JP3737570B2 - 基板処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶用ガラス基板，半導体ウエハ等（以下「基板」という）の基板処理において立ち上げ調整時あるいはクリーニング時などにおいてダミー基板を取り扱う基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板に対して各種の処理を行う前に処理チャンバは、内部のクリーニングと、装置の予備加熱などの立ち上げ調整とを行わなければならない。さらに、ロット生産の実行中に、処理チャンバ内をクリーニングしなければならない場合がある。これらのクリーニング時や立ち上げ調整時に使用する基板を、「ダミー基板」という。
【０００３】
従来より基板をロードロック室と、ロードロック室から基板を処理チャンバに搬送するためのトランスファチャンバと、各種処理を行うための処理チャンバとが設けられたクラスタ型の基板処理装置が知られている。
【０００４】
そして、図１１に示すように、ロードロック室ＬＬのカセットステージ１０１の下にダミー基板収納室１０２が設けられている。このような構成において、実際にダミー基板収納室１０２に収納されているダミー基板ＤＷを用いて処理チャンバのクリーニングや立ち上げ調整を行う際は、真空エレベータ１０３を駆動し、基板入出口１０５の高さにダミー基板収納室１０２の高さを合わせる。そして、トランスファチャンバの搬送アームがダミー基板ＤＷを取り出し、処理チャンバ内にダミー基板ＤＷを搬送する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のダミー基板ＤＷの処理方法は、ロードロック室ＬＬの真空エレベータ１０３の送り距離をカセットＣにアクセスできる長さ以上にしなければならないので、ロードロック室ＬＬが大きくなり、室内を真空に保つための排気系の負荷が増えると共に、ロードロック室内を真空状態にしたり、大気圧状態にするための時間（ベント時間）が長くなるという問題がある。
【０００６】
また、真空状態にする必要がない場合においても、上記のようにカセットステージの下にダミー基板収納室が設けられているような構成であると、一般的に上下駆動機構の送り距離をカセットにアクセスできる長さ以上にする必要があるため、装置が大きくなるという問題がある。
【０００７】
この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、ダミー基板の使用に関して、受け渡し室を大きくすることのない基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、外部との間で基板の受け渡しを行う受け渡し室と、前記基板に対して処理を施す処理室とが前記基板の搬送室の周囲に配置され、前記搬送室は、前記基板を搬送するための搬送手段を備え、前記処理室と前記受け渡し室とに対する前記基板の搬送が前記搬送室を介して行われる基板処理装置において、前記搬送室に接合してダミー基板を収納するためのダミー基板収納室と、前記搬送手段を駆動制御することによって、前記基板を前記ダミー基板収納室に搬送させる基板待機搬送制御手段とをさらに備え、前記ダミー基板収納室は、前記ダミー基板または前記基板を複数枚収納するために複数の棚を備え、前記ダミー基板収納室において、前記ダミー基板は収納位置が変化することなく、一定の場所に固定されるように収納されており、前記ダミー基板収納室は、外部の雰囲気と前記搬送室の内部雰囲気とが略同一でない場合は、外部との間の直接的な前記ダミー基板または前記基板の受け渡しが構造的に禁止されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、外部との間で基板の受け渡しを行う受け渡し室と、前記基板に対して処理を施す処理室とが前記基板の搬送室の周囲に配置され、前記処理室と前記受け渡し室とに対する前記基板の搬送が前記搬送室を介して行われる基板処理装置において、前記搬送室に接合してダミー基板を収納するためのダミー基板収納室をさらに備え、前記搬送室は、前記処理室、前記受け渡し室および前記ダミー基板収納室の間で前記基板および前記ダミー基板を搬送するための搬送手段を備え、前記搬送手段を駆動制御することによって、前記基板を前記ダミー基板収納室に搬送させる基板待機搬送制御手段をさらに備え、前記ダミー基板収納室は、前記ダミー基板または前記基板を複数枚収納するために複数の棚を備え、前記ダミー基板収納室において、前記ダミー基板は収納位置が変化することなく、一定の場所に固定されるように収納されており、前記ダミー基板収納室の内部雰囲気と前記搬送室の内部雰囲気とが常に略同一とされていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、前記ダミー基板収納室と床面との間に、作業空間が設けられていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、前記ダミー基板収納室は、前記搬送室に固着されており、前記基板処理装置が設置される床面から浮いた状態であることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置において、前記処理室のクリーニングまたは立ち上げ調整を行う際に、前記搬送手段を駆動制御することによって、前記ダミー基板収納室に収納されている前記ダミー基板を取り出し、前記処理室に搬送させるダミー基板搬送制御手段をさらに備えることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置において、前記ダミー基板搬送制御手段による駆動制御に先立って、前記搬送手段を駆動制御することにより、前記ダミー基板を前記受け渡し室から前記搬送室を介して前記ダミー基板収納室に収納させるダミー基板準備搬送制御手段をさらに備える。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、外部との間で基板の受け渡しを行う受け渡し室と、前記基板に対して処理を施す処理室とが前記基板の搬送室の周囲に配置され、前記搬送室は、前記基板を搬送するための搬送手段を備え、前記搬送手段による前記処理室と前記受け渡し室とに対する前記基板の搬送を制御する制御手段を有する基板処理装置において、前記搬送室に接合してダミー基板を収納するためのダミー基板収納室と、前記搬送手段を駆動制御することによって、前記基板を前記ダミー基板収納室に搬送させる基板待機搬送制御手段と、前記処理室のクリーニングまたは立ち上げ調整を行う際に、前記搬送手段を駆動制御することによって、前記ダミー基板収納室に収納されている前記ダミー基板を取り出し、前記処理室に搬送させるダミー基板搬送制御手段と、前記ダミー基板搬送制御手段による駆動制御に先立って、前記搬送手段を駆動制御することにより、前記ダミー基板を前記受け渡し室から前記搬送室を介して前記ダミー基板収納室に収納させるダミー基板準備搬送制御手段とをさらに備え、前記ダミー基板収納室は、外部の雰囲気と前記搬送室の内部雰囲気とが略同一でない場合は、外部との間の直接的な前記ダミー基板または前記基板の受け渡しが構造的に禁止されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
＜装置の全体構成＞
図１は、この発明の実施の形態の基板処理装置の全体構成図である。図に示すように、この基板処理装置は、内部に基板搬送機構を有するトランスファチャンバＴＣの周囲に第１のロードロック室ＬＬ１，第２のロードロック室ＬＬ２，第１の処理チャンバＰＣ１，第２の処理チャンバＰＣ２，第３の処理チャンバＰＣ３，およびダミー基板または基板を複数枚収容することができるシェルフチャンバ（ダミー基板収納室）ＳＣが放射状に設けられたクラスタ型の基板処理装置であり、各部に接続された制御部によるタイミング制御によって、トランスファチャンバＴＣを介してロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２から順に第１の処理チャンバＰＣ１から第３の処理チャンバＰＣ３において処理対象である複数の基板を枚葉式に搬送しながら熱処理等を行い、全処理が終了した基板をロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２内のカセットに収納するように構成されている。そして、シェルフチャンバＳＣには、各処理チャンバＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３のクリーニングまたは立ち上げ調整を行うためのダミー基板や処理対象の基板を収納することができる。
