JP2008235800A - ロードロック装置および基板の処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】従来に比べて高さを低くできるロードロック装置を提供する。
【解決手段】密閉可能なチャンバの内部に基板を水平にして載置させて温度調節するための温度調節プレートが配置され、前記チャンバの外部と内部との間で基板を搬入出させる一対の搬入出口が前記チャンバの側面に対向して形成され、搬送アームに載せられた基板が前記搬入出口を介して前記チャンバの外部と内部との間で搬送されるロードロック装置であって、前記温度調節プレートが複数の温度調節部材で構成され、前記複数の温度調節部材が、水平方向、かつ、基板の搬入出方向と交差する方向において、互いに近接離隔自在であることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板を処理する処理システム等に用いられるロードロック装置および処理方法に関する。

例えばＬＣＤ基板等の製造工程においては、減圧雰囲気下で基板にＣＶＤ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ー型の処理システムが使用されている（例えば、特許文献１参照）。このような処理システムには、基板を搬送する基板搬送装置を備えた搬送室と、その周囲に設けられた複数の基板処理装置とを有する処理部が備えられている。そして、基板搬送装置の搬送アームにより、基板が各基板処理装置に対して搬入出されるようになっている。また、この処理システムには、外部に対して基板を搬入出させる搬入出部が備えられており、搬入出部と処理部との間には、ロードロック装置が備えられる。搬入出部に搬入された基板は、ロードロック装置を介して処理部に搬入され、処理部で処理された後、再びロードロック装置を介して搬入出部に搬出される。

ロードロック装置は、基板を温度調節する加熱プレートもしくは冷却プレートを備えており、基板を搬入出部から処理部に搬入するときは、ロードロック装置において加熱プレートによって基板を加熱し、基板を処理部から搬入出部に搬出するときは、ロードロック装置において冷却プレートによって基板を冷却するようになっている。ロードロック装置には、加熱プレートおよび冷却プレートの上面から上方に突出自在な支持ピンが設けられている。搬入出部に設けられた基板搬送装置の搬送アームや処理部に設けられた基板搬送装置の搬送アームとの間で基板を授受する際には、加熱プレートもしくは冷却プレートの上方において、基板がこの支持ピンで支持されるようになっている。
特表２００６−３０３０１３号公報

従来のロードロック装置では、加熱プレートもしくは冷却プレートとの衝突を回避するために、ロードロック装置内に挿入される搬送アームの高さは、加熱プレートもしくは冷却プレートよりも常に上方に位置させる必要があった。そして、加熱プレートもしくは冷却プレートの上方において、支持ピンの上端によって搬送アームから基板が受け取られ、その後、支持ピンから加熱プレートもしくは冷却プレートの上に基板が載置される。また、加熱プレートもしくは冷却プレートの上に載置されていた基板が支持ピンによって上方に持ち上げられ、その後、搬送アームに基板が受け渡される。このため、加熱プレートおよび冷却プレートの上方には、搬送アームの移動のための十分なスペースが必要であった。その結果、ロードロック装置全体の高さが薄くならず、ロードロック装置が大型化するという難点があった。特に、搬入出部と処理部との間に複数のロードロック装置を配置して、基板を加熱するロードロック装置と基板を冷却するロードロック装置を別々に使い分けたり、あるいは、処理部へ基板を搬入するロードロック装置と処理部から基板を搬出させるロードロック装置を別々に使い分けることが行われている。かかる場合、複数のロードロック装置を上下方向に重ねて配置することが望ましいが、ロードロック装置の高さが大きいと、多数のロードロック装置を上下方向に並べることが困難であった。

本発明の目的は、従来に比べて高さを低くできるロードロック装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明によれば、密閉可能なチャンバの内部に基板を水平にして載置させて温度調節するための温度調節プレートが配置され、前記チャンバの外部と内部との間で基板を搬入出させる一対の搬入出口が前記チャンバの側面に対向して形成され、搬送アームに載せられた基板が前記搬入出口を介して前記チャンバの外部と内部との間で搬送されるロードロック装置であって、前記温度調節プレートが複数の温度調節部材で構成され、前記複数の温度調節部材が、水平方向、かつ、基板の搬入出方向と交差する方向において、互いに近接離隔自在であることを特徴とする、ロードロック装置が提供される。かかる構成によれば、複数の温度調節部材が互いに離隔している状態において、複数の温度調節部材の間に形成された空間に、チャンバの内部に進入させた搬送アームを挿入させることができる。これにより、温度調節部材の上方に搬送アームの移動のためのスペースを設ける必要が無くなり、従来比べてロードロック装置の高さを低くできる。

このロードロック装置において、前記温度調節プレートの上面に、基板の裏面を支持する支持部材が設けられていても良い。その場合、前記支持部材は、例えば、周面に基板の裏面を接触させた状態で回転するロールを有し、前記ロールの回転中心軸が、基板の搬入出方向と平行である。

また、このロードロック装置において、前記温度調節プレートの上面に載置された基板の位置決めを行う位置決め機構を備えていても良い。前記位置決め機構は、前記温度調節プレートの上面に載置された基板の周縁部を押圧する押圧部材を有していても良い。その場合、前記温度調節プレートが、前記チャンバの内部において固定された温度調節部材と、前記チャンバの内部において水平方向、かつ、基板の搬入出方向と交差する方向に移動される温度調節部材で構成され、前記押圧部材が、前記移動される温度調節部材に取り付けられていても良い。

