JP2007311724A - 基板搬送方法及び基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】気相膜若しくは蒸着膜の製造又はドライエッチング等を行う真空処理装置に好適に用いられる基板の搬送方法であって、複数の基板を格納する基板格納装置間で基板を搬送する際に基板上に塵埃が付着することを防止し、基板上に膜を形成する際にパーティクルが混入しにくい基板搬送方法及び基板処理装置を提供する。
【解決手段】３つ以上の基板格納装置間で複数の基板を搬送して格納する基板搬送方法であって、第一基板格納装置と第二基板格納装置との間での搬送は、第一基板格納装置から基板を搬出し、第二基板格納装置の棚状保持具を上昇させつつ上段から順に基板を搬入し、第二基板格納装置と第三基板格納装置との間での搬送は、第二基板格納装置の棚状保持具を下降させつつ下段から順に基板を搬出し、第三基板格納装置に基板を搬入する基板搬送方法である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、基板搬送方法及び基板処理装置に関する。より詳しくは、気相膜若しくは蒸着膜の成膜又はドライエッチング等を行う真空処理装置に好適に用いられる基板搬送方法及び基板処理装置に関するものである。

基板上に薄膜トランジスタ等が形成された半導体装置の製造工程においては、基板に対して薄膜の形成やエッチング等の処理が行われるが、このとき、その処理装置内で基板の搬送が行われる。通常は処理装置内にロード／アンロード室が設けられており、ロード／アンロード室を介して基板の保管場所から所定の処理を行うための各処理室に基板が搬送される。

このような基板処理装置に対して複数の基板が保管されている場所から基板を搬送する場合には、基板の出し入れの際に基板に付着していた塵埃が舞い上がり、それが下部の基板に落下して付着することがしばしば起こり、このような塵埃が基板上に付着したまま成膜が行われると、膜中にパーティクルが混入する。薄膜トランジスタ等に用いられる薄膜は非常に薄いため、パーティクルが存在するとリーク電流の増加等が生じ、膜の品質を低下させる原因となる。これに対しては、基板を取り出す際には複数の基板が保管されている場所の下段から順次ロードし、基板を収容する際には上段から順次収容していく方法で解決されることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、特許文献１の方法は基板のロード／アンロードを装置内で一枚ずつ行う場合を想定したものであり、基板のロード／アンロードを一枚ずつ行っていたのでは搬送ロスが多くなってしまうため、これについての改善が求められていた。

一方、基板処理装置には基板を加熱しながら薄膜の形成や加工を行うものもあり、そのような加熱機構を持つ装置が開示されている（例えば、特許文献２、３参照。）。成膜工程やエッチング工程は、通常では一枚ずつ基板を処理する必要があるが、加熱処理工程では複数の基板を同時に処理することができるため、特許文献２、３では加熱機構として、複数の基板を加熱処理できる予備加熱処理室を真空処理装置内に設け、予備加熱処理完了に応じて一枚ずつ次の真空処理室に基板を搬送させる仕組みとしている。これにより基板の搬送工程の短縮を図ることができる。しかしながら、この方法であってもロード／アンロード時においては一枚ずつ基板を搬送することになるので、搬送ロスは多く、この点について未だ解決がなされているとはいえなかった。一方、ロード／アンロード室で複数の基板を保持するとなると、ロード／アンロード室内の塵埃が舞い上がり、真空処理後の基板にパーティクルを混入させる原因となっていたため、この点についても改善の余地があった。
特開平２−５２４４９号公報 特開２００１−２３９１４４号公報 特開２００５−３１４７２０号公報

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、複数の基板を格納する基板格納装置間で基板を搬送する際に基板上に塵埃が付着することを防止し、基板上に膜を形成する際にパーティクルが混入しにくい基板搬送方法及び基板処理装置を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、複数の基板を格納する基板格納装置間で基板を搬送する際に基板上に塵埃が付着することを防止し、基板上に膜を形成する際にパーティクルが混入しにくい基板搬送方法及び基板処理装置について種々検討したところ、基板の昇降機構に着目した。そして、複数の基板を一旦基板格納装置で保持して搬送するには、該基板格納装置内で複数の基板を同時に昇降させる工程が必要であり、その昇降動作が室内に塵埃を舞い上がらせる原因となっていたことを見いだすとともに、基板を昇降させるに当たりその初期位置を調整することで、基板の余分な昇降動作を行わずに済むことを見いだし、これによりパーティクルの混入が抑制された高品質の膜を製造することができることに想到し、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明は、３つ以上の基板格納装置間で複数の基板を搬送して格納する基板搬送方法であって、第一基板格納装置と第二基板格納装置との間での搬送は、第一基板格納装置から基板を搬出し、第二基板格納装置の棚状保持具を上昇させつつ上段から順に基板を搬入し、第二基板格納装置と第三基板格納装置との間での搬送は、第二基板格納装置の棚状保持具を下降させつつ下段から順に基板を搬出し、第三基板格納装置に基板を搬入する基板搬送方法である。
以下に本発明を詳述する。