【００１４】
図に示すように、トランスファチャンバＴＣとロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２との間には、遮蔽扉１３が設けられている。また、同様にトランスファチャンバＴＣと各処理チャンバＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３との間にも遮蔽扉１３が設けられている。これに対して、シェルフチャンバＳＣとトランスファチャンバＴＣとの間には、遮蔽扉は設けられていない。
【００１５】
遮蔽扉１３は、ロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２と、各処理チャンバＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３と、トランスファチャンバＴＣとのそれぞれの内部雰囲気を独立に制御する必要があるために設けられている。そして、トランスファチャンバＴＣ内部は、常に真空状態を保持し続けるように構成されている。そして、シェルフチャンバＳＣはダミー基板や基板を収納しておくためのチャンバであるため、当該シェルフチャンバＳＣ内においては、ダミー基板または基板に対して、何も処理を施さない。したがって、シェルフチャンバＳＣ内は、常に真空状態で良いため、トランスファチャンバＴＣ内と同じ雰囲気で良い。このような理由により、シェルフチャンバＳＣとトランスファチャンバＴＣとの間には、遮蔽扉は設けられていない。これによりシェルフチャンバＳＣを真空状態にするための機構を設ける必要が無くなる。
【００１６】
このような基板処理装置において、各処理チャンバＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３の立ち上げを行う際には、予備加熱などの立ち上げ調整を行う必要があるため、トランスファチャンバＴＣの搬送アームは、シェルフチャンバＳＣからダミー基板を取り出し、各処理チャンバＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３に搬送する。各処理チャンバＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３においては、ダミー基板を使用してチャンバ内の立ち上げ調整を行う。そして、この調整が終了すると、トランスファチャンバＴＣの搬送アームは、各処理チャンバからダミー基板を取り出し、再びシェルフチャンバＳＣに格納する。なお、各処理チャンバ内をクリーニングする際も、同様にダミー基板を使用して行われる。
【００１７】
ここでシェルフチャンバＳＣには、ダミー基板または基板を複数枚収容することができるように、複数の棚が形成されている。図２は、シェルフチャンバＳＣの内部に形成された基板収容用の棚を示す図である。図２（ａ）は４つの棚Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が形成されている状態を示す斜視図である。このようにダミー基板または基板を複数枚収容することができるため、ダミー基板を複数枚収納できると共に、処理チャンバのトラブル発生時や処理チャンバの処理速度の遅い時などに処理対象の基板の一時待機場所として使用できる。棚は、ダミー基板ＤＷの外形に沿う形状をしている。１つの棚には１枚のダミー基板ＤＷが収納可能である。ここで、ダミー基板ＤＷの外形および大きさは、基板と略等しい形状である。
【００１８】
そして、図２（ｂ）は、棚Ｔ１が１枚のダミー基板ＤＷを収納している状態を示す図である。図に示すように、ダミー基板ＤＷは、棚Ｔ１の凹部Ｇに納められ、振動などにより、収納位置が変化せず、常に一定の場所に固定されるように構成されている。なお、当該シェルフチャンバＳＣには、ダミー基板だけでなく、処理対象である基板も収納することが可能である。そして、シェルフチャンバＳＣに収容することができる基板の枚数は、トランスファチャンバＴＣの搬送アームのＺ軸方向の移動可能距離によって決まる。
【００１９】
図３は、この発明の基板処理装置の側面図である。図３において、第１，２，３の処理チャンバＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３は、図示していない。図に示すように、ロードロック室ＬＬとトランスファチャンバＴＣが床面ＦＬに設置されているのに対して、シェルフチャンバＳＣは、トランスファチャンバＴＣに固着されており、床面ＦＬから浮いた状態となっている。これは、トランスファチャンバＴＣなどのメンテナンスを行う際にシェルフチャンバＳＣの下方に作業者が入り込んで作業が行えるためである。
【００２０】
つぎに、ロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２について説明する。図１に示すように、通常クラスタ型の基板処理装置には、ロードロック室が２つ備えられている。このうち一方は、未処理の基板を処理チャンバに導くためのローダとして利用され、他方は、処理済み基板を収納するためのアンローダとして利用される。
【００２１】
図４は、ロードロック室ＬＬ（ＬＬ１，ＬＬ２）の側面断面図である。ロードロック室ＬＬは、カセットＣを保持するカセット保持部４０を真空エレベータ３０上に備えている。したがって、真空エレベータ３０を駆動することによってカセット保持部４０をＺ軸に沿って昇降させることができ、その結果カセットＣが昇降する。先述のように、この基板処理装置にはダミー基板を収納することができるシェルフチャンバＳＣを備えており、ロードロック室ＬＬには、ダミー基板を収納しておく必要がない。したがって、真空エレベータ３０の駆動範囲は、カセットＣ内の基板Ｗに対して、トランスファチャンバＴＣ内の基板搬送機構がアクセスできる程度で良い。すなわち、従来に比べると真空エレベータ３０の送り距離を短くすることができる。
【００２２】
また、ロードロック室ＬＬの筐体１０には、カセットＣ搬入用の開口部１０ａと、基板Ｗの受け渡し用の開口部１０ｃを有している。そして、これらの開口部１０ａ，１０ｃには、それぞれ密閉型の遮蔽扉１２，１３が設けられている。そしてこれらの遮蔽扉１２，１３を閉じると、ロードロック室ＬＬ内部は完全に外部雰囲気を遮断することができる。
【００２３】
そしてさらに、ロードロック室ＬＬの上部にガス供給用の給気口１０ｂと、下部に内部雰囲気の排気用の排気口１０ｄが設けられている。そして上部の給気口１０ｂにはバルブ１４ａを備えた給気管１４ｂが設けられており、さらに内部底面の排気口１０ｄにはバルブ１５ａを備えた排気管１５ｂが設けられており、内部の雰囲気を排出するように構成されている。
【００２４】
つぎに、トランスファチャンバＴＣの構成について説明する。図５はトランスファチャンバＴＣの側面断面図である。このトランスファチャンバＴＣの筐体１１は六角柱状（図１参照）をなしており、６つの各側面には各チャンバに通じる基板の受け渡し用の開口部（図５には開口部１１ａ，１１ｃのみ表示）が設けられている。そして、これらの開口部のうちシェルフチャンバＳＣに接合している側面の開口部を除いて、すべての側面の開口部には他のチャンバの雰囲気を遮断するための遮蔽扉１３が設けられている。さらに上面にガス供給用の給気口１１ｂと内部雰囲気の排出用の排気口１１ｄが設けられている。なお、トランスファチャンバＴＣの形状は六角柱状であることに限定されるものではなく、一般的に多角柱状であってよい。
【００２５】
