JP2013201362A - 基板処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数のトレイ、処理ヘッド、及び、複数のリニアアシストユニットを備え、複数のトレイには、基板が保持され得る基板処理システム。
【解決手段】複数のリニアアシストユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３は、基板が処理ヘッド１４により処理されるよう複数のトレイ１２を処理室内において搬送方向に搬送する。複数のリニアアシストユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３の各々は、搬送方向に配列されたリニアモータの固定子を有し搬送方向に延在するリニアガイド、及び、前記リニアガイドに沿って移動する可動体を含んでいる。複数のリニアアシストユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３のリニアガイドは、搬送方向に交差する方向に配列されている。複数のリニアアシストユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３の可動体の各々は、複数のトレイ１２のうち処理室に収容されたトレイ１２に選択的に結合可能であり、且つ、当該トレイ１２との結合を解除可能な結合部を有している。
【選択図】図２

Description

本発明の種々の側面及び実施形態は、基板処理システムに関するものであり、特に、処理ヘッドに対して基板を搬送することにより、基板を処理するシステムに関するものである。

基板処理システムの一種として、有機材料の成膜のための基板処理システムがある。有機材料成膜用の基板処理システムには、クラスタ型の基板処理システムとインライン方式の基板処理システムが存在している。クラスタ型の基板処理システムは、複数の処理チャンバを備え、各処理チャンバに基板を搬送して、当該処理チャンバ内において基板を固定して処理するものである。したがって、クラスタ型の基板処理システムは、スループットに限界が生じ得る。

インライン方式の基板処理システムは、処理室内において基板を搬送しつつ当該基板を処理するものである。したがって、インライン方式の基板処理システムは、スループットの点でクラスタ型の基板処理システムより優れている。また、基板の大型化に伴い、インライン方式の基板処理システムの必要性が高まりつつある。

特許文献１には、このようなインライン方式の基板処理システムが記載されている。特許文献１に記載されているように、インライン方式の基板処理システムでは、一般的に、基板の搬送にローラコンベアが用いられている。ローラコンベアは、基板の搬送方向に配列された複数のローラを有しており、これら複数のローラはロータリモータといった回転駆動用の電気モータによって回転駆動される。

特開２００８−２３１４４６号公報

特許文献１に記載された基板処理システムでは、ローラから別のローラにトレイが移動する際に、当該トレイに微小なスリップが生じることがある。これにより、基板の搬送速度にバラツキが発生することがある。

したがって、本技術分野においては、よりバラツキの少ない速度で基板を搬送可能であり、且つ、基板処理のスループットを向上することが可能な基板処理システムが求められている。

本発明の一側面に係る基板処理システムは、複数のトレイ、処理ヘッド、及び、複数のリニアアシストユニットを備えている。複数のトレイには、基板が支持され得る。処理ヘッドは、処理室内において基板を処理するために設けられている。複数のリニアアシストユニットは、基板が処理ヘッドにより処理されるよう複数のトレイを処理室内において搬送方向に搬送する。複数のリニアアシストユニットの各々は、搬送方向に配列されたリニアモータの固定子を有し搬送方向に延在するリニアガイド、及び、前記リニアガイドに沿って移動する可動体を含んでいる。複数のリニアアシストユニットのリニアガイドは、搬送方向に交差する方向に配列されている。複数のリニアアシストユニットの可動体の各々は、複数のトレイのうち処理室に収容されたトレイに選択的に結合可能であり、且つ、当該トレイとの結合を解除可能な結合部を有している。一実施形態においては、基板処理システムは、処理室を減圧する排気装置を更に備えていてもよい。

本発明の一側面に係る基板処理システムは、リニアモータを用いたリニアアシストユニットによりトレイを搬送することができる。したがって、搬送中のトレイの速度バラツキが低減され得る。また、この基板処理システムによれば、処理ヘッドにより基板が処理されている間、当該基板が載置されているトレイを実質的に定速で搬送することができる。したがって、基板処理の均一性が向上され得る。また、複数の可動体を異なるトレイに結合させることにより、複数のトレイを順次且つ連続的に搬送することができる。その結果、基板処理のスループットを向上することができる。

一実施形態においては、基板処理システムは、複数のリニアアシストユニットを制御する制御部を更に備えていてもよい。制御部は、（ａ）処理ヘッドによって基板を処理する処理区間よりも搬送方向において処理室内の上流側の第１の区間において、複数のリニアアシストユニットの可動体のうち少なくとも一つの可動体の結合部を、複数のトレイのうち処理室内に収容されたトレイに結合させ、（ｂ）当該少なくとも一つの可動体を搬送方向に移動させ、（ｃ）処理区間よりも搬送方向において処理室内の下流側の第２の区間において当該少なくとも一つの可動体の結合部とトレイとの結合を解除し、（ｄ）可動体を第１の区間に移動させ得る。この実施形態によれば、処理室内に順次収容されるトレイを複数の可動体により自動的且つ連続的に搬送することが可能となる。また、トレイとの結合を解除して第１の区間に戻された可動体を別のトレイの搬送に再利用することが可能である。