本発明の基板搬送方法は、３つ以上の基板格納装置間で複数の基板を搬送して格納するものである。３つ以上の基板格納装置のそれぞれは、基板を格納することができるものであり、基板は少なくとも、第一基板格納装置から第二基板格納装置に搬送された後、第二基板格納装置から第三基板格納装置に搬送される。ここで、搬送とは、基板格納装置から基板を搬出し、別の基板格納装置に搬入することをいう。搬送される基板の種類としては特に限定されず、例えば、半導体基板、ガラス基板等が挙げられる。第二基板格納装置は複数の基板を格納することができるが、第一基板格納装置及び第三基板格納装置が格納することができる基板の数は、複数であってもよいし、単数であってもよい。複数の基板を格納する場合は各装置内に棚状保持具が設けられる。棚状保持具は、通常では、一定の間隔を空けて重ねて複数の基板を保持する。本発明において、第二基板格納装置の棚状保持具は、装置内で基板を昇降させる機構を有する。なお、第一基板格納装置及び第三基板格納装置が棚状保持具を有する場合には、第一基板格納装置及び第三基板格納装置の棚状保持具は、昇降機構を有するものであってもよく、有しないものであってもよい。

上記第一基板格納装置と第二基板格納装置との間での搬送は、第一基板格納装置から基板を搬出し、第二基板格納装置の棚状保持具を上昇させつつ上段から順に基板を搬入する。本発明においては、第一基板格納装置から一枚ずつ基板が搬出され、複数の基板が一旦第二基板格納装置に搬入された後、次の第三基板格納装置への基板の搬送が行われる。基板を第二基板格納装置の上段から搬入する方法によれば、搬入する基板の下側に基板が存在しないことになるので、基板の搬入の際に塵埃が下側の基板に落下して付着することを防止することができる。

上記第二基板格納装置と第三基板格納装置との間での搬送は、第二基板格納装置の棚状保持具を下降させつつ下段から順に基板を搬出し、第三基板格納装置に基板を搬入する。基板を下段から搬出する方法によれば、搬出される基板の下側に基板が存在しないことになるので、基板の搬出の際に塵埃が下側の基板に落下して付着することを防止することができる。

更に、これらの一連の搬送方法によれば、第二基板格納装置内の棚状保持具が、上下一往復という最低限の昇降動作によって、複数の基板を一度に連続して搬送することができる。また、一連の搬送工程が終了したときには棚状保持具は元の位置に戻っているので、次の搬送までに余分な昇降動作を必要としない。したがって、本発明の基板搬送方法は、基板の搬出入の際に起こる基板上への塵埃の付着を回避しつつ、昇降動作による基板上への塵埃の付着も最小限に減らすことができ、かつ搬送効率に優れた方法である。

本発明の基板搬送方法の好ましい態様としては、上記第一基板格納装置は、収納室として構成され、上記第二基板格納装置は、搬出入室として構成され、上記第三基板格納装置は、処理室として構成される態様が挙げられる。本発明において、収納室とは、処理前の基板を保管しておく空間であれば特に限定されない。搬出入室とは、収納室及び処理室と基板の受け渡しをする空間であれば特に限定されず、収納室と処理室との間に介在する。処理室とは、基板に対して所定の処理を行う空間であれば特に限定されず、例えば、複数の基板を一度に加熱する真空加熱処理装置や、単数の基板に対してエッチング処理を施す真空処理装置等が挙げられる。

上記第一基板格納装置からの基板の搬出は、第一基板格納装置の棚状保持具の下段から順に行うことが好ましい。上述のとおり、基板を下段から取り出す方法によれば、搬出される基板の下側に基板が存在しないことになるので、第一基板格納装置から基板を搬出する際に、塵埃が下側の基板に落下して付着することを防止することができる。

上記処理室は、真空加熱処理室であり、上記真空加熱処理室への基板の搬入は、真空加熱処理室の棚状保持具を下降させつつ下段から順に行い、上記真空加熱処理室からの基板の搬出は、真空加熱処理室の棚状保持具を下降させつつ下段から順に行うことが好ましい。このように、最初に搬入された基板から順に搬出することで、真空加熱処理室において基板に対する加熱処理時間を確保しつつ、基板の搬送工程を効率化することができる。なお、真空加熱処理室とは、真空下で複数の基板を同時に加熱処理することができる空間をいう。したがって、真空加熱処理室においては圧力の関係上、棚状保持具の昇降動作による塵埃の舞い上がりが抑えられる。なお、上記処理室は、真空加熱処理室であり、上記真空加熱処理室への基板の搬入は、真空加熱処理室の棚状保持具を上昇させつつ上段から順に行い、上記真空加熱処理室からの基板の搬出は、真空加熱処理室の棚状保持具を上昇させつつ上段から順に行う場合であっても同様の効果を奏することができる。

