におけるワーク３０の移載操作は、いずれもカルーセル４０が上位置にある状態と下位置にある状態を切り替え、各部の動作を有機的に連係してなされるものであり、ワーク３０の移載操作に係るステップ数を最小として、きわめて効率的なワーク３０の搬送操作が可能となっている。

なお、処理部Ｅに設けられたステージＳ４〜Ｓ９においては、回転テーブル５０の回動動作にしたがって、順次、ワーク３０が次工程に送られ、それぞれ所要の処理が施されることになる。
本実施形態の基板の処理装置では６回の処理を一連の処理として施すように形成されたもので、製造工程によっては６回以上の処理工程を施すようにして処理装置を組み立てることも可能であるし、６回以下の処理工程を経過するようにして処理装置を組み立てることも可能である。いずれの場合も、処理工程数に応じて適宜処理チェンバーを配置し、処理チェンバーを配置するステージとワークの移載に用いるステージ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を周方向に均等配置となるように回転テーブル５０およびチェンバー等を配置することで本発明方法と同様な構成の基板の処理装置を構成することができる。

本実施形態で処理対象としている太陽電池用パネルはパネルに複数回の成膜、エッチング処理を施して製品となる。このように、複数回の処理を施して製造される製品の場合には、所要数の処理チェンバーをワーク３０を移送する回転テーブルでのワーク３０の移送位置に合わせてステージを設定することにより、きわめて効率的な処理が可能となる。もちろん、本発明は太陽電池用パネルの製造に使用する他、半導体ウエハ等のワークに対して所要の処理を施す処理工程においても同様に適用することができる。

図６は、上述した基板の処理装置における各部の動作をチャートにまとめたものである。供給アーム４２、カルーセル４０、回転テーブル５０および搬出アーム４４がそれぞれ、有機的に連動して動作していることが示されている。たとえば、カルーセル４０と回転テーブル５０とは一方が回転する際に他方が停止している。カルーセル４０は上位置に上昇した状態で回転し、下位置に降下した状態で停止していることがわかる。

本実施形態の基板の処理装置は、基本ステップが４ステップからなり、搬送操作の１サイクルが５秒で終了する。この搬送サイクル時間は従来の処理装置におけるワークの搬送サイクル時間と比較してきわめて短時間である。したがって、ワークの搬送時間がワークの処理時間を律速しているような装置の場合には、本実施形態の基板の処理装置の構成を採用することによって、基板の搬送時間をきわめて効率的に短縮することができ、製品の生産効率を大きく向上させることが可能である。本実施形態の基板の処理装置は搬送サイクル時間がきわめて短いから、処理チェンバーでの処理時間が数秒程度の短時間での処理で終了する処理からなる場合にとくに有効に利用できる。
また、本実施形態の基板の処理装置は、回転テーブルにワークを支持し、回転テーブルの回転動作にしたがって順次ワークに処理を施す方法としたことにより、処理装置をコンパクトに形成することができ、省スペース化を図ることが可能となる。

本発明に係る基板の処理装置の全体構成を示す平面図である。 本発明に係る基板の処理装置の全体構成を示す側面図である。 供給アームおよび搬出アームとカルーセルの平面配置を示す説明図である。 回転テーブルと処理チェンバーの構成を示す断面図である。 カルーセルとワークとの配置位置関係を示す説明図である。 基板の処理装置の各部の動作を示すチャート図である。

符号の説明

１０ カセット
１２ 給排ロボット
２０ キャリア
２２ エレベータ
２４、２６ ゲートバルブ
３０ ワーク
４０ カルーセル
４０ａ 支持部
４１ 回転駆動部
４２ 供給アーム
４２ａ アーム部
４３ 駆動部
４４ 搬出アーム
４４ａ アーム部
４８ 棚板
５０ 回転テーブル
５２ａ〜５２ｆ 処理チェンバー
６０ ヒータブロック
６２ 突き上げピン
７０ シールド部材
７２ 電極
１００ 真空チェンバー

Claims (11)