また、このトランスファチャンバＴＣ内部の中央部には、基板搬送機構２０が設けられている。基板搬送機構２０は底部に固定された基台２１上に機構支持部２２が設けられており、さらに機構支持部２２の内部にはＺ軸方向に伸縮する鉛直駆動部２３が設けられている。この鉛直駆動部２３は昇降自在に設けられており、上昇すると機構支持部２２の上面の開口部から上方に突出し、逆に降下すると機構支持部２２の内部に収納される。さらに、この鉛直駆動部２３の上面には水平方向に伸びる第１アーム２４の一方端が回動軸Ａ１の周りに回動自在に取り付けられている。また、第１アーム２４の他方端に第２アーム２５の一方端が、また第２アーム２５の他方端に第３アーム２６の一方端が、それぞれ回動軸Ａ２，Ａ３を中心として回動自在となっており、図示しない内蔵のモータの回転により各アームがそれぞれ回動し、任意の角度をとることが可能となっている。そして第３アーム２６の他方端において、基板を保持することができるようになっている。なお、第１アーム２４，第２アーム２５，第３アーム２６によって基板の搬送アーム２７が実現されている。
【００２６】
そしてさらに、トランスファチャンバＴＣの上部にガス供給用の給気口１１ｂと、下部に内部雰囲気の排気用の排気口１１ｄが設けられている。そして上部の給気口１１ｂにはバルブ１６ａを備えた給気管１６ｂが設けられており、さらに内部底面の排気口１１ｄにはバルブ１７ａを備えた排気管１７ｂが設けられており、内部の雰囲気を排出するように構成されている。
【００２７】
＜処理シーケンス＞
この発明の基板処理装置におけるダミー基板または基板の搬送は、図６に示すような制御構成によって制御されている。図６に示すように、ロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２と処理チャンバＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３とトランスファチャンバＴＣとはそれぞれコントローラ５０に接続されている。そしてコントローラ５０には、ＣＲＴディスプレイなどの表示装置５１とキーボードなどの操作入力装置５２が接続されている。このような構成においてコントローラ５０は、ＣＰＵやメモリを有しており、メモリ内に記憶されているプログラムに従ってトランスファチャンバＴＣ内の基板搬送機構を駆動制御し、ロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２と処理チャンバＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３に対してダミー基板や基板の搬送を行う。
【００２８】
そしてオペレータが表示装置５１を見ながら操作入力装置５２よりコマンドを入力することにより、ダミー基板や基板などの搬送手順を設定する。コントローラ５０は設定された搬送手順を記憶し、この搬送手順に適合する処理シーケンスを実行する。なお、この処理シーケンスにおいてコントローラ５０は、基板処理装置の全体を統括的に制御する。
【００２９】
この発明の基板処理装置におけるダミー基板の処理シーケンスについて説明する。図７乃至図９は、この発明の処理シーケンスを示すフローチャートである。
【００３０】
まず、この発明の基板処理装置において、ダミー基板をシェルフチャンバ内に納める場合の搬送手順の制御について説明する。図７に示すように、最初にロードロック室のカセット保持部にダミー基板が入れられたカセットを載置する（ステップＳ１）。そしてその後ロードロック室のカセット搬入用の開口部に設けられた遮蔽扉を閉じる。この状態でロードロック室内部は、外部から遮蔽された状態になる。そして、ロードロック室内を真空状態にする（ステップＳ２）。そしてあらかじめ真空状態となっているトランスファチャンバ内と同程度の真空状態となると、基板の受け渡し用の開口部に設けられた遮蔽扉を開き、ロードロック室とトランスファチャンバとの間で基板の受け渡しができるようにする。そして、トランスファチャンバの搬送アームがロードロック室内にセットされたカセットからダミー基板を取り出し、シェルフチャンバ内に納める（ステップＳ３）。なお、カセットにダミー基板が複数枚収納されている場合は、そのすべてをシェルフチャンバ内に納めるまで搬送動作は繰り返される。ここで、先にも説明したように、シェルフチャンバとトランスファチャンバとの間には遮蔽扉が存在しないため、シェルフチャンバ内は、トランスファチャンバ内と同じ雰囲気（真空状態）になっている。
【００３１】
すべてのダミー基板がシェルフチャンバ内に収まると、ロードロック室とトランスファチャンバとの間の遮蔽扉が閉まり、ロードロック室内を再び大気圧に戻す（ステップＳ４）。その後、空になったカセットをロードロック室内から取り出し、処理対象である基板が納められたカセットをロードロック室内のカセット保持部に載置し、基板の処理準備を整える（ステップＳ５）。
【００３２】
この処理を予め行っておくことによって、基板の処理の途中に調整やクリーニングが必要となるような場合に、ロードロック室には特別な動作は発生しないため、処理の効率化につながる。
【００３３】
つぎに、処理チャンバに何らかのトラブルが発生した場合の搬送手順の制御について、図８を参照して説明する。まず、トラブルの発生時に搬送アームが処理対象の基板を搬送中か否かを判断する（ステップＳ１１）。基板の搬送中であれば、搬送アーム上の基板をシェルフチャンバ内の空いている棚に納める（ステップＳ１２）。搬送アームが基板の搬送を行っていない場合には、搬送アーム上に基板が存在しないため、処理をステップＳ１３に移す。ステップＳ１３では、実際に作業者がトラブルの発生した処理チャンバに対して、トラブル対応処理を施す。処理チャンバのトラブルが解決すると再び処理チャンバを立ち上げるために、立ち上げ調整を行う必要がある。したがって、搬送アームは、シェルフチャンバに納められているダミー基板をプロセスチャンバ内に搬送する（ステップＳ１４）。そして処理チャンバでは、ダミー基板を用いて立ち上げ調整を行う（ステップＳ１５）。そして処理チャンバの立ち上げ調整が終了すると、搬送アームが処理チャンバ内からダミー基板を取り出し、シェルフチャンバの棚に収納（ステップＳ１６）して処理は終了する。
【００３４】
また、処理対象の基板の処理中に処理チャンバ内をクリーニングする必要がある場合の搬送手順の制御について、図９を参照して説明する。まず、トランスファチャンバの搬送アームに処理対象の基板が載っているか否かを判断する（ステップＳ２１）。ここで搬送アーム上に基板が存在する場合は、搬送アーム上の基板をシェルフチャンバの空いている棚に納める（ステップＳ２２）。また、ステップＳ２１において搬送アーム上に基板が存在しなかった場合には、処理をステップＳ２３に移す。そして、搬送アームがシェルフチャンバ内のダミー基板を取り出し、クリーニングを必要としている処理チャンバ内に搬送する（ステップＳ２３）。そして処理チャンバにダミー基板が納められると、処理チャンバとトランスファチャンバとの間の遮蔽扉を閉じ、処理チャンバ内のクリーニングを行う（ステップＳ２４）。クリーニングが終了すると、再び遮蔽扉を開き、搬送アームが処理チャンバ内からダミー基板を取り出し、シェルフチャンバ内の棚に収納する（ステップＳ２５）。これで処理は終了する。
【００３５】
このように、ダミー基板を使用して処理チャンバの立ち上げ調整やクリーニングを行う際には、ダミー基板をシェルフチャンバから取り出すことができるため、ロードロック室はこの動作に関係しない。したがって、ロードロック室の真空エレベータの動作や、真空状態や大気圧状態への変更のための時間が省略でき、処理が効率化できると共に、ロードロック室の真空エレベータの送り距離を短くすることができ、装置の大型化を防ぐことが可能である。
【００３６】
＜変形例＞
これまで説明した装置構成を利用することによって、クラスタ型の基板処理装置に枚葉式の処理チャンバと、複数枚の基板を同時に処理するバッチ式の処理チャンバを統合さることが可能になる。これについて以下に説明する。
【００３７】
図１０は、この発明の基板処理装置の変形例を示す図である。図に示すように、シェルフチャンバＳＣの一方は、トランスファチャンバＴＣに接続されており、他方は、絶縁バルブＩＶを介してバッチ式処理チャンバＢＰＣに接続されている。すなわち、シェルフチャンバＳＣにはトランスファチャンバＴＣ側とバッチ式処理チャンバＢＰＣ側との両方に開口部を有しており、基板を２方向から搬送することが可能である。このような構成において、バッチ式処理チャンバＢＰＣは複数枚の基板を同時に処理することができる処理チャンバであるにも関わらず、その他の処理チャンバＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３は枚葉式の処理チャンバであり、さらに、トランスファチャンバＴＣ内の基板搬送機構も基板を枚葉式で搬送するものである。したがって、シェルフチャンバＳＣは、枚葉式で搬送されてくる基板をバッチ式処理チャンバＢＰＣに搬送する前の待機場所として利用される。例えば、バッチ式処理チャンバＢＰＣが一度に２０枚の基板を処理することが可能である場合には、シェルフチャンバＳＣ内にトランスファチャンバＴＣから枚葉式に搬送されてくる基板が２０枚になるまで待機させ、その後シェルフチャンバＳＣ内に待機していた２０枚の基板をバッチ式処理チャンバＢＰＣに渡す。