上記収納室と搬出入室との間での搬送は、大気中で行い、上記搬出入室と処理室との間での搬送は、真空中で行うことが好ましい。収納室は通常は大気中にあるので、収納室と搬出入室との間の搬送は大気中での搬送、すなわち大気搬送でよい。また、真空処理中では、圧力を制御することで塵埃の巻上げを起こりにくくし、基板上にパーティクルの形成がなされるのを抑制することができる。

本発明はまた、搬出入室及び処理室を備え、かつ外部から搬入された基板を搬出入室、処理室の順に搬送する基板処理装置であって、上記外部と搬出入室との間での搬送は、搬出入室の棚状保持具を上昇させつつ上段から順に基板を搬入し、上記搬出入室と処理室との間での搬送は、搬出入室の棚状保持具を下降させつつ下段から順に基板を搬出し、処理室に基板を搬入する基板処理装置でもある。この基板処理装置は、上記基板搬送方法に好適に用いられる。すなわち、本発明の基板処理装置によれば、搬出入室の棚状保持具に関し、余分な昇降動作を行うことなく基板を搬送することができるので、基板上にパーティクルを生じることを防止することができ、品質の良好な膜を得ることができる。

上記処理室は、真空加熱処理室であり、上記真空加熱処理室への基板の搬入は、真空加熱処理室の棚状保持具を下降させつつ下段から順に行い、上記真空加熱処理室からの基板の搬出は、真空加熱処理室の棚状保持具を下降させつつ下段から順に行うことが好ましい。このような形態は、上述のとおり、真空加熱処理室において加熱時間を充分に確保しつつ、搬送工程を効率化するのに好適である。なお、上記処理室は、真空加熱処理室であり、上記真空加熱処理室への基板の搬入は、真空加熱処理室の棚状保持具を上昇させつつ上段から順に行い、上記真空加熱処理室からの基板の搬出は、真空加熱処理室の棚状保持具を上昇させつつ上段から順に行う場合であっても同様の効果を奏することができる。

上記搬出入室は、大気圧状態と真空とが切り替え可能であることが好ましい。ここで、真空とは、通常の大気圧より低い圧力の気体で空間内が満たされた状態をいう。収納室と搬出入室との間で大気搬送を行い、搬出入室と処理室との間で真空搬送を行うには、搬出入室をこのような形態とすることが好適である。

本発明の基板搬送方法では、複数の基板を一つの基板格納装置で一旦保持した後、一度に連続して複数の基板を搬送するものとしているので、基板の搬送工程を効率化することができる。更に、基板の出し入れの際に基板に塵埃が付着するのを防ぎつつ、基板の余分な昇降動作も行わないようにしているので、基板に付着する塵埃の量を低減することができ、その結果、パーティクルの混入が防止された、品質の良好な膜を得ることができる。

以下に実施例を掲げ、本発明について図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

（実施例１）
図１は実施例１で用いる、真空処理装置（基板処理装置）を含む基板搬送システムの平面模式図である。図１に示すように、実施例１では、複数の基板を積層保持する複数の棚状の保管用カセット（棚状保持具）１１を収納する収納室１が設けられている。真空処理装置は、真空搬送室１０を中心とした外周に、ロード／アンロード（搬出入）室２ａ、２ｂ、予備加熱室（真空加熱処理室）３、及び、基板上に成膜等を行う複数の真空処理室４が、また、真空搬送室１０内には、真空搬送ロボット１６が設けられている。更に、真空処理装置と収納室１との間には、大気搬送ロボット６が設けられている。なお、実施例１のロード／アンロード室２ａ、２ｂは大気圧状態と真空との切り替えが可能である。

図２は、未処理の基板５を保管している保管用カセット１１から真空処理室のロード／アンロード室２ａに基板５を搬送する際の、搬送開始時の様子を示す模式図である。基板５の搬送を行う前にまず、ロード／アンロード室２ａ中のロード／アンロード用カセット１２を、ロード／アンロード室２ａの下部に移動させる。カセット１２の高さの調整は、ロード／アンロード用カセット１２に取り付けられたボールネジ８と、これを昇降させるギアー及びモーター９とによって行う。続いて図２に示すように、ロード／アンロード室２ａの仕切りバルブ７を開き、保管用カセット１１の最下段に収納されている基板５を、大気搬送ロボット６を用いてロード／アンロード用カセット１２の最上段に搬送する。大気搬送ロボット６は大気中を直進、回転、上下に動作する機能を有し、基板を持ち上げ、所定の位置に移動させることができ、搬送時の基板５の高さの調整は、この大気搬送ロボット６の上下動作によって行う。このとき、ロード／アンロード室２ａの仕切りバルブ１７は閉じたままである。なお、基板５の搬送を行う際には、同時に、処理前の基板上に付着した有機物の除去と裏面の塵埃の除去とを目的とした基板５の洗浄を行うことが好ましい。続いて図３に示すように、保管用カセット１１の下段から順々に基板５を搬出し、ロード／アンロード室２ａ中のロード／アンロード用カセット１２の上段から順々に、ロード／アンロード用カセット１２を一段ずつ上昇させつつ基板を搬入していく。そうすると、図４に示すように基板５が全て搬送されたときには、ロード／アンロード用カセット１２はロード／アンロード室２ａの上部に位置する。