一実施形態においては、制御部は、少なくとも一つの可動体の結合部をトレイに結合させた後、第１の区間において、当該少なくとも一つの可動体を加速して移動させてもよい。この実施形態によれば、処理区間までのトレイの移動時間を短縮することができ、基板処理のスループットを更に向上することができる。

一実施形態においては、制御部は、可動体を第２の区間から第１の区間に移動させるときに、可動体が処理区間を搬送方向に移動する速度よりも速い速度で、当該可動体を移動させてもよい。この実施形態によれば、トレイの搬送を終えた可動体を、第１の区間に短時間で戻して、別のトレイの搬送に利用することができる。これにより、リニアアシストユニットの個数を少なくすることができる。

一実施形態においては、複数のトレイのうち二以上のトレイが同時に処理室内に収容され、複数のリニアアシストユニットのうち異なるリニアアシストユニットの可動体の結合部が当該二以上のトレイにそれぞれ結合してもよい。この実施形態によれば、二以上のトレイが同時に処理室内に収容されるので、処理ヘッドによって基板が処理されていない期間を短くすることができ、基板処理のスループットを更に向上することができる。

以上説明したように、本発明の種々の側面及び実施形態によれば、スリップ等がなく、よりバラツキの少ない速度で基板を安定して搬送可能であり、基板処理のスループットを向上することが可能な基板処理システムが提供される。

一実施形態に係る基板処理システムの外観を示す斜視図である。 一実施形態に係る基板処理システムの内部構成を示す斜視図である。 図２に示す基板処理システムの一部を拡大して示す斜視図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。 図２のＶ−Ｖ線矢視断面図である。 第１の区間の搬送方向の中間におけるトレイとリニアアシストユニットの可動体の結合動作を説明するための図である。 第２の区間の搬送方向の中間におけるトレイとリニアアシストユニットの可動体の結合の解除動作を説明するための図である。 一実施形態に係る制御部を示す図である。 可動体の位置を測定するための位置測定装置の一例を示す図である。 一実施形態に係る制御部による可動体とトレイの結合状態の制御及び可動体の速度の制御を示すタイミングチャートである。

以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。

図１は、一実施形態に係る基板処理システムの外観を示す斜視図である。図２は、一実施形態に係る基板処理システムの内部構成を示す斜視図である。図３は、図２に示す基板処理システムの一部を拡大して示す斜視図である。図１、図２及び図３に示す基板処理システム１０は、複数のトレイ１２、処理ヘッド１４、及び、複数のリニアアシストユニットＵ１〜Ｕ３を備えている。

一実施形態においては、基板処理システム１０は、減圧環境下で有機材料を基板Ｓｂに蒸着する基板処理システムとして構成されて得る。この実施形態では、基板処理システム１０は、基板処理用の処理室Ｓを画成する筐体１６及び当該処理室を減圧する真空ポンプ１８を更に備え得る。

筐体１６は、一対の側壁１６ｓ、上壁１６ｔ、及び、底壁(下壁)１６ｂを含んでいる。一対の側壁１６ｓは、幅方向（Ｙ方向）から処理室Ｓを画成しており、Ｘ方向に延在している。上壁１６ｔは、上側から処理室Ｓを画成しており、Ｘ方向に延在している。また、底壁１６ｂは、下側から処理室Ｓを画成しており、Ｘ方向に延在している。また、基板処理システム１０は、処理室Ｓと当該処理室Ｓの上流側の別のチャンバとの間に、ゲートバルブＧＶ１を備え、処理室Ｓと当該処理室Ｓの下流側の別のチャンバとの間にゲートバルブＧＶ２を備え得る。

処理室Ｓは、Ｘ方向、即ち、搬送方向において中間に位置する処理区間Ｓｐ、処理区間Ｓｐの上流側に位置する第１の区間Ｓ１、及び、処理区間Ｓｐの下流側に位置する第２の区間Ｓ２を含んでいる。図２に示すように、筐体１６の一対の側壁１６ｓのうち一方の側壁には、処理区間Ｓｐに面するように、処理ヘッド１４が取り付けられている。

処理ヘッド１４は、第１の区間Ｓ１から処理区間Ｓｐに搬送された基板Ｓｂを当該処理区間Ｓｐにおいて処理する。処理ヘッド１４は、一実施形態においては、有機材料の蒸気を基板Ｓｂに吹き付けて、基板Ｓｂの主表面に有機材料の膜を堆積させる。基板Ｓｂは、トレイ１２に支持されて、処理室Ｓ内を搬送方向（即ち、Ｘ方向）に搬送される。