【００３８】
そしてこのような構成においては、バッチ式処理チャンバＢＰＣが常圧処理である場合と真空処理である場合があるが、どちらの場合でも枚葉式処理側とバッチ式処理側との雰囲気分離の必要性からシェルフチャンバＳＣとバッチ式処理チャンバＢＰＣとの間、またはトランスファチャンバＴＣとシェルフチャンバＳＣとの間に絶縁バルブＩＶを設ける必要がある。
【００３９】
そしてシェルフチャンバＳＣに待機させる基板枚数が多いために、トランスファチャンバＴＣの基板搬送機構のＺ軸方向の駆動可能範囲内ですべての基板をシェルフチャンバＳＣに納めることができない場合には、シェルフチャンバＳＣ内に真空エレベータを設けることによって、この問題を解消することができる。
【００４０】
さらに、シェルフチャンバＳＣには必要に応じて、他のチャンバとは独立した排気機構および給気機構を備えても良い。
【００４１】
以上これまで説明した基板処理装置は、真空状態においてダミー基板または基板を搬送する装置であった。しかし、この発明の目的は、ダミー基板の使用に関して、受け渡し室を大きくすることのない基板処理装置を提供することであるため、常圧においてダミー基板または基板を搬送する装置にも適用可能である。シェルフチャンバにダミー基板や基板を収納することは常圧において処理される基板処理装置にも適用することができ、これによってロードロック室のカセットを昇降駆動する機構部の可動範囲を小さくすることが可能であり、これによって受け渡し室を大きくする必要がなくなる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、ダミー基板を収納するためのダミー基板収納室が設けられているため、必要なときに速やかにダミー基板を処理室に搬送することができると共に、受け渡し室を大きくする必要がない。
また、請求項１および７に記載の発明によれば、ダミー基板収納室は、外部の雰囲気と前記搬送室の内部雰囲気とが略同一でない場合は、外部との間の直接的なダミー基板および基板の受け渡しが構造的に禁止されていることにより、ダミー基板収納室には遮蔽扉や排気機構を設ける必要がない。すなわち、基板を外部と出し入れする際に、基板処理装置の内部空間のうち、ダミー基板が収納される空間分だけ雰囲気調整の必要な空間が減少する。
【００４３】
さらに、ダミー基板収納室は、ダミー基板または基板を複数枚収納するために複数の棚を備えるため、ダミー基板を複数枚収納できる。
また、請求項１，２および７に記載の発明によれば、ダミー基板収納室を、例えば、処理室のトラブル発生時や処理室の処理速度の遅い時などに処理対象の基板の一時待機場所として使用できる。
請求項２に記載の発明によれば、ダミー基板収納室の内部雰囲気と前記搬送室の内部雰囲気とが常に略同一とされていることにより、搬送室とダミー基板収納室との間に遮蔽扉を設ける必要がない。
【００４４】
請求項３に記載の発明によれば、ダミー基板収納室と床面との間に、作業空間が設けられているため、ダミー基板収納室の下方に作業者が入り込んで作業を行うことができる。
請求項４に記載の発明によれば、ダミー基板収納室は、搬送室に固着されており、基板処理装置が設置される床面から浮いた状態であるため、例えば、ダミー基板収納室の下方に作業者が入り込んで作業を行うことができる。
【００４５】
請求項５および７に記載の発明によれば、処理室のクリーニングまたは立ち上げ調整を行う際に、ダミー基板収納室に収納されているダミー基板を取り出し、処理室に搬送するため、従来のように処理室へのダミー基板の搬送の際に受け渡し室での操作を必要としない。このため、そのような操作のための機構的要請から受け渡し室が大型化することはなく、ダミー基板の取り出しに付随して受け渡し室での気圧調整を行う時間も不要である。すなわち、受け渡し室に真空エレベータを設けておくような典型的な場合には、受け渡し室の真空エレベータの動作や、真空状態や大気圧状態への変更のための時間が省略でき、処理が効率化できると共に、受け渡し室の真空エレベータの送り距離を短くすることができ、装置の大型化を防ぐことが可能である。
【００４６】
請求項６および７に記載の発明によれば、ダミー基板を、あらかじめ受け渡し室から搬送室を介してダミー基板収納室に自動的に収納することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の基板処理装置の全体構成図である。
【図２】シェルフチャンバの内部に形成された基板収容用の棚を示す図である。
【図３】この発明の基板処理装置の側面図である。
【図４】ロードロック室の側面断面図である。
【図５】トランスファチャンバの断面図である。
【図６】この発明の基板処理装置の制御機構を示すブロック図である。
【図７】この発明の処理シーケンスを示すフローチャートである。
【図８】この発明の処理シーケンスを示すフローチャートである。
【図９】この発明の処理シーケンスを示すフローチャートである。
【図１０】この発明の基板処理装置の変形例を示す図である。
【図１１】従来のダミー基板収納室が設けられたロードロック室を示す図である。
【符号の説明】
１２，１３ 遮蔽扉
２０ 基板搬送機構
２７ 搬送アーム
ＴＣ トランスファチャンバ
ＬＬ（ＬＬ１，ＬＬ２） ロードロック室
ＳＣ シェルフチャンバ
ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３ 処理チャンバ
Ｃ カセット
Ｗ 基板
ＤＷ ダミー基板
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶用ガラス基板，半導体ウエハ等（以下「基板」という）の基板処理において立ち上げ調整時あるいはクリーニング時などにおいてダミー基板を取り扱う基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板に対して各種の処理を行う前に処理チャンバは、内部のクリーニングと、装置の予備加熱などの立ち上げ調整とを行わなければならない。さらに、ロット生産の実行中に、処理チャンバ内をクリーニングしなければならない場合がある。これらのクリーニング時や立ち上げ調整時に使用する基板を、「ダミー基板」という。
【０００３】
従来より基板をロードロック室と、ロードロック室から基板を処理チャンバに搬送するためのトランスファチャンバと、各種処理を行うための処理チャンバとが設けられたクラスタ型の基板処理装置が知られている。
【０００４】
そして、図１１に示すように、ロードロック室ＬＬのカセットステージ１０１の下にダミー基板収納室１０２が設けられている。このような構成において、実際にダミー基板収納室１０２に収納されているダミー基板ＤＷを用いて処理チャンバのクリーニングや立ち上げ調整を行う際は、真空エレベータ１０３を駆動し、基板入出口１０５の高さにダミー基板収納室１０２の高さを合わせる。そして、トランスファチャンバの搬送アームがダミー基板ＤＷを取り出し、処理チャンバ内にダミー基板ＤＷを搬送する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のダミー基板ＤＷの処理方法は、ロードロック室ＬＬの真空エレベータ１０３の送り距離をカセットＣにアクセスできる長さ以上にしなければならないので、ロードロック室ＬＬが大きくなり、室内を真空に保つための排気系の負荷が増えると共に、ロードロック室内を真空状態にしたり、大気圧状態にするための時間（ベント時間）が長くなるという問題がある。
【０００６】
また、真空状態にする必要がない場合においても、上記のようにカセットステージの下にダミー基板収納室が設けられているような構成であると、一般的に上下駆動機構の送り距離をカセットにアクセスできる長さ以上にする必要があるため、装置が大きくなるという問題がある。