図５は、ロード／アンロード室２ａから予備加熱室３に基板５を搬送する際の、搬送開始時の様子を示す模式図である。基板収納室１からのロード完了後、ロード／アンロード室２ａを真空状態にするため大気側の仕切りバルブ７を閉じ、ポンプにて設定圧力になるまで排気を行う。ロード／アンロード室２ａ内が設定圧力になった後に真空搬送室１０側の仕切りバルブ１７を開き真空搬送ロボット１６を用いて基板を取り出す。取り出し完了後仕切りバルブ１７を閉じ、真空搬送ロボット１６が旋回し予備加熱室３方向へ基板を移動する。その後予備加熱室３の仕切りバルブ２７を開き、予備加熱室３へと搬送する。基板５の搬送を行う前には、予備加熱室３中の予備加熱用カセット１３を、予備加熱室３の上部に位置するよう調整する。カセット１３の高さの調整は、ロード／アンロード用カセット１２に取り付けられたボールネジ１８と、これを昇降させるギアー及びモーター１９とによって行う。ロード／アンロード用カセット１２は、前作業によりロード／アンロード室２ａの上部に位置しているのでこのままでよい。そして、図５に示すように、ロード／アンロード用カセット１２の最下段に収納されている基板５を搬出し、真空搬送ロボット１６を用いて予備加熱用カセット１３の最下段に搬入する。真空搬送ロボット１６は真空中を直進、回転、上下に動作する機能を有し、基板を持ち上げ、所定の位置に移動させることができ、搬送時の基板５の高さの調整は、この真空搬送ロボット１６の上下動作によって行う。

次に、図６に示すように、ロード／アンロード室２ａ中のロード／アンロード用カセット１２中の下段から順々に一段ずつ下降させつつ基板５を搬出し、予備加熱室３中の予備加熱用カセット１３の下段から順々に、予備加熱用カセット１３を一段ずつロード／アンロード用カセット１２と並行に下降させつつ搬入していく。そうすると、図７に示すように基板５が全て搬送されたときには、予備加熱用カセット１３は予備加熱室３中の下部に位置する。搬送工程が終わると、仕切りバルブ２７を閉じ、予備加熱室３において基板を設定温度まで上昇させる。その後、図８に示すように、予備加熱用カセット１３を予備加熱室３の上部に移動させ、予備加熱が終了した基板から取り出せるようにしておく。

基板の加熱が終了すれば、図９に示すように仕切りバルブ２７及び真空処理室４側の仕切りバルブ３７を開き、真空搬送室１０を介して真空処理室４へと順々に基板を搬送させる。この際には予備加熱室３中の予備加熱用カセット１３の下段から順々に一段ずつ下降させつつ基板５を搬出し、真空処理室４に搬入させる。基板搬送後は、気相膜若しくは蒸着膜の製造、又は、ドライエッチング等の真空処理を行う。なお真空処理室４には一枚の基板しか収容できないが、図１に示すように真空処理室４を４つ設けておけば、一度に４枚ずつ処理することができる。

各真空処理室４において成膜等の真空処理が終了すれば、処理後基板をロード／アンロード室２ｂに順々に収納していき、これを通じて保管用カセット１１に順々に収納していく。なお、この場合において処理後基板はロード／アンロード室２ｂ中のロード／アンロード用カセットの上段から順々にロード／アンロード用カセットを上昇させつつ搬入していき、更に、ロード／アンロード用カセットの下段から順々にロード／アンロード用カセットを下降させつつ基板を搬出し、保管用カセット１１の下段から搬入していく。また、ロード／アンロード室２ｂから保管用カセット１１に搬送する際には真空搬送室側のバルブを閉じ、大気側のバルブを開いてロード／アンロード室２ｂを大気状態にしてから、基板の搬送を行う。なお、処理後基板の搬送では、ロード／アンロード室２ｂ中のロード／アンロード用カセットの下段から順々にロード／アンロード用カセットを下降させつつ搬入していき、更に、ロード／アンロード用カセットの上段から順々にロード／アンロード用カセットを上昇させつつ基板を搬出し、保管用カセット１１の下段から搬入していく方法であってもよい。

