JP2008147483A - 基板処理装置および基板搬送方法、ならびにコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】搬送装置によって高精度で基板を処理チャンバ内の所定位置に搬送することができる基板処理装置および基板搬送方法を提供すること。
【解決手段】基板載置台を収容し、その基板載置台の上の基板に所定の処理を施す処理チャンバと、処理チャンバの温度を検出する温度センサと、処理チャンバ内の前記基板載置台に対する基板の受け取り受け渡しを行う搬送装置とを具備する基板処理装置において、搬送装置は、基板の搬送を制御する搬送制御部を有し、搬送制御部は、所定タイミングで搬送装置本体の処理チャンバ内における基準位置を温度センサにより検出された温度に対応する処理チャンバの変位に応じて補正し、補正された基準位置を基準にして前記搬送装置本体の基板の搬送を制御する。
【選択図】図７

Description

本発明は、液晶表示装置（ＬＣＤ）等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）製造用のガラス基板や半導体ウエハなどの基板に対してドライエッチング等の処理を施す処理チャンバと、処理チャンバ内の基板載置台に対する基板の受け取り受け渡しを行う搬送装置とを備えた基板処理装置、およびこのような基板処理装置における基板搬送方法、ならびにコンピュータプログラムに関する。

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処理チャンバを複数備えた、いわゆるマルチチャンバタイプの基板処理装置が使用されている。

このような基板処理装置は、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処理チャンバとを有しており、搬送室内に設けられた搬送装置の搬送アームにより、被処理基板が各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処理装置の処理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。

このような処理システムにおいては、ガラス基板を処理チャンバに搬入する際には、搬送装置の搬送アームによりプロセスチャンバ内の基板載置台の上方にガラス基板を搬送し、基板載置台から昇降ピンを突出することにより昇降ピン上にガラス基板を載せた後、搬送アームを搬送室内へ退避させる。その後昇降ピンを下降させてガラス基板を基板載置台に載置する。またガラス基板をプロセスチャンバから搬出する際には、載置台上のガラス基板を昇降ピンにより上昇させ、搬送室内の搬送アームに受け渡す。このような基板の受け渡しは、高い位置精度が要求されるため、ガラス基板を基板載置台の所定位置に正確に載置できるよう、最初に搬送装置の制御部に正確な位置を記憶させるためのティーチングと称される作業を行う。

ところで、近年、ガラス基板の大型化が益々進み、それにともなって基板処理装置における各チャンバの大型化も進み、搬送装置による搬送距離（チャンバ間搬送距離）も長くなる傾向にあり、その距離が５ｍにも及ぶようなものも出現している。

一方、処理チャンバは、一般的に壁部の温調を行っており、処理によっては４０℃以上の比較的高い温度に温調される。上述した搬送装置のティーチングは通常室温で行うため、このように高い温度で温調される場合には、熱膨張により処理チャンバが室温のときよりも大きくなり、その中の基板載置台の位置も変化する。

このような位置変化は、処理チャンバがさほど大きくない従来は、あまり問題にはならなかったが、上述したような処理チャンバの大型化にともなって、無視し得ないものとなってきている。
特開平１１−３４０２０８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、処理チャンバの温度が高い場合でも、搬送装置によって高精度で基板を処理チャンバ内の所定位置に搬送することができる基板処理装置および基板搬送方法を提供することを目的とする。
また、また、そのようなことを実現可能なコンピュータプログラム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、 基板載置台を収容し、その基板載置台の上の基板に所定の処理を施す処理チャンバと、 前記処理チャンバの温度を検出する温度センサと、前記処理チャンバ内の前記基板載置台に対する基板の受け取り受け渡しを行う搬送装置とを具備し、前記搬送装置は、搬送装置本体と、前記搬送装置本体の駆動を制御し、基板の搬送を制御する搬送制御部とを有し、前記搬送制御部は、所定タイミングで前記搬送装置本体の前記処理チャンバ内における基準位置を前記温度センサにより検出された温度に対応する前記処理チャンバの変位に応じて補正し、補正された基準位置を基準にして前記搬送装置本体の基板の搬送を制御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、前記搬送制御部は、予め求められた基準位置情報と、前記処理チャンバの温度と変位との関係とが記憶された記憶部と、前記温度センサにより検出された温度と前記予め求められた基準位置情報と前記関係とに基づいて基準位置を補正する演算部とを有する構成とすることができる。また、前記記憶部に記憶されている前記予め求められた基準位置情報として、室温での基準位置情報を用いることができる。さらに、前記記憶部は、前記処理チャンバの温度と変位との関係を、関数として記憶していてもよいし、テーブルとして記憶していてもよい。

