JP2015504248A - 複合静的及びパスバイ処理用システム構成 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気ディスク、タッチスクリーンなど基板を処理し製造するためのシステム構成及び方法に関し、より詳しくは、複合静的及びパスバイ処理を用いる基板処理システムにおける基板キャリアのプロセスフローを向上するシステム及び方法に関する。
基板処理、例えば磁気ディスク、タッチスクリーンなどの製造は複雑で入り組んだプロセスである。カスタマイズされた大きな装置は、多数の層を有する基板を予備加熱し、コーティングし、その後基板をアニールし、冷却するなど、多数のユニークな処理ステップを実施する必要がある。基板を処理するマシンは通常大きな設置面積を有し、大きな稼働空間を必要とする。更に、マシンはハイテククリーンルーム内で動作させる必要があり、構築及び維持に費用がかかる。それゆえ、基板処理マシンの総設置面積を縮小するのが有利である。
大気環境から真空環境内へ前記基板を導入するロードロックチャンバ、
基板を基板キャリア上にロードするローディング装置、前記基板キャリアを本システム内へ移送する車輪、
前記キャリアが静止している間に前記基板を処理する静的処理チャンバ、
移送セクション及び処理セクションを有するパスバイ処理チャンバ、及び
前記移送セクションにおいて前記基板キャリアを移送速度で移送させ且つ前記処理セクションにおいて前記基板キャリアをパスバイ速度で移送させるように構成された移送機構を備え、前記移送速度が前記パスバイ速度より速い、
ことを特徴とする。前記移送機構は、前記静的処理チャンバ及び前記パスバイ処理チャンバの基部に設けられた複数の車輪を備えることができ、複数の車輪の各々は独立に駆動されるものとすることができる。前記移送セクション及び前記処理セクションは単一の仕切りのない筐体内に画成することができる。更に、基板の同一側面又は反対側面を処理するために、前記基板キャリアが逆方向に移送され、システムの反対側でも処理されるように、前記基板キャリアを回転させるように構成された回転チャンバを備えることができる。本システムは、更に、前記静的処理チャンバと共通の壁を有する第2の静的処理チャンバ、及び前記パスバイ処理チャンバと共通の壁を有する第2のパスバイ処理チャンバを更に備え、前記キャリアは前記回転チャンバ内で回転された後に前記第2の静的処理チャンバ及び前記第2のパスバイ処理チャンバを逆方向に横断する。更に、基板キャリア上に基板をロードするように構成された第1のトランスレータ及び前記基板キャリアから基板を除去するように構成された第2のトランスレータを備えることができる。更に、前記第1のトランスレータに基板を導入するように構成された第1のロードロック装置、及び前記第2のトランスレータから基板を受け取るように構成された第2のロードロック装置を備えることができる。前記第1のロードロック装置に基板をロードするために第1のリフタ装置を使用し、前記第2のロードロック装置から基板を除去するために第2のリフタ装置を使用することもできる。カセットから基板を前記第1のリフタ装置にロードするように構成された第1のロボットアーム、及び前記第2のリフタ装置から基板をカセットにアンロードするように構成された第2のロボットアームを更に備えることができる。前記第1及び第2のロボットアームの各々は伸縮可能で回転可能であるとし得る。
単一の金属ブロックから、第1、第2、第3及び第4の処理ステーションを画成するように機械加工された単一のチャンバ本体、
前記単一の金属ブロックから、前記第1及び第2の処理ステーションを横断するように機械加工された第1の基板移送通路、
前記単一の金属ブロックから、前記第3及び第4の処理ステーションを横断するように機械加工された第2の基板移送通路、及び
前記第1及び第3の処理ステーションの間及び前記第2及び第4の処理ステーションの間の流体連通を阻止するために、前記第1及び第3の処理ステーションを分離するとともに前記第2及び第4の処理ステーションを分離する、それらのステーションに共通の壁を備える、
ことを特徴とする。第1組の車輪が前記第1の処理ステーションから前記第2の処理ステーションへの基板の移送を可能にし、第2組の車輪が前記第4の処理ステーションから前記第3の処理ステーションへの基板の移送を可能にする。