図１０−ａ及び図１０−ｂは、実施例１の搬送工程のフローチャートを示す。図１０−ａは大気搬送を、図１０−ｂは真空搬送を示す。実施例１においては、保持可能な基板の枚数を収納室のカセットが１０枚以上、ロード／アンロード室のカセットが１０枚、予備加熱室のカセットが１０枚であるとする。また、初期状態において収納室は、１０枚の基板を保持しているものとする。

まず、工程管理システム下にある収納庫（バッファ）の複数の基板が格納されているカセットを収納室へ搬送し、同時にカセット内に何枚の基板が装填されているかを認識し、その情報をデータ処理装置へと送信する（Ｓ１）。一方、ロード／アンロード室のカセット位置は下部に移動させる（Ｓ２）。次に、基板を認識する装置が収納室のカセット内の１枚目の基板（Ｘ枚目＝１）の有無を認識する（Ｓ３）。このステップにおいて基板が有ると判断（Ｓ４）すれば、収納室のカセットから１枚目の基板（Ｘ枚目＝１）を大気搬送ロボットが搬出し、ロード／アンロード室へ搬入する（Ｓ５）。一方、基板が無いと判断（Ｓ４）すれば、基板の搬送を行わず、次のステップへと進む。

次に、基板を認識する装置が収納室のカセット内の２枚目の基板（Ｘ枚目＝１＋１＝２）の有無を認識する（Ｓ６）。それと同時に、収納室のカセット内の基板が１０枚目（Ｘ枚目＝１０）であるかを判断（Ｓ７）し、そうでなければ、ロード／アンロード室のカセットを一段上昇させ（Ｓ８）、収納室のカセット内に２枚目の基板（Ｘ枚目＝２）が有ると判断（Ｓ４）すれば、収納室のカセットから２枚目の基板（Ｘ枚目＝２）をロード／アンロード室へ搬入する（Ｓ５）。これを１０枚目の基板（Ｘ枚目＝１０）となるまで繰り返す。そして、１０枚目の基板（Ｘ枚目＝１０）であると判断（Ｓ７）すれば、ロード／アンロード室の大気側仕切りバルブを閉じ（Ｓ９）、真空排気を設定（Ｓ１０）する。このとき、ロード／アンロード室内のカセットは、ロード／アンロード室の上部に位置する。続いて、ロード／アンロード室から予備加熱室への基板の搬送へと進む。

まず、基板の数を認識する装置がロード／アンロード室のカセット内の１枚目の基板（Ｘ枚目＝１）を認識する（Ｓ１１）。このステップにおいて基板が有ると判断（Ｓ１２）すれば、ロード／アンロード室のカセットから１枚目の基板（Ｘ枚目＝１）を真空搬送ロボットが搬出し、予備加熱室のカセットへと搬入する（Ｓ１３）。一方、基板が無いと判断（Ｓ１２）すれば、基板の搬送を行わず、次のステップへと進む。

次に、基板を認識する装置がロード／アンロード室のカセット内の２枚目の基板（Ｘ枚目＝１＋１＝２）の有無を認識する（Ｓ１４）。それと同時に、ロード／アンロード室のカセット内の基板が１０枚目（Ｘ枚目＝１０）であるかを判断（Ｓ１５）し、そうでなければ、ロード／アンロード室のカセットを一段下降（Ｓ１６）させ、更に、ロード／アンロード室のカセット内に２枚目の基板（Ｘ枚目＝２）があると判断（Ｓ１２）すれば、ロード／アンロード室のカセットから２枚目の基板（Ｘ枚目＝２）を予備加熱室へ搬入する（Ｓ１３）。これを、１０枚目の基板（Ｘ枚目＝１０）となるまで繰り返す。そして、１０枚目の基板（Ｘ枚目＝１０）であると判断（Ｓ１５）すれば、ロード／アンロード室の真空側のバルブを閉じ（Ｓ１７）、ロード／アンロード室を大気開放（Ｓ１８）させる。

このような一連の搬送工程によればロード／アンロード用カセットの余分な昇降動作を行わずに済むので、ロード／アンロード室中を塵埃が舞う量を大きく低減させることができ、これにより、膜中へのパーティクルの混入が防止された、品質の良好な膜を得ることができる。

（比較例１）
比較例においても、収納室、ロード／アンロード室、予備加熱室、及び、４つの真空処理室を有する真空処理装置の一例を示すが、初期搬送時において、ロード室中のロード／アンロード用カセットの最下段が保管用カセットの最下段と同じ高さに来ている点で、実施例１と異なる。