トレイ１２は、処理ヘッド１４に対面する一つの側面を有している。一実施形態においては、基板Ｓｂは、当該側面においてトレイ１２に支持される。即ち、図２に示すように、基板Ｓｂは、その主表面の法線方向が重力方向に対して直交又は交差するように（即ち、縦向き、又は若干の傾斜をもって縦向きに）、トレイ１２に支持される。また、基板Ｓｂの表面にはマスクが装着され、当該マスクもトレイ１２によって支持される。トレイ１２は、基板ＳｂをＸ方向に搬送するよう、移動する。

基板処理システム１０は、トレイ１２を移動させるための機構として、図２及び図３に示すように、複数のローラＲ１０及びＲ１２、並びに、補助ローラＲ１４を備え得る。複数のローラＲ１０は、一対の側壁１６ｓの下部側内面１６ｓ１において、Ｙ方向に延びる軸線中心に回転可能に軸支されている。複数のローラＲ１０は、第１の区間Ｓ１のＸ方向の中間から第２の区間Ｓ２のＸ方向の中間にわたって設けられている。また、複数のローラＲ１２は、ローラＲ１０に対して処理室Ｓ内の上流側及び下流側において、一対の側壁１６ｓの下部側内面１６ｓ１に取り付けられている。即ち、複数のローラＲ１２は、第１の区間Ｓ１のＸ方向の中間よりも上流側、及び、第２の区間Ｓ２のＸ方向の中間よりも下流側に設けられている。これらローラＲ１０及びＲ１２は、Ｘ方向に配列されている。ローラＲ１０及びＲ１２は、トレイ１２の底面に当接して、当該トレイ１２を搬送方向（即ち、Ｘ方向）に案内するように構成されている。

一対の側壁１６ｓの内面１６ｓ１は、当該一対の側壁１６ｓの上部側内面１６ｓ２よりも、処理室Ｓの内側に突出している。これにより、内面１６ｓ１と内面１６ｓ２との間には、上方に向いた段差面１６ｓ３が提供されている。段差面１６ｓ３には、Ｚ方向、即ちＸ方向及びＹ方向に直交する鉛直方向に延びる軸線中心に回転可能なように、補助ローラＲ１４が軸支されている。補助ローラＲ１４は、内面１６ｓ１よりも幅方向に内側に突出している。補助ローラＲ１４は、トレイ１２の側面に当接して、当該トレイ１２をＸ方向に案内する。

ローラＲ１０、ローラＲ１２、及び補助ローラＲ１４のうち、ローラＲ１２のみがロータリモータといった回転駆動機構に結合されている。即ち、ローラＲ１２は、回転駆動機構によって回転駆動されることにより、トレイ１２を第１の区間Ｓ１の入り口から当該第１の区間Ｓ１のＸ方向の中間まで搬送し、トレイ１２を第２の区間Ｓ２のＸ方向の中間から当該第２の区間Ｓ２の出口まで搬送する。ローラＲ１０及び補助ローラＲ１４は、ロータリモータといった回転駆動機構には連結されておらず、トレイ１２の移動に伴って回転するだけであり、トレイ１２を案内する機能のみを有している。ローラＲ１０が設けられた領域、即ち、第１の区間Ｓ１のＸ方向の中間から第２の区間Ｓ２のＸ方向の中間の間においては、トレイ１２はリニアアシストユニットＵ１〜Ｕ３の何れかによって搬送される。

以下、図２及び図３に加えて、図４及び図５を参照する。図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図であり、図５は、図２のＶ−Ｖ線矢視断面図である。リニアアシストユニットＵ１〜Ｕ３はそれぞれ、リニアガイドＬＧ１〜ＬＧ３、及び、可動体Ｍ１〜Ｍ３を含んでいる。リニアガイドＬＧ１〜ＬＧ３は、底壁１６ｂの内面上に設けられており、Ｘ方向に延在している。リニアガイドＬＧ１、ＬＧ２、及びＬＧ３は、Ｙ方向に配列されている。リニアガイドＬＧ１〜ＬＧ３の各々には、複数の固定子Ｆが設けられている。これら固定子Ｆは、電磁石から構成され得るものである。複数の固定子Ｆは、リニアガイドＬＧ１〜ＬＧ３内においてＸ方向に配列されている。

可動体Ｍ１〜Ｍ３には、マグネットが内蔵されている。可動体Ｍ１〜Ｍ３はそれぞれ、複数の固定子Ｆに与える電流の制御に基づくリニアモータ駆動により、リニアガイドＬＧ１〜ＬＧ３に沿ってＸ方向又はその逆方向（−Ｘ方向）に移動する。可動体Ｍ１〜Ｍ３はそれぞれ、結合部を有しており、可動体Ｍ１〜Ｍ３の結合部は、第１の区間Ｓ１のＸ方向の中間においてトレイ１２に選択的に結合することができ、また、第２の区間Ｓ２のＸ方向の中間において、トレイ１２に対する結合を解除することができる。