【０００７】
この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、ダミー基板の使用に関して、受け渡し室を大きくすることのない基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、外部との間で基板の受け渡しを行う受け渡し室と、前記基板に対して処理を施す処理室とが前記基板の搬送室の周囲に配置され、前記搬送室は、前記基板を搬送するための搬送手段を備え、前記処理室と前記受け渡し室とに対する前記基板の搬送が前記搬送室を介して行われる基板処理装置において、前記搬送室に接合してダミー基板を収納するためのダミー基板収納室と、前記搬送手段を駆動制御することによって、前記基板を前記ダミー基板収納室に搬送させる基板待機搬送制御手段とをさらに備え、前記ダミー基板収納室は、前記ダミー基板または前記基板を複数枚収納するために複数の棚を備え、前記ダミー基板収納室において、前記ダミー基板は収納位置が変化することなく、一定の場所に固定されるように収納されており、前記ダミー基板収納室は、外部の雰囲気と前記搬送室の内部雰囲気とが略同一でない場合は、外部との間の直接的な前記ダミー基板または前記基板の受け渡しが構造的に禁止されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、外部との間で基板の受け渡しを行う受け渡し室と、前記基板に対して処理を施す処理室とが前記基板の搬送室の周囲に配置され、前記処理室と前記受け渡し室とに対する前記基板の搬送が前記搬送室を介して行われる基板処理装置において、前記搬送室に接合してダミー基板を収納するためのダミー基板収納室をさらに備え、前記搬送室は、前記処理室、前記受け渡し室および前記ダミー基板収納室の間で前記基板および前記ダミー基板を搬送するための搬送手段を備え、前記搬送手段を駆動制御することによって、前記基板を前記ダミー基板収納室に搬送させる基板待機搬送制御手段をさらに備え、前記ダミー基板収納室は、前記ダミー基板または前記基板を複数枚収納するために複数の棚を備え、前記ダミー基板収納室において、前記ダミー基板は収納位置が変化することなく、一定の場所に固定されるように収納されており、前記ダミー基板収納室の内部雰囲気と前記搬送室の内部雰囲気とが常に略同一とされていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、前記ダミー基板収納室と床面との間に、作業空間が設けられていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、前記ダミー基板収納室は、前記搬送室に固着されており、前記基板処理装置が設置される床面から浮いた状態であることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置において、前記処理室のクリーニングまたは立ち上げ調整を行う際に、前記搬送手段を駆動制御することによって、前記ダミー基板収納室に収納されている前記ダミー基板を取り出し、前記処理室に搬送させるダミー基板搬送制御手段をさらに備えることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置において、前記ダミー基板搬送制御手段による駆動制御に先立って、前記搬送手段を駆動制御することにより、前記ダミー基板を前記受け渡し室から前記搬送室を介して前記ダミー基板収納室に収納させるダミー基板準備搬送制御手段をさらに備える。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、外部との間で基板の受け渡しを行う受け渡し室と、前記基板に対して処理を施す処理室とが前記基板の搬送室の周囲に配置され、前記搬送室は、前記基板を搬送するための搬送手段を備え、前記搬送手段による前記処理室と前記受け渡し室とに対する前記基板の搬送を制御する制御手段を有する基板処理装置において、前記搬送室に接合してダミー基板を収納するためのダミー基板収納室と、前記搬送手段を駆動制御することによって、前記基板を前記ダミー基板収納室に搬送させる基板待機搬送制御手段と、前記処理室のクリーニングまたは立ち上げ調整を行う際に、前記搬送手段を駆動制御することによって、前記ダミー基板収納室に収納されている前記ダミー基板を取り出し、前記処理室に搬送させるダミー基板搬送制御手段と、前記ダミー基板搬送制御手段による駆動制御に先立って、前記搬送手段を駆動制御することにより、前記ダミー基板を前記受け渡し室から前記搬送室を介して前記ダミー基板収納室に収納させるダミー基板準備搬送制御手段とをさらに備え、前記ダミー基板収納室は、外部の雰囲気と前記搬送室の内部雰囲気とが略同一でない場合は、外部との間の直接的な前記ダミー基板または前記基板の受け渡しが構造的に禁止されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
＜装置の全体構成＞
図１は、この発明の実施の形態の基板処理装置の全体構成図である。図に示すように、この基板処理装置は、内部に基板搬送機構を有するトランスファチャンバＴＣの周囲に第１のロードロック室ＬＬ１，第２のロードロック室ＬＬ２，第１の処理チャンバＰＣ１，第２の処理チャンバＰＣ２，第３の処理チャンバＰＣ３，およびダミー基板または基板を複数枚収容することができるシェルフチャンバ（ダミー基板収納室）ＳＣが放射状に設けられたクラスタ型の基板処理装置であり、各部に接続された制御部によるタイミング制御によって、トランスファチャンバＴＣを介してロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２から順に第１の処理チャンバＰＣ１から第３の処理チャンバＰＣ３において処理対象である複数の基板を枚葉式に搬送しながら熱処理等を行い、全処理が終了した基板をロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２内のカセットに収納するように構成されている。そして、シェルフチャンバＳＣには、各処理チャンバＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３のクリーニングまたは立ち上げ調整を行うためのダミー基板や処理対象の基板を収納することができる。
【００１４】
図に示すように、トランスファチャンバＴＣとロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２との間には、遮蔽扉１３が設けられている。また、同様にトランスファチャンバＴＣと各処理チャンバＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３との間にも遮蔽扉１３が設けられている。これに対して、シェルフチャンバＳＣとトランスファチャンバＴＣとの間には、遮蔽扉は設けられていない。
【００１５】
遮蔽扉１３は、ロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２と、各処理チャンバＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３と、トランスファチャンバＴＣとのそれぞれの内部雰囲気を独立に制御する必要があるために設けられている。そして、トランスファチャンバＴＣ内部は、常に真空状態を保持し続けるように構成されている。そして、シェルフチャンバＳＣはダミー基板や基板を収納しておくためのチャンバであるため、当該シェルフチャンバＳＣ内においては、ダミー基板または基板に対して、何も処理を施さない。したがって、シェルフチャンバＳＣ内は、常に真空状態で良いため、トランスファチャンバＴＣ内と同じ雰囲気で良い。このような理由により、シェルフチャンバＳＣとトランスファチャンバＴＣとの間には、遮蔽扉は設けられていない。これによりシェルフチャンバＳＣを真空状態にするための機構を設ける必要が無くなる。
【００１６】