図１１は、未処理基板１０５を保管している保管用カセット１１１からロード／アンロード室１０２に基板１０５を搬送する際の様子を示す真空処理装置の断面模式図である。
上述のとおり、ロード／アンロード室１０２中のロード／アンロード用カセット１１２の最下段が保管用カセット１１１の最下段と同じ高さになるように配置する。
続いて図１１に示すように、保管用カセット１１１の最下段に収納されている基板１０５を、大気搬送ロボット１０６を用いてロード／アンロード用カセット１１２の最下段に搬入する。なお、基板１０５の搬送を行う際には、同時に、処理前の基板上に付着した有機物の除去と裏面の塵埃の除去とを目的とした基板１０５の洗浄を行うことが好ましい。続いて、図１２に示すように、保管用カセット１１１の下段から基板１０５を順々に搬出し、ロード／アンロード室１０２中のロード／アンロード用カセット１１２の下段から順々に、ロード／アンロード用カセット１１２を一段ずつ下降させつつ搬入していく。そうすると、図１３に示すように基板１０５が全て搬送されたときには、ロード／アンロード用カセット１１２はロード／アンロード室１０２の下部に位置する。

次に、ロード／アンロード室から予備加熱室へと搬送する工程に進むことになるが、ロード／アンロード用カセット１０２は、基板を最下段から取り出すことができるようロード／アンロード室中の上部に位置しておく必要があるため、図１４に示すようにロード／アンロード用カセット１１２をロード／アンロード室１０２中の上部に位置するよう上昇させる。

次に、図１５に示すように、基板１０５をロード／アンロード室１０２中のロード／アンロード用カセット１１２の最下段から、真空搬送ロボット１１６を用いて予備加熱室１０３中の予備加熱用カセット１１３の最下段に搬送する。続いて図１６に示すように、ロード／アンロード室１０２中のロード／アンロード用カセット１１２中の下段から順々に一段ずつ下降させつつ基板１０５を搬出し、予備加熱室１０３中の予備加熱用カセット１１３の下段から順々に、予備加熱用カセット１１３を一段ずつロード／アンロード用カセット１１２と並行に下降させつつ搬入していく。そうすると、図１７に示すように基板１０５が全て搬送されたときには、予備加熱用カセット１１３は予備加熱室１０３中の下部に位置する。

次に、図１８に示すように、ロード／アンロードカセット１１２がロード／アンロード室１０２の上部に位置するよう、また、予備加熱用カセット１１３が予備加熱室１０３中の上部に位置するよう、予備加熱用カセット１１３を上昇させる。これ以降の工程は、実施例１の、予備加熱室から真空処理室へと搬送する工程以降と同様である。

図１９−ａ及び図１９−ｂは、比較例１の搬送工程のフローチャートを示す。図１９−ａは大気搬送を、図１９−ｂは真空搬送を示す。比較例１においても、保持可能な基板の枚数を収納室のカセットが１０枚以上、ロード／アンロード室のカセットが１０枚、予備加熱室のカセットが１０枚であるとする。また、初期状態において収納室は、１０枚の基板を保持しているものとする。

まず、工程管理システム下にある収納庫（バッファ）の複数の基板が格納されているカセットを収納室へ搬送し、また、その際にカセット内に何枚の基板が装填されているかを認識し、そのデータを処理装置へと送信する（Ｓ１０１）。一方、ロード／アンロード室のカセット位置は上部に移動させる（Ｓ１０２）。次に、基板の数を認識する装置が収納室のカセット内の１枚目（Ｘ枚目＝１）の基板の有無を認識する（Ｓ１０３）。このステップにおいて基板が有ると判断（Ｓ１０４）すれば、収納室のカセットから１枚目の基板（Ｘ枚目＝１）を大気搬送ロボットが搬出し、ロード／アンロード室へ搬入する（Ｓ１０５）。一方、基板が無いと判断（Ｓ１０４）すれば、基板の搬送を行わず、次のステップへと進む。

次に、基板を認識する装置が収納室のカセット内の２枚目の基板（Ｘ枚目＝１＋１＝２）の有無を認識する（Ｓ１０６）。それと同時に、収納室のカセット内の基板が１０枚目（Ｘ枚目＝１０）であるかを判断（Ｓ１０７）し、そうでなければ、ロード／アンロード室のカセットを一段下降させ（Ｓ１０８）、収納室のカセット内に２枚目の基板（Ｘ枚目＝２）が有ると判断（Ｓ１０４）すれば、収納室のカセットから２枚目の基板（Ｘ枚目＝２）をロード／アンロード室へ搬送する（Ｓ１０５）。これを、１０枚目の基板（Ｘ枚目＝１０）となるまで繰り返す。そして、１０枚目の基板（Ｘ枚目＝１０）であると判断（Ｓ１０７）すれば、ロード／アンロード室の大気側仕切りバルブを閉じ（Ｓ１０９）、真空排気を設定（Ｓ１１０）する。このとき、ロード／アンロード室内のカセットは、ロード／アンロード室の下部に位置するため、初期位置に戻すために、ロード／アンロード室内のカセットをロード／アンロード室の上部に移動させる（Ｓ１１１）。続いて、ロード／アンロード室から予備加熱室への基板の搬送へと進む。