一実施形態においては、図４及び図５に示すように、可動体Ｍ１〜Ｍ３はそれぞれ、結合部として、ピン２０を有している。図４に示すように、ピン２０は、第１の区間Ｓ１のＸ方向の中間においてトレイ１２の底面に設けられた孔に嵌め込まれることにより、当該トレイ１２に結合される。これにより、可動体とトレイ１２とがピン２０を介して結合される。また、図５に示すように、ピン２０は、第２の区間Ｓ２のＸ方向の中間においてトレイ１２の底面に設けられた孔から抜き取られることにより、トレイ１２に対する結合を解除する。これにより、可動体とトレイ１２とのピン２０を介した結合が解除される。

以下、図４及び図５と共に、図６及び図７を参照する。図６は、第１の区間の搬送方向の中間におけるトレイとリニアアシストユニットの可動体の結合動作を説明するための図である。また、図７は、第２の区間の搬送方向の中間におけるトレイとリニアアシストユニットの可動体の結合の解除動作を説明するための図である。図６及び図７には、第１の区間の搬送方向における中間及び第２の区間の搬送方向における中間それぞれにおけるピン、可動体、及びトレイを拡大した縦断面が示されている。可動体Ｍ１〜Ｍ３の結合部及び当該結合部の駆動機構は同じ構造を有するので、以下では、可動体Ｍ１及び当該可動体Ｍ１用の駆動機構についてのみ説明する。

可動体Ｍ１には、Ｙ方向に延びる孔Ｍｈ１が形成されている。孔Ｍｈ１の上側部分は、例えば、円形平面形状の孔に形成されており、孔Ｍｈ１の下側部分は、矩形平面形状の孔に形成されている。孔Ｍｈ１の上側部分の直径は、孔Ｍｈ１の下側部分の幅よりも小さくなっている。また、可動体Ｍ１には、孔Ｍｈ１の下側部分に連続する二つの横穴Ｍｈ２が形成されている。孔Ｍｈ１内には、ピン２０が挿入されている。

ピン２０は、上側から順に、上端部２０ａ、フランジ部２０ｂ、中間部２０ｃ、ラッチ部２０ｄ、及び、下端部２０ｅを含んでいる。上端部２０ａ、中間部２０ｃ、及び下端部２０ｅは、円柱形状に形成されており、可動体Ｍ１の孔Ｍｈ１の直径と同様の直径を有している。フランジ部２０ｂは、上端部２０ａ及び中間部２０ｃの直径よりも大きな直径を有している。ラッチ部２０ｄは、二つの横穴Ｍｈ２が形成されている方向に突き出た二つの突出部２０ｐを有している。二つの突出部２０ｐの先端面は、下方に向かうにつれてピン２０の中心軸線から離れる斜面となっている。また、下端部２０ｅの底面は、円錐形状の凹面に形成されている。

二つの横穴Ｍｈ２には、これら横穴Ｍｈ２の奥端面にその基端を支持されたバネ２４が収容されている。バネ２４は、例えばスプリングバネである。バネ２４の先端には、ラッチブロック２６が装着されている。ラッチブロック２６は、バネ２４によってピン２０の中心軸線に向かう方向に付勢されている。これらラッチブロック２６の先端面は、下方に向かうにつれてピン２０の中心軸線から離れる斜面として構成されている。ラッチブロック２６の斜面はラッチ部２０ｄの斜面と平行になるように形成されている。

図６の（ａ）に示すように、トレイ１２の底面には、ピン２０の上端部２０ａが嵌め込まれる孔１２ｈが形成されている。トレイ１２と可動体Ｍ１が結合していない状態では、ピン２０の上端部２０ａは、トレイ１２の孔１２ｈに嵌め込まれておらず、フランジ部２０ｂが可動体Ｍ１の上面に当接している。また、この状態では、ピン２０のラッチ部２０ｄの突出部２０ｐ斜面がラッチブロック２６先端の斜面に当接している。

ピン２０が上方へ駆動されると、図６の（ｂ）に示すように、ピン２０の上端部２０ａはトレイ１２の孔１２ｈに嵌め込まれる。このとき、バネ２４がラッチブロック２６をピン２０の中心軸線に向かう方向に付勢するので、ラッチ部２０ｄの突出部２０ｐの下面をラッチブロック２６が下方から支持することとなる。これにより、ピン２０がトレイ１２に結合することにより、ピン２０を介して可動体Ｍ１とトレイ１２とが結合される。