このような基板処理装置において、各処理チャンバＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３の立ち上げを行う際には、予備加熱などの立ち上げ調整を行う必要があるため、トランスファチャンバＴＣの搬送アームは、シェルフチャンバＳＣからダミー基板を取り出し、各処理チャンバＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３に搬送する。各処理チャンバＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３においては、ダミー基板を使用してチャンバ内の立ち上げ調整を行う。そして、この調整が終了すると、トランスファチャンバＴＣの搬送アームは、各処理チャンバからダミー基板を取り出し、再びシェルフチャンバＳＣに格納する。なお、各処理チャンバ内をクリーニングする際も、同様にダミー基板を使用して行われる。
【００１７】
ここでシェルフチャンバＳＣには、ダミー基板または基板を複数枚収容することができるように、複数の棚が形成されている。図２は、シェルフチャンバＳＣの内部に形成された基板収容用の棚を示す図である。図２（ａ）は４つの棚Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が形成されている状態を示す斜視図である。このようにダミー基板または基板を複数枚収容することができるため、ダミー基板を複数枚収納できると共に、処理チャンバのトラブル発生時や処理チャンバの処理速度の遅い時などに処理対象の基板の一時待機場所として使用できる。棚は、ダミー基板ＤＷの外形に沿う形状をしている。１つの棚には１枚のダミー基板ＤＷが収納可能である。ここで、ダミー基板ＤＷの外形および大きさは、基板と略等しい形状である。
【００１８】
そして、図２（ｂ）は、棚Ｔ１が１枚のダミー基板ＤＷを収納している状態を示す図である。図に示すように、ダミー基板ＤＷは、棚Ｔ１の凹部Ｇに納められ、振動などにより、収納位置が変化せず、常に一定の場所に固定されるように構成されている。なお、当該シェルフチャンバＳＣには、ダミー基板だけでなく、処理対象である基板も収納することが可能である。そして、シェルフチャンバＳＣに収容することができる基板の枚数は、トランスファチャンバＴＣの搬送アームのＺ軸方向の移動可能距離によって決まる。
【００１９】
図３は、この発明の基板処理装置の側面図である。図３において、第１，２，３の処理チャンバＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３は、図示していない。図に示すように、ロードロック室ＬＬとトランスファチャンバＴＣが床面ＦＬに設置されているのに対して、シェルフチャンバＳＣは、トランスファチャンバＴＣに固着されており、床面ＦＬから浮いた状態となっている。これは、トランスファチャンバＴＣなどのメンテナンスを行う際にシェルフチャンバＳＣの下方に作業者が入り込んで作業が行えるためである。
【００２０】
つぎに、ロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２について説明する。図１に示すように、通常クラスタ型の基板処理装置には、ロードロック室が２つ備えられている。このうち一方は、未処理の基板を処理チャンバに導くためのローダとして利用され、他方は、処理済み基板を収納するためのアンローダとして利用される。
【００２１】
図４は、ロードロック室ＬＬ（ＬＬ１，ＬＬ２）の側面断面図である。ロードロック室ＬＬは、カセットＣを保持するカセット保持部４０を真空エレベータ３０上に備えている。したがって、真空エレベータ３０を駆動することによってカセット保持部４０をＺ軸に沿って昇降させることができ、その結果カセットＣが昇降する。先述のように、この基板処理装置にはダミー基板を収納することができるシェルフチャンバＳＣを備えており、ロードロック室ＬＬには、ダミー基板を収納しておく必要がない。したがって、真空エレベータ３０の駆動範囲は、カセットＣ内の基板Ｗに対して、トランスファチャンバＴＣ内の基板搬送機構がアクセスできる程度で良い。すなわち、従来に比べると真空エレベータ３０の送り距離を短くすることができる。
【００２２】
また、ロードロック室ＬＬの筐体１０には、カセットＣ搬入用の開口部１０ａと、基板Ｗの受け渡し用の開口部１０ｃを有している。そして、これらの開口部１０ａ，１０ｃには、それぞれ密閉型の遮蔽扉１２，１３が設けられている。そしてこれらの遮蔽扉１２，１３を閉じると、ロードロック室ＬＬ内部は完全に外部雰囲気を遮断することができる。
【００２３】
そしてさらに、ロードロック室ＬＬの上部にガス供給用の給気口１０ｂと、下部に内部雰囲気の排気用の排気口１０ｄが設けられている。そして上部の給気口１０ｂにはバルブ１４ａを備えた給気管１４ｂが設けられており、さらに内部底面の排気口１０ｄにはバルブ１５ａを備えた排気管１５ｂが設けられており、内部の雰囲気を排出するように構成されている。
【００２４】
つぎに、トランスファチャンバＴＣの構成について説明する。図５はトランスファチャンバＴＣの側面断面図である。このトランスファチャンバＴＣの筐体１１は六角柱状（図１参照）をなしており、６つの各側面には各チャンバに通じる基板の受け渡し用の開口部（図５には開口部１１ａ，１１ｃのみ表示）が設けられている。そして、これらの開口部のうちシェルフチャンバＳＣに接合している側面の開口部を除いて、すべての側面の開口部には他のチャンバの雰囲気を遮断するための遮蔽扉１３が設けられている。さらに上面にガス供給用の給気口１１ｂと内部雰囲気の排出用の排気口１１ｄが設けられている。なお、トランスファチャンバＴＣの形状は六角柱状であることに限定されるものではなく、一般的に多角柱状であってよい。
【００２５】
また、このトランスファチャンバＴＣ内部の中央部には、基板搬送機構２０が設けられている。基板搬送機構２０は底部に固定された基台２１上に機構支持部２２が設けられており、さらに機構支持部２２の内部にはＺ軸方向に伸縮する鉛直駆動部２３が設けられている。この鉛直駆動部２３は昇降自在に設けられており、上昇すると機構支持部２２の上面の開口部から上方に突出し、逆に降下すると機構支持部２２の内部に収納される。さらに、この鉛直駆動部２３の上面には水平方向に伸びる第１アーム２４の一方端が回動軸Ａ１の周りに回動自在に取り付けられている。また、第１アーム２４の他方端に第２アーム２５の一方端が、また第２アーム２５の他方端に第３アーム２６の一方端が、それぞれ回動軸Ａ２，Ａ３を中心として回動自在となっており、図示しない内蔵のモータの回転により各アームがそれぞれ回動し、任意の角度をとることが可能となっている。そして第３アーム２６の他方端において、基板を保持することができるようになっている。なお、第１アーム２４，第２アーム２５，第３アーム２６によって基板の搬送アーム２７が実現されている。
【００２６】
そしてさらに、トランスファチャンバＴＣの上部にガス供給用の給気口１１ｂと、下部に内部雰囲気の排気用の排気口１１ｄが設けられている。そして上部の給気口１１ｂにはバルブ１６ａを備えた給気管１６ｂが設けられており、さらに内部底面の排気口１１ｄにはバルブ１７ａを備えた排気管１７ｂが設けられており、内部の雰囲気を排出するように構成されている。
【００２７】
＜処理シーケンス＞
この発明の基板処理装置におけるダミー基板または基板の搬送は、図６に示すような制御構成によって制御されている。図６に示すように、ロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２と処理チャンバＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３とトランスファチャンバＴＣとはそれぞれコントローラ５０に接続されている。そしてコントローラ５０には、ＣＲＴディスプレイなどの表示装置５１とキーボードなどの操作入力装置５２が接続されている。このような構成においてコントローラ５０は、ＣＰＵやメモリを有しており、メモリ内に記憶されているプログラムに従ってトランスファチャンバＴＣ内の基板搬送機構を駆動制御し、ロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２と処理チャンバＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３に対してダミー基板や基板の搬送を行う。
【００２８】
