JP2023103649A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】縦型搬送のインターバック式基板処理装置において、基板およびキャリアに付着したパーティクルを低減可能とする。【解決手段】キャリア１０に保持された基板Ｓに真空処理を施す真空チャンバ１０１～１０５と、基板およびキャリアを立てて搬送する縦型搬送機構１１０と、キャリアおよび基板に付着したパーティクルを除去するパーティクル除去機構１２０と、を有する基板処理装置１００であって、パーティクル除去機構は、縦型搬送機構により搬送されるキャリアおよび基板に向けてエアを噴出する噴出ノズル１２１と、キャリアおよび基板に噴出されたエアを吸引する吸引ノズル１２２と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は基板処理装置および基板処理方法に関する。
液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどのＦＰＤ（ｆｌａｔ ｐａｎｅｌ ｄｉｓｐｌａｙ，フラットパネルディスプレイ）の製造工程においては、ガラス等からなる基板上に、画像素子あるいは回路素子等が形成される。このような素子などの形成にあたっては、ガラス基板に対して、真空環境下で加熱処理、成膜処理、洗浄処理等のプラズマ処理他をおこなうスパッタリング装置や蒸着装置などの基板処理装置が用いられる。
基板処理装置として、キャリア循環型のインラインスパッタ装置が用いられている。このキャリア循環型のインラインスパッタ装置は、ガラス基板を真空中に導入するロード室、スパッタリングターゲットを配置した成膜室、ガラス基板を真空中から大気に戻すためのアンロード室等を備えている。そして、ガラス基板は、キャリアと称される搬送台に載置され、インラインスパッタ装置を構成する各室の間を移動する。
また、スパッタ装置として、縦型枚葉装置（固定成膜装置）の構成やインターバック式スパッタ装置も知られている。
インターバック式スパッタ装置においては、１つの真空チャンバが、ガラス基板の導入と取り出しとを兼ねてロード・アンロード室とされている。
近年、ディスプレイの大型化に伴って、一辺３０００ｍｍ以上のガラス基板への処理をおこなうため、ガラス基板を載置するキャリアは、スパッタ装置の設置面積を最小限に留めるために、ガラス基板を略鉛直方向に立てた状態で保持する、いわゆる縦型キャリアを用いることが多くなっている。こうした縦型キャリアは、ガラス基板の周縁部に当接して保持するフレームを備えている。このフレームには、ガラス基板の一方の成膜面側を露呈させる開口部が形成されている。
縦型のスパッタ装置にガラス基板を投入する際には、ガラス基板を縦型のキャリアに保持した状態で真空チャンバ内へと搬送する。また、縦型のスパッタ装置で処理の終わったガラス基板は、縦型のキャリアに保持した状態で真空チャンバ内から外部と搬送される。
また、ガラス基板は、縦型のキャリアに載置された状態で、スパッタ装置の各室間を移動する。
キャリアの搬送としては、特許文献１に記載される技術がある。
国際公開第２０１２／１４０８０１号
上記のような真空チャンバにおけるガラス基板の処理では、処理特性の低下を防止するため、パーティクルの付着がないことが好ましい。しかし、真空チャンバの内外を搬送されるキャリア、および、処理前のガラス基板には、パーティクルが付着している可能性があり、これを除去したいという要求があった。さらに、成膜処理などのプラズマ処理後のガラス基板およびキャリアには、不要な成膜材等が原因となってパーティクルが付着している場合があり、これを除去したいという要求があった。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、以下の目的を達成しようとするものである。
１．縦型搬送タイプの真空処理において、ガラス基板およびキャリアに付着するパーティクルを削減すること。
２．パーティクル除去の効率を向上すること。
３．ガラス基板でのパーティクル除去と、キャリアでのパーティクル除去とを効率よくおこなうこと。
４．基板サイズの大型化に対応すること。
５．ガラス基板およびキャリアから除去したパーティクルの再付着を防止すること。
６．処理工程の段階に対応して、効果的なパーティクル除去の対応可能とすること。
７．静電破壊の発生を抑制すること。
（１） 本発明の基板処理装置は、
キャリアに保持された基板に真空処理を施す真空チャンバと、
前記基板および前記キャリアを立てて搬送する縦型搬送機構と、
前記キャリアおよび前記基板に付着したパーティクルを除去するパーティクル除去機構と、
を有し、
前記パーティクル除去機構は、
前記縦型搬送機構により搬送される前記キャリアおよび前記基板に向けてエアを噴出する噴出ノズルと、
前記キャリアおよび前記基板に噴出されたエアを吸引する吸引ノズルと、
を備える、
ことにより上記課題を解決した。
（２） 本発明の基板処理装置は、上記（１）において、
前記パーティクル除去機構は、前記真空チャンバに搬入するか前記真空チャンバから搬出する前記キャリアおよび前記基板のパーティクルを除去する、
ことができる。
（３） 本発明の基板処理装置は、上記（１）または（２）において、
前記パーティクル除去機構は、前記真空チャンバの密閉機構より外部に配置され、
前記密閉機構の開閉に連動して駆動される、
ことができる。
（４） 本発明の基板処理装置は、上記（１）から（３）のいずれかにおいて、
前記パーティクル除去機構は、除電機構を有する、
ことができる。
（５） 本発明の基板処理方法は、
真空チャンバの内部でキャリアに保持された基板に真空処理を施す方法であって、
前記真空チャンバの内部で前記キャリアに保持された前記基板に真空処理を施す真空処理工程と、
縦型搬送機構により前記基板および前記キャリアを立てて搬送する搬送工程と、
パーティクル除去機構により前記キャリアおよび前記基板に付着したパーティクルを除去するパーティクル除去工程と、
を有し、
前記パーティクル除去工程は、
前記縦型搬送機構により搬送される前記キャリアおよび前記基板に向けて噴出ノズルからエアを噴出するとともに、
吸引ノズルによって前記キャリアおよび前記基板に噴出されたエアを吸引する、
ことにより上記課題を解決した。
（６） 本発明の基板処理方法は、上記（５）において、
前記パーティクル除去工程は、
前記搬送工程において前記真空チャンバに搬入するか前記真空チャンバから搬出する前記キャリアおよび前記基板のパーティクルを除去する、
ことができる。
（７） 本発明の基板処理方法は、上記（５）または（６）において、
前記パーティクル除去工程では、前記真空チャンバの密閉機構より外部において、前記密閉機構の開閉に連動して前記パーティクル除去機構を駆動する、
ことができる。
（８） 本発明の基板処理方法は、上記（５）から（７）のいずれかにおいて、
前記パーティクル除去工程では、除電機構により除電をおこなう、
ことができる。
（１） 本発明の基板処理装置は、
キャリアに保持された基板に真空処理を施す真空チャンバと、
前記基板および前記キャリアを立てて搬送する縦型搬送機構と、
前記キャリアおよび前記基板に付着したパーティクルを除去するパーティクル除去機構と、
を有し、
前記パーティクル除去機構は、
前記縦型搬送機構により搬送される前記キャリアおよび前記基板に向けてエアを噴出する噴出ノズルと、
前記キャリアおよび前記基板に噴出されたエアを吸引する吸引ノズルと、
を備える。
これにより、成膜等の真空処理前に、基板およびキャリアに付着したパーティクルを除去した状態で、真空チャンバに搬入することが可能となる。あるいは、成膜等の真空処理において、基板およびキャリアに付着したパーティクルを除去した状態で、真空チャンバから搬出することが可能となる。したがって、後工程におけるパーティクルの影響を低減して、真空処理を用いた基板での製造特性の低下を防止し、製造効率を向上することが可能となる。
本発明においては、基板は、大判のガラス基板とすることができる。例えば、キャリアへのガラス基板（基板）の保持は、たとえば、次のようにおこなわれる。
水平に搬送してきたガラス基板は、吸盤等を備えた多関節ロボットアームでピックアップされる。水平なキャリアのフレームにガラス基板を載置する。同時にキャリアとガラス基板とのアライメントをおこなう。このとき、ガラス基板は、フレームに取り付けられたクランプ等で、基板面の周縁部をフレームに押し付けられて把持される。次に基板をキャリアごと鉛直方向に立てた状態に回転させる。
あるいは、水平に搬送されてきた基板は、吸盤等を備えた多関節ロボットアームでピックアップされる。次にガラス基板を鉛直方向に立てた状態に回転させ、キャリアのフレームにガラス基板を立て掛ける。そして、多関節ロボットアームがガラス基板の吸着を解除すると、フレーム下端の受け部にガラス基板の底辺が接する位置まで、ガラス基板は自重によって沈み込む。この後、ガラス基板は、フレームに取り付けられたクランプ等で、基板面の周縁部をフレームに押し付けられて把持される。