図６の（ａ）に示すように、ピン２０を駆動する駆動機構３０が、第１の区間Ｓ１のＸ方向の中間に設けられている。駆動機構３０は、駆動部３０ａ及び駆動ピン３０ｂを含んでいる。駆動部３０ａは、処理室Ｓの外部において底壁１６ｂに取り付けられている。駆動部３０ａ、駆動ピン３０ｂを上下動させる。駆動部３０ａとしては、例えば、空気圧シリンダ又は油圧シリンダ等が例示される。

駆動ピン３０ｂは、略円柱形状を有しており、その上端は円錐形状に形成されている。駆動ピン３０ｂは、底壁１６ｂ及びリニアガイドＬＧ１の幅方向中央を突き抜けて処理室Ｓ内まで延びている。駆動ピン３０ｂが駆動部３０ａによって上方へ駆動されると、図６の（ｂ）に示すように、駆動ピン３０ｂの先端面がピン２０の下端部２０ｅの底面（凹面）に当接し、当該駆動ピン３０ｂがピン２０を上方へ押し上げる。これにより、ピン２０の上端部２０ａがトレイ１２の孔１２ｈ内に嵌め込まれ、ピン２０を介して可動体Ｍ１とトレイ１２とが結合する。このとき、ラッチブロック２６がラッチ部２０ｄの下面に当接しているので、ピン２０の下方への移動が防止される。

図７に示すように、第２の区間Ｓ２のＸ方向の中間には、ピン２０とトレイ１２との結合を解除するための駆動機構３２が設けられている。駆動機構３２は、駆動部３２ａ、駆動ピン３２ｂ、及びガイド３２ｃを含んでいる。駆動ピン３２ｂは、駆動ピン３０ｂと略同形状のピンである。ガイド３２ｃは駆動ピン３２ｂの側面に沿って延在している。ガイド３２ｃの外側面（図７では、Ｙ方向の側面）間の幅は、ラッチ部２０ｄの二つの突出部２０ｐの下端縁の幅と略同一である。これら駆動ピン３２ｂ及びガイド３２ｃは、駆動部３２ａによって上下に駆動される。駆動部３２ａは、駆動部３０ａと同様に、例えば、空気圧シリンダ又は油圧シリンダであり得る。

可動体Ｍ１のピン２０とトレイ１２との結合の解除は、第２の区間Ｓ２のＸ方向の中間において、駆動機構３２を用いて行われる。可動体Ｍ１のピン２０とトレイ１２との結合を解除するために、まず、図７の（ａ）に示すように、駆動ピン３２ｂ及びガイド３２ｃが駆動部３２ａによって上方に駆動される。これにより、駆動ピン３２ｂの先端面がピン２０の下端部２０ｅの底面に当接し、また、ガイド３２ｃがピン２０のラッチ部２０ｄの突出部２０ｐ下面に当接すると共にラッチブロック２６を横穴Ｍｈ２の奥端の方向に押し込む。

そして、図７の（ｂ）に示すように、駆動ピン３２ｂ及びガイド３２ｃが駆動部３２ａによって下方に駆動されると、ガイド３２ｃと共にラッチ部２０ｄが下方に移動するので、ラッチブロック２６が干渉することなく、ピン２０が下方に移動する。これにより、ピン２０の上端部２０ａはトレイ１２の孔１２ｈから抜き出され、ピン２０を介した可動体Ｍ１とトレイ１２との結合が解除される。

以上説明した基板処理システム１０では、可動体Ｍ１〜Ｍ３は、リニアモータ駆動によりＸ方向に移動するので、処理区間Ｓｐにおいて実質的に定速で基板Ｓｂをスリップ等がなく安定して搬送することができる。したがって、基板Ｓｂの処理の均一性が向上され得る。また、複数の可動体Ｍ１〜Ｍ３を選択的に異なるトレイ１２に結合させることが可能である。したがって、複数のトレイ１２を順次且つ連続的に処理室Ｓ内において搬送することができる。その結果、基板処理のスループットが向上され得る。

次に、基板処理システム１０の動作を自動制御する制御部について説明する。図８に示す制御部３４は、例えば、プログラム可能なプロセッサ、メモリ、及び、信号の入出力部を含むコンピュータ、又は専用ハードウェア等から構成され得る。制御部３４は、駆動ピン３０ｂの上下動を制御するための制御信号を駆動部３０ａに送出する。また、制御部３４は、駆動ピン３２ｂ及びガイド３２ｃの上下動を制御するための制御信号を駆動部３２ａに送出する。制御部３４は、駆動部３０ａ及び駆動部３２ａへの制御信号の送出を、可動体Ｍ１〜Ｍ３の位置に基づいて制御する。