そしてオペレータが表示装置５１を見ながら操作入力装置５２よりコマンドを入力することにより、ダミー基板や基板などの搬送手順を設定する。コントローラ５０は設定された搬送手順を記憶し、この搬送手順に適合する処理シーケンスを実行する。なお、この処理シーケンスにおいてコントローラ５０は、基板処理装置の全体を統括的に制御する。
【００２９】
この発明の基板処理装置におけるダミー基板の処理シーケンスについて説明する。図７乃至図９は、この発明の処理シーケンスを示すフローチャートである。
【００３０】
まず、この発明の基板処理装置において、ダミー基板をシェルフチャンバ内に納める場合の搬送手順の制御について説明する。図７に示すように、最初にロードロック室のカセット保持部にダミー基板が入れられたカセットを載置する（ステップＳ１）。そしてその後ロードロック室のカセット搬入用の開口部に設けられた遮蔽扉を閉じる。この状態でロードロック室内部は、外部から遮蔽された状態になる。そして、ロードロック室内を真空状態にする（ステップＳ２）。そしてあらかじめ真空状態となっているトランスファチャンバ内と同程度の真空状態となると、基板の受け渡し用の開口部に設けられた遮蔽扉を開き、ロードロック室とトランスファチャンバとの間で基板の受け渡しができるようにする。そして、トランスファチャンバの搬送アームがロードロック室内にセットされたカセットからダミー基板を取り出し、シェルフチャンバ内に納める（ステップＳ３）。なお、カセットにダミー基板が複数枚収納されている場合は、そのすべてをシェルフチャンバ内に納めるまで搬送動作は繰り返される。ここで、先にも説明したように、シェルフチャンバとトランスファチャンバとの間には遮蔽扉が存在しないため、シェルフチャンバ内は、トランスファチャンバ内と同じ雰囲気（真空状態）になっている。
【００３１】
すべてのダミー基板がシェルフチャンバ内に収まると、ロードロック室とトランスファチャンバとの間の遮蔽扉が閉まり、ロードロック室内を再び大気圧に戻す（ステップＳ４）。その後、空になったカセットをロードロック室内から取り出し、処理対象である基板が納められたカセットをロードロック室内のカセット保持部に載置し、基板の処理準備を整える（ステップＳ５）。
【００３２】
この処理を予め行っておくことによって、基板の処理の途中に調整やクリーニングが必要となるような場合に、ロードロック室には特別な動作は発生しないため、処理の効率化につながる。
【００３３】
つぎに、処理チャンバに何らかのトラブルが発生した場合の搬送手順の制御について、図８を参照して説明する。まず、トラブルの発生時に搬送アームが処理対象の基板を搬送中か否かを判断する（ステップＳ１１）。基板の搬送中であれば、搬送アーム上の基板をシェルフチャンバ内の空いている棚に納める（ステップＳ１２）。搬送アームが基板の搬送を行っていない場合には、搬送アーム上に基板が存在しないため、処理をステップＳ１３に移す。ステップＳ１３では、実際に作業者がトラブルの発生した処理チャンバに対して、トラブル対応処理を施す。処理チャンバのトラブルが解決すると再び処理チャンバを立ち上げるために、立ち上げ調整を行う必要がある。したがって、搬送アームは、シェルフチャンバに納められているダミー基板をプロセスチャンバ内に搬送する（ステップＳ１４）。そして処理チャンバでは、ダミー基板を用いて立ち上げ調整を行う（ステップＳ１５）。そして処理チャンバの立ち上げ調整が終了すると、搬送アームが処理チャンバ内からダミー基板を取り出し、シェルフチャンバの棚に収納（ステップＳ１６）して処理は終了する。
【００３４】
また、処理対象の基板の処理中に処理チャンバ内をクリーニングする必要がある場合の搬送手順の制御について、図９を参照して説明する。まず、トランスファチャンバの搬送アームに処理対象の基板が載っているか否かを判断する（ステップＳ２１）。ここで搬送アーム上に基板が存在する場合は、搬送アーム上の基板をシェルフチャンバの空いている棚に納める（ステップＳ２２）。また、ステップＳ２１において搬送アーム上に基板が存在しなかった場合には、処理をステップＳ２３に移す。そして、搬送アームがシェルフチャンバ内のダミー基板を取り出し、クリーニングを必要としている処理チャンバ内に搬送する（ステップＳ２３）。そして処理チャンバにダミー基板が納められると、処理チャンバとトランスファチャンバとの間の遮蔽扉を閉じ、処理チャンバ内のクリーニングを行う（ステップＳ２４）。クリーニングが終了すると、再び遮蔽扉を開き、搬送アームが処理チャンバ内からダミー基板を取り出し、シェルフチャンバ内の棚に収納する（ステップＳ２５）。これで処理は終了する。
【００３５】
このように、ダミー基板を使用して処理チャンバの立ち上げ調整やクリーニングを行う際には、ダミー基板をシェルフチャンバから取り出すことができるため、ロードロック室はこの動作に関係しない。したがって、ロードロック室の真空エレベータの動作や、真空状態や大気圧状態への変更のための時間が省略でき、処理が効率化できると共に、ロードロック室の真空エレベータの送り距離を短くすることができ、装置の大型化を防ぐことが可能である。
【００３６】
＜変形例＞
これまで説明した装置構成を利用することによって、クラスタ型の基板処理装置に枚葉式の処理チャンバと、複数枚の基板を同時に処理するバッチ式の処理チャンバを統合さることが可能になる。これについて以下に説明する。
【００３７】
図１０は、この発明の基板処理装置の変形例を示す図である。図に示すように、シェルフチャンバＳＣの一方は、トランスファチャンバＴＣに接続されており、他方は、絶縁バルブＩＶを介してバッチ式処理チャンバＢＰＣに接続されている。すなわち、シェルフチャンバＳＣにはトランスファチャンバＴＣ側とバッチ式処理チャンバＢＰＣ側との両方に開口部を有しており、基板を２方向から搬送することが可能である。このような構成において、バッチ式処理チャンバＢＰＣは複数枚の基板を同時に処理することができる処理チャンバであるにも関わらず、その他の処理チャンバＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３は枚葉式の処理チャンバであり、さらに、トランスファチャンバＴＣ内の基板搬送機構も基板を枚葉式で搬送するものである。したがって、シェルフチャンバＳＣは、枚葉式で搬送されてくる基板をバッチ式処理チャンバＢＰＣに搬送する前の待機場所として利用される。例えば、バッチ式処理チャンバＢＰＣが一度に２０枚の基板を処理することが可能である場合には、シェルフチャンバＳＣ内にトランスファチャンバＴＣから枚葉式に搬送されてくる基板が２０枚になるまで待機させ、その後シェルフチャンバＳＣ内に待機していた２０枚の基板をバッチ式処理チャンバＢＰＣに渡す。
【００３８】
そしてこのような構成においては、バッチ式処理チャンバＢＰＣが常圧処理である場合と真空処理である場合があるが、どちらの場合でも枚葉式処理側とバッチ式処理側との雰囲気分離の必要性からシェルフチャンバＳＣとバッチ式処理チャンバＢＰＣとの間、またはトランスファチャンバＴＣとシェルフチャンバＳＣとの間に絶縁バルブＩＶを設ける必要がある。
【００３９】
そしてシェルフチャンバＳＣに待機させる基板枚数が多いために、トランスファチャンバＴＣの基板搬送機構のＺ軸方向の駆動可能範囲内ですべての基板をシェルフチャンバＳＣに納めることができない場合には、シェルフチャンバＳＣ内に真空エレベータを設けることによって、この問題を解消することができる。
【００４０】
さらに、シェルフチャンバＳＣには必要に応じて、他のチャンバとは独立した排気機構および給気機構を備えても良い。
【００４１】
以上これまで説明した基板処理装置は、真空状態においてダミー基板または基板を搬送する装置であった。しかし、この発明の目的は、ダミー基板の使用に関して、受け渡し室を大きくすることのない基板処理装置を提供することであるため、常圧においてダミー基板または基板を搬送する装置にも適用可能である。シェルフチャンバにダミー基板や基板を収納することは常圧において処理される基板処理装置にも適用することができ、これによってロードロック室のカセットを昇降駆動する機構部の可動範囲を小さくすることが可能であり、これによって受け渡し室を大きくする必要がなくなる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、ダミー基板を収納するためのダミー基板収納室が設けられているため、必要なときに速やかにダミー基板を処理室に搬送することができると共に、受け渡し室を大きくする必要がない。
