JP3860258B2

JP3860258B2 - 基板搬送雰囲気の維持方法

Info

Publication number: JP3860258B2
Application number: JP17911896A
Authority: JP
Inventors: 英夫西原; 敏博中島; 充弘増田; ▲隆▼俊千葉
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-07-09
Filing date: 1996-07-09
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2016-07-09
Also published as: JPH1027734A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体基板や液晶表示器などに用いられるガラス基板（以下、「基板」という。）に所定の処理を施す処理室と、処理室に接続された搬送室とを有する基板処理装置における搬送雰囲気の維持方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
処理室において基板に所定の処理を施す基板処理装置では、取り扱い対象である基板が周囲の雰囲気の微妙な変化に大きな影響を受けてしまうため、その取扱には多くの厳しい条件が要求される。これは処理室への基板の搬出入においても同様であり、処理室外部においても厳しい取扱条件が要求される。したがって、処理室の搬出入口にはもう１つの密閉空間である搬送室が接続され、基板搬送における雰囲気を清浄なものに維持することにより搬送工程における基板の汚染を防止している。すなわち、搬送室内部を窒素ガスなどの不活性ガスで充填しておくことにより基板の搬送における汚染を防止している。なお、搬送室を不活性ガスで充填しておくのは、処理室への基板の搬出入の際に処理室と搬送室との間に設けられたシャッタが開くこととなるが、処理室（大気圧近傍または低真空）と搬送室との気圧差をなくして各室内部のガスの出入りやパーティクルの舞上りを防止するためである。
【０００３】
図３はこのような処理室と搬送室とを有する基板処理装置の一例を示す平面図である。この基板処理装置ＳＰ１００では、搬送室１０２に４つの処理室１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄが放射状に直接接続されており、さらにこの搬送室１０２には、予め外部から複数枚を単位として搬入された基板を格納しておくローダ１０１ａと処理が完了した基板を格納しておいてまとめて外部に取り出すアンローダ１０１ｂとがさらに接続されている。
【０００４】
基板はまず、搬送室１０２内部に設けられた搬送手段（図示省略）によりローダ１０１ａから搬送室１０２内へと搬出され、搬送室１０２内を搬送されて処理室１０３ａに搬入される。処理室１０３ａでは所定の処理を基板に施し、再び搬送手段により搬送室１０２内に搬出される。次に基板は搬送室１０２内を搬送された後処理室１０３ｂに搬入され、処理室１０３ｂ内において別の所定の処理が施される。このように基板は４つの処理室１０３ａから１０３ｄまで順次搬入・搬出が繰り返され、それぞれの処理室において所定の処理が施されることとなる。そして、全ての処理が施された基板は搬送手段によりアンローダ１０１ｂに格納される。
【０００５】
この装置ＳＰ１００では、基板の搬送環境を良好に維持するために搬送室１０２のみならず、搬送に関わるローダ１０１ａ、アンローダ１０１ｂ内部においても窒素ガスなどの不活性ガスで充填されている。これにより、装置ＳＰ１００内部における処理室１０３ａ〜１０３ｄやローダ１０１ａ、アンローダ１０１ｂなどの相互間の基板の搬送を良好な環境において行い、精密な基板の製造を実現している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明してきたように、基板の搬送における環境を適切なものとするために搬送に関わる搬送室１０２、ローダ１０１ａ、および、アンローダ１０１ｂ内部は窒素ガスなどの不活性ガスで充填されている。このような環境は、例えば、図３に示すようにまず搬送室１０２、ローダ１０１ａ、および、アンローダ１０１ｂなどの各空間を可変流量弁１５８を介してドライポンプ１５１により真空にしておき、さらに、各空間に接続したターボ分子ポンプやクライオポンプ（図示省略）を用いて高真空とした後に不活性ガスを充填することにより実現される。