図９は、可動体の位置を測定するための位置測定装置の一例を示す図である。図９に示す位置測定装置４０は、レーザ光を用いて可動体Ｍ１〜Ｍ３の位置を測定することができる。位置測定装置４０は、一実施形態では、三つの光送受信器４０ａ、及び、三つのボックス４０ｂを有している。三つのボックス４０ｂは、リニアガイドＬＧ１〜ＬＧ３のそれぞれのＸ方向の上流側端部に設けられている。ボックス４０ｂの内部には、ミラー４０ｃが内蔵されている。ミラー４０ｃは、Ｚ方向に進行するレーザ光の光路をＸ方向に変換し、また、−Ｘ方向に進行するレーザ光の光路を−Ｚ方向に変更する。可動体Ｍ１〜Ｍ３のボックス４０ｂ側の端面にはミラーＭｒが取り付けられている。ミラーＭｒとミラー４０ｃとは、ボックス４０ｂの内部及び筐体１６の外部とを処理室Ｓから分離する光学窓４０ｄを介して光学的に結合されている。

三つの光送受信器４０ａは、三つのボックス４０ｂの下方において底壁１６ｂの下面に取り付けられている。光送受信器４０ａと対応のボックス４０ｂとの間において底壁１６ｂには、レーザ光を通過させるための孔が形成されている。光送受信器４０ａは、レーザダイオード、フォトダイオードといった光受信器、及び、これらレーザダイオード及び光受信器に電気的に接続された電気回路を有している。レーザダイオード及び光受信器はミラー４０ｃに光学的に結合されている。光送受信器４０ａの電気回路は、制御部３４からのタイミング信号を受けて、レーザダイオードに駆動電流を与える。これにより、レーザダイオードからレーザ光がＺ方向に出射される。レーザ光はミラー４０ｃによって反射されて、可動体のミラーＭｒに向かう。ミラーＭｒに向けられたレーザ光は、当該ミラーＭｒによって反射され、−Ｘ方向に進行する。そして、レーザ光は、ミラー４０ｃによる光路変換を受けることにより、光送受信器４０ａの光受信器によって受光される。光受信器によってレーザ光が受光されると、光送受信器４０ａの電気回路は、当該レーザ光の受光タイミングを示す信号を制御部３４に送出する。制御部３４は、レーザ光の出射タイミングと受光タイミングとに基づいて、可動体のＸ方向の位置を算出することができる。

制御部３４は、算出した可動体のＸ方向の位置に基づいて、駆動部３０ａ又は駆動部３２ａに制御信号を送出することにより、駆動機構３０の上方において可動体の結合部をトレイ１２に結合させ、駆動機構３２の上方において可動体の結合部とトレイ１２との結合を解除することができる。

以下、制御部３４による制御シーケンスを、図１０を参照して説明する。図１０は、一実施形態に係る制御部による可動体とトレイの結合状態の制御及び可動体の速度の制御を示すタイミングチャートである。図１０において、結合部１〜３はそれぞれ、可動体Ｍ１〜Ｍ３のピン２０を表している。また、図１０において、「結合」とは、可動体のピンがトレイに結合していることを示しており、「解除」とは、可動体のピンとトレイとの結合が解除されていることを示している。以下の説明では、可動体Ｍ１〜Ｍ３が、処理室Ｓ内に順に搬送されてきた複数のトレイ１２を、順に移動させることを想定する。しかしながら、可動体の移動開始順序は任意であり得る。

図１０に示すように、初期的には、可動体Ｍ１〜Ｍ３は全て停止している。一つのトレイ１２がローラＲ１２によって、第１の区間Ｓ１のＸ方向の中間、即ち、駆動機構３０の上方まで搬送されてくると、制御部３４は、可動体Ｍ１に対応して設けられた駆動機構３０に制御信号を与えて、可動体Ｍ１のピン２０を当該トレイ１２に結合させる。次いで、制御部３４は、リニアガイドＬＧ１のリニアモータ駆動回路に制御信号を与えて固定子Ｆへの電流の供給を制御することにより、可動体Ｍ１をＸ方向に移動させる。一実施形態においては、第１の区間Ｓ１においては、可動体Ｍ１は加速されてもよい。このように可動体を第１の区間Ｓ１において加速することにより、処理区間Ｓ１までのトレイの移動時間を短縮することが可能である。

制御部３４は、位置測定装置４０からの信号に基づき可動体Ｍ１が処理区間Ｓｐに移動したことを特定すると、リニアガイドＬＧ１のリニアモータ駆動回路に制御信号を与えて固定子Ｆへの電流の供給を制御することにより、処理区間Ｓｐにおける可動体Ｍ１のＸ方向の速度を実質的に定速とする。

制御部３４は、位置測定装置４０からの信号に基づき可動体Ｍ１が処理区間Ｓｐから第２の区間Ｓ２に移動したことを特定すると、リニアガイドＬＧ１のリニアモータ駆動回路に制御信号を与えて固定子Ｆへの電流の供給を制御することにより、第２の区間Ｓ２におおいて可動体Ｍ１の速度を減速させる。