また、請求項１および７に記載の発明によれば、ダミー基板収納室は、外部の雰囲気と前記搬送室の内部雰囲気とが略同一でない場合は、外部との間の直接的なダミー基板および基板の受け渡しが構造的に禁止されていることにより、ダミー基板収納室には遮蔽扉や排気機構を設ける必要がない。すなわち、基板を外部と出し入れする際に、基板処理装置の内部空間のうち、ダミー基板が収納される空間分だけ雰囲気調整の必要な空間が減少する。
【００４３】
さらに、ダミー基板収納室は、ダミー基板または基板を複数枚収納するために複数の棚を備えるため、ダミー基板を複数枚収納できる。
また、請求項１，２および７に記載の発明によれば、ダミー基板収納室を、例えば、処理室のトラブル発生時や処理室の処理速度の遅い時などに処理対象の基板の一時待機場所として使用できる。
請求項２に記載の発明によれば、ダミー基板収納室の内部雰囲気と前記搬送室の内部雰囲気とが常に略同一とされていることにより、搬送室とダミー基板収納室との間に遮蔽扉を設ける必要がない。
【００４４】
請求項３に記載の発明によれば、ダミー基板収納室と床面との間に、作業空間が設けられているため、ダミー基板収納室の下方に作業者が入り込んで作業を行うことができる。
請求項４に記載の発明によれば、ダミー基板収納室は、搬送室に固着されており、基板処理装置が設置される床面から浮いた状態であるため、例えば、ダミー基板収納室の下方に作業者が入り込んで作業を行うことができる。
【００４５】
請求項５および７に記載の発明によれば、処理室のクリーニングまたは立ち上げ調整を行う際に、ダミー基板収納室に収納されているダミー基板を取り出し、処理室に搬送するため、従来のように処理室へのダミー基板の搬送の際に受け渡し室での操作を必要としない。このため、そのような操作のための機構的要請から受け渡し室が大型化することはなく、ダミー基板の取り出しに付随して受け渡し室での気圧調整を行う時間も不要である。すなわち、受け渡し室に真空エレベータを設けておくような典型的な場合には、受け渡し室の真空エレベータの動作や、真空状態や大気圧状態への変更のための時間が省略でき、処理が効率化できると共に、受け渡し室の真空エレベータの送り距離を短くすることができ、装置の大型化を防ぐことが可能である。
【００４６】
請求項６および７に記載の発明によれば、ダミー基板を、あらかじめ受け渡し室から搬送室を介してダミー基板収納室に自動的に収納することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の基板処理装置の全体構成図である。
【図２】シェルフチャンバの内部に形成された基板収容用の棚を示す図である。
【図３】この発明の基板処理装置の側面図である。
【図４】ロードロック室の側面断面図である。
【図５】トランスファチャンバの断面図である。
【図６】この発明の基板処理装置の制御機構を示すブロック図である。
【図７】この発明の処理シーケンスを示すフローチャートである。
【図８】この発明の処理シーケンスを示すフローチャートである。
【図９】この発明の処理シーケンスを示すフローチャートである。
【図１０】この発明の基板処理装置の変形例を示す図である。
【図１１】従来のダミー基板収納室が設けられたロードロック室を示す図である。
【符号の説明】
１２，１３ 遮蔽扉
２０ 基板搬送機構
２７ 搬送アーム
ＴＣ トランスファチャンバ
ＬＬ（ＬＬ１，ＬＬ２） ロードロック室
ＳＣ シェルフチャンバ
ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３ 処理チャンバ
Ｃ カセット
Ｗ 基板
ＤＷ ダミー基板
Claims (7)
- 外部との間で基板の受け渡しを行う受け渡し室と、前記基板に対して処理を施す処理室とが前記基板の搬送室の周囲に配置され、
前記搬送室は、前記基板を搬送するための搬送手段を備え、
前記処理室と前記受け渡し室とに対する前記基板の搬送が前記搬送室を介して行われる基板処理装置において、
前記搬送室に接合してダミー基板を収納するためのダミー基板収納室と、
前記搬送手段を駆動制御することによって、前記基板を前記ダミー基板収納室に搬送させる基板待機搬送制御手段と、
をさらに備え、
前記ダミー基板収納室は、前記ダミー基板または前記基板を複数枚収納するために複数の棚を備え、
前記ダミー基板収納室において、前記ダミー基板は収納位置が変化することなく、一定の場所に固定されるように収納されており、
前記ダミー基板収納室は、外部の雰囲気と前記搬送室の内部雰囲気とが略同一でない場合は、外部との間の直接的な前記ダミー基板または前記基板の受け渡しが構造的に禁止されていることを特徴とする基板処理装置。 - 外部との間で基板の受け渡しを行う受け渡し室と、前記基板に対して処理を施す処理室とが前記基板の搬送室の周囲に配置され、
前記処理室と前記受け渡し室とに対する前記基板の搬送が前記搬送室を介して行われる基板処理装置において、
前記搬送室に接合してダミー基板を収納するためのダミー基板収納室をさらに備え、
前記搬送室は、前記処理室、前記受け渡し室および前記ダミー基板収納室の間で前記基板および前記ダミー基板を搬送するための搬送手段を備え、
前記搬送手段を駆動制御することによって、前記基板を前記ダミー基板収納室に搬送させる基板待機搬送制御手段をさらに備え、
前記ダミー基板収納室は、前記ダミー基板または前記基板を複数枚収納するために複数の棚を備え、
前記ダミー基板収納室において、前記ダミー基板は収納位置が変化することなく、一定の場所に固定されるように収納されており、
前記ダミー基板収納室の内部雰囲気と前記搬送室の内部雰囲気とが常に略同一とされていることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、
前記ダミー基板収納室と床面との間に、作業空間が設けられていることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、
前記ダミー基板収納室は、前記搬送室に固着されており、前記基板処理装置が設置される床面から浮いた状態であることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記処理室のクリーニングまたは立ち上げ調整を行う際に、前記搬送手段を駆動制御することによって、前記ダミー基板収納室に収納されている前記ダミー基板を取り出し、前記処理室に搬送させるダミー基板搬送制御手段をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記ダミー基板搬送制御手段による駆動制御に先立って、前記搬送手段を駆動制御することにより、前記ダミー基板を前記受け渡し室から前記搬送室を介して前記ダミー基板収納室に収納させるダミー基板準備搬送制御手段をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。 - 外部との間で基板の受け渡しを行う受け渡し室と、前記基板に対して処理を施す処理室とが前記基板の搬送室の周囲に配置され、
前記搬送室は、前記基板を搬送するための搬送手段を備え、
前記搬送手段による前記処理室と前記受け渡し室とに対する前記基板の搬送を制御する制御手段を有する基板処理装置において、
前記搬送室に接合してダミー基板を収納するためのダミー基板収納室と、
前記搬送手段を駆動制御することによって、前記基板を前記ダミー基板収納室に搬送させる基板待機搬送制御手段と、
前記処理室のクリーニングまたは立ち上げ調整を行う際に、前記搬送手段を駆動制御することによって、前記ダミー基板収納室に収納されている前記ダミー基板を取り出し、前記処理室に搬送させるダミー基板搬送制御手段と、
前記ダミー基板搬送制御手段による駆動制御に先立って、前記搬送手段を駆動制御することにより、前記ダミー基板を前記受け渡し室から前記搬送室を介して前記ダミー基板収納室に収納させるダミー基板準備搬送制御手段と、
をさらに備え、
前記ダミー基板収納室は、外部の雰囲気と前記搬送室の内部雰囲気とが略同一でない場合は、外部との間の直接的な前記ダミー基板または前記基板の受け渡しが構造的に禁止されていることを特徴とする基板処理装置。
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