また、本発明によれば、外部に対して基板を搬入出させる搬入出部と、基板の処理を行う処理部と、前記搬入出部と前記処理部との間に配置されたロードロック装置と、前記搬入出部と前記ロードロック装置との間、および／または、前記処理部と前記ロードロック装置との間で基板を搬送する搬送アームとを備えた処理システムであって、前記ロードロック装置は、密閉可能なチャンバの内部に基板を水平にして載置させて温度調節するための温度調節プレートが配置され、前記チャンバの外部と内部との間で基板を搬入出させる一対の搬入出口が前記チャンバの側面に対向して形成され、前記搬送アームに載せられた基板が前記搬入出口を介して、前記搬入出部と前記処理部との間に配置されたロードロック装置と、前記搬入出部と前記ロードロック装置との間、および／または、前記処理部と前記ロードロック装置との間で搬送され、前記温度調節プレートが複数の温度調節部材で構成され、前記複数の温度調節部材が、水平方向、かつ、基板の搬送方向と交差する方向において、互いに近接離隔自在であり、前記複数の温度調節部材が互いに離隔している状態において、前記複数の温度調節部材の間に、前記チャンバの内部に進入させた前記搬送アームを挿入させるための空間が形成されることを特徴とする、基板の処理システムが提供される。

この処理システムにおいて、前記空間において前記チャンバの内部に進入させた前記搬送アームが昇降し、前記搬送アームの上昇により前記温度調節プレートから前記搬送アームに基板が移載され、前記搬送アームの下降により前記搬送アームから前記温度調節プレートに基板が移載されても良い。

本発明によれば、複数の温度調節部材が互いに離隔している状態において、複数の温度調節部材の間に形成された空間に、チャンバの内部に進入させた搬送アームを挿入させて、搬送アームに載せた基板をロードロック装置のチャンバ内に搬入し、チャンバ内から基板を搬出することができる。このため、温度調節部材の上方に搬送アームの移動のためのスペースを設ける必要が無くなるので、従来比べてロードロック装置の高さを低くできる。また、チャンバ容積も小さくでき、チャンバ内の真空排気時間および大気圧への復帰時間も短縮できるので、スループットが向上する。

以下、本発明の第一の実施の形態を、基板の一例としてのＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ；液晶表示装置）用のガラス基板Ｇに対して、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）処理により薄膜を成膜する工程を実施する処理システムに基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる処理システム１の概略的な構成を示した平面図である。図２は、処理システム１の概略的な構成を示した側面図である。図１に示す処理システム１は、いわゆるマルチチャンバー型の処理システムであり、処理システム１の外部に対して基板Ｇを搬入出させる搬入出部２と、基板ＧのＣＶＤ処理を行う処理部３とを備えている。搬入出部２と処理部３との間には、２つのロードロック装置５、６が上下に設置されている。なお説明のため、図１、２において、水平面方向であって搬入出部２の巾方向（図1において上下方向、図２において図面に垂直な方向）をＸ方向、水平面方向であって搬入出部２、ロードロック装置５、６および処理部３の並び方向（水平面方向であってＸ方向と直交する方向）をＹ方向、鉛直方向をＺ方向と定義する。また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

搬入出部２には、複数枚の基板Ｇを収納したカセットＣを載置する載置台１１と、基板Ｇを搬送する第一の搬送装置１２とが設けられている。載置台１１上には、Ｘ方向に沿って、複数のカセットＣが並べられる。載置台１１上のカセットＣ内には、略長方形の薄板状の基板Ｇが、略水平な姿勢で複数枚上下に並べて収納されている。

搬送装置１２は、載置台１１とロードロック装置５、６の間に備えられている。搬送装置１２は、Ｘ方向に沿って延設されたレール１３と、レール１３に沿って水平方向に移動可能な搬送機構１４とを備えている。搬送機構１４は、基板Ｇを載せて略水平に保持する一対の搬送アーム１５を備えており、搬送アーム１５を、Ｚ方向に昇降させ、Ｙ方向に移動させ、Ｚ方向を中心に略水平面内で旋回可能である。即ち、載置台１１上の各カセットＣの正面に設けられた開口１６を通じて、搬送アーム１５を各カセットＣ内に進入させて、基板Ｇを一枚ずつカセットＣ内から取り出したり、カセットＣ内に収納したりすることができる構成になっている。また、搬送装置１２を挟んで載置台１１と対向する側（Ｙ軸方向において搬送装置１２の後方）に設けられたロードロック装置５に対して、搬送アーム１５を進入させて、基板Ｇを一枚ずつロードロック装置５、６に搬入させ、ロードロック装置５、６から搬出させることができる。

図２に示すように、ロードロック装置５、６は、上下に積み重ねて配置されている。下のロードロック装置５の搬入出部２側には、後述するロードロック装置５の搬入出口４６を開閉するゲートバルブ２０が設けられており、ロードロック装置５の処理部３側には、後述するロードロック装置５の搬入出口４７を開閉するゲートバルブ２１が設けられている。同様に、上のロードロック装置６の搬入出部２側には、後述するロードロック装置６の搬入出口４６を開閉するゲートバルブ２２が設けられており、ロードロック装置６の処理部３側には、後述するロードロック装置６の搬入出口４７を開閉するゲートバルブ２３が設けられている。かかる構成において、各ゲートバルブ２０、２２を閉じることにより、搬入出部２の雰囲気とロードロック装置５、６内の雰囲気とをそれぞれ遮断できるようになっている。また、各ゲートバルブ２１、２３を閉じることにより、処理部３の雰囲気とロードロック装置５、６内の雰囲気とをそれぞれ遮断できるようになっている。各ロードロック装置５、６の構造については、後に詳細に説明する。

図１に示すように、処理部３には、基板Ｇを収納してプラズマＣＶＤ処理を施す複数の基板処理装置、例えば５つの基板処理装置３０Ａ〜３０Ｅ、および、ロードロック装置５、６と各基板処理装置３０Ａ〜３０Ｅとの間で基板Ｇを搬送する第二の搬送装置３１が備えられている。第二の搬送装置３１は、密閉構造の搬送チャンバ３２内に設けられた搬送室３３に格納されている。搬送チャンバ３２は、ロードロック装置５に隣接して設けられている。また、ロードロック装置５、６および各基板処理装置３０Ａ〜３０Ｅは、搬送チャンバ３２の周囲を囲むように配置されている。