制御部３４は、位置測定装置４０からの信号に基づき可動体Ｍ１が駆動機構３２の上方、即ち、第２の区間Ｓ２のＸ方向の中間まで移動したことを特定すると、リニアガイドＬＧ１のリニアモータ駆動回路に制御信号を与えて固定子Ｆへの電流の供給を制御することにより、可動体Ｍ１のＸ方向への移動を停止させる。そして、制御部３４は、可動体Ｍ１に対応して設けられた駆動機構３２に制御信号を与えて、可動体Ｍ１のピン２０とトレイ１２との結合を解除させる。

可動体Ｍ１のピン２０とトレイ１２との結合を解除させた後、制御部３４は、リニアガイドＬＧ１のリニアモータ駆動回路に制御信号を与えて固定子Ｆへの電流の供給を制御することにより、可動体Ｍ１を−Ｘ方向に移動させる。そして、位置測定装置４０からの信号に基づき可動体Ｍ１が駆動機構３０の上方、即ち、第１の区間Ｓ１のＸ方向の中間まで移動したことを特定すると、制御部３４は、リニアガイドＬＧ１のリニアモータ駆動回路に制御信号を与えて固定子Ｆへの電流の供給を制御することにより、可動体Ｍ１の−Ｘ方向への移動を停止させる。一実施形態においては、可動体の−Ｘ方向の移動は、処理区間Ｓｐにおける可動体のＸ方向の移動よりも高速であってもよい。この速度制御により、トレイ１２のＸ方向への移動のための使用が終了した可動体を、短時間で第１の区間Ｓ１まで戻して、別のトレイの移動に利用することができる。

かかる可動体Ｍ１の制御と同様の制御が、可動体Ｍ２に対しても、当該可動体Ｍ１の制御の位相よりも遅れた位相で行われる。即ち、図１０に示すように、可動体Ｍ１がトレイ１２を処理室Ｓ内においてＸ方向に搬送している間、別のトレイ１２がローラＲ１２によって第１の区間Ｓ１まで搬送され、制御部３４は、可動体Ｍ２のピン２０が当該別のトレイ１２に結合するよう可動体Ｍ２用の駆動部３０ａに制御信号を送出する。制御部３４は、先行するトレイ１２が可動体Ｍ１の移動によって処理区間Ｓｐを通り過ぎた直後に、可動体Ｍ２に結合されたトレイ１２が処理区間Ｓｐに搬送されるよう、可動体Ｍ２の速度を制御する。その後、制御部３４は、第２の区間Ｓ２まで可動体Ｍ２を移動させ、当該第２の区間Ｓ２において駆動部３２ａにより可動体Ｍ２とトレイ１２との結合を解除させ、可動体Ｍ２を第１の区間Ｓ１まで戻すよう、制御を実行する。

また、可動体Ｍ１の制御と同様の制御が、可動体Ｍ３に対しても、当該可動体Ｍ１の制御の位相及び可動体Ｍ２の制御の位相よりも遅れた位相で行われる。即ち、図１０に示すように、可動体Ｍ２がトレイ１２を処理室Ｓ内においてＸ方向に搬送している間、更に別のトレイ１２がローラＲ１２によって第１の区間Ｓ１まで搬送される。制御部３４は、可動体Ｍ３のピン２０が当該更に別のトレイ１２に結合するよう可動体Ｍ３用の駆動部３０ａに制御信号を送出する。制御部３４は、先行するトレイ１２が可動体Ｍ２の移動によって処理区間Ｓｐを通り過ぎた直後に、可動体Ｍ３に結合されたトレイ１２が処理区間Ｓｐに搬送されるよう、可動体Ｍ３の速度を制御する。その後、制御部３４は、第２の区間Ｓ２まで可動体Ｍ３を移動させ、当該第２の区間Ｓ２において駆動部３２ａにより可動体Ｍ３とトレイ１２との結合を解除させ、可動体Ｍ３を第１の区間Ｓ１まで戻すよう、制御を実行する。

以上説明した制御によれば、処理室Ｓ内に順次搬送されてくる複数のトレイ１２に可動体Ｍ１〜Ｍ３が選択的に結合して、これらトレイ１２を順次Ｘ方向に搬送する。この基板処理システム１０では、複数のトレイ１２が処理室Ｓ内に同時に収容され、一つのトレイ１２に支持された基板Ｓｂの処理ヘッド１４による処理が終了した直後に、次のトレイ１２が処理区間Ｓｐに搬送される。したがって、処理ヘッド１４が利用されていない時間を低減することができ、その結果、スループットが向上される。また、処理ヘッド１４が有機材料の蒸気を噴射するものである場合には、基板に堆積されない有機材料の量を低減させることができる。