下部シール板を有するロードロックチャンバ、
上部シール板を有するリフタ本体を備え、前記リフタ本体は前記上部シール板を前記下部シール板と係合させて真空封止を形成するために伸長可能であり、更に前記上部シール板を前記下部シール板から引き離して前記真空封止を破るために後退可能である、リフタアセンブリ、及び
前記リフタ本体内を移動可能であって、基板と係合し保持する機構を有し、前記リフタ本体内を伸張又は後退することで前記基板を昇降するように構成されたリフタブレードを備える、
ことを特徴とする。
複数のチャンバの第1の線形配列を備え、前記第1の線形配列は、真空環境を維持するとともに、基板キャリアを1つのチャンバから直接次のチャンバへ第1の進行方向に移動させることができる通路を有し、
複数のチャンバの第2の線形配列を備え、前記第2の線形配列は、真空環境を維持するとともに、基板キャリアを1つのチャンバから直接次のチャンバへ前記第1の進行方向と反対の第2の進行方向に移動させることができる通路を有し、
前記第1の線形配列の入口側に配置され、基板を大気環境内から前記第1の線形チャンバ配列により維持されている前記真空環境内へ導入するように構成されたローディングチャンバを備え、
前記第2の線形配列の出口側に配置され、基板を前記第2の線形チャンバ配列により維持されている前記真空環境から大気環境へ取り出すように構成されたアンローディングチャンバを備え、
前記第1の線形配列の出口側と前記第2の線形配列の入口側とに接続され、前記第1の線形配列から基板キャリアを受け取り、前記基板キャリアを前記第2の線形配列に届ける回転チャンバを備え、
前記第1の線形配列及び前記第2の線形配列の各々は、少なくとも1つの静的処理チャンバ及び少なくとも1つのパスバイ処理チャンバを備え、前記パスバイ処理チャンバは該チャンバ内に限定された処理ゾーンを有し、且つ
基板キャリア移送機構を備え、前記基板キャリア移送機構は、
前記静的処理チャンバ内での処理中前記基板キャリアを静止状態に維持し、
前記基板キャリアが前記パスバイ処理チャンバ内であるが前記処理ゾーン外を移動する間前記基板キャリアを移送速度で移動させ、
前記基板キャリアが前記パスバイ処理チャンバ内の前記処理ゾーン内を移動する間前記基板キャリアをパスバイ速度で移動させるように構成され、前記移送速度が前記パスバイ速度より速い、
ことを特徴とする。前記ローディングチャンバに基板をロードするように構成されたローディングリフタ、及び前記アンローディングチャンバから基板を除去するように構成されたアンローディングリフタを更に備える。前記ローディングリフタ及び前記アンローディングリフタの各々は、上端部に真空シール板を有する伸縮可能なブレードハウジング、前記伸縮可能なブレードハウジング内部を移動可能なリフトブレード、及び前記伸縮可能なブレードハウジング及び前記リフトブレードに結合され、前記伸縮可能なブレードハウジング及び前記リフトブレードを垂直に移動させる垂直移動機構を備える。カセットから基板を取り出し、前記基板を前記ローディングリフタに届けるように構成されたローディングロボットアーム、及び前記アンローディングリフタから基板を除去し、前記基板を前記カセットに届けるように構成されたアンローディングロボットアームを更に備える。
基板を真空環境内に導入するステップ、
前記基板をキャリアにロードするステップ、
前記キャリアを前記静的処理チャンバ内に移送し、前記静的処理チャンバ内での処理中に前記キャリアをその位置に維持するステップ、
前記静的処理チャンバ内の処理が完了した時点で、前記キャリアを、前記パスバイ処理チャンバ内に位置する先行キャリアの背後の位置に到達するまで、前記パスバイ処理チャンバ内に移送速度で移送するステップ、
前記キャリアが前記先行キャリアの背後の位置に到達した時点で、前記キャリアの速度を下げ、前記キャリアを前記移送速度より低い処理速度で前記パスバイ処理チャンバ内を移送し続けさせるステップを備える、
ことを特徴とする。
Claims (21)
- 基板を大気環境から真空環境内へ導入するロードロックチャンバ、
基板を基板キャリアにロードするローディング装置、
前記基板を前記キャリアが静止している間に前記真空環境内で処理する静的処理チャンバ、