このように、キャリアに保持されて主面が略垂直に起立した状態で、基板は、縦型搬送される。
このように起立した基板とこれを保持するキャリアには、パーティクルが付着している可能性がある。パーティクルが付着した状態で真空チャンバの内部に基板とキャリアとを搬入すると、基板の被処理面にパーティクルがあった場合に、成膜等の真空処理のパフォーマンスが低下する可能性がある。しかも、基板またはキャリアに付着していたパーティクルは真空チャンバの内部での搬送時に飛散して他の場所に付着する可能性がある。特に、キャリアに付着しているパーティクルはそのまま付着位置が変化しなければ、真空処理に影響を与えない場合もあるが、付着位置が基板の被処理面へと変化した場合には、真空処理のパフォーマンスが低下することになる。
このため、本発明においては、噴出ノズルから吹き付けたエアによってキャリアまたは基板に付着したパーティクルを離して、さらに、このパーティクルを含む可能性のあるエアを吸引ノズルから吸引することで、再付着を防止することができる。つまり、キャリアまたは基板に付着したパーティクルを除去して低減することができる。なお、キャリアまたは基板との記載は、キャリアまたは基板の一方と、キャリアおよび基板の両方とを含むものとする。
ここで、本発明においては、真空チャンバに搬入する前、つまり、真空チャンバのドアバルブ等の密閉機構の外側でパーティクルを除去することが好ましい。しかも、除去時にキャリアまたは基板から離れたパーティクルは、真空チャンバの内部に再付着することがないため、真空チャンバ内部でパーティクル除去をおこなう場合に比べて、真空処理のパフォーマンスの低下を抑制することができる。
さらに、真空処理後に真空チャンバから搬出した後、つまり、真空チャンバのドアバルブ等の密閉機構の外側でパーティクルを除去することが好ましい。しかも、除去時にキャリアまたは基板から離れたパーティクルは、真空チャンバの内部に再付着することがないため、真空チャンバ内部でパーティクル除去をおこなう場合に比べて、次の基板における真空処理のパフォーマンスの低下を抑制することができる。
（２） 本発明の基板処理装置は、上記（１）において、
前記パーティクル除去機構は、前記真空チャンバに搬入するか前記真空チャンバから搬出する前記キャリアおよび前記基板のパーティクルを除去する、
ことができる。
これにより、真空チャンバに搬入する前、つまり、真空チャンバのドアバルブ等の密閉機構の外側でパーティクルを除去することができる。しかも、除去時にキャリアまたは基板から離れたパーティクルは、真空チャンバの内部に再付着することがないため、真空チャンバ内部でパーティクル除去をおこなう場合に比べて、真空処理のパフォーマンスの低下を抑制することができる。
また、真空処理後に真空チャンバから搬出した後、つまり、真空チャンバのドアバルブ等の密閉機構の外側でパーティクルを除去することが好ましい。しかも、除去時にキャリアまたは基板から離れたパーティクルは、真空チャンバの内部に再付着することがないため、真空チャンバ内部でパーティクル除去をおこなう場合に比べて、次の基板における真空処理のパフォーマンスの低下を抑制することができる。
（３） 本発明の基板処理装置は、上記（１）または（２）において、
前記パーティクル除去機構は、前記真空チャンバの密閉機構より外部に配置され、
前記密閉機構の開閉に連動して駆動される、
ことができる。
これにより、真空チャンバに搬入する前、つまり、真空チャンバのドアバルブ等の密閉機構の外側でパーティクルを除去することができる。しかも、パーティクル除去機構の駆動によるパーティクル除去時に密閉機構を同期して閉塞することで、キャリアまたは基板から離れたパーティクルは、真空チャンバの内部に再付着することがないため、真空チャンバ内部でパーティクル除去をおこなう場合に比べて、真空処理のパフォーマンスの低下を抑制することができる。
また、真空処理後に真空チャンバから搬出した後、つまり、真空チャンバのドアバルブ等の密閉機構の外側でパーティクルを除去することが好ましい。しかも、パーティクル除去機構の駆動によるパーティクル除去時に密閉機構を同期して閉塞することで、キャリアまたは基板から離れたパーティクルは、真空チャンバの内部に再付着することがないため、真空チャンバ内部でパーティクル除去をおこなう場合に比べて、次の基板における真空処理のパフォーマンスの低下を抑制することができる。
（４） 本発明の基板処理装置は、上記（１）から（３）のいずれかにおいて、
前記パーティクル除去機構は、除電機構を有する、
ことができる。
これにより、真空チャンバのドアバルブ等の密閉機構の外側でパーティクルを除去する際に、パーティクル除去効率を向上することができる。したがって、真空処理のパフォーマンスの低下をさらに抑制することができる。
ここで、除電機構としては、イオナイザーによる除電、イオナイザーによる噴出ノズルからのエアを用いた除電、マイクロ波照射による除電等によって、パーティクルの電荷を中和すること、あるいは、超音波等による衝撃でパーティクル除去効果を向上することも含むことができる。
（５） 本発明の基板処理方法は、
真空チャンバの内部でキャリアに保持された基板に真空処理を施す方法であって、
前記真空チャンバの内部で前記キャリアに保持された前記基板に真空処理を施す真空処理工程と、
縦型搬送機構により前記基板および前記キャリアを立てて搬送する搬送工程と、
パーティクル除去機構により前記キャリアおよび前記基板に付着したパーティクルを除去するパーティクル除去工程と、
を有し、
前記パーティクル除去工程は、
前記縦型搬送機構により搬送される前記キャリアおよび前記基板に向けて噴出ノズルからエアを噴出するとともに、
吸引ノズルによって前記キャリアおよび前記基板に噴出されたエアを吸引する。
これにより、本発明においては、キャリアに保持されて主面が略垂直に起立した状態で縦型搬送される基板から、パーティクル除去工程において、噴出ノズルから吹き付けたエアによってキャリアまたは基板に付着したパーティクルを離して、さらに、このパーティクルを含む可能性のあるエアを吸引ノズルから吸引することで、再付着を防止することができる。つまり、キャリアまたは基板に付着したパーティクルを除去して低減することができる。
ここで、真空チャンバにおける真空処理工程をおこなう前、つまり、真空チャンバのドアバルブ等の密閉機構の外側で、パーティクル除去工程をおこない、パーティクルを除去することが好ましい。しかも、除去時にキャリアまたは基板から離れたパーティクルは、真空チャンバの内部に再付着することがないため、真空チャンバ内部でパーティクル除去をおこなう場合に比べて、真空処理工程でのパフォーマンスの低下を抑制することができる。
さらに、真空チャンバにおける真空処理工程をおこなった後、つまり、真空チャンバのドアバルブ等の密閉機構の外側で、パーティクル除去工程をおこない、パーティクルを除去することが好ましい。しかも、除去時にキャリアまたは基板から離れたパーティクルは、真空チャンバの内部に再付着することがないため、真空チャンバ内部でパーティクル除去をおこなう場合に比べて、次の基板における真空処理工程のパフォーマンスの低下を抑制することができる。
（６） 本発明の基板処理方法は、上記（５）において、
前記パーティクル除去工程は、
前記搬送工程において前記真空チャンバに搬入するか前記真空チャンバから搬出する前記キャリアおよび前記基板のパーティクルを除去する、
ことができる。
これにより、真空チャンバにおける真空処理工程をおこなう前、つまり、真空チャンバのドアバルブ等の密閉機構の外側で、パーティクル除去工程をおこない、パーティクルを除去することができる。しかも、除去時にキャリアまたは基板から離れたパーティクルは、真空チャンバの内部に再付着することがないため、真空チャンバ内部でパーティクル除去をおこなう場合に比べて、真空処理工程でのパフォーマンスの低下を抑制することができる。
さらに、真空チャンバにおける真空処理工程をおこなった後、つまり、真空チャンバのドアバルブ等の密閉機構の外側で、パーティクル除去工程をおこない、パーティクルを除去することができる。しかも、除去時にキャリアまたは基板から離れたパーティクルは、真空チャンバの内部に再付着することがないため、真空チャンバ内部でパーティクル除去をおこなう場合に比べて、次の基板における真空処理工程のパフォーマンスの低下を抑制することができる。
（７） 本発明の基板処理方法は、上記（５）または（６）において、
前記パーティクル除去工程では、前記真空チャンバの密閉機構より外部において、前記密閉機構の開閉に連動して前記パーティクル除去機構を駆動する、
ことができる。
これにより、真空チャンバおける真空処理工程をおこなう前、つまり、真空チャンバのドアバルブ等の密閉機構の外側で、パーティクル除去工程をおこない、パーティクルを除去することができる。しかも、パーティクル除去機構の駆動によるパーティクル除去時に、搬送工程における密閉機構を同期して閉塞することで、キャリアまたは基板から離れたパーティクルは、真空チャンバの内部に再付着することがないため、真空チャンバ内部でパーティクル除去をおこなう場合に比べて、真空処理のパフォーマンスの低下を抑制することができる。