まず、基板の数を認識する装置がロード／アンロード室のカセット内の１枚目の基板（Ｘ枚目＝１）を認識する（Ｓ１１２）。このステップにおいて基板が有ると判断（Ｓ１１３）すれば、ロード／アンロード室のカセットから１枚目の基板（Ｘ枚目＝１）を真空搬送ロボットが搬出し、予備加熱室のカセットへと搬入する（Ｓ１１４）。一方、基板が無いと判断（Ｓ１１３）すれば基板の搬送を行わず、次のステップへと進む。

次に、基板を認識する装置がロード／アンロード室のカセット内の２枚目の基板（Ｘ枚目＝１＋１＝２）の有無を認識する（Ｓ１１５）。それと同時に、ロード／アンロード室のカセット内の基板が１０枚目（Ｘ枚目＝１０）であるかを判断（Ｓ１１６）し、そうでなければ、ロード／アンロード室のカセットを一段下降させ、更に、ロード／アンロード室のカセット内に２枚目の基板（Ｘ枚目＝２）があると判断（Ｓ１１３）すれば、ロード／アンロード室のカセットから２枚目の基板（Ｘ枚目＝２）を予備加熱室へ搬送する（Ｓ１１４）。これを、１０枚目の基板（Ｘ枚目＝１０）となるまで繰り返す。そして、１０枚目の基板（Ｘ枚目＝１０）であると判断（Ｓ１１６）すれば、ロード／アンロード室の真空側のバルブを閉じ（Ｓ１１８）、最下段にあるロード／アンロード室のカセット位置を上部に移動させ（Ｓ１１９）、ロード／アンロード室を大気開放（Ｓ１２０）させる。

このような一連の搬送工程によれば、実施例１と比して基板を収納した状態でロード／アンロード用カセット１１２の昇降動作を余分に行うことになるので、ロード／アンロード室１０２中を塵埃が舞う量が増大し、膜中にパーティクルが生じることとなってしまう。

（評価）
実施例１の基板搬送方法と比較例１の基板搬送方法とで製品の欠陥検査を行った。検査には、ＴＦＴアレイ製造工程を代表とするフラットパネルディスプレイの製造工程中に発生する各種の欠陥を検出する光学式自動外観検査システム（Ｏｒｂｏｔｅｃｈ社製、商品名：ＦＰＩ６０３０ ＦＰＤ欠陥検査機）の「繰り返しパターン比較方式」を採用した。「繰り返しパターン比較方式」とは、ディスプレイ・デバイスの１画素の画像を、隣接する１画素の画像と比較し、画像の違いがあれば、それを欠陥として認識するというものである。ＦＰＩ６０３０では、横方向の３画素間での画素比較を行う。例えば、図２０のような場合であれば、まず、Ｃｏｌｕｍｎ（Ａ）とＣｏｌｕｍｎ（Ｂ）とを比較して、これらの画像に違いを発見する。このことから、Ｃｏｌｕｍｎ（Ａ）若しくはＣｏｌｕｍｎ（Ｂ）のいずれかに欠陥があることがわかる。この時点ではＣｏｌｕｍｎ（Ａ）が欠陥であるのか、Ｃｏｌｕｍｎ（Ｂ）が欠陥であるのかはわからない。次に、Ｃｏｌｕｍｎ（Ｂ）とＣｏｌｕｍｎ（Ｃ）を比較して、再び画像の違いを発見する。Ｃｏｌｕｍｎ（Ｂ）若しくはＣｏｌｕｍｎ（Ｃ）に欠陥があることがわかる。上記２点の条件から、Ｃｏｌｕｍｎ（Ｂ）に欠陥ｄがあると特定することができる。

上記方法により一定期間欠陥検査を行ったところ、比較例１の基板搬送方法によれば、欠陥数は最大で１０８１であったのに対し、実施例１の基板搬送方法によれば最大で９４であり、最大欠陥数は１０分の１以下に減少した。また、比較例１の基板搬送方法での各回の欠陥数の平均は２００であったのに対し、実施例１の基板搬送方法での各回の欠陥数の平均は３０であり、平均欠陥数が６分の１以下に減少した。このように、実施例１によれば、欠陥数の大幅な減少が見られた。