【０００７】
しかし、処理室と搬送室１０２との気圧差をなくしても、処理室への基板の搬出入の際に処理室内部のガスが搬送室１０２に侵入することは完全に防ぐことはできず、汚染物質が搬送室１０２から他の処理室に侵入するおそれがある。その結果、基板の品質に悪影響を与えるという問題を有している。したがって、搬送雰囲気を清浄なものに維持するためには処理室と搬送室１０２との間にバッファとなる密閉空間を設ける必要がある。また、搬送室１０２やローダ１０１ａ、アンローダ１０１ｂ自体においても大気がリークして侵入するおそれがあり、搬送の雰囲気を清浄なものに長時間維持することは困難であるという問題を有している。
【０００８】
そこで、この発明は、上記課題に鑑みなされたもので、処理室を搬送室に直接接続しつつも基板の搬送雰囲気である搬送室やローダ、アンローダなどの内部環境を清浄なものに維持し、基板の品質を安定させることができる基板搬送雰囲気の維持方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、基板の搬送が行われる搬送室と、前記搬送室に直接接続されて前記基板に所定の処理を施す処理室と、前記搬送室の内部に配置され、前記基板を搬送して前記処理室への搬出入を行う搬送手段と、前記搬送室に直接接続されて外部と前記基板の受け渡しを行う受渡室と、前記搬送室および前記受渡室に不活性ガスを供給するガス供給手段と、前記搬送室および前記受渡室の内部のガスをドライポンプにより強制的に排気する強制排気系と、前記搬送室および前記受渡室の内部のガスを連続的に排気するユーティリティ排気系と、を備えた基板処理装置において、前記搬送室および前記受渡室の清浄雰囲気を維持する基板搬送雰囲気の維持方法であって、前記ガス供給手段および前記強制排気系が、前記搬送室および前記受渡室に対する強制的な排気と不活性ガスの充填とを行い、その後、前記ガス供給手段および前記ユーティリティ排気系が、前記搬送室の気圧を前記処理室の気圧と差がない気圧に維持しながら前記搬送室に不活性ガスを連続的に供給するとともに前記搬送室内のガスを連続的に排気し、さらに、前記受渡室の気圧を前記搬送室の気圧と差がない気圧に維持しながら前記受渡室に不活性ガスを連続的に供給するとともに前記受渡室内のガスを連続的に排気する。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１記載の基板搬送雰囲気の維持方法であって、前記処理室が複数であり、前記複数の処理室と前記受渡室とが前記搬送室の周囲に放射状に配置される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明に係る基板処理装置ＳＰを示す平面図である。この装置ＳＰは中央に六角形の搬送室２を有しており、この搬送室２内部には基板９を搬送する搬送手段２０が設けられている。搬送手段２０は中央で鉛直方向を軸として回転する回転手段（図示省略）に接続されており、搬送室内を矢印Ｒの方向に回転するようになっている。また、搬送手段２０はスライド駆動手段２３によりアーム２２が矢印Ｓに沿ってスライドするようにもなっている。このアーム２２の両端には基板９を支持して搬送する基板支持部２１が設けられており、この基板支持部２１が矢印Ｒおよび矢印Ｓ方向に回転あるはスライドすることにより、各処理室やローダ１ａ、アンローダ１ｂに基板９を搬出入することができるようになっている。
【００１６】
搬送室２の周りには放射状にそれぞれが所定の処理を基板に施す４つの処理室３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと処理前の基板９を格納しておくローダ１ａおよび処理後の基板９を格納しておくアンローダ１ｂとが配置されている。
【００１７】
以上がこの基板処理装置ＳＰの機械的構成であるが、次に、この装置の搬送動作について説明する。
【００１８】