また、真空処理後に真空チャンバにおける真空処理工程をおこなった後、つまり、真空チャンバのドアバルブ等の密閉機構の外側で、パーティクル除去工程をおこない、パーティクルを除去することができる。しかも、パーティクル除去機構の駆動によるパーティクル除去時に、搬送工程における密閉機構を同期して閉塞することで、キャリアまたは基板から離れたパーティクルは、真空チャンバの内部に再付着することがないため、真空チャンバ内部でパーティクル除去をおこなう場合に比べて、次の基板における真空処理のパフォーマンスの低下を抑制することができる。
（８） 本発明の基板処理方法は、上記（５）から（７）のいずれかにおいて、
前記パーティクル除去工程では、除電機構により除電をおこなう、
ことができる。
これにより、パーティクル除去工程では、除電工程を併用して、真空チャンバのドアバルブ等の密閉機構の外側でパーティクルを除去する際に、パーティクル除去効率を向上することができる。したがって、真空処理のパフォーマンスの低下をさらに抑制することができる。
前記噴出ノズルの噴出方向が、前記基板の被処理面に向かい、前記基板の搬送方向に対して所定の角度を有することができる。
前記噴出ノズルの噴出方向が、前記基板の搬送方向において前記吸収ノズルに向かう方向である。
前記噴出ノズルの噴出方向が、前記基板の被処理面に向かい、前記基板の被処理面の法線方向に対して所定の角度を有することができる。
前記噴出ノズルの噴出方向が、前記真空チャンバの前記密閉機構とは逆向きで所定の角度を有することができる。
前記吸収ノズルに対して、前記基板の搬送方向において前記噴出ノズルおよび前記真空チャンバの前記密閉機構とは逆向きとなる位置に、第２噴出ノズルを配置することができる。
前記第２噴出ノズルの噴出方向が、前記基板の搬送方向において前記吸収ノズルに向かう方向である。
前記噴出ノズルが、前記基板の搬送方向と直交する方向に対して所定数が並んで配置されることができる。この場合、複数の前記噴出ノズルの噴出方向が、いずれもほぼ平行に設定されることができる。
前記噴出ノズルと前記吸引ノズルとの組が、前記基板の搬送方向に沿って単数組あるいは複数組配置されることができる。
前記噴出ノズルと前記吸引ノズルとの組が、前記基板の表裏両面となる搬送位置の両側に配置されることができる。
あるいは、前記噴出ノズルと前記吸引ノズルとの組が、前記基板の被処理面である表面に対応する搬送位置の片側に配置されることができる。
複数の前記噴出ノズルは、上下方向において、下部側での配置密度が上部側よりも高く設定される。これにともなって、吸収ノズルのエア吸収能は、上部側よりも下部側で高く設定される。
複数の前記噴出ノズルおよび吸収ノズルは、キャリアおよび基板の面に沿って、上下方向でその全面と同じか、それよりも長い領域でエア噴出およびエア吸収が可能に配置される。
複数の前記噴出ノズルおよび吸収ノズルは、キャリアへの噴出および基板への噴出で、エア噴出量、エア圧力、および、エア噴出速度等を異なるように設定することもできる。
また、それぞれの噴出ノズルにおいて、噴出方向が基板の搬送位置に応じて変化するように設定することもできる。
それぞれの噴出ノズルにおいて、エア噴出量、エア圧力、および、エア噴出速度等を基板の搬送位置に応じて変化するように設定することもできる。
さらに、真空処理工程の経過に応じて、付着量が大きくなった際に、エア噴出量、エア圧力、および、エア噴出速度等を増大する、等の設定をおこなうことができる。
噴出ノズルによるエア噴出は、搬送工程において、基板が所定領域にいる間に対応しておこなうことができる。さらに、噴出ノズルによるエア噴出は、搬送工程において、真空チャンバの密閉機構が閉状態の間に対応しておこなうことができる。
また、吸引ノズルによるエア吸引は、搬送工程の全時間において、断続的に、あるいは、連続的におこなうことが可能である。
除電機構による除電は、噴出ノズルからのエア噴出に同期するかエア噴出に対応しておこなうように設定することができる。
本発明によれば、真空処理において基板の被処理面に付着するパーティクルを削減して真空処理の処理特性を向上可能な基板処理装置および基板処理方法を提供することができるという効果を奏することが可能となる。
本発明に係る基板処理装置の第１実施形態を示す斜視図である。 本発明に係る基板処理装置の第１実施形態におけるキャリアおよび基板の移動を示す模式図である。 本発明に係る基板処理装置の第１実施形態におけるキャリアおよび基板を示す分解斜視図である。 本発明に係る基板処理装置の第１実施形態におけるパーティクル除去機構を示す上面模式図である。 本発明に係る基板処理装置の第１実施形態におけるパーティクル除去機構を示す側面模式図である。 本発明に係る基板処理方法の第１実施形態を示すフローチャートである。 本発明に係る基板処理方法の第１実施形態を示すフローチャートである。 本発明に係る基板処理装置の第２実施形態におけるパーティクル除去機構を示す上面模式図である。 本発明に係る基板処理装置の第３実施形態におけるパーティクル除去機構を示す上面模式図である。
以下、本発明に係る基板処理装置および基板処理方法の第１実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態における基板処理装置を示す斜視図である。図２は、本実施形態の基板処理装置における基板およびキャリアの移動を示す模式図である。図において、符号１００は、基板処理装置である。
本実施形態に係る基板処理装置１００は、ガラス基板(基板)Ｓに対して、インターバック式の真空処理可能な装置とされる。真空処理としては、プラズマを発生させるプラズマ処理、例えば、スパッタリング処理、成膜処理に加えて、洗浄処理、酸化処理等の表面処理も可能とされる。
本実施形態に係る基板処理装置１００は、図１，図２に示すように、ロード・アンロード室１０１と、予備加熱室１０２と、複数の成膜室（真空処理室、スパッタリングチャンバ）１０３～１０５と、縦型搬送機構１１０と、パーティクル除去機構１２０と、を有するものとされる。これらロード・アンロード室１０１と、予備加熱室１０２と、複数の成膜室（真空処理室、成膜部）１０３～１０５とは、真空チャンバを構成する。
ロード・アンロード室１０１には、図１，図２に示すように、搬送機構１１１と、検出機構１０１ａと、排気機構１０１ｂと、が設けられる。
搬送機構１１１は、縦型搬送機構１１０を構成する。搬送機構１１１は、外部から搬入されたガラス基板Ｓおよびキャリア１０を予備加熱室１０２へと搬送する。搬送機構１１１は、予備加熱室１０２から搬入されたガラス基板Ｓおよびキャリア１０を外部へと搬送する。
検出機構１０１ａは、ロード・アンロード室１０１の内部の圧力およびガス組成、基板温度、および、後述するガラス基板Ｓおよびキャリア１０の搬送位置を検出可能なセンサとされる。排気機構１０１ｂは、ロード・アンロード室１０１の内部を粗真空引きするロータリーポンプ等とされる。ロード・アンロード室１０１は、密閉機構１０１ｄを介して予備加熱室１０２に接続される。
ロード・アンロード室１０１は、ドアバルブ等の密閉機構１０１ｖ１（１０１ｖ）および密閉機構１０１ｖ２（１０１ｖ）を介して外部に開放・閉塞可能とされる。密閉機構１０１ｖ１（１０１ｖ）は、ロード・アンロード室１０１への搬入時に開閉される。密閉機構１０１ｖ２（１０１ｖ）は、ロード・アンロード室１０１からの搬出時に開閉される。
予備加熱室１０２には、図１，図２に示すように、搬送機構１１２と、検出機構１０２ａと、排気機構１０２ｂと、温度調節機構１０２ｃと、が設けられる。
搬送機構１１２は、縦型搬送機構１１０を構成する。搬送機構１１２は、ロード・アンロード室１０１から搬入されたガラス基板Ｓおよびキャリア１０を第１成膜室１０３へと搬送する。搬送機構１１１は、第１成膜室１０３から搬入されたガラス基板Ｓおよびキャリア１０をロード・アンロード室１０１へと搬送する。
検出機構１０２ａは、予備加熱室１０２の内部の圧力およびガス組成、基板温度、および、後述するガラス基板Ｓおよびキャリア１０の搬送位置を検出可能なセンサとされる。排気機構１０２ｂは、予備加熱室１０２の内部を粗真空引きするロータリーポンプ等とされる。予備加熱室１０２は、密閉機構１０２ｄを介して第１成膜室１０３に接続される。温度調節機構１０２ｃは、例えばヒータとされ、第１成膜室１０３に搬送するガラス基板Ｓを所定の温度まで加熱する。
第１成膜室１０３には、搬送機構１１３と、検出機構１０３ａと、排気機構１０３ｂと、温度調節機構１０３ｃと、ターゲット１０３ｔを有するカソード電極（バッキングプレート）１０３ｃａと、電源１０３ｐと、ガス導入機構１０３ｇと、が設けられている。
搬送機構１１３は、縦型搬送機構１１０を構成する。搬送機構１１３は、予備加熱室１０２から搬送されてきたガラス基板Ｓおよびキャリア１０を、成膜中にターゲット１０３ｔとガラス基板Ｓとが対向する位置として、姿勢維持（保持）可能である。搬送機構１１３は、ガラス基板Ｓを第２成膜室１０４へ搬出可能とされている。また、搬送機構１１３は、ガラス基板Ｓを予備加熱室１０２へ搬出可能とされている。