なお、上述した実施形態に限定されることなく種々の変形態様を構成可能である。例えば、上述した実施形態の基板処理システムは、三つのリニアアシストユニットを備えているが、基板処理システムには、少なくとも二つのリニアアシストユニットが備えられていればよく、四つ以上のリニアアシストユニットが備えられていてもよい。また、上述した実施形態では、一つのトレイ１２に一つの可動体が結合されているが、一つのトレイに対して一以上の可動体が同時に結合されてもよい。また、上述の実施形態では、結合部としてピン２０が用いられているが、結合部はトレイに対する結合及び結合の解除が可能なものであれば、ピン２０に限られるものではない。例えば、トレイ１２を把持し、且つ把持を解除する結合部が用いられてもよい。

さらに、処理ヘッド１４は、有機材料の成膜用途の処理ヘッドのみに限定されるものではない。例えば、処理ヘッド１４として、基板Ｓｂの加熱用又は、エッチング、アッシング用の処理ヘッドが採用されてもよい。また、上述した実施形態では、トレイ１２は、基板Ｓｂを縦向きに支持しているが、基板Ｓｂはその主表面が下方に向くようにトレイ１２に支持されてもよく、あるいは、基板Ｓｂはその主表面が下方に向くようにトレイ１２に支持されてもよい。即ち、基板処理システムは、フェースダウン又はフェースアップ方式のキバ処理システムであってもよい。また、上述した実施形態では、レーザ光を用いて可動体の位置を測定しているが、リニアガイドに沿って設けられたリニアスケールと可動体に取り付けられたエンコーダを用いて、可動体の位置を測定する構成が採用されてもよい。

１０…基板処理システム、１２…トレイ、１４…処理ヘッド、１６…筐体、１６ｓ…側壁、１６ｔ…上壁、１６ｂ…底壁、１８…真空ポンプ、２０…ピン（結合部）、２４…バネ、２６…ラッチブロック、３０…駆動機構、３２…駆動機構、Ｕ１〜Ｕ３…リニアアシストユニット、ＬＧ１，ＬＧ２，ＬＧ３…リニアガイド、Ｆ…固定子、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３…可動体、Ｒ１０，Ｒ１２…ローラ、Ｒ１４…補助ローラ、Ｓ…処理室、Ｓｐ…処理区間、Ｓ１…第１の区間、Ｓ２…第２の区間、Ｓｂ…基板。

Claims (6)

1. 基板を支持するための複数のトレイと、
   処理室内において基板を処理するための処理ヘッドと、
   基板が前記処理ヘッドにより処理されるよう前記複数のトレイを前記処理室内において搬送方向に搬送する複数のリニアアシストユニットと、
   を備え、
   前記複数のリニアアシストユニットの各々は、前記搬送方向に配列されたリニアモータの固定子を有し該搬送方向に延在するリニアガイド、及び、前記リニアガイドに沿って移動する可動体を含み、
   前記複数のリニアアシストユニットのリニアガイドは、前記搬送方向に交差する方向に配列されており、
   前記複数のリニアアシストユニットの可動体の各々は、前記複数のトレイのうち前記処理室内に収容されたトレイに選択的に結合可能であり且つ該トレイとの結合を解除可能な結合部を有する、
   基板処理システム。
2. 前記複数のリニアアシストユニットを制御する制御部を更に備え、
   前記制御部は、前記処理ヘッドによって基板を処理する処理区間よりも前記搬送方向において前記処理室内の上流側の第１の区間において、前記複数のリニアアシストユニットの可動体のうち少なくとも一つの可動体の結合部を前記複数のトレイのうち前記処理室内に収容されたトレイに結合させ、該少なくとも一つの可動体を前記搬送方向に移動させ、前記処理区間よりも前記搬送方向において前記処理室内の下流側の第２の区間において該少なくとも一つの可動体の結合部と前記トレイとの結合を解除し、該少なくとも一つの可動体を前記第１の区間に移動させる、
   請求項１に記載の基板処理システム。
3. 前記制御部は、前記可動体を第２の区間から第１の区間に移動させるときに、前記可動体が前記処理区間を前記搬送方向に移動する速度よりも速い速度で、前記可動体を移動させる、請求項２に記載の基板処理システム。
4. 前記制御部は、前記少なくとも一つの可動体の結合部を前記トレイに結合させた後、前記第１の区間において、該少なくとも一つの可動体を加速して移動させる、請求項２又は３に記載の基板処理システム。
5. 前記複数のトレイのうち二以上のトレイが同時に前記処理室内に収容され、
   前記複数のリニアアシストユニットのうち異なるリニアアシストユニットの可動体の結合部が前記二以上のトレイにそれぞれ結合する、
   請求項１〜４の何れか一項に記載の基板処理システム。
6. 前記処理室を減圧する排気装置を更に備える、請求項１〜５の何れか一項に記載の基板処理システム。

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