上記第１の観点において、前記搬送装置本体は、基板を支持する基板支持部を有するものとし、前記基準位置として、前記処理チャンバ内の前記基板載置台に対して前記基板支持部が基板の受け渡しを行う位置を用いることができる。この場合に、前記記憶部は、前記処理チャンバの温度と変位との関係として、前記処理チャンバ壁部の温度と前記基板載置台の基板先端位置に対応する部分の変位との関係を記憶するようにすることができる。

上記第１の観点において、前記搬送制御部は、前記搬送装置本体が前記処理チャンバにアクセスするタイミング毎に前記基準位置の補正を行うようにすることができる。また、前記搬送装置本体を収容し、前記処理チャンバに隣接した搬送室をさらに具備する構成とすることもできる。 この場合に、前記処理チャンバを複数具備し、これら処理チャンバ毎に温度センサを有し、これら複数の処理チャンバは前記搬送室に接続され、前記搬送制御部は、前記複数の処理チャンバ毎に前記温度センサにより検出された温度に応じて各処理チャンバにおける前記基準位置を補正するようにすることができる。

上記第１の観点において、前記搬送装置本体の温度を測定する温度センサをさらに有し、前記搬送制御部は、前記処理チャンバの変位から前記搬送装置本体の変位を減じた値に応じて前記基準位置を補正するようにすることができる。

本発明の第２の観点では、基板に所定の処理を施す処理チャンバ内の基板載置台に対して搬送装置により基板の受け取り受け渡しを行う基板搬送方法であって、前記搬送装置の基準位置を求める工程と、前記処理チャンバの温度と変位との関係を求める工程と、前記処理チャンバの温度を把握する工程と、前記処理チャンバの温度と前記基準位置と前記関係とに基づいて基準位置を補正する工程と、補正された基準位置を基準として前記処理チャンバに対する基板の受け取り受け渡しを行う工程とを有することを特徴とする基板搬送方法を提供する。

上記第２の観点において、前記基準位置を求める工程は、室温において行うことができる。また、前記搬送装置は、基板を支持する基板支持部を有するものとし、前記基準位置は、前記処理チャンバ内の前記基板載置台に対して前記基板支持部が基板の受け渡しを行う位置を用いることができる。この場合に、前記処理チャンバの温度と変位との関係として、前記処理チャンバ壁部の温度と前記基板載置台の基板先端位置に対応する部分の変位との関係を用いることができる。さらに、前記搬送装置本体の温度を把握する工程をさらに有し、前記処理チャンバの熱膨張から前記搬送装置本体の熱膨張を減じた値に応じて前記基準位置を補正するようにすることができる。

本発明の第３の観点では、基板に所定の処理を施す処理チャンバ内の基板載置台に対して搬送装置に基板の受け取り受け渡し動作を実行させるコンピュータプログラムであって、前記搬送装置の基準位置を記憶する機能と、前記処理チャンバの温度と変位との関係を記憶する機能と、所定のタイミングで前記処理チャンバの温度と前記基準位置と前記関係とに基づいて基準位置を補正する機能とを有することを特徴とするコンピュータプログラムを提供する。

上記第３の観点において、前記基準位置として室温において求めたものを用いることができる。また、前記搬送装置は、基板を支持する基板支持部を有するものとし、前記基準位置は、前記処理チャンバ内の前記基板載置台に対して前記基板支持部が基板の受け渡しを行う位置を用いることができる。さらに、前記処理チャンバの温度と変位との関係として、前記処理チャンバ壁部の温度と前記基板載置台の基板先端位置に対応する部分の変位との関係を用いることができる。さらにまた、前記基準位置の補正は、前記搬送装置本体が前記処理チャンバにアクセスするタイミング毎に行われることができる。さらにまた、前記基準位置の補正は、前記処理チャンバの変位から前記搬送装置本体の変位を減じた値に応じて行うことができる。

本発明によれば、基板に所定の処理を施す処理チャンバ内の基板載置台に対し、搬送装置により基板の受け取り受け渡しを行うにあたり、搬送装置本体を所定タイミングで前記搬送装置本体の前記処理チャンバ内における基準位置を前記温度センサにより検出された温度に対応する前記処理チャンバの変位に応じて補正し、補正された基準位置を基準にして前記搬送装置本体の基板の搬送を制御するので、処理チャンバの温度が高い場合でも、その温度による熱膨張によって変動した基準位置が自動的に補正されるので、搬送装置によって高精度で基板を処理チャンバ内の所定位置に搬送することができる。