前記基板を前記真空環境内で処理するパスバイ処理チャンバであって、移送セクションと処理セクションを有するパスバイ処理チャンバ、及び
前記キャリアを前記静的処理チャンバと前記パスバイ処理チャンバとの間で前記真空環境から出ることなく移送するように構成され、更に前記キャリアを前記移送セクション内では移送速度で移送させ、前記処理セクション内ではパスバイ速度で移動させるように構成された移送機構を備え、前記移送速度が前記パスバイ速度より速い、
ことを特徴とする基板処理システム。 - 前記移送機構は、前記静的処理チャンバ及び前記パスバイ処理チャンバの基部に設けられた複数の車輪を備え、選択した車輪が独立に駆動される、請求項1記載のシステム。
- 前記移送セクション及び前記処理セクションは単一の仕切りのない筐体内に画成されている、請求項1記載のシステム。
- 前記キャリアを回転させて逆方向に移送するように構成された回転チャンバを更に備える、請求項1記載のシステム。
- 前記静的処理チャンバと共通の壁を有する第2の静的処理チャンバ、及び前記パスバイ処理チャンバと共通の壁を有する第2のパスバイ処理チャンバを更に備え、前記キャリアは前記回転チャンバ内で回転された後に前記第2の静的処理チャンバ及び前記第2のパスバイ処理チャンバを逆方向に横断する、請求項4記載のシステム。
- 基板キャリア上に基板をロードするように構成された第1のトランスレータ及び前記基板キャリアから基板を除去するように構成された第2のトランスレータを更に備える、請求項5記載のシステム。
- 前記第1のトランスレータに基板を導入するように構成された第1のロードロック装置、及び前記第2のトランスレータから基板を受け取るように構成された第2のロードロック装置を更に備える、請求項6記載のシステム。
- 前記第1のロードロック装置に基板をロードする第1のリフタ装置、及び前記第2のロードロック装置から基板を除去する第2のリフタ装置を更に備える、請求項7記載のシステム。
- 前記第1のロードロック装置は2つのロードロックチャンバを備え、前記第2のロードロック装置は2つのロードロックチャンバを備える、請求項8記載のシステム。
- 前記第1のリフタ装置は2つのリフタを備え、前記第2のリフタ装置は2つのリフタを備える、請求項9記載のシステム。
- カセットから基板を前記第1のリフタ装置にロードするように構成された第1のロボットアーム、及び前記第2のリフタ装置から基板をカセットにアンロードするように構成された第2のロボットアームを更に備える、請求項10記載のシステム。
- 前記第1及び第2のロボットアームの各々は伸縮可能であり且つ回転可能である、請求項11記載のシステム。
- 複数の処理ステーションを画成する処理チャンバ本体であって、
単一の金属ブロックから、第1、第2、第3及び第4の処理ステーションを画成するように機械加工された単一のチャンバ本体、
前記単一の金属ブロックから、前記第1及び第2の処理ステーションを横断するように機械加工された第1の基板移送通路、
前記単一の金属ブロックから、前記第3及び第4の処理ステーションを横断するように機械加工された第2の基板移送通路、及び
前記第1及び第3の処理ステーションの間及び前記第2及び第4の処理ステーションの間の流体連通を阻止するために、前記第1及び第3の処理ステーションを分離するとともに前記第2及び第4の処理ステーションを分離する、それらのステーションに共通の壁、
を備えることを特徴とする処理チャンバ本体。 - 前記第1の処理ステーションから前記第2の処理ステーションへの基板の移送を可能にする第1組の車輪、及び前記第4の処理ステーションから前記第3の処理ステーションへの基板の移送を可能にする第2組の車輪を更に備える、請求項13記載の処理チャンバ本体。
- 下部シール板を有するロードロックチャンバ、
上部シール板を有するリフタ本体を備え、前記リフタ本体は前記上部シール板を前記下部シール板と係合させて真空封止を形成するために伸長可能であり、前記リフタ本体は更に前記上部シール板を前記下部シール板から引き離して前記真空封止を破るために後退可能である、リフタアセンブリ、及び
前記リフタ本体内を移動可能であって、基板と係合し保持する機構を有し、前記リフタ本体内を伸張又は後退することで前記基板を昇降するように構成されたリフタブレード、