検出機構１０３ａは、第１成膜室１０３の内部の圧力およびガス組成、基板温度、および、後述するガラス基板Ｓおよびキャリア１０の搬送位置を検出可能なセンサとされる。ターゲット１０３ｔは、所定の特性を有する層をガラス基板Ｓに成膜するために必要な組成を有する材料からなる。電源１０３ｐは、ターゲット１０３ｔを有するカソード電極（バッキングプレート）１０３ｃａに所定の電位のスパッタ電圧を印加する。
ガス導入機構１０３ｇは、第１成膜室１０３の内部に成膜ガス、キャリアガス等の雰囲気ガスを所定の流量でそれぞれ導入する。排気機構１０３ｂは、第１成膜室１０３の内部を高真空引きするターボ分子ポンプ、クライオトラップ等である。温度調節機構１０３ｃは、例えばヒータとされ、第１成膜室１０３に位置するガラス基板Ｓを所定の温度まで加熱する。
これらカソード電極（バッキングプレート）１０３ｃａ、電源１０３ｐ、ガス導入機構１０３ｇ、排気機構１０３ｂは、少なくとも所定の層を成膜する材料を供給するための構成、あるいは、所定の真空処理をおこなうための雰囲気を供給するための構成である。
一例として、酸化処理をおこなう場合には、ガス導入機構１０３ｇがガス励起機構を備えていてもよい。ガス励起機構は、ガス導入機構１０３ｇから第１成膜室１０３の内部に供給するガスを励起して、励起酸化ガスとする。ここで、励起酸化ガスとは、プラズマ、ラジカル、イオン等の状態を意味している。
第１成膜室１０３は、密閉機構１０３ｄを介して第２成膜室１０４に接続される。
第２成膜室１０４には、搬送機構１１４と、検出機構１０４ａと、排気機構１０４ｂと、温度調節機構１０４ｃと、ターゲット１０４ｔを有するカソード電極（バッキングプレート）１０４ｃａと、電源１０４ｐと、ガス導入機構１０４ｇと、が設けられている。
搬送機構１１４は、縦型搬送機構１１０を構成する。搬送機構１１４は、第１成膜室１０３から搬送されてきたガラス基板Ｓおよびキャリア１０を、成膜中にターゲット１０４ｔとガラス基板Ｓとが対向する位置として、姿勢維持（保持）可能である。搬送機構１１４は、ガラス基板Ｓを第３成膜室１０５へ搬出可能とされている。また、搬送機構１１４は、ガラス基板Ｓを第１成膜室１０３へ搬出可能とされている。
検出機構１０４ａは、第２成膜室１０４の内部の圧力およびガス組成、基板温度、および、後述するガラス基板Ｓおよびキャリア１０の搬送位置を検出可能なセンサとされる。ターゲット１０４ｔは、所定の特性を有する層をガラス基板Ｓに成膜するために必要な組成を有する材料からなる。電源１０４ｐは、ターゲット１０４ｔを有するカソード電極（バッキングプレート）１０４ｃａに所定の電位のスパッタ電圧を印加する。
ガス導入機構１０４ｇは、第２成膜室１０４の内部に成膜ガス、キャリアガス等の雰囲気ガスを所定の流量でそれぞれ導入する。排気機構１０４ｂは、第２成膜室１０４の内部を高真空引きするターボ分子ポンプ、クライオトラップ等である。温度調節機構１０４ｃは、例えばヒータとされ、第２成膜室１０４に位置するガラス基板Ｓを所定の温度まで加熱する。
これらカソード電極（バッキングプレート）１０４ｃａ、電源１０４ｐ、ガス導入機構１０４ｇ、排気機構１０４ｂは、例えば、第１成膜室において成膜する層とは異なる組成の層を成膜する材料を供給するための構成、あるいは、所定の真空処理をおこなうための雰囲気を供給するための構成である。
一例として、酸化処理をおこなう場合には、ガス導入機構１０４ｇがガス励起機構を備えていてもよい。ガス励起機構は、ガス導入機構１０４ｇから第２成膜室１０４の内部に供給するガスを励起して、励起酸化ガスとする。ここで、励起酸化ガスとは、プラズマ、ラジカル、イオン等の状態を意味している。
第２成膜室１０４は、密閉機構１０４ｄを介して第３成膜室１０５に接続される。
第３成膜室１０５には、搬送機構１１５と、検出機構１０５ａと、排気機構１０５ｂと、温度調節機構１０５ｃと、ターゲット１０５ｔを有するカソード電極（バッキングプレート）１０５ｃａと、電源１０５ｐと、ガス導入機構１０５ｇと、が設けられている。
搬送機構１１５は、縦型搬送機構１１０を構成する。搬送機構１１５は、第２成膜室１０４から搬送されてきたガラス基板Ｓおよびキャリア１０を、成膜中にターゲット１０５ｔとガラス基板Ｓとが対向する位置として、姿勢維持（保持）可能である。搬送機構１１５は、ガラス基板Ｓを第２成膜室１０４へ搬出可能とされている。
また、搬送機構１１５は、ガラス基板Ｓをターゲット１０５ｔに対向した状態で互いの対向距離を変化可能とされている。搬送機構１１５は、ガラス基板Ｓを搬送往路から搬送復路へとトラバース可能とされている。第３成膜室１０５は、インターバック式の基板処理装置１００におけるトラバース室として構成される。
検出機構１０５ａは、第３成膜室１０５の内部の圧力およびガス組成、基板温度、および、後述するガラス基板Ｓおよびキャリア１０の搬送位置を検出可能なセンサとされる。ターゲット１０５ｔは、所定の特性を有する層をガラス基板Ｓに成膜するために必要な組成を有する材料からなる。電源１０５ｐは、ターゲット１０５ｔを有するカソード電極（バッキングプレート）１０５ｃａに所定の電位のスパッタ電圧を印加する。
ガス導入機構１０５ｇは、第３成膜室１０５の内部に成膜ガス、キャリアガス等の雰囲気ガスを所定の流量でそれぞれ導入する。排気機構１０５ｂは、第３成膜室１０５の内部を高真空引きするターボ分子ポンプ、クライオトラップ等である。温度調節機構１０５ｃは、例えばヒータとされ、第３成膜室１０５に位置するガラス基板Ｓを所定の温度まで加熱する。
これらカソード電極（バッキングプレート）１０５ｃａ、電源１０５ｐ、ガス導入機構１０５ｇ、排気機構１０５ｂは、例えば、第１成膜室１０３および第２成膜室１０４において成膜する層とは異なる組成の層を成膜する材料を供給するための構成、あるいは、所定の真空処理をおこなうための雰囲気を供給するための構成である。
一例として、酸化処理をおこなう場合には、ガス導入機構１０５ｇがガス励起機構を備えていてもよい。ガス励起機構は、ガス導入機構１０５ｇから第３成膜室１０５の内部に供給するガスを励起して、励起酸化ガスとする。ここで、励起酸化ガスとは、プラズマ、ラジカル、イオン等の状態を意味している。
図３は、本実施形態の基板処理装置において搬送される基板およびキャリアを示す分解斜視図である。
縦型搬送機構１１０は、ガラス基板Ｓの主面が垂直に起立した状態で、縦型搬送可能である。縦型搬送機構１１０は、ガラス基板Ｓをキャリア１０で支持した状態で縦型搬送する。
キャリア１０は、基板、例えば、ガラス基板Ｓに成膜などを施す際には、キャリア１０と呼ばれる枠体にガラス基板Ｓを載置し、キャリア１０を後述するコンベアにより搬送しつつ、適宜処理をおこなう。なお、ガラス基板Ｓとしては、一辺が３０００ｍｍ以上の薄肉ガラス基板や樹脂基板等も適用可能である。
キャリア１０は、例えば、縦型搬送タイプの基板処理装置１００を構成する複数の真空チャンバ１０１～１０５や、大気圧環境での搬送を行う大気搬送コンベアなどの間で循環搬送される。この際、キャリア１０は、おおむね上辺および下辺に沿った水平方向に搬送される。
キャリア１０は、例えば、キャリア循環型のインラインスパッタ装置に用いられる。また、キャリア１０は、インターバック式スパッタ装置にも適用可能である。また、キャリア１０は、縦型枚葉装置（固定成膜装置）にも適用可能である。
キャリア１０は、縦型に配置された状態で、ガラス基板Ｓが保持できるように構成されている。即ち、キャリア１０は、ガラス基板Ｓの一面（主面）が略鉛直方向に沿うように、ガラス基板Ｓを略垂直に保持する。キャリア１０は、図３に示すように、アルミニウムなどからなる矩形枠状のキャリアフレーム１０ａと、キャリアフレーム１０ａとの間でガラス基板Ｓを挟んで保持する矩形枠状の基板受けフレーム１０ｂとを備えている。
キャリアフレーム１０ａおよび基板受けフレーム１０ｂには、基板を保持する図示しない基板ガイドとクランプとが、キャリアフレーム１０ａの矩形輪郭に沿って複数設けられてもよい。また、キャリアフレーム１０ａの上辺および下辺には、その輪郭に沿ってキャリア１０を搬送可能とするスライダおよびマグネット等の姿勢制御機構を有することができる。
縦型搬送機構１１０は、図１，図２に示すように、真空チャンバ１０１～１０５の内部に備えられた各搬送機構１１１～１１５に加えて、真空チャンバ１０１～１０５の外部に配置された搬送機構１１７を有する。縦型搬送機構１１０は、縦型搬送タイプの基板処理装置１００を構成する複数の真空チャンバ１０１～１０５や、大気圧環境での搬送を行う搬送機構１１７および大気搬送コンベアなどの間でキャリア１０を循環搬送する。
搬送機構１１７は、ロード・アンロード室１０１の密閉機構１０１ｖの外側に位置する縦横姿勢変位部１０７に配置される。