搬送室３３とロードロック装置５、６の間には、前述したゲートバルブ２１、２３がそれぞれ設けられており、各ゲートバルブ２１、２３によって搬送室３３内の雰囲気とロードロック装置５、６内の雰囲気とをそれぞれ遮断できるようになっている。搬送室３３と各基板処理装置３０Ａ〜３０Ｅとの間には、それぞれゲートバルブ３５が設けられており、各ゲートバルブ３５によって基板処理装置３０Ａ〜３０Ｅの開口を気密に閉塞し、搬送室３３内の雰囲気と各基板処理装置３０Ａ〜３０Ｅ内の雰囲気とをそれぞれ遮断できるようになっている。また、図２に示すように、搬送室３３内を強制排気して減圧させるための排気路３６が設けられている。処理システム１における処理時には、処理部３の搬送室３３、基板処理装置３０Ａ〜３０Ｅ内は、搬入出部２よりも減圧雰囲気にされ、例えば真空状態にされる。

第二の搬送装置３１は、例えば多関節構造を有する搬送機構４０を備え、搬送機構４０は、基板Ｇを載せて略水平に保持する一対の搬送アーム４１を備えている。搬送機構４０は、搬送アーム４１を、Ｚ方向に昇降させ、Ｚ方向を中心に略水平面内で旋回させ、水平面内において任意の方向に向けて搬送アーム４１を進退させることが可能である。これにより、搬送機構４０は、各ロードロック装置５、６、基板処理装置３０Ａ〜３０Ｅに、各ゲートバルブ２１、２３、３５を介して搬送アーム４１を進入させて、基板Ｇを一枚ずつ搬入および搬出させることができるように構成されている。

次に、前述したロードロック装置５，６の構成について説明する。図３は、Ｙ方向に対して垂直な断面で切断したロードロック装置５，６の縦断面図（図４におけるｙ−ｙ断面図）である。図４、５は、ロードロック装置５，６の横断面図（図３におけるｘ−ｘ断面図）である。なお、下のロードロック装置５が温度調節プレートとして基板Ｇを加熱する加熱プレート５０を備えると共に、補助ヒータ５５を備えているのに対して、上のロードロック装置６が温度調節プレートとして基板Ｇを冷却する冷却プレート８０を備えると共に、と補助クーラ８１を備えている点で異なるが、かかる相違点を除けば、ロードロック装置５，６はいずれも同様の構成を有している。そこで、以下では主に下のロードロック装置５について説明し、上のロードロック装置６については、重複する内容についての説明を省略する。

下のロードロック装置５は、密閉可能なチャンバ４５を備えている。チャンバ４５は直方体形状をなしており、チャンバ４５の内部は、基板Ｇを収納する空間となっている。チャンバ４５の搬入出部２側の側面と処理部３側の側面には、基板Ｇを搬入出させるための一対の搬入出口４６、４７が互いに対向して形成されている。これら搬入出口４６、４７は、Ｙ方向に対して垂直な側面に形成されている。基板Ｇは、前述した第一の搬送装置１２の搬送アーム１５と第二の搬送装置３１の搬送アーム４１に載せられた状態でＹ方向に搬送され、これら搬入出口４６、４７を通じてチャンバ４５内に搬入され、チャンバ４５内から搬出される。搬入出口４６、４７には、前述したゲートバルブ２０、２１が設けられており、これらゲートバルブ２０、２１によってチャンバ４５内は気密に閉塞可能になっている。

チャンバ４５の内部下方には、温度調節プレートとして基板Ｇを加熱するための加熱プレート５０が設置されており、チャンバ４５内部に収納された基板Ｇは、この加熱プレート５０の上に略水平な姿勢で載置されるようになっている。加熱プレート５０の上面の複数個所に支持部材５１が設けられており、加熱プレート５０の上に載置された基板Ｇの下面をこれら支持部材５１で支持することにより、加熱プレート５０の上面から例えば０．１〜１ｍｍ程度浮かせた状態で、基板Ｇは加熱プレート５０上に載置される。

加熱プレート５０は、複数の温度調節部材としての３つ加熱部材５０ａ、５０ｂ、５０ｃで構成されている。図４は、中央の加熱部材５０ｂの両側に加熱部材５０ａ、５０ｃが近接して密着している状態を示している。図５は、中央の加熱部材５０ｂの両側から加熱部材５０ａ、５０ｃが離隔した状態を示している。図４に示すように３つ加熱部材５０ａ、５０ｂ、５０ｃが互いに近接している状態において、加熱プレート５０は、基板Ｇの下面全体を覆うことができる面積を有している。加熱プレート５０（加熱部材５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）の内部には、電熱線５２が設けられており、チャンバ４５の外部からこの電熱線５２に通電することにより、加熱プレート５０全体が加熱され、加熱プレート５０の上に載置された基板Ｇを加熱するようになっている。

チャンバ４５の内部上方には、加熱プレート５０の上方に適当な隙間を空けて平行に配置された補助ヒータ５５が設けられている。加熱プレート５０上面と補助ヒータ５５下面との間には、前述した第一の搬送装置１２の搬送アーム１５と第二の搬送装置３１の搬送アーム４１に載せられた状態でＹ方向に搬送される基板Ｇを通過させる隙間が形成されている。基板Ｇの搬送時には、加熱プレート５０上面と基板Ｇ下面との間、および、補助ヒータ５５下面と基板Ｇ上面との間に、それぞれ１０ｍｍ程度のクリアランスがあれば良く、加熱プレート５０上面と補助ヒータ５５下面との間に形成される隙間の幅（高さ）は、例えば２０ｍｍ程度である。