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の一実施形態である、ＦＰＤ用のガラス基板Ｇに対してプラズマエッチングを行なうプラズマエッチング装置を搭載したマルチチャンバタイプのプラズマエッチングシステム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）、エレクトロルミネセンス（Electro Luminescence；ＥＬ）ディスプレイ、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マルチチャンバタイプのプラズマエッチング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。

このプラズマエッチング装置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つのプラズマエッチングを行うための処理チャンバ１０が接続されている。

搬送室２０とロードロック室３０との間、搬送室２０と各処理チャンバ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。

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、その上にそれぞれガラス基板Ｇ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は、例えばその一方に未処理基板を収容し、他方に処理済み基板を収容することができる。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。

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つのプラズマエッチング装置１０の間でガラス基板Ｇが搬送される。搬送装置５０は旋回可能および上下動可能なベース５１上に２つ基板搬送アーム５２が前後動可能に設けられている。搬送装置５０の詳細な構造は後述する。

ロードロック室３０は、各処理チャンバ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と減圧雰囲気の処理チャンバ１０との間でガラス基板Ｇ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。さらに、ロードロック室３０は、基板収容部３１が上下２段に設けられており（図２では上段のみ図示）、各基板収容部３１内にはガラス基板Ｇを支持するためのバッファ３２とガラス基板Ｇの位置合わせを行うポジショナー３３が設けられている。

処理チャンバ１０内には、図３の断面図に示すように、エッチング処理を行うための構成を備えている。処理チャンバ１０は例えば表面がアルマイト処理（陽極酸化処理）されたアルミニウムからなる角筒形状に成形されており、この処理チャンバ１０内の底部には被処理基板であるガラス基板Ｇを載置するための基板載置台であるサセプタ１０１が設けられている。このサセプタ１０１には、その上へのガラス基板Ｇのローディングおよびアンローディングを行うための昇降ピン１３０が昇降可能に挿通されている。この昇降ピン１３０はガラス基板Ｇを搬送する際には、サセプタ１０１の上方の搬送位置まで上昇され、それ以外のときにはサセプタ１０１内に没した状態となる。サセプタ１０１は、絶縁部材１０４を介して処理チャンバ１０の底部に支持されており、金属製の基材１０２と基材１０２の周縁に設けられた絶縁部材１０３とを有している。

サセプタ１０１の基材１０２には、高周波電力を供給するための給電線１２３が接続されており、この給電線１２３には整合器１２４および高周波電源１２５が接続されている。高周波電源１２５からは例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力がサセプタ１０１に供給される。

前記サセプタ１０１の上方には、このサセプタ１０１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１１１が設けられている。シャワーヘッド１１１は処理チャンバ１０の上部に支持されており、内部に内部空間１１２を有するとともに、サセプタ１０１との対向面に処理ガスを吐出する複数の吐出孔１１３が形成されている。このシャワーヘッド１１１は接地されており、サセプタ１０１とともに一対の平行平板電極を構成している。

シャワーヘッド１１１の上面にはガス導入口１１４が設けられ、このガス導入口１１４には、処理ガス供給管１１５が接続されており、この処理ガス供給管１１５には、バルブ１１６およびマスフローコントローラ１１７を介して処理ガス供給源１１８が接続されている。処理ガス供給源１１８からは、エッチングのための処理ガスが供給される。処理ガスとしては、ハロゲン系のガス、Ｏ_２ガス、Ａｒガス等、通常この分野で用いられるガスを用いることができる。

処理チャンバ１０の底部には排気管１１９が形成されており、この排気管１１９には排気装置１２０が接続されている。排気装置１２０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１０内を所定の減圧雰囲気まで真空引き可能なように構成されている。また、処理チャンバ１０の側壁には基板搬入出口１２１が設けられており、この基板搬入出口１２１が上述したゲートバルブ２２により開閉可能となっている。そして、このゲートバルブ２２を開にした状態で搬送室２０内の搬送装置５０によりガラス基板Ｇが搬入出されるようになっている。

処理チャンバ１０の壁部には、温調流体流路（図示せず）が設けられており、これにより処理チャンバ１０が温調されるようになっている。また、サセプタにも温調流体流路（図示せず）が設けられており、温調されるようになっている。処理チャンバ１０の壁部の温調流体流路近傍位置には温度センサ１３１が設けられており、サセプタ１０１内には温度センサ１３２が設けられている。これら温度センサ１３１，１３２の検出信号は、後述するように搬送装置５０の制御に用いられる。