を備えることを特徴とするリフタ及びロードロックアセンブリ。 - 真空内で基板を処理する線形システムであって、該システムは、
複数のチャンバの第1の線形配列を備え、前記第1の線形配列は、真空環境を維持するとともに、基板キャリアを1つのチャンバから直接次のチャンバへ第1の進行方向に移動させることができる通路を有し、
複数のチャンバの第2の線形配列を備え、前記第2の線形配列は、真空環境を維持するとともに、基板キャリアを1つのチャンバから直接次のチャンバへ前記第1の進行方向と反対の第2の進行方向に移動させることができる通路を有し、
前記第1の線形配列の入口側に配置され、基板を大気環境内から前記第1の線形チャンバ配列により維持されている前記真空環境内へ導入するように構成されたローディングチャンバを備え、
前記第2の線形配列の出口側に配置され、基板を前記第2の線形チャンバ配列により維持されている前記真空環境から大気環境へ取り出すように構成されたアンローディングチャンバを備え、
前記第1の線形配列の出口側と前記第2の線形配列の入口側とに接続され、前記第1の線形配列から基板キャリアを受け取り、前記基板キャリアを前記第2の線形配列に届ける回転チャンバを備え、
前記第1の線形配列及び前記第2の線形配列の各々は、少なくとも1つの静的処理チャンバ及び少なくとも1つのパスバイ処理チャンバを備え、前記パスバイ処理チャンバは該チャンバ内に限定された処理ゾーンを有し、且つ該システムは、
基板キャリア移送機構を備え、前記基板キャリア移送機構は、
前記静的処理チャンバ内での処理中前記基板キャリアを静止状態に維持し、
前記基板キャリアが前記パスバイ処理チャンバ内であるが前記処理ゾーン外を移動する間前記基板キャリアを移送速度で移動させ、
前記基板キャリアが前記パスバイ処理チャンバ内の前記処理ゾーン内を移動する間前記基板キャリアをパスバイ速度で移動させるように構成され、前記移送速度が前記パスバイ速度より速い、
ことを特徴とするシステム。 - 前記ローディングチャンバに基板をロードするように構成されたローディングリフタ、及び
前記アンローディングチャンバから基板を除去するように構成されたアンローディングリフタ、
を含む基板ローディング装置を更に備える、請求項16記載のシステム。 - 前記ローディングリフタ及び前記アンローディングリフタの各々は、
上端に真空シール板を有する伸縮可能なブレードハウジング、
前記伸縮可能なブレードハウジング内部を移動可能なリフトブレード、及び
前記伸縮可能なブレードハウジング及び前記リフトブレードに結合され、前記伸縮可能なブレードハウジング及び前記リフトブレードを垂直に移動させる垂直移動機構、
を備える、請求項16記載のシステム。 - 前記ローディング装置は、
カセットから基板を取り出し、前記基板を前記ローディングリフタに届けるように構成されたローディングロボットアーム、及び
前記アンローディングリフタから基板を除去し、前記基板を前記カセットに届けるように構成されたアンローディングロボットアーム、
を更に備える、請求項18記載のシステム。 - 前記ローディングロボットアーム及び前記アンローディングロボットアームの各々は軸を中心に回転可能で、基板を水平向きと垂直向きとの間で回転するように構成されている、請求項19記載のシステム。
- 静的処理チャンバ及びパスバイ処理チャンバを有するシステムにおいて、
基板を真空環境内に導入するステップ、
前記基板をキャリアにロードするステップ、
前記キャリアを前記静的処理チャンバ内に移送し、前記静的処理チャンバ内での処理中に前記キャリアをその位置に維持するステップ、
前記静的処理チャンバ内の処理が完了すると、前記キャリアを、前記パスバイ処理チャンバ内に位置する先行キャリアの背後の位置に到達するまで、前記パスバイ処理チャンバ内に移送速度で移送するステップ、
前記キャリアが前記先行キャリアの背後の位置に到達すると、前記キャリアの速度を下げ、前記キャリアを前記移送速度より低い処理速度で前記パスバイ処理チャンバ内を移送し続けさせるステップ、
を備える基板処理方法。
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