補助ヒータ５５は、基板Ｇの上面全体を覆うことができる面積を有している。補助ヒータ５５の内部には、電熱線５６が設けられており、チャンバ４５の外部からこの電熱線５６に通電することにより、加熱プレート５５全体が加熱され、加熱プレート５０の上に載置された基板Ｇを加熱プレート５０と協働して加熱するようになっている。

上述した３つ加熱部材５０ａ、５０ｂ、５０ｃにより、加熱プレート５０は、Ｘ方向に沿って３分割される構成になっている。これら３つ加熱部材５０ａ、５０ｂ、５０ｃのうち、中央に配置される加熱部材５０ｂは、チャンバ４５の内部下方においてＸ方向の中央に固定されている。加熱部材５０ｂの両側に配置される加熱部材５０ａ、５０ｃは、チャンバ４５の内部下方においてＸ方向に移動可能である。

ここで、一方の加熱部材５０ａについて説明すると、チャンバ４５においてＸ方向に対して垂直な側面を貫通して一対のプッシャーロッド６０が設けられており、チャンバ４５の内部において、このプッシャーロッド６０の先端が、加熱部材５０ａに接続されている。チャンバ４５の外部では、プッシャーロッド６０はブラケット６１に支持されており、ブラケット６１には、シリンダー装置６２のピストンロッド６３が連結されている。以上の構成により、シリンダー装置６２の稼動でピストンロッド６３が伸張した場合は、図４に示すように、加熱部材５０ａがチャンバ４５内においてＸ方向に沿って内側に移動し、中央の加熱部材５０ｂに加熱部材５０ａが近接して密着した状態となる。一方、シリンダー装置６２の稼動でピストンロッド６３が短縮した場合は、図５に示すように、加熱部材５０ａがチャンバ４５内においてＸ方向に沿って外側に移動し、中央の加熱部材５０ｂから加熱部材５０ａが離隔した状態となる。

他方の加熱部材５０ｃも、同様に、シリンダー装置６２の稼動によって、図４に示すように中央の加熱部材５０ｂに密着した状態と、図５に示すように中央の加熱部材５０ｂから離隔した状態とすることが可能である。

図５に示したように、シリンダー装置６２の稼動によって中央の加熱部材５０ｂの両側から加熱部材５０ａ、５０ｃをそれぞれ離隔した状態では、加熱部材５０ｂと加熱部材５０ａの間、および、加熱部材５０ｂと加熱部材５０ｃの間に、それぞれ所定の空間６５が形成される。この空間６５は、前述した第一の搬送装置１２の搬送アーム１５と第二の搬送装置３１の搬送アーム４１を進入させるのに十分な広さを有している。

即ち、図６に示すように、搬送アーム１５、４１の幅をｗ、高さをｈとすれば、図５に示したように中央の加熱部材５０ｂの両側から加熱部材５０ａ、５０ｃをそれぞれ離隔した状態で、加熱部材５０ｂと加熱部材５０ａの間、および、加熱部材５０ｂと加熱部材５０ｃの間に形成される空間６５の幅Ｗは、搬送アーム１５、４１の幅ｗよりも十分に大きくなり、空間６５の高さＨは、搬送アーム１５、４１の高さｈよりも十分に大きくなるように設定されている。

一例として、搬送アーム１５、４１の幅ｗが２０ｍｍ程度の場合、搬送アーム１５、４１の両側において加熱部材５０ｂと加熱部材５０ａの側面との間、および、加熱部材５０ｂと加熱部材５０ｃの側面との間に、それぞれ１０ｍｍ程度のクリアランスがあれば良く、空間６５の幅Ｗは、例えば４０ｍｍ程度にすれば良い。この空間６５の幅Ｗは、シリンダー装置６２の稼動ストロークによって容易に設定できる。

また、搬送アーム１５、４１の高さｈが２０ｍｍ程度の場合、搬送アーム１５、４１の下面と空間６５の下方に露出したチャンバ４５の底面との間に１０ｍｍ程度のクリアランスがあれば良い。また、後述するように、搬送アーム１５、４１から加熱プレート５０上に基板Ｇを移載した場合、チャンバ４５内から搬送アーム１５、４１を抜き出すときに、加熱プレート５０上に載置された基板Ｇの下面と搬送アーム１５、４１の上面との間に１０ｍｍ程度のクリアランスがあれば良い。そのため、空間６５の高さＨは、例えば４０ｍｍ程度にすれば良い。この空間６５の高さＨは、加熱プレート５０（加熱部材５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）の厚さによって容易に設定できる。

図７は、チャンバ４５の側面に対するプッシャーロッド６０の支持構造の説明図である。チャンバ４５内を密閉するために、プッシャーロッド６０は、シール軸受け７０を介してチャンバ４５の側面を貫通させられている。プッシャーロッド６０とシール軸受け７０の間にパッキン７１が配置してあり、このパッキン７１によってチャンバ４５内の密閉構造が保たれている。上述の加熱部材５０ａ、５０ｃに内蔵された電熱線５２への電力供給は、プッシャーロッド６０の内部に形成した通路７５を通じて、チャンバ４５内の密閉構造を保った状態で行うことができる。

また、図８は、チャンバ４５の側面に対するプッシャーロッド６０の支持構造の説明図である。この図８の支持構造では、パッキン７１を省略し、代わりに、チャンバ４５の内部において、プッシャーロッド６０の周囲にべローズ７６が装着されている。このようにべローズ７６内にプッシャーロッド６０を配置したことにより、同様にチャンバ４５内の密閉構造が保たれる。