図２に示すように、プラズマエッチング装置１の各構成部は、マイクロプロセッサを備えたプロセスコントローラ７０により制御される構成となっている。このプロセスコントローラ７０には、オペレータがプラズマエッチング装置１を管理するためのコマンドの入力操作等を行うキーボードや、プラズマエッチング装置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７１が接続されている。また、プロセスコントローラ７０には、プラズマエッチング装置１で実行される各種処理をプロセスコントローラ７０の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じてプラズマエッチング装置１に所定の処理を実行させるための制御プログラムすなわちレシピ、さらには各種データベース等が格納された記憶部７２が接続されている。記憶部７２は記憶媒体を有しており、レシピ等はその記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスクや半導体メモリであってもよいし、ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース７１からの指示等にて任意のレシピを記憶部７２から呼び出してプロセスコントローラ７０に実行させることで、プロセスコントローラ７０の制御下で、プラズマエッチング装置１での所望の処理が行われる。

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を示す概略構成図であり、図５はその搬送装置を示す斜視図、図６は搬送装置５０のスライドピックを処理チャンバ１０に挿入した状態を示す図である。この搬送装置５０は、長尺のベース５１と、ベース５１上を独立してスライド可能に上下２段に設けられたスライドピック５２，５３と、ベース５１を回転駆動（θ駆動）させるとともに、昇降（Ｚ駆動）させ、さらにスライドピック５２，５３をスライド（Ｒ駆動）させる駆動機構５４と、駆動機構５４による駆動を制御して搬送装置の搬送を制御する搬送制御部５５とを有している。

ベース５１は、その横断面が中央凸状に形成されており、その凸状の中央部に２本の第１レール５６が設けられ、中央部よりも低い両端部にそれぞれ１本ずつ２本の第２レール５７が設けられている。そして、下段に設けられたスライドピック５２は、中央の２本の第１レール５６にそれぞれ嵌合してスライドする２つのスライダ５８が設けられ、スライド方向と直交する方向に延びるプレート状の取付部材５９と、取付部材５９の上面に取り付けられた４本の基板支持ピン６０とを有している。また、上段に設けられたスライドピック５３は、両端部の２本の第２レール５７にそれぞれ嵌合してスライドする２つのスライダ６１が設けられ、プレート５９を囲むようにボックス状に設けられた取付部材６２と、取付部材６２の上板６２ａの下面に取り付けられた４本の基板支持ピン６３とを有している。そして、図６に示すように、一方のスライドピック（図６では下段のスライドピック５２）を処理チャンバ１０に挿入することにより、処理チャンバ１０内のサセプタ１０１に対する基板Ｇの受け渡しが行われる。図では、スライドピック５２に載せられたガラス基板Ｇを処理チャンバ１０のサセプタ１０１直上に搬入した状態を示している。

図７は駆動機構５４および搬送制御部５５を示すブロック図である。駆動機構５４は、ベース５１をθ駆動させるθ駆動部５４１と、ベース５１をＺ駆動させるＺ駆動部５４２とスライドピック５２，５３をＲ駆動させるＲ駆動部５４３を有しており、これらを構成するモータには、それぞれエンコーダ５４４、５４５、５４６が接続されている。エンコーダ５４４、５４５、５４６は、モータの回転角度（回転回数）を検出することにより、Ｒ−θ−Ｚ座標におけるスライドピック５２、５３の位置を把握可能となっている。

搬送制御部５５は、駆動機構５４を制御してスライドピック５２、５３の位置を制御するコントローラ５５１と、温度に応じた位置ずれ情報を記憶する記憶部５５２とを有している。また、コントローラ５５１には、上記温度センサ１３１、１３２の検出信号が入力されるようになっている。搬送制御部５５はプロセスコントローラ７０の指令に基づいて搬送制御を行うようになっている。

そして、温度センサ１３２、１３３からの温度検出信号と、記憶部５５２に記憶されている温度に応じた位置ずれ情報に基づいてコントローラ５５１から駆動機構５４の各駆動部へ位置補正信号を出力するようになっている。そして、この位置補正信号によりスライドピック５２、５３の基準位置が温度に応じて補正される。この基準位置は、スライドピック５２、５３を伸ばして、処理チャンバ１０内のサセプタ１０１に対して基板を受け渡しする位置であり、この基準位置の初期設定は、室温において、作業者がスライドピック５２、５３をサセプタ１０１の正確な位置にガラス基板を受け渡しできる位置に合わせ、そこが基準となるようにコントローラ５５１を設定するティーチングという作業により行われる。