搬送機構１１７は、主面が略水平となるように水平搬送されてきたガラス基板Ｓを載置する支持部１１７ａを有する。支持部１１７ａは、水平な回転軸１１７ｂまわりに回転可能に支持される。支持部１１７ａは、回転軸１１７ｂまわりに回転させることで、ガラス基板Ｓの主面が水平となる水平姿勢と、ガラス基板Ｓの主面が起立した縦型搬送姿勢との間で、切り替えが可能である。
縦横姿勢変位部１０７において、搬送機構１１７は、主面が略水平となるように水平搬送されてきたガラス基板Ｓを、支持部１１７ａに載置して、ロード・アンロード室１０１への搬入姿勢となるように水平な回転軸１１７ｂまわりに支持部１１７ａを回転させることで、ガラス基板Ｓを起立可能である。この際、支持部１１７ａは、キャリア１０も回転可能である。
搬送機構１１７は、ロード・アンロード室１０１への搬入姿勢として起立されたガラス基板Ｓおよびキャリア１０が、ロード・アンロード室１０１へ搬入可能なように、ロード・アンロード室１０１の内部と密閉機構１０１ｖ１（１０１ｖ）の外側とを連続して搬送可能とされる。
同様に、搬送機構１１７は、ロード・アンロード室１０１から搬出姿勢である起立したガラス基板Ｓを支持部１１７ａとともに回転軸１１７ｂのまわりに回転させることで、水平搬送可能なように、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０を主面が略水平な姿勢にする。
搬送機構１１７は、ロード・アンロード室１０１からの搬出姿勢として起立されたガラス基板Ｓおよびキャリア１０を、ロード・アンロード室１０１から外部へ搬出可能なように、ロード・アンロード室１０１の内部と密閉機構１０１ｖ２（１０１ｖ）の外側とを連続して搬送可能とされる。
さらに、搬送機構１１７は、ロード・アンロード室１０１から外部へ搬出した後に、水平搬送姿勢となったガラス基板Ｓを、水平搬送可能なように支持部１１７ａから離間して、水平搬送機構へと受け渡す。
図４は、本実施形態の基板処理装置のパーティクル除去機構を示す上面模式図である。図５は、本実施形態の基板処理装置のパーティクル除去機構を示す側面模式図である。
パーティクル除去機構１２０は、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０表面に付着したパーティクルをエアブローにより除去可能である。
パーティクル除去機構１２０は、図１，図２，図４，図５に示すように、ロード・アンロード室１０１と縦横姿勢変位部１０７との境界位置に配置される。パーティクル除去機構１２０は、搬送機構１１７に隣接して配置される。
具体的には、密閉機構１０１ｖ１（１０１ｖ）の外側にパーティクル除去機構１２０Ａが配置され、密閉機構１０１ｖ２（１０１ｖ）の外側にパーティクル除去機構１２０Ｂが配置される。パーティクル除去機構１２０Ａとパーティクル除去機構１２０Ｂとは、ほぼ同じ構成とされる。
パーティクル除去機構１２０は、複数の噴出ノズル１２１と、吸引ノズル１２２とを有する。
噴出ノズル１２１は、縦型搬送機構１１０により搬送されるキャリア１０およびガラス基板Ｓに向けてエアを噴出する。噴出ノズル１２１は、エア供給部１２３に接続される。噴出ノズル１２１は、エア供給部１２３から挟入されたエアを、ガラス基板Ｓの主面に向かって噴出可能とされる。
噴出ノズル１２１の噴出方向は、ガラス基板Ｓの主面に対して所定の角度を有する。たとえば、噴出ノズル１２１の噴出方向は、ガラス基板Ｓの主面の法線に対して所定の角度θを有する。噴出ノズル１２１の噴出方向は、略水平方向とすることができる。噴出ノズル１２１の噴出方向は、略水平方向よりも上向きに傾斜した方向とすることができる。噴出ノズル１２１の噴出方向は、略水平方向よりも下向きに傾斜した方向とすることができる。
噴出ノズル１２１の噴出方向は、ガラス基板Ｓの主面に向かった後、吸引ノズル１２２によって噴出エアを吸引可能な範囲に設定することができる。
噴出ノズル１２１の噴出方向は、ロード・アンロード室１０１に向かう方向と逆向きとすることができる。噴出ノズル１２１の噴出方向は、密閉機構１０１ｖから離間する方向とすることができる。
噴出ノズル１２１は、縦型搬送機構１１０により搬送されるキャリア１０およびガラス基板Ｓの搬送方向と直交する上下方向に複数配置される。複数の噴出ノズル１２１の噴出方向は、いずれも平行に設定することができる。あるいは、複数の噴出ノズル１２１の噴出方向は、互いに平行ではない配置を有するように設定することができる。複数の噴出ノズル１２１のエア噴出量が、上下方向で均等になるように設定することができる。複数の噴出ノズル１２１のエア噴出量が、上下方向で均等ではない部分を有するように設定することができる。
複数の噴出ノズル１２１の上下方向における配置範囲は、縦型搬送機構１１０により搬送されるキャリア１０およびガラス基板Ｓの上端から下端まで含んで噴射可能な範囲とすることができる。複数の噴出ノズル１２１の上下方向における配置範囲は、縦型搬送機構１１０により搬送されるキャリア１０およびガラス基板Ｓの上端よりも上方にはみ出すことができ、同様に、キャリア１０およびガラス基板Ｓの下端よりも下方にはみ出して噴射可能な範囲とすることができる。
上下方向において複数の噴出ノズル１２１は均等に配置されることができる。上下方向において複数の噴出ノズル１２１は均等ではない配置を有することができる。たとえは、縦型搬送機構１１０により搬送されるキャリア１０およびガラス基板Ｓの下端に近接する範囲では上端に近接する範囲に比べて、上下方向単位長さ当たりにおける噴出ノズル１２１の配置個数を多く設定することができる。
吸引ノズル１２２は、キャリア１０およびガラス基板に噴出されたエアを吸引可能とされる。吸引ノズル１２２は、エア吸引部１２４に接続される。
吸引ノズル１２２は、上下方向に延在する。吸引ノズル１２２は、上下方向に複数部分を有するように分割されてもよい。吸引ノズル１２２は、キャリア１０およびガラス基板に噴出されたエアを吸引可能な幅方向の寸法、ガラス基板Ｓの移動方向に沿った所定の寸法を有する。
吸引ノズル１２２は、複数の噴出ノズル１２１に対して、縦型搬送機構１１０により搬送されるキャリア１０およびガラス基板Ｓの移動方向に沿って離間した位置に配される。吸引ノズル１２２は、ガラス基板Ｓの移動方向で噴出ノズル１２１よりもロード・アンロード室１０１から離間する位置に配置される。
吸引ノズル１２２の吸引量は、複数の噴出ノズル１２１から噴出されたエアを全て吸引可能に設定される。あるいは、吸引ノズル１２２の吸引量は、複数の噴出ノズル１２１から噴出されたエア量よりも多くの吸引が可能に設定される。
吸引ノズル１２２の上下方向における配置範囲は、縦型搬送機構１１０により搬送されるキャリア１０およびガラス基板Ｓの上端から下端まで含んで吸引可能な範囲とすることができる。吸引ノズル１２２の上下方向における配置範囲は、縦型搬送機構１１０により搬送されるキャリア１０およびガラス基板Ｓの上端よりも上方にはみ出すことができ、同様に、キャリア１０およびガラス基板Ｓの下端よりも下方にはみ出して吸引可能な範囲とすることができる。特に、吸引ノズル１２２の上下方向における配置範囲は、キャリア１０およびガラス基板Ｓの下端よりも下方にはみ出して搬送機構１１７付近から吸引可能な範囲とすることができる。
上下方向において吸引ノズル１２２は均等な吸引が可能に配置されることができる。上下方向において吸引ノズル１２２は均等ではない吸引が可能な配置を有することができる。たとえは、縦型搬送機構１１０により搬送されるキャリア１０およびガラス基板Ｓの下端に近接する範囲では上端に近接する範囲に比べて、吸引ノズル１２２の単位長さ当たりの吸引量を多く設定することができる。この場合、ガラス基板Ｓの下端に近接する範囲では、上端に近接する範囲に比べて、吸引ノズル１２２のガラス基板Ｓの移動方向に沿った寸法を大きくすることができる。
なお、吸引ノズル１２２は、縦型搬送機構１１０により搬送されるキャリア１０およびガラス基板Ｓの搬送される近傍のみならず、必要であれば、これ以外の場所に配置することもできる。例えば、噴出ノズル１２１からのエアブローによってキャリア１０およびガラス基板Ｓから離れたパーティクルがさらに飛散しないように吸引可能な配置とすることができる。
エア供給部１２３とエア吸引部１２４とは、制御部１２５に接続される。制御部１２５は、また、搬送機構１１７、密閉機構１０１ｖの駆動部１０１ｖｐ、検出機構１０１ａ～１０５ａに接続される。
制御部１２５は、エア供給部１２３、エア吸引部１２４、搬送機構１１７、密閉機構１０１ｖの駆動部１０１ｖｐ、検出機構１０１ａ～１０５ａを同期して制御することができる。
以下、本実施形態の基板処理装置１００におけるパーティクル除去機構１２０の動作および他の構成との同期について説明する。
図６は、本実施形態の基板処理方法を示すフローチャートである。
本実施形態の基板処理装置１００における基板処理方法は、図６に示すように、キャリア準備工程Ｓ００１と、基板水平搬送工程Ｓ００２と、基板ロード工程Ｓ００３と、キャリア回転起立工程Ｓ００４と、吸引開始工程Ｓ００５と、エアブロー開始工程Ｓ００６と、ドアバルブ開工程Ｓ００７と、キャリア搬入開始工程Ｓ００８と、キャリア搬入完了工程Ｓ００９と、ドアバルブ閉工程Ｓ０１０と、エアブロー停止工程Ｓ０１１と、吸引停止工程Ｓ０１２と、を有する。