なお、下のロードロック装置５が基板Ｇを加熱する加熱プレート５０と補助ヒータ５５を備えているのに対して、上のロードロック装置６は、チャンバ４５の内部において、下方に基板Ｇを冷却する冷却プレート８０を備え、上方に補助クーラ８１を備えている点で相違する。しかし、かかる相違点を除けば、ロードロック装置５，６はいずれも同様の構成を有している。冷却プレート８０が、加熱プレート５０と同様に、複数の冷却部材（８０ａ、８０ｂ、８０ｃ）で構成される点についても同様である。そこで、上のロードロック装置６についての説明は省略する。

図３に示すように、ロードロック装置５、６には、チャンバ４５内に例えばＮ_２ガスやＨｅガス等の不活性ガスを供給するガス供給路８５、および、チャンバ４５内を強制排気する排気路８６が接続されている。即ち、ガス供給路８５からのガス供給と排気路８６による強制排気により、チャンバ４５内の圧力を調節することができる。

次に、以上のように構成された処理システム１における基板Ｇの処理工程について説明する。先ず、複数枚の基板Ｇが収納されたキャリアＣが、開口１６を第１の搬送装置１２側に向けた状態で載置台１１上に載置される。そして、搬送装置１２の搬送アーム１５が開口１６に進入させられ、一枚の基板Ｇが取り出される。基板Ｇを保持した搬送アーム１５は、下のロードロック装置５のゲートバルブ２０の前方に対向する位置に移動させられる。

一方、下のロードロック装置５では、チャンバ４５内を搬入出部２と略同一の略大気圧にした後、処理部３側の搬入出口４７をゲートバルブ２１によって閉じたまま、ゲートバルブ２０を開放状態にして、搬入出部２側の搬入出口４６を開口させる。また、シリンダー装置６２の稼動によって中央の加熱部材５０ｂの両側から加熱部材５０ａ、５０ｃをそれぞれ離隔させ、図５に示したように、加熱部材５０ｂと加熱部材５０ａの間、および、加熱部材５０ｂと加熱部材５０ｃの間に、それぞれ空間６５を形成させる。この状態で基板Ｇを保持した搬送アーム１５を搬入出口４６を介してロードロック室５のチャンバ４５内に進入させる（図９（ａ））。

このように、第１の搬送装置１２の搬送アーム１５に載せた基板Ｇをチャンバ４５内に搬入させる場合、加熱プレート５０上面と補助ヒータ５５下面との間に形成される隙間の幅（高さ）が例えば２０ｍｍ程度に設定されており、加熱プレート５０上面と補助ヒータ５５の間において、基板Ｇを円滑に搬送することができる。この場合、搬送アーム１５は、加熱部材５０ｂと加熱部材５０ａの間、および、加熱部材５０ｂと加熱部材５０ｃの間に、それぞれ形成された空間６５内を通過することにより、加熱プレート５０（加熱部材５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）に干渉せずに、チャンバ４５内に進入できる。こうして、基板Ｇをチャンバ４５内に搬入させた後、搬送アーム１５が下降し、搬送アーム１５から加熱プレート５０上に基板Ｇを受け渡す。

なお、加熱プレート５０上面と補助ヒータ５５下面との間に形成される隙間の幅が２０ｍｍ程度と比較的狭いため、搬送アーム１５に載せた基板Ｇをチャンバ４５内に搬入させる途中においても加熱プレート５０と補助ヒータ５５によって基板Ｇを加熱することができる。特に、第１の搬送装置１２の搬送アーム１５で基板Ｇをチャンバ４５内に搬入させる場合は、大気圧下であるため、熱伝導に優れ、基板Ｇの加熱時間を短縮できる。また、加熱プレート５０上に基板Ｇが載置されると、上述のように基板Ｇの下面と加熱プレート５０の上面との距離が例えば０．１〜１ｍｍ程度と接近しているため、載置後すぐに基板Ｇを加熱することができる。

また、搬送アーム１５が下降して加熱プレート５０上に基板Ｇを受け渡す場合は、加熱プレート５０上に載置された基板Ｇの下面と搬送アーム１５の上面との間に１０ｍｍ程度のクリアランスができる高さまで搬送アーム１５を下降させる。搬送アーム１５の高さｈが２０ｍｍ程度であるのに対して空間６５の高さＨが４０ｍｍ程度あれば、このように搬送アーム１５が下降した場合に、搬送アーム１５の下面と空間６５の下方に露出したチャンバ４５の底面との間に１０ｍｍ程度のクリアランスが形成される。

こうして搬送アーム１５から加熱プレート５０上に基板Ｇを受け渡した後、搬送アーム１５がチャンバ４５内から退出する。この場合、搬送アーム１５は、空間６５内を通過することにより、加熱プレート５０（加熱部材５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）および加熱プレート５０上に載置された基板Ｇの下面に干渉せずに、チャンバ４５内から円滑に抜き出される。

搬送アーム１５の退出後、ゲートバルブ２０を閉じ、チャンバ４５内を密閉状態にし、排気路８６によって強制排気することにより、チャンバ４５内を所定の圧力、即ち、搬送室３３内と略同圧の真空状態に減圧する。また、搬送アーム１５の退出後は、シリンダー装置６２の稼動によって中央の加熱部材５０ｂの両側に加熱部材５０ａ、５０ｃをそれぞれ近接させ、密着させた状態にする（図９（ｂ））。

こうして、基板Ｇはチャンバ４５内において加熱プレート５０と補助ヒータ５５とによって両面から加熱される。このように、基板Ｇを両面から加熱することにより、基板Ｇを均一に加熱することができ、また、短時間で効率的に加熱することができる。