次に、このように構成されるプラズマエッチング装置１における処理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枚のガラス基板Ｇをロードロック室３０の２段の基板収容室３１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ガラス基板Ｇ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に収容されたガラス基板Ｇを受け取り、処理チャンバ１０に搬入する。

具体的には、搬送装置５０のスライドピック５２または５３の上にガラス基板Ｇを載せた状態で、そのスライドピックを処理チャンバ１０内に挿入し、ガラス基板Ｇを搬入する。次に、昇降ピン１３０を搬送位置に上昇させ、挿入したスライドピックからガラス基板Ｇを昇降ピン１３０上に受け渡す。その後、処理チャンバ１０内のスライドピックを搬送室２０へ退避させ、次いで、昇降ピン１３０を降下させてサセプタ１０１上にガラス基板Ｇを載置する。

その後、ゲートバルブ２２を閉じ、排気装置１２０によって、処理チャンバ１０内を所定の真空度まで真空引きする。そして、バルブ１１６を開放して、処理ガス供給源１１８から処理ガスを、マスフローコントローラ１１７によってその流量を調整しつつ、処理ガス供給管１１５、ガス導入口１１４を通ってシャワーヘッド１１１の内部空間１１２へ導入し、さらに吐出孔１１３を通って基板Ｇに対して均一に吐出し、排気量を調節しつつ処理チャンバ１０内を所定圧力に制御する。

この状態で処理ガス供給源１１８から所定の処理ガスをチャンバ１０内に導入するとともに、高周波電源１２５から高周波電力をサセプタ１０４に印加し、下部電極としてのサセプタ１０１と上部電極としてのシャワーヘッド１１１との間に高周波電界を生じさせて、処理ガスのプラズマを生成し、このプラズマによりガラス基板Ｇにエッチング処理を施す。

このようにしてエッチング処理を施した後、高周波電源１２５からの高周波電力の印加を停止し、処理ガス導入を停止する。そして、処理チャンバ１０内に残った処理ガスを排気し、昇降ピン１３０によりガラス基板Ｇを搬送位置まで上昇させる。この状態でゲートバルブ２２を開放して搬送装置５０のスライドピック５２、５３のいずれかを処理チャンバ１０内に挿入し、昇降ピン１３０上にあるガラス基板Ｇをそのスライドピックに受け渡す。そして、ガラス基板Ｇを基板搬入出口１２１を介して処理チャンバ１０内から搬送室２０へ搬出する。

処理チャンバ１０から搬出されたガラス基板Ｇは、スライドピックに載せられた状態でロードロック室３０に搬送され、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。

以上のような一連の動作をカセット４０に収容されたガラス基板Ｇの枚数分繰り返し、処理が終了する。

このようなエッチング処理においては、安定して高精度の処理を実現するために、搬送装置５０によりガラス基板Ｇを処理チャンバ１０内の基板載置台であるサセプタ１０１の所定位置に高い位置精度で載置する必要がある。

このため、スライドピック５２、５３がサセプタ１０１上の正確な位置にガラス基板Ｇを受け渡せるように、作業者がスライドピック５２、５３を正確な受け渡し位置に位置合わせしてその位置を基準位置とし、その際のＲ−θ−Ｚ座標におけるＲの値、θの値、Ｚの値を基準値として設定するティーチング作業を行う。この作業は作業者が介在することから通常は室温で行われる。

しかしながら、上述したように処理チャンバ１０は壁部の温調を行っており、エッチング処理の場合には４０℃以上に温調されることが多く、場合によっては８０〜９０℃という高い温度に温調される。また、処理チャンバ１０の材質は熱膨張係数の高いアルミニウムである。図８に示すように、処理チャンバ１０が熱膨張により外方に伸び、これにともなってサセプタ１０１の位置も外方にずれる。このため、上記のように搬送装置５０のティーチングを室温で行った場合には、スライドピックの位置がサセプタ１０１上の所定の位置よりも手前側にずれてしまい、それにともなってガラス基板Ｇの先端位置もずれてしまう。近年ガラス基板が大型化しており、一辺が２ｍを超えるものとなっているが、それにともなって処理チャンバの一辺が３ｍを超えるようなものとなり、温度が室温（２５℃）から５０℃に上昇することにより、ガラス基板Ｇの載置される位置は、所定位置よりも１．５ｍｍ程度、８０℃に上昇すると３ｍｍ程度もずれてしまう。