1. 処理チェンバーと、処理チェンバーに基板を搬出入する基板の搬送機構とを備えた基板の処理装置において、
   前記基板の搬送機構が、
   基板をセットする少なくとも４個のセット部が周方向に均等間隔に設けられ、一方向に間欠回転されて、前記各々のセット部に対応する配置に設けられたステージ間で順次基板を搬送する回転テーブル、および基板に処理を施す処理チェンバーを備えた処理部と、
   該回転テーブルとの間で基板を移載する移載機構部とを備え、
   前記ステージが、前記移載機構部との間で基板を移載する移載用のステージと、前記基板に処理を施す処理ステージとからなり、
   前記処理チェンバーが、前記処理ステージにおいて前記回転テーブルの上方に配置されていることを特徴とする基板の処理装置。
2. 前記セット部は、前記基板がその上にセットされて加熱されるヒータブロックを備えていることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。
3. 前記処理チェンバーは、前記処理ステージにおいて、前記セット部にセットされた基板の周囲を囲む配置に設けられ、処理チェンバーによる処理空間を画定するシールド部材を備えていることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。
4. 前記移載機構部および前記処理部が真空チェンバー内に収納され、
   該真空チェンバーに連通して、処理前の基板を収納する供給チェンバーと、処理後の基板を収納する搬出チェンバーとが設けられ、
   前記移載機構部が、前記供給チェンバーから前記回転テーブルに基板を搬送する機構と、前記回転テーブルから前記搬出チェンバーに基板を搬送する機構とを備えていることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。
5. 前記供給チェンバーおよび搬出チェンバーには、基板が収納されたカセットが搭載されたキャリアを支持し、基板の供給、搬出操作に応じて、キャリアを段階的に昇降させるエレベータが設けられていることを特徴とする請求項４記載の基板の処理装置。
6. 前記供給チェンバーと回転テーブルとの間、前記回転テーブルと前記搬出チェンバーとの間で基板を搬送する機構として、
   前記供給チェンバーおよび搬出チェンバーと回転テーブルとの間に介在し、
   供給チェンバーから搬送される処理前の基板を受け取る第１の移載位置と、
   回転テーブルから処理後の基板を受け取り、回転テーブルに処理前の基板を受け渡す第２の移載位置と、
   回転テーブルから搬送される処理後の基板を搬出チェンバー側に受け渡す第３の移載位置との間で間欠的に回転駆動されて基板を搬送するカルーセルを備えていることを特徴とする請求項４記載の基板の処理装置。
7. 前記供給チェンバーと前記カルーセルの第１の移載位置との間で回動駆動され、前記供給チェンバーから前記カルーセルに基板を搬送する供給アームと、
   前記搬出チェンバーと前記カルーセルの第３の移載位置との間で回動駆動され、前記カルーセルから前記搬出チェンバーに基板を搬送する搬出アームとが設けられていることを特徴とする請求項６記載の基板の処理装置。
8. 前記カルーセルには、カルーセルを上位置と下位置に昇降駆動する昇降機構が設けられるとともに、基板を移載可能に支持する支持部が設けられ、
   前記カルーセルが下位置から上位置に上昇することにより、前記第１の移載位置において前記供給アームから前記支持部に基板が移載され、
   前記カルーセルが上位置から下位置に下降することにより、前記第２の移載位置において前記支持部から前記回転テーブルに基板が移載され、前記第３の移載位置において前記支持部から前記搬出アームに基板が移載されることを特徴とする請求項７記載の基板の処理装置。
9. 前記基板を移載可能に支持する支持部に、基板の縁部を支持する棚板が、移載操作時に前記供給アームおよび搬出アームおよび回転テーブルと干渉しない配置に設けられていることを特徴とする請求項８記載の基板の処理装置。
10. 前記回転テーブルの前記基板をセットするセット部には、基板をセット部の上面に載置する位置と、カルーセルの支持部との間で基板を移載するセット部の上面から上方に突き出して支持する位置との間で昇降させる機構が設けられていることを特徴とする請求項８記載の基板の処理装置。
11. 前記基板を昇降させる機構として、基板を支持する突き上げピンと、突き上げピンの昇降機構が設けられていることを特徴とする請求項１０記載の基板の処理装置。

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