基板Ｇの加熱が終了し、チャンバ４５内が略真空状態になったら、搬入出部２側の搬入出口４６をゲートバルブ２０によって閉じたまま、ゲートバルブ２１を開放状態にして、処理部３側の搬入出口４７を開口させる。また、シリンダー装置６２の稼動によって中央の加熱部材５０ｂの両側から加熱部材５０ａ、５０ｃをそれぞれ離隔させ、図５に示したように、加熱部材５０ｂと加熱部材５０ａの間、および、加熱部材５０ｂと加熱部材５０ｃの間に、それぞれ空間６５を形成させる。この状態でまだ基板Ｇを保持していない第２の搬送装置３１の搬送アーム４１を搬入出口４７を介してロードロック室５のチャンバ４５内に進入させる（図９（ｃ））。

なお、このように搬送アーム４１をチャンバ４５内に進入させる場合、加熱プレート５０上に載置された基板Ｇの下面と搬送アーム４１の上面との間に１０ｍｍ程度のクリアランスができる高さまで搬送アーム４１を下降させ、搬送アーム４１の下面とチャンバ４５の底面との間に１０ｍｍ程度のクリアランスを形成させる。これにより、加熱プレート５０（加熱部材５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）および加熱プレート５０上に載置された基板Ｇの下面に干渉せずに、チャンバ４５内に円滑に搬送アーム４１を進入させることができる。

そして、搬送アーム４１を上昇させて加熱プレート５０上から基板Ｇを受け取り、基板Ｇを保持した搬送アーム４１をチャンバ４５内から退出させる。こうして、基板Ｇがチャンバ４５内から搬入出口４７を通じて搬出され、処理部３の搬送室３３に搬入される。

このように基板Ｇをチャンバ４５内から搬出する場合も、加熱プレート５０上面と補助ヒータ５５の間において、基板Ｇを円滑に搬送することができ、搬送アーム４１は、加熱部材５０ｂと加熱部材５０ａの間、および、加熱部材５０ｂと加熱部材５０ｃの間に、それぞれ形成された空間６５内を通過することにより、加熱プレート５０（加熱部材５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）に干渉せずに、チャンバ４５内から退出できる。

搬送室３３に搬入された基板Ｇは、搬送アーム４１によって搬送室３３から基板処理装置３０Ａ〜３０Ｅのいずれかに搬入され、所定のプラズマＣＶＤ処理による成膜が行われる。基板処理装置３０Ａ〜３０Ｅにおいては、減圧雰囲気下で基板Ｇが加熱されるとともに、処理室内に反応ガスが供給され、マイクロ波のエネルギによって反応ガスがプラズマ化される。これにより、基板Ｇの表面上に所定の薄膜が形成される。ここで、搬入された基板Ｇはロードロック装置５において予備加熱されているので、基板処理装置３０Ａ〜３０Ｅにおける基板Ｇの加熱時間を短くすることができ、効率的に処理することができる。

基板処理装置３０Ａ〜３０Ｅにおいて基板Ｇの処理が終了したら、搬送アーム４１によって基板処理装置３０Ａ〜３０Ｅから基板Ｇを取り出し、搬送室３３に搬出させる。このとき、搬送アーム４１に保持された基板Ｇは高温状態となっている。

一方、上のロードロック装置６は、閉塞状態のゲートバルブ２２、２３によって、搬入出口４６、４７をそれぞれ気密に封じ、チャンバ４５内を密閉した状態にしておく。また、排気路８６の強制排気によって、チャンバ４５内を所定の圧力、即ち搬送室３３と略同一の真空状態に減圧しておく。この状態で、搬入出部２側の搬入出口４６をゲートバルブ２２によって閉じたまま、ゲートバルブ２３を開放状態にして、処理部３側の搬入出口４７を開口させる。また、シリンダー装置６２の稼動によって中央の冷却部材８０ｂの両側から冷却部材８０ａ、８０ｃをそれぞれ離隔させ、図５に示したように、冷却部材８０ｂと冷却部材８０ａの間、および、冷却部材８０ｂと冷却部材８０ｃの間に、それぞれ空間６５を形成させる。この状態で基板Ｇを保持した搬送アーム４１を搬入出口４７を介してロードロック室６のチャンバ４５内に進入させる（図９（ｃ））。

このように、第２の搬送装置３１の搬送アーム４１に載せた基板Ｇをチャンバ４５内に搬入させる場合、冷却プレート８０上面と補助クーラ８１下面との間に形成される隙間の幅（高さ）が例えば２０ｍｍ程度に設定されており、冷却プレート８０上面と補助クーラ８１の間において、基板Ｇを円滑に搬送することができる。この場合、搬送アーム４１は、冷却部材８０ｂと冷却部材８０ａの間、および、冷却部材８０ｂと冷却部材８０ｃの間に、それぞれ形成された空間６５内を通過することにより、冷却プレート８０（冷却部材８０ａ、８０ｂ、８０ｃ）に干渉せずに、チャンバ４５内に進入できる。こうして、基板Ｇをチャンバ４５内に搬入させた後、搬送アーム４１が下降し、搬送アーム４１から冷却プレート８０上に基板Ｇを受け渡す。

なお、冷却プレート８０上面と補助クーラ８１下面との間に形成される隙間の幅が２０ｍｍ程度と比較的狭いため、搬送アーム４１に載せた基板Ｇをチャンバ４５内に搬入させる途中においても冷却プレート８０と補助クーラ８１によって基板Ｇを冷却することができる。また、冷却プレート８０上に基板Ｇが載置されると、基板Ｇの下面と冷却プレート８０の上面との距離が例えば０．１〜１ｍｍ程度と接近しているため、載置後すぐに基板Ｇを冷却することができる。