そこで、本実施形態では、処理チャンバ１０の温度を測定してその温度に応じてティーチングによって得られた基準位置を補正する。この際の基準位置を補正する動作について図９のフローチャートを参照して説明する。

まず、搬送制御部５５の記憶部５５２に、図１０に示すように、室温におけるティーチングにより求めたスライドピック５２、５３の基準位置情報（Ｒ_０，θ_０，Ｚ_０）を記憶させ（ステップ１）、さらに、Ｒ方向、θ方向、Ｚ方向に対応した、処理チャンバ１０における温度と熱膨張による変位との関係を示す関数（ｆ，ｇ，ｈ）を記憶させる（ステップ２）。この関数は、実測値に基づいた近似式から計算したものであってもよいし、計算式で求めたものであってもよい。例えば、これらの関係を一次関数として表すことができれば、Ｒ方向を例にとると、変位ΔＲは、温度をｔとするとΔＲ＝ａｔ＋ｂとなり、関数ｆとしてａ、ｂの値が記憶される。

そして、搬送装置５０の搬送制御部５５にプロセスコントローラ７０からスライドピック５２または５３の処理チャンバ１０内への進入指令が出されると、この指令を受けた搬送制御部５５のコントローラ５５１は、処理チャンバ１０の壁部に設けられた温度センサ１３１からの温度検出信号を取り込む（ステップ３）。

そして、コントローラ５５１は、温度センサ１３１が検出した温度ｔ₁と、記憶部５５２に記憶されている基準位置における位置情報（Ｒ_０，θ_０，Ｚ_０）、および温度と熱膨張による変位との関係を示す関数（ｆ、ｇ、ｈ）に基づいて演算し、基準位置の補正値を求める（ステップ４）。補正後の基準位置（Ｒ_１，θ_１，Ｚ_１）におけるＲ_１，θ_１，Ｚ_１は、それぞれ
Ｒ_１＝Ｒ_０＋ｆ（ｔ₁−ｔ_０）
θ_１＝θ_０＋ｇ（ｔ_１−ｔ_０）
Ｚ_１＝Ｚ_０＋ｈ（ｔ_１−ｔ_０）
（ただし、ｔ_０はティーチングを行った際の温度）
というように求めることができる。

なお、サセプタ１０１に設けられた温度センサ１３２の温度検出信号を補助的に取り込み、必要に応じて、サセプタ１０１の熱膨張による変位も加味した補正値を用いることもできる。これにより、より高精度の補正値を求めることができる。

このように補正後の基準位置（Ｒ_１，θ_１，Ｚ_１）を求めた後、記憶部５５２に記憶されている基準位置（Ｒ_０，θ_０，Ｚ_０）を（Ｒ_１，θ_１，Ｚ_１）に置き換える（ステップ５）。

このようにして搬送制御部５５における基準位置の補正が終了した後、スライドピック５２または５３を挿入し、補正後の基準位置に基づいてサセプタ１０１に対する基板Ｇの受け渡しまたは受け取り動作を行う（ステップ６）。

このようにして、基準位置を温度に応じて自動的に補正することにより、処理チャンバ１０が高温になっても、サセプタ１０１の所定位置に高い位置精度でガラス基板Ｇを載置することができ、また、ガラス基板Ｇを受け取ることができる。このように、ガラス基板Ｇの位置精度を高めることができるので、より高精度の処理を安定して実現することができる。

なお、このような温度に応じた基準位置の補正は、スライドピック５２または５３が処理チャンバ１０に進入するタイミング毎に実施することにより高精度の位置補正を実現することができるが、一度処理チャンバ１０の温度設定を行うと、その処理ロットの間は処理チャンバ１０の温度はあまり変化しないことから、上記のような基準位置を温度に応じて補正する動作をロットの最初のみ、または一定期間毎に定期的に行ってもよい。

基準位置の補正においては、関数を用いる代わりにテーブルを記憶部５５２に記憶させるようにしてもよい。テーブルの例としては、図１１に示すように、所定の温度、例えば１０℃毎にＲ、θ、Ｚの変位値を割り当てたものを挙げることができる。この際の温度の幅は、許容される位置のばらつきに応じて適宜決定すればよい。