本実施形態の基板処理方法では、まず、図６に示すキャリア準備工程Ｓ００１として、搬送機構１１７において、キャリア１０を支持部１１７ａにセットする。この際、支持部１１７ａおよびキャリア１０は、回転軸１０７ｂのまわりで主面が略水平となる水平位置とされる。
次に、図６に示す基板水平搬送工程Ｓ００２として、外部から所定の前処理の終わったガラス基板Ｓを縦横姿勢変位部１０７まで搬送する。このとき、ガラス基板Ｓは、大気圧環境での搬送を行う大気搬送コンベアにより、主面が略水平な水平搬送される。
次に、図６に示す基板ロード工程Ｓ００３として、キャリア準備工程Ｓ００１で水平位置にセットしたキャリア１０にガラス基板Ｓをロードする。この際、例えばロボットアーム（図示略）によってガラス基板Ｓを吸着保持して載置することで、キャリアフレーム１０ａと基板受けフレーム１０ｂとの間にガラス基板Ｓを挟んで保持し、ロード状態とする。このとき、キャリア１０とガラス基板Ｓとのアライメントをおこなうこともできる。
次に、図６に示すキャリア回転起立工程Ｓ００４として、搬送機構１１７を駆動して、回転軸１０７ｂのまわりに支持部１０７ａを回転し、支持部１０７ａおよびガラス基板Ｓを保持したキャリア１０を起立させる。このとき、ガラス基板Ｓの主面は略鉛直方向に沿った姿勢とする。
次に、図６に示す吸引開始工程Ｓ００５として、制御部１２５からの信号でパーティクル除去機構１２０のエア吸引部１２４を作動させ、大気圧環境での吸引ノズル１２２からのエア吸引を開始する。このとき、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０は、吸引ノズル１２２の近傍である吸引範囲に位置することは必要ないが、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０は、吸引ノズル１２２の近傍に位置することもできる。
次に、図６に示すエアブロー開始工程Ｓ００６として、制御部１２５からの信号でパーティクル除去機構１２０のエア供給部１２３を作動させ、大気圧環境での噴出ノズル１２１からのエアブローを開始する。このとき、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０は、噴出ノズル１２１の近傍である噴出範囲に位置することは必要ないが、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０は、噴出ノズル１２１の近傍に位置することもできる。また、噴出ノズル１２１からのエアブローは吸引ノズル１２２から吸引されている。
次に、図６に示すドアバルブ開工程Ｓ００７として、まず、排気機構１０１ｂ等により、ロード・アンロード室１０１の内部を大気圧として、密閉機構１０１ｖ１（１０１ｖ）を開閉可能とする。
次いで、制御部１２５からの信号で駆動部１０１ｖｐを駆動し、搬入側の密閉機構１０１ｖ１（１０１ｖ）を開状態とする。このとき、噴出ノズル１２１からのエアブローは、密閉機構１０１ｖ１の開いたロード・アンロード室１０１の内部とは逆方向に向けて噴出されているとともに、噴出ノズル１２１からのエアブローは吸引ノズル１２２から吸引されているため、ロード・アンロード室１０１の内部に侵入することがない。
次に、図６に示すキャリア搬入開始工程Ｓ００８として、制御部１２５からの信号で縦型搬送機構１１０を駆動し、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０を、開状態の密閉機構１０１ｖ１に向けて搬送を開始する。すると、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０は、パーティクル除去機構１２０の近接位置を搬送方向に向けて移動する。このとき、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０はガラス基板Ｓの主面に沿って移動する。パーティクル除去機構１２０では、噴出ノズル１２１からのエアブローにより、このエアブローの噴出範囲において、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０に付着しているパーティクルが吹き飛ばされて、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０から除去される。パーティクルを含んだエアは吸引ノズル１２２から吸引される。これにより、パーティクルは周辺に飛散しない。
パーティクル除去機構１２０に対するガラス基板Ｓおよびキャリア１０の搬送位置に応じて、上下方向に並んだ噴出ノズル１２１からのエアブローの噴出領域が、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０を水平方向に走査される。したがって、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０がパーティクル除去機構１２０に近接する横位置を通過して、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０が噴出ノズル１２１からのエアブローの噴出領域を抜けることで、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０の全体および全面でパーティクル除去が完了する。
次に、図６に示すキャリア搬入完了工程Ｓ００９として、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０の全体がロード・アンロード室１０１の内部に収納された状態まで搬送される。ガラス基板Ｓおよびキャリア１０がロード・アンロード室１０１の内部で所定の位置に到達したことを検出機構１０１ａが検出したら、検出機構１０１ａは、検出信号を制御部１２５に出力する。
次に、図６に示すドアバルブ閉工程Ｓ０１０として、検出機構１０１ａの信号を入力された制御部１２５は、駆動部１０１ｖｐへと駆動信号を出力する。この信号により駆動部１０１ｖｐを駆動し、搬入側の密閉機構１０１ｖ１（１０１ｖ）を閉状態とする。このとき、噴出ノズル１２１からのエアブローおよび吸引ノズル１２２からエア吸引は、いずれも持続している。
次に、図６に示すエアブロー停止工程Ｓ０１１として、密閉機構１０１ｖ１（１０１ｖ）の閉塞完了を確認したら、制御部１２５からの信号でパーティクル除去機構１２０のエア供給部１２３の作動を停止させ、大気圧環境での噴出ノズル１２１からのエアブローを停止する。
次に、図６に示す吸引停止工程Ｓ０１２として、エアブローの停止を確認したら、制御部１２５からの信号でパーティクル除去機構１２０のエア吸引部１２４の作動を停止させ、大気圧環境での吸引ノズル１２２からのエア吸引を停止する。
これにより、搬入時のパーティクル除去工程を終了する。
続けて、真空チャンバ内では、密閉機構１０１ｖ１（１０１ｖ）の閉塞完了を確認したら、排気機構１０１ｂによりロード・アンロード室１０１内部を真空引きする。
次いで、制御部１２５は、搬送機構１１１，１１２を駆動して、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０をロード・アンロード室１０１から予備加熱室１０２へと搬送する。このとき、密閉機構１０１ｄを開閉する。
予備加熱室１０２では、ヒータ等の温度調節機構１０２ｃによりガラス基板Ｓを加熱する。所定の温度までガラス基板Ｓが加熱されたことを検出機構１０２ａが検出したら、制御部１２５は、搬送機構１１２，１１３を駆動して、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０を予備加熱室１０２から第１成膜室１０３へと搬送する。このとき、密閉機構１０２ｄを開閉する。
第１成膜室１０３では、所定の真空処理をおこなう。たとえば、プラズマを発生されたスパッタリングによる成膜処理とされる。このとき、排気機構１０３ｂにより第１成膜室１０３を排気するとともに、ガス導入機構１０３ｇから所定の雰囲気ガスを供給する。検出機構１０３ａは、第１成膜室１０３の内部の圧力およびガス組成、基板温度、および、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０の搬送位置を検出する。
また、電源１０３ｐからバッキングプレート（カソード電極）１０３ｃａにスパッタ電圧を印加する。また、マグネトロン磁気回路によりターゲット１０３ｔ上に所定の磁場を形成してもよい。
第１成膜室１０３内でプラズマにより励起されたスパッタガスのイオンが、カソード電極１０３ｃａのターゲット１０３ｔに衝突して成膜材料の粒子を飛び出させる。そして、飛び出した粒子と反応ガスとが結合した後、ガラス基板Ｓに付着することにより、ガラス基板Ｓの表面に所定の層を成膜する。