また、搬送アーム４１が下降して冷却プレート８０上に基板Ｇを受け渡す場合は、冷却プレート８０上に載置された基板Ｇの下面と搬送アーム４１の上面との間に１０ｍｍ程度のクリアランスができる高さまで搬送アーム４１を下降させる。搬送アーム４１の高さｈが２０ｍｍ程度であるのに対して空間６５の高さＨが４０ｍｍ程度あれば、このように搬送アーム４１が下降した場合に、搬送アーム４１の下面と空間６５の下方に露出したチャンバ４５の底面との間に１０ｍｍ程度のクリアランスが形成される。

こうして搬送アーム４１から冷却プレート８０上に基板Ｇを受け渡した後、搬送アーム４１がチャンバ４５内から退出する。この場合、搬送アーム４１は、空間６５内を通過することにより、冷却プレート８０（冷却部材８０ａ、８０ｂ、８０ｃ）および冷却プレート８０上に載置された基板Ｇの下面に干渉せずに、チャンバ４５内から円滑に抜き出される。

搬送アーム４１の退出後、ゲートバルブ２１を閉じ、チャンバ４５内を密閉状態にし、ガス供給路８５から不活性ガスを供給して、チャンバ４５内が所定の圧力、即ち搬入出部２と略同一の略大気圧になるまで加圧する。また、搬送アーム４１の退出後は、シリンダー装置６２の稼動によって中央の冷却部材８０ｂの両側に冷却部材８０ａ、８０ｃをそれぞれ近接させ、密着させた状態にする（図９（ｂ））。

こうして、基板Ｇはチャンバ４５内において冷却プレート８０と補助クーラ８１とによって両面から加熱される。このように、基板Ｇを両面から冷却することにより、基板Ｇを均一に冷却することができ、また、短時間で効率的に冷却することができる。

基板Ｇの冷却が終了し、チャンバ４５内が略大気圧状態になったら、処理部３側の搬入出口４７をゲートバルブ２３によって閉じたまま、ゲートバルブ２２を開放状態にして、搬入出部２側の搬入出口４６を開口させる。また、シリンダー装置６２の稼動によって中央の冷却部材８０ｂの両側から冷却部材８０ａ、８０ｃをそれぞれ離隔させ、図５に示したように、冷却部材８０ｂと冷却部材８０ａの間、および、冷却部材８０ｂと冷却部材８０ｃの間に、それぞれ空間６５を形成させる。この状態でまだ基板Ｇを保持していない第１の搬送装置１２の搬送アーム１５を搬入出口４６を介してロードロック室６のチャンバ４５内に進入させる（図９（ａ））。

なお、このように搬送アーム１５をチャンバ４５内に進入させる場合、冷却プレート８０上に載置された基板Ｇの下面と搬送アーム１５の上面との間に１０ｍｍ程度のクリアランスができる高さまで搬送アーム１５を下降させ、搬送アーム１５の下面とチャンバ４５の底面との間に１０ｍｍ程度のクリアランスを形成させる。これにより、冷却プレート８０（冷却部材８０ａ、８０ｂ、８０ｃ）および冷却プレート８０上に載置された基板Ｇの下面に干渉せずに、チャンバ４５内に円滑に搬送アーム１５を進入させることができる。

そして、搬送アーム１５を上昇させて冷却プレート８０上から基板Ｇを受け取り、基板Ｇを保持した搬送アーム１５をチャンバ４５内から退出させる。こうして、基板Ｇがチャンバ４５内から搬入出口４６を通じて搬出され、搬入出部２に搬入される。

このように基板Ｇをチャンバ４５内から搬出する場合も、冷却プレート８０上面と補助クーラ８１の間において、基板Ｇを円滑に搬送することができ、搬送アーム１５は、冷却部材８０ｂと冷却部材８０ａの間、および、冷却部材８０ｂと冷却部材８０ｃの間に、それぞれ形成された空間６５内を通過することにより、冷却プレート８０（冷却部材８０ａ、８０ｂ、８０ｃ）に干渉せずに、チャンバ４５内から退出できる。

こうして、基板Ｇは、搬送アーム１５によって、載置台１１上のキャリアＣに戻される。以上のようにして、処理システム１における一連の処理工程が終了する。

かかる処理システム１によれば、従来は搬送アームの移動のためのスペースとして、加熱プレート５０や冷却プレート８０の上方に約６０ｍｍ程度必要だったのに比べて、加熱プレート５０上面と補助ヒータ５５下面との間の隙間を例えば２０ｍｍ程度まで狭めることができ、ロードロック装置５，６の高さを低くできる。このため、装置を小型化でき、また、多数のロードロック装置を多段に設置できるようになる。また、チャンバ４５の内容積も小さくでき、チャンバ４５内の真空排気時間および大気圧への復帰時間も短縮できるので、スループットが向上する。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

以上の実施形態では、温度調節部材として３つの加熱部材５０ａ、５０ｂ、５０ｃ（冷却部材８０ａ、８０ｂ、８０ｃ）を例示したが、加熱部材は、２つあるいは４つ以上に分割しても良い。また、加熱プレート５０（冷却プレート８０）の上面に支持部材５１は、図１０に示すように、Ｘ方向に回転可能なロール９０で構成しても良い。このようなロール９０の周面に基板Ｇの裏面を接触させた状態で、加熱部材５０ａ、５０ｃをＸ方向に移動させれば、基板Ｇの裏面を傷つける心配が無い。なお、このようにロール９０をＸ方向に回転可能に配置した場合、ロール９０の回転中心軸は必然的にＹ方向となる。ロール９０の材質としては、例えばべスペル、セラゾール等の耐熱エンジニアリングプラスチックなどが例示される。また、ロール９０の代わりに、耐熱エンジニアリングプラスチック、セラミックスなどで構成した回転自在なボールで基板Ｇの裏面を支持しても良い。