また、複数の処理チャンバ１０はそれぞれ温度センサを有し、搬送制御部５５は、複数の処理チャンバ１０毎に温度センサにより検出された温度に応じて各処理チャンバにおける基準位置を補正する。これにより、処理チャンバによって温度が異なる場合にも、それぞれの処理チャンバにおいて高精度で所定位置にガラス基板Ｇを搬送することができる。

さらに、複数の処理チャンバ１０は同一の構成を有しているため、温度と熱膨張による変位との関係を示す関数やテーブルを共通のものとしてもよい。また、複数の処理チャンバ１０の温度設定が同じ場合には、上記のような基準位置の補正をいずれかの処理チャンバで行い、そのデータを他の処理チャンバにも使用するようにすることもできる。この場合には補正作業を簡略化することができる。ただし、処理チャンバによって多少なりとも個体差があり、また、温度設定が同じでも温度にばらつきがある場合もあるので、高精度で基準位置を補正する観点からは、各処理チャンバ毎に関数またはテーブルを記憶しておき、各処理チャンバへの搬送毎に基準位置を補正するようにすることが好ましい。

搬送室２０は通常は室温に保持されるため、搬送装置５０自体の熱膨張を考慮する必要はほとんどないが、搬送室２０自体を高い温度に温調するような場合には、基準位置の補正に際して、処理チャンバの熱膨張による変位から搬送装置５０の熱膨張による変位を減じた値を補正値とすることが好ましい。

なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明をエッチング装置に適用したが、エッチング処理に限らず、成膜等の他の処理にも適用可能なことはいうまでもない。また、上記実施形態では、マルチチャンバタイプの装置を例にとって説明したが、処理チャンバが一台のみのシングルチャンバタイプの装置であっても適用可能である。さらに、搬送装置についても上記実施形態のものに限らず、種々のタイプの搬送装置に適用することが可能である。

また、上記実施形態では、基板としてＦＰＤ用ガラス基板を用いた例を示したが、これに限定されず半導体ウエハ等の他の基板であってもよい。

本発明の基板処理装置の一実施形態であるプラズマエッチング装置を概略的に示す斜視図。 図１のプラズマエッチング装置の内部を概略的に示す水平断面図。 図１のプラズマエッチング装置に用いられた処理チャンバを示す断面図。 本発明の一実施形態に係るプラズマエッチング装置の搬送装置を示す概略構成図。 図４の搬送装置の装置本体部を示す斜視図。 図４の搬送装置のスライドピックを処理チャンバに挿入した状態を示す断面図。 図４の搬送装置の駆動機構および駆動制御部を示すブロック図。 高い温度に温調された処理チャンバの熱膨張の状態と、室温で基準位置を調整した搬送装置による基板搬送位置の位置ずれとを説明するための模式図。 基準位置を補正するための動作を示すフローチャート。 搬送制御部の記憶部に記憶された情報を説明するための図。 温度と熱膨張による変位との関係を示すテーブルの例を示す図。

符号の説明

１；プラズマエッチング装置
１０；処理チャンバ
２０；搬送室
２２；ゲートバルブ
３０；ロードロック室
５０；搬送装置
５２，５３；スライドピック（基板支持部）
５４；駆動機構
５５；搬送制御部
７０；プロセスコントローラ
１０１；サセプタ
５５１；コントローラ（演算部）
５５２；記憶部
Ｇ；ガラス基板

Claims (22)