第２成膜室１０４および第３成膜室１０５においておこなう真空処理も、第１成膜室１０３での真空処理と同様におこなう。なお、第１成膜室１０３、第２成膜室１０４および第３成膜室１０５の間で、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０を搬送するときには、搬送機構１１３～１１５を駆動するとともに、密閉機構１０３ｄ，１０４ｄを開閉する。
第３成膜室１０５においては、搬送機構１１５がトラバース機構として構成されている。搬送機構１１５は、ガラス基板Ｓをターゲット１０５ｔに対向した状態で互いの対向距離を変化する。搬送機構１１５は、ガラス基板Ｓを搬送往路から搬送復路へとトラバースする。
なお、第１成膜室１０３～第３成膜室１０５においては、搬送機構１１５の搬送往路、搬送復路およびトラバース搬送路のいずれの位置でガラス基板Ｓに対する真空処理をおこなってもよい。
基板処理装置１００における成膜等の真空処理が完了したら、縦型搬送機構１１０を駆動して、ロード・アンロード室１０１までガラス基板Ｓおよびキャリア１０を搬送する。
図７は、本実施形態の基板処理方法を示すフローチャートである。
本実施形態の基板処理装置１００における基板処理方法は、図７に示すように、吸引開始工程Ｓ１０１と、エアブロー開始工程Ｓ１０２と、ドアバルブ開工程Ｓ１０３と、キャリア搬出開始工程Ｓ１０４と、キャリア搬出完了工程Ｓ１０５と、ドアバルブ閉工程Ｓ１０６と、エアブロー停止工程Ｓ１０７と、吸引停止工程Ｓ１０８と、キャリア回転倒置工程Ｓ１０９と、基板アンロード工程Ｓ１１０と、基板水平搬送工程Ｓ１１１と、を有する。
本実施形態の基板処理方法では、図７に示す吸引開始工程Ｓ１０１として、制御部１２５からの信号でパーティクル除去機構１２０のエア吸引部１２４を作動させ、大気圧環境での吸引ノズル１２２からのエア吸引を開始する。このとき、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０は、ロード・アンロード室１０１の内部に位置することができる。
次に、図７に示すエアブロー開始工程Ｓ１０２として、制御部１２５からの信号でパーティクル除去機構１２０のエア供給部１２３を作動させ、大気圧環境での噴出ノズル１２１からのエアブローを開始する。このとき、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０は、ロード・アンロード室１０１の内部ことができる。また、噴出ノズル１２１からのエアブローは吸引ノズル１２２から吸引されている。
次に、図７に示すドアバルブ開工程Ｓ１０３として、まず、排気機構１０１ｂ等により、ロード・アンロード室１０１の内部を大気圧として、密閉機構１０１ｖ２（１０１ｖ）を開閉可能とする。
次いで、制御部１２５からの信号で駆動部１０１ｖｐを駆動し、搬出側の密閉機構１０１ｖ２（１０１ｖ）を開状態とする。このとき、噴出ノズル１２１からのエアブローは、密閉機構１０１ｖ１の開いたロード・アンロード室１０１の内部とは逆方向に向けて噴出されているとともに、噴出ノズル１２１からのエアブローは吸引ノズル１２２から吸引されているため、ロード・アンロード室１０１の内部に侵入することがない。
次に、図７に示すキャリア搬出開始工程Ｓ１０４として、制御部１２５からの信号で縦型搬送機構１１０を駆動し、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０を、ロード・アンロード室１０１の内部から開状態の密閉機構１０１ｖ１に向けて搬送を開始する。すると、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０は、密閉機構１０１ｖ１の外側でパーティクル除去機構１２０の近接位置を搬送方向に向けて移動する。このとき、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０はガラス基板Ｓの主面に沿って移動する。パーティクル除去機構１２０では、噴出ノズル１２１からのエアブローにより、このエアブローの噴出範囲において、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０に付着しているパーティクルが吹き飛ばされて、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０から除去される。パーティクルを含んだエアは吸引ノズル１２２から吸引される。これにより、パーティクルは周辺に飛散しない。
パーティクル除去機構１２０に対するガラス基板Ｓおよびキャリア１０の搬送位置に応じて、上下方向に並んだ噴出ノズル１２１からのエアブローの噴出領域が、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０を水平方向に走査される。したがって、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０がパーティクル除去機構１２０に近接する横位置を通過して、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０が噴出ノズル１２１からのエアブローの噴出領域を抜けることで、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０の全体および全面でパーティクル除去が完了する。
これにより、成膜工程等で付着したパーティクルをガラス基板Ｓおよびキャリア１０から除去することができる。
次に、図７に示すキャリア搬出完了工程Ｓ１０５として、縦型搬送機構１１０を駆動して、ロード・アンロード室１０１から外部の縦横姿勢変位部１０７に収納された状態まで、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０の全体が搬送される。搬送機構１１７が、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０が縦横姿勢変位部１０７で所定の位置に到達したら、搬送機構１１７は、搬送を完了した信号を制御部１２５に出力する。
次に、図７に示すドアバルブ閉工程Ｓ１０６として、搬送機構１１７の信号を入力された制御部１２５は、駆動部１０１ｖｐへと駆動信号を出力する。この信号により駆動部１０１ｖｐを駆動し、搬出側の密閉機構１０１ｖ２（１０１ｖ）を閉状態とする。このとき、噴出ノズル１２１からのエアブローおよび吸引ノズル１２２からエア吸引は、いずれも持続している。
次に、図７に示すエアブロー停止工程Ｓ１０７として、密閉機構１０１ｖ２（１０１ｖ）の閉塞完了を確認したら、制御部１２５からの信号でパーティクル除去機構１２０のエア供給部１２３の作動を停止させ、大気圧環境での噴出ノズル１２１からのエアブローを停止する。
次に、図７に示す吸引停止工程Ｓ１０８として、エアブローの停止を確認したら、制御部１２５からの信号でパーティクル除去機構１２０のエア吸引部１２４の作動を停止させ、大気圧環境での吸引ノズル１２２からのエア吸引を停止する。
次に、図７に示すキャリア回転倒置工程Ｓ１０９として、搬送機構１１７を駆動して、回転軸１０７ｂのまわりに支持部１０７ａを回転し、支持部１０７ａおよびガラス基板Ｓを保持したキャリア１０を水平位置まで倒置させる。このとき、ガラス基板Ｓの主面は略水平方向に沿った姿勢とする。
次に、図７に示す基板アンロード工程Ｓ１１０として、キャリア回転倒置工程Ｓ１０９で水平位置にセットしたキャリア１０からガラス基板Ｓをアンロードする。この際、キャリアフレーム１０ａと基板受けフレーム１０ｂとを離間させた後、例えばロボットアーム（図示略）によってガラス基板Ｓを吸着保持してキャリア１０から離すことで、アンロード状態とする。
次に、図７に示す基板水平搬送工程Ｓ１１１として、成膜等の真空処理の終わったガラス基板Ｓを、縦横姿勢変位部１０７から外部へ搬送する。このとき、ガラス基板Ｓは、大気圧環境での搬送を行う大気搬送コンベアにより、主面が略水平な水平搬送される。
上記により、基板処理装置１００での真空処理を終了する。
本実施形態の基板処理装置１００においては、パーティクル除去機構１２０により、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０の表面からパーティクルを除去することができる。ここで、元来、基板処理装置１００に設けられていた縦型搬送機構１１０によってガラス基板Ｓおよびキャリア１０を搬送するだけで、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０の全体で、パーティクル除去機構１２０によるエアブローを走査させることができる。
これにより、成膜等の真空処理前に、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０に付着したパーティクルを除去した状態で、真空チャンバ１０１～１０５に搬入することが可能となる。あるいは、成膜等の真空処理において、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０に付着したパーティクルを除去した状態で、真空チャンバ１０１から搬出することが可能となる。したがって、後工程におけるパーティクルの影響を低減して、真空処理を用いたガラス基板Ｓでの製造特性の低下を防止し、製造効率を向上することが可能となる。