また、加熱プレート５０（冷却プレート８０）の上面に基板Ｇの位置決めを行う位置決め機構を備えていても良い。かかる位置決め機構は、例えば基板Ｇの周縁部を押圧する押圧部材を有している。例えば、図１１に示すように、シリンダー装置６２の稼動で移動される加熱部材５０ａ、５０ｃ（冷却部材８０ａ、８０ｃ）に、基板Ｇの周縁部を押圧する押圧部材９１を取り付けておく。かかる構成によれば、図１２に示すように、加熱部材５０ａ、５０ｃ（冷却部材８０ａ、８０ｃ）が中央の加熱部材５０ｂ（冷却部材８０ｂ）に近接される際に、押圧部材９１で基板Ｇの周縁部を押圧することにより、基板Ｇの位置決めを行うことができる。

なお、処理システムは、複数の基板処理装置を備えたマルチチャンバー型のものには限定されない。また、以上の実施形態では、処理部３においてプラズマＣＶＤ処理を行う処理システム１について説明したが、処理部で行われる処理は他の処理であっても良い。本発明は、その他の減圧雰囲気下で行う処理、例えば熱ＣＶＤ処理、エッチング処理、アッシング処理等を処理部において行う処理システムに適用することもできる。また、以上の実施形態では、ＬＣＤ用基板Ｇを処理する場合について説明したが、基板は他のもの、例えば半導体ウェハ等であっても良い。

本発明は、例えば基板のＣＶＤ処理等を行う処理システムに備えられるロードロック装置に適用できる。

処理システムの構成を説明する概略平面図である。 処理システムの構成を説明する概略側面図である。 ロードロック装置の縦断面図（図４におけるｙ−ｙ断面図）である。 ロードロック装置の横断面図（図３におけるｘ−ｘ断面図）であり、複数の温調部材が近接して密着した状態を示している。 ロードロック装置の横断面図（図３におけるｘ−ｘ断面図）であり、複数の温調部材が互いに離間した状態を示している。 複数の温調部材の間に形成される空間の説明図である。 チャンバの側面に対するプッシャーロッドの支持構造の説明図である。 別の実施形態にかかるチャンバの側面に対するプッシャーロッドの支持構造の説明図である。 複数の温調部材と搬送アームの動作状態の説明図である。 回転可能なロールで構成した支持部材の説明図である。 押圧部材の説明図である。 押圧部材によって基板が位置決めされる状態の説明図である。

符号の説明

Ｇ 基板
１ 処理システム
２ 搬入出部
３ 処理部
５、６ ロードロック装置

Claims (8)

1. 密閉可能なチャンバの内部に基板を水平にして載置させて温度調節するための温度調節プレートが配置され、前記チャンバの外部と内部との間で基板を搬入出させる一対の搬入出口が前記チャンバの側面に対向して形成され、搬送アームに載せられた基板が前記搬入出口を介して前記チャンバの外部と内部との間で搬送されるロードロック装置であって、
   前記温度調節プレートが複数の温度調節部材で構成され、
   前記複数の温度調節部材が、水平方向、かつ、基板の搬入出方向と交差する方向において、互いに近接離隔自在であることを特徴とする、ロードロック装置。
2. 前記温度調節プレートの上面に、基板の裏面を支持する支持部材が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のロードロック装置。
3. 前記支持部材は、周面に基板の裏面を接触させた状態で回転するロールを有し、前記ロールの回転中心軸が、基板の搬入出方向と平行であることを特徴とする、請求項２に記載のロードロック装置。
4. 前記温度調節プレートの上面に載置された基板の位置決めを行う位置決め機構を備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のロードロック装置。
5. 前記位置決め機構は、前記温度調節プレートの上面に載置された基板の周縁部を押圧する押圧部材を有することを特徴とする、請求項４に記載のロードロック装置。
6. 前記温度調節プレートが、前記チャンバの内部において固定された温度調節部材と、前記チャンバの内部において水平方向、かつ、基板の搬入出方向と交差する方向に移動される温度調節部材で構成され、
   前記押圧部材が、前記移動される温度調節部材に取り付けられていることを特徴とする、請求項５に記載のロードロック装置。
7. 外部に対して基板を搬入出させる搬入出部と、基板の処理を行う処理部と、前記搬入出部と前記処理部との間に配置されたロードロック装置と、前記搬入出部と前記ロードロック装置との間、および／または、前記処理部と前記ロードロック装置との間で基板を搬送する搬送アームとを備えた処理システムであって、
   前記ロードロック装置は、密閉可能なチャンバの内部に基板を水平にして載置させて温度調節するための温度調節プレートが配置され、前記チャンバの外部と内部との間で基板を搬入出させる一対の搬入出口が前記チャンバの側面に対向して形成され、前記搬送アームに載せられた基板が前記搬入出口を介して、前記搬入出部と前記処理部との間に配置されたロードロック装置と、前記搬入出部と前記ロードロック装置との間、および／または、前記処理部と前記ロードロック装置との間で搬送され、
   前記温度調節プレートが複数の温度調節部材で構成され、
   前記複数の温度調節部材が、水平方向、かつ、基板の搬送方向と交差する方向において、互いに近接離隔自在であり、
   前記複数の温度調節部材が互いに離隔している状態において、前記複数の温度調節部材の間に、前記チャンバの内部に進入させた前記搬送アームを挿入させるための空間が形成されることを特徴とする、基板の処理システム。
8. 前記空間において前記チャンバの内部に進入させた前記搬送アームが昇降し、前記搬送アームの上昇により前記温度調節プレートから前記搬送アームに基板が移載され、前記搬送アームの下降により前記搬送アームから前記温度調節プレートに基板が移載されることを特徴とする、請求項７に記載の基板の処理システム。

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