実施例１で用いる、真空処理装置を含む基板搬送システムの平面模式図である。 実施例１において保管用カセットからロード／アンロード室に基板を搬送する際の、搬送開始時の様子を示す模式図である。 実施例１において保管用カセットからロード／アンロード室に基板を搬送する際の、搬送中の様子を示す模式図である。 実施例１において保管用カセットからロード／アンロード室に基板を搬送する際の、搬送終了時の様子を示す模式図である。 実施例１においてロード／アンロード室から予備加熱室に基板を搬送する際の、搬送開始時の様子を示す模式図である。 実施例１においてロード／アンロード室から予備加熱室に基板を搬送する際の、搬送中の様子を示す模式図である。 実施例１においてロード／アンロード室から予備加熱室に基板を搬送する際の、搬送終了時の様子を示す模式図である。 実施例１においてロード／アンロード室から予備加熱室に搬送をした後の、予備加熱室内の棚状保持具の上昇の様子を示す模式図である。 実施例１において予備加熱室から真空処理室に基板を搬送する際の、基板の搬送の様子を示す模式図である。 実施例１における大気搬送工程を示すフローチャート図である。 実施例１における真空搬送工程を示すフローチャート図である。 比較例１において保管用カセットからロード／アンロード室に基板を搬送する際の、搬送開始時の様子を示す模式図である。 比較例１において保管用カセットからロード／アンロード室に基板を搬送する際の、搬送中の様子を示す模式図である。 比較例１において保管用カセットからロード／アンロード室に基板を搬送する際の、搬送終了時の様子を示す模式図である。 比較例１において保管用カセットからロード／アンロード室に基板を搬送した後の、ロード／アンロード室内の棚状保持具の上昇の様子を示す模式図である。 比較例１においてロード／アンロード室から予備加熱室に基板を搬送する際の、搬送開始時の様子を示す模式図である。 比較例１においてロード／アンロード室から予備加熱室に基板を搬送する際の、搬送中の様子を示す模式図である。 比較例１においてロード／アンロード室から予備加熱室に基板を搬送する際の、搬送終了時の様子を示す模式図である。 比較例１において予備加熱室から真空処理室に基板を搬送した後の、ロード／アンロード室内及び予備加熱室内の棚状保持具の上昇の様子を示す模式図である。 比較例１における大気搬送工程を示すフローチャート図である。 比較例１における真空搬送工程を示すフローチャート図である。 処理後基板の欠陥検査方式を示す模式図である。

符号の説明

１：収納室
２ａ、２ｂ、１０２：ロード／アンロード室
３、１０３：予備加熱室
４：真空処理室
５：基板
６、１０６：大気搬送用ロボット
７、１７、２７、３７：仕切り用バルブ
８：ボールネジ
９、１９：ギアー及びモーター
１０：真空搬送室
１１、１１１：保管（収納）用カセット
１２、１１２：ロード／アンロード用カセット
１３、１１３：予備加熱用カセット
１６、１１６：真空搬送用ロボット

Claims (8)

1. ３つ以上の基板格納装置間で複数の基板を搬送して格納する基板搬送方法であって、
   第一基板格納装置と第二基板格納装置との間での搬送は、第一基板格納装置から基板を搬出し、第二基板格納装置の棚状保持具を上昇させつつ上段から順に基板を搬入し、
   第二基板格納装置と第三基板格納装置との間での搬送は、第二基板格納装置の棚状保持具を下降させつつ下段から順に基板を搬出し、第三基板格納装置に基板を搬入する
   ことを特徴とする基板搬送方法。
2. 前記第一基板格納装置は、収納室として構成され、
   前記第二基板格納装置は、搬出入室として構成され、
   前記第三基板格納装置は、処理室として構成される
   ことを特徴とする請求項１記載の基板搬送方法。
3. 前記第一基板格納装置からの基板の搬出は、第一基板格納装置の棚状保持具の下段から順に行うことを特徴とする請求項１記載の基板搬送方法。
4. 前記処理室は、真空加熱処理室であり、
   該真空加熱処理室への基板の搬入は、真空加熱処理室の棚状保持具を下降させつつ下段から順に行い、
   該真空加熱処理室からの基板の搬出は、真空加熱処理室の棚状保持具を下降させつつ下段から順に行う
   ことを特徴とする請求項２記載の基板搬送方法。
5. 前記収納室と搬出入室との間での搬送は、大気中で行い、
   前記搬出入室と処理室との間での搬送は、真空中で行う
   ことを特徴とする請求項２記載の基板搬送方法。
6. 搬出入室及び処理室を備え、かつ外部から搬入された基板を搬出入室、処理室の順に搬送する基板処理装置であって、
   該外部と搬出入室との間での搬送は、搬出入室の棚状保持具を上昇させつつ上段から順に基板を搬入し、
   該搬出入室と処理室との間での搬送は、搬出入室の棚状保持具を下降させつつ下段から順に基板を搬出し、処理室に基板を搬入する
   ことを特徴とする基板処理装置。
7. 前記処理室は、真空加熱処理室であり、
   該真空加熱処理室への基板の搬入は、真空加熱処理室の棚状保持具を下降させつつ下段から順に行い、
   該真空加熱処理室からの基板の搬出は、真空加熱処理室の棚状保持具を下降させつつ下段から順に行う
   ことを特徴とする請求項６記載の基板処理装置。
8. 前記搬出入室は、大気圧状態と真空とが切り替え可能であることを特徴とする請求項６記載の基板処理装置。

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