1. 基板載置台を収容し、その基板載置台の上の基板に所定の処理を施す処理チャンバと、
   前記処理チャンバの温度を検出する温度センサと、
   前記処理チャンバ内の前記基板載置台に対する基板の受け取り受け渡しを行う搬送装置と
   を具備し、
   前記搬送装置は、搬送装置本体と、前記搬送装置本体の駆動を制御し、基板の搬送を制御する搬送制御部と
   を有し、
   前記搬送制御部は、所定タイミングで前記搬送装置本体の前記処理チャンバ内における基準位置を前記温度センサにより検出された温度に対応する前記処理チャンバの変位に応じて補正し、補正された基準位置を基準にして前記搬送装置本体の基板の搬送を制御することを特徴とする基板処理装置。
2. 前記搬送制御部は、予め求められた基準位置情報と、前記処理チャンバの温度と変位との関係とが記憶された記憶部と、
   前記温度センサにより検出された温度と前記予め求められた基準位置情報と前記関係とに基づいて基準位置を補正する演算部と
   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. 前記記憶部に記憶されている前記予め求められた基準位置情報は、室温での基準位置情報であることを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記記憶部は、前記処理チャンバの温度と変位との関係を、関数として記憶してい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. 前記記憶部は、前記処理チャンバの温度と変位との関係を、テーブルとして記憶してい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。
6. 前記搬送装置本体は、基板を支持する基板支持部を有し、前記基準位置は、前記処理チャンバ内の前記基板載置台に対して前記基板支持部が基板の受け渡しを行う位置であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の基板処理装置。
7. 前記記憶部は、前記処理チャンバの温度と変位との関係として、前記処理チャンバ壁部の温度と前記基板載置台の基板先端位置に対応する部分の変位との関係を記憶することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の基板処理装置。
8. 前記搬送制御部は、前記搬送装置本体が前記処理チャンバにアクセスするタイミング毎に前記基準位置の補正を行うことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の基板処理装置。
9. 前記搬送装置本体を収容し、前記処理チャンバに隣接した搬送室をさらに具備することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の基板処理装置。
10. 前記処理チャンバを複数具備し、これら処理チャンバ毎に温度センサを有し、これら複数の処理チャンバは前記搬送室に接続され、前記搬送制御部は、前記複数の処理チャンバ毎に前記温度センサにより検出された温度に応じて各処理チャンバにおける前記基準位置を補正することを特徴とする請求項９に記載の基板処理装置。
11. 前記搬送装置本体の温度を測定する温度センサをさらに有し、前記搬送制御部は、前記処理チャンバの変位から前記搬送装置本体の変位を減じた値に応じて前記基準位置を補正することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の基板処理装置。
12. 基板に所定の処理を施す処理チャンバ内の基板載置台に対して搬送装置により基板の受け取り受け渡しを行う基板搬送方法であって、
    前記搬送装置の基準位置を求める工程と、
    前記処理チャンバの温度と変位との関係を求める工程と、
    前記処理チャンバの温度を把握する工程と、
    前記処理チャンバの温度と前記基準位置と前記関係とに基づいて基準位置を補正する工程と、
    補正された基準位置を基準として前記処理チャンバに対する基板の受け取り受け渡しを行う工程と
    を有することを特徴とする基板搬送方法。
13. 前記基準位置を求める工程は、室温において行われることを特徴とする請求項１２に記載の基板搬送方法。
14. 前記搬送装置は、基板を支持する基板支持部を有し、前記基準位置は、前記処理チャンバ内の前記基板載置台に対して前記基板支持部が基板の受け渡しを行う位置であることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の基板搬送方法。
15. 前記処理チャンバの温度と変位との関係として、前記処理チャンバ壁部の温度と前記基板載置台の基板先端位置に対応する部分の変位との関係を用いることを特徴とする請求項１２から請求項１４のいずれか１項に記載の基板搬送方法。
16. 前記搬送装置本体の温度を把握する工程をさらに有し、前記処理チャンバの熱膨張から前記搬送装置本体の熱膨張を減じた値に応じて前記基準位置を補正することを特徴とする請求項１２から請求項１５のいずれか１項に記載の基板搬送方法。
17. 基板に所定の処理を施す処理チャンバ内の基板載置台に対して搬送装置に基板の受け取り受け渡し動作を実行させるコンピュータプログラムであって、
    前記搬送装置の基準位置を記憶する機能と、
    前記処理チャンバの温度と変位との関係を記憶する機能と、
    所定のタイミングで前記処理チャンバの温度と前記基準位置と前記関係とに基づいて基準位置を補正する機能と
    を有することを特徴とするコンピュータプログラム。
18. 前記基準位置は室温において求めたものであることを特徴とする請求項１７に記載のコンピュータプログラム。
19. 前記搬送装置は、基板を支持する基板支持部を有し、前記基準位置は、前記処理チャンバ内の前記基板載置台に対して前記基板支持部が基板の受け渡しを行う位置であることを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載のコンピュータプログラム。
20. 前記処理チャンバの温度と変位との関係として、前記処理チャンバ壁部の温度と前記基板載置台の基板先端位置に対応する部分の変位との関係を用いることを特徴とする請求項１７から請求項１９のいずれか１項に記載のコンピュータプログラム。
21. 前記基準位置の補正は、前記搬送装置本体が前記処理チャンバにアクセスするタイミング毎に行われることを特徴とする請求項１７から請求項２０のいずれか１項に記載のコンピュータプログラム。
22. 前記基準位置の補正は、前記処理チャンバの変位から前記搬送装置本体の変位を減じた値に応じて行われることを特徴とする請求項１７から請求項２１のいずれか１項に記載のコンピュータプログラム。

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