以下、本発明に係る基板処理装置、基板処理方法の第２実施形態を、図面に基づいて説明する。
図８は、本実施形態の基板処理装置におけるパーティクル除去機構を示す上面模式図であり、本実施形態において、上述した第１実施形態と異なるのは、第２噴出ノズルに関する点であり、これ以外の上述した第１実施形態と対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。なお、図８においては、図示を省略した構成もある。
本実施形態におけるパーティクル除去機構１２０は、図８に示すように、第２噴出ノズル１２１ａを有する。第２噴出ノズル１２１ａは、第２エア供給部１２３ａに接続される。なお、第２エア供給部１２３ａをエア供給部１２３と共通として、第２噴出ノズル１２１ａは、エア供給部１２３に接続されてもよい。
第２噴出ノズル１２１ａは、吸引ノズル１２２に対して、水平方向である搬送方向に対して噴出ノズル１２１とは反対側に設けられる。第２噴出ノズル１２１ａは、噴出ノズル１２１と同様に、上下方向に複数配置される。第２噴出ノズル１２１ａの噴出方向は、吸引ノズル１２２に向かうとともに、ガラス基板Ｓの主面に向かう方向とされる。
第２噴出ノズル１２１ａの噴出方向は、噴出ノズル１２１と同様に、ガラス基板Ｓの主面に対して所定の角度を有する。たとえば、第２噴出ノズル１２１ａの噴出方向は、ガラス基板Ｓの主面の法線に対して所定の角度θを有する。噴第２噴出ノズル１２１ａの噴出方向は、略水平方向とすることができる。第２噴出ノズル１２１ａの噴出方向は、略水平方向よりも上向きに傾斜した方向とすることができる。第２噴出ノズル１２１ａの噴出方向は、略水平方向よりも下向きに傾斜した方向とすることができる。
複数の第２噴出ノズル１２１ａの噴出方向は、噴出ノズル１２１と同様に、いずれも平行に設定することができる。あるいは、複数の第２噴出ノズル１２１ａの噴出方向は、互いに平行ではない配置を有するように設定することができる。複数の第２噴出ノズル１２１ａのエア噴出量が、上下方向で均等になるように設定することができる。複数の第２噴出ノズル１２１ａのエア噴出量が、上下方向で均等ではない部分を有するように設定することができる。
複数の第２噴出ノズル１２１ａの上下方向における配置範囲は、噴出ノズル１２１と同様に、縦型搬送機構１１０により搬送されるキャリア１０およびガラス基板Ｓの上端から下端まで含んで噴射可能な範囲とすることができる。複数の第２噴出ノズル１２１ａの上下方向における配置範囲は、縦型搬送機構１１０により搬送されるキャリア１０およびガラス基板Ｓの上端よりも上方にはみ出すことができ、同様に、キャリア１０およびガラス基板Ｓの下端よりも下方にはみ出して噴射可能な範囲とすることができる。
上下方向において複数の第２噴出ノズル１２１ａは、噴出ノズル１２１と同様に、均等に配置されることができる。上下方向において第２噴出ノズル１２１ａは均等ではない配置を有することができる。たとえは、縦型搬送機構１１０により搬送されるキャリア１０およびガラス基板Ｓの下端に近接する範囲では上端に近接する範囲に比べて、上下方向単位長さ当たりにおける第２噴出ノズル１２１ａの配置個数を多く設定することができる。
本実施形態におけるパーティクル除去機構１２０は、第２噴出ノズル１２１ａから噴出されるエアブローをエアカーテンとすることができる。これにより、噴出ノズル１２１から噴出されるエアブローが搬送方向で吸引ノズル１２２を越えてしまった場合でも、吸引ノズル１２２よりも搬送方向で噴出ノズル１２１と反対側の位置で遮断することができる。これにより、噴出ノズル１２１から噴出されるエアブローが確実に吸引ノズル１２２に吸引されるようにすることができる。
以下、本発明に係る基板処理装置、基板処理方法の第３実施形態を、図面に基づいて説明する。
図９は、本実施形態の基板処理装置におけるパーティクル除去機構を示す上面模式図であり、本実施形態において、上述した第１および第２実施形態と異なるのは、除電機構に関する点であり、これ以外の上述した第１および第２実施形態と対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。なお、図９においては、図示を省略した構成もある。
本実施形態のパーティクル除去機構１２０においては、図９に示すように、除電機構１３０を備える。
除電機構１３０は、パーティクルの電荷を中和することでパーティクル除去効果を向上することも含むことができる。除電機構１３０は、イオナイザーによる除電、イオナイザーによる噴出ノズル１２１からのエアを用いた除電、マイクロ波照射による除電等によって、パーティクルの電荷を中和する構成、あるいは、キャリア１０及び／又はガラス基板Ｓの電荷を中和する構成とすることができる。
本実施形態におけるパーティクル除去機構１２０は、除電機構１３０によりガラス基板Ｓおよびキャリア１０に付着したパーティクルの除去効果を向上することができる。
また、除電機構１３０に加えて、あるいは、除電機構１３０に変えて、ガラス基板Ｓおよびキャリア１０に超音波を照射して、パーティクルの除去効果を向上することができる。
さらに、本発明においては、上述した各実施形態において、個々の構成を任意に選択しそれぞれ組み合わせて実施することもできる。
１０…キャリア
１００…基板処理装置
１０１…ロード・アンロード室（真空チャンバ）
１０１ｖ，１０１ｖ１，１０１ｖ２…密閉機構
１０２…予備加熱室（真空チャンバ）
１０３…第１成膜室（真空チャンバ）
１０４…第２成膜室（真空チャンバ）
１０５…第３成膜室（真空チャンバ）
１０７…縦横姿勢変位部
１１０…縦型搬送機構
１１１～１１５，１１７…搬送機構
１２０…パーティクル除去機構
１２１…噴出ノズル
１２１ａ…第２噴出ノズル
１２２…吸引ノズル
１２３…エア供給部
１２３ａ…第２エア供給部
１２４…エア吸引部
１２５…制御部
１３０…除電機構

Claims (8)

  1. キャリアに保持された基板に真空処理を施す真空チャンバと、
    前記基板および前記キャリアを立てて搬送する縦型搬送機構と、
    前記キャリアおよび前記基板に付着したパーティクルを除去するパーティクル除去機構と、
    を有し、
    前記パーティクル除去機構は、
    前記縦型搬送機構により搬送される前記キャリアおよび前記基板に向けてエアを噴出する噴出ノズルと、
    前記キャリアおよび前記基板に噴出されたエアを吸引する吸引ノズルと、
    を備える、
    ことを特徴とする基板処理装置。
  2. 前記パーティクル除去機構は、前記真空チャンバに搬入するか前記真空チャンバから搬出する前記キャリアおよび前記基板のパーティクルを除去する、
    ことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
  3. 前記パーティクル除去機構は、前記真空チャンバの密閉機構より外部に配置され、
    前記密閉機構の開閉に連動して駆動される、
    ことを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
  4. 前記パーティクル除去機構は、除電機構を有する、
    ことを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の基板処理装置。
  5. 真空チャンバの内部でキャリアに保持された基板に真空処理を施す方法であって、
    前記真空チャンバの内部で前記キャリアに保持された前記基板に真空処理を施す真空処理工程と、
    縦型搬送機構により前記基板および前記キャリアを立てて搬送する搬送工程と、
    パーティクル除去機構により前記キャリアおよび前記基板に付着したパーティクルを除去するパーティクル除去工程と、
    を有し、
    前記パーティクル除去工程は、
    前記縦型搬送機構により搬送される前記キャリアおよび前記基板に向けて噴出ノズルからエアを噴出するとともに、
    吸引ノズルによって前記キャリアおよび前記基板に噴出されたエアを吸引する、
    ことを特徴とする基板処理方法。
  6. 前記パーティクル除去工程は、
    前記搬送工程において前記真空チャンバに搬入するか前記真空チャンバから搬出する前記キャリアおよび前記基板のパーティクルを除去する、
    ことを特徴とする請求項５記載の基板処理方法。
  7. 前記パーティクル除去工程では、前記真空チャンバの密閉機構より外部において、前記密閉機構の開閉に連動して前記パーティクル除去機構を駆動する、
    ことを特徴とする請求項５または６記載の基板処理方法。
  8. 前記パーティクル除去工程では、除電機構により除電をおこなう、
    ことを特徴とする請求項５から７のいずれか記載の基板処理方法。
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