まず、シャッタ１１ａを開け、ローダ１ａに矢印Ａに沿って基板９を装置ＳＰ外部からセットする。このとき、基板９は複数枚を１組として（例えば、カセットに格納された状態で）セットされる。次に、シャッタ１１ａを閉じてローダ１ａ内を所定の雰囲気とした後シャッタ１２ａを開けて複数枚のうちの１枚の基板９を搬送手段２０によりローダ１ａから搬送室２に取り出す。取り出された基板９は搬送手段２０により処理室３ａの搬入口であるシャッタ３１ａの前まで搬送され、ここで、シャッタ３１ａを開けてこの基板を処理室３ａ内部に搬入する。その後、シャッタ３１ａを閉じて処理室３ａを密閉して基板９に所定の第１の処理を施す。第１の処理が施された基板９はシャッタ３１ａを開けて再び搬送手段２０により取り出され、同様にして搬送室２内部を搬送されて処理室３ｂにシャッタ３１ｂを介して搬入される。処理室３ｂにおいて所定の第２の処理が施された基板９はさらに順次処理室３ｃ、処理室３ｄに搬送されて同様に第３、第４の処理が施される。
【００１９】
このようにして基板９は４つの処理室３ａ〜３ｄに順に搬入されて所定の４つの処理が施され、全ての処理が施された基板９は最後にアンローダ１ｂにシャッタ１２ｂを介して搬入される。アンローダ１ｂでは全ての処理が完了した基板９が複数枚を１組として格納されるようになっており、これらの基板９をまとめてシャッタ１１ｂを介して装置ＳＰ外部に取り出されるようになっている。
【００２０】
なお、上記説明では、１枚の基板９についての搬送動作について説明を行ったが、実際には、基板９が処理室内部において処理されている間に他の基板を他の処理室などに搬送する動作を行っており、同時に複数枚の基板がそれぞれ別の処理室において処理されるようになっている。また、搬送手段２０は基板支持部２１を２つ有しており、これら２つの基板支持部２１を用いて効率的に基板が搬送されるようになっている。
【００２１】
以上がこの基板処理装置ＳＰの基板の搬送動作であるが、次に、この装置における搬送中の基板９の周囲の雰囲気となる搬送室２やローダ１ａ、アンローダ１ｂ内部の清浄な雰囲気の維持方法について説明する。
【００２２】
図２はこの基板処理装置ＳＰの排気系を示す図である。排気系は大きく分けてドライポンプ５１による強制排気系５ａと装置が設置される工場などに設けられた排気システムであるユーティリティ排気部５２を利用して連続的に排気を行うユーティリティ排気系５ｂとからなる。強制排気系５ａは装置立ち上げ時、メンテナンス終了後、ローダ１ａやアンローダ１ｂへの基板の出し入れ時などのように大気解放された搬送に関わる空間の内部を不活性ガスで充填する作業時に用いられ、ユーティリティ排気系５ｂは不活性ガスの充填後の装置の運転中に搬送雰囲気を清浄に維持するために用いられる。
【００２３】
装置立ち上げ時やメンテナンス完了後の不活性ガス充填工程では、まず、搬送室２やローダ１ａ、アンローダ１ｂの内部を可変流量弁５８を介して接続されたドライポンプ５１により排気を行う強制排気系５ａにより真空とされる。その後、搬送室２やローダ１ａ、アンローダ１ｂに接続された不活性ガス供給系（図示しない）により窒素ガスなどを真空にしたこれらの空間に充填する。さらに、強制排気および不活性ガスの充填を数回繰り返し、これにより各空間内部に含まれる不純ガスを除去していき、基板の搬送に適した状態となったところでこの作業を終了する。なお、この作業は、ローダ１ａやアンローダ１ｂへの外部からの基板の出し入れ時にこれらの空間が大気解放された後にも行われる。また、この方法では、高価なクライオポンプやターボ分子ポンプを用いる必要がないので、安価で簡易な構造により清浄な運転開始時の基板搬送雰囲気を生み出すことができる。
【００２４】
以上の作業により基板の搬送の雰囲気が適当な状態となった後、装置の運転が開始されることとなるが、このとき、ユーティリティ排気系５ｂを用いて連続的に搬送室２およびローダ１ａ、アンローダ１ｂ内部のガスを排気し、この排気を補うように不活性ガス供給系から不活性ガスを連続的に供給する。
【００２５】
この連続的な排気および不活性ガスの供給を行うことにより次のような効果が得られる。基板９が装置の各処理室に順に搬出入される際には、各処理室のシャッタ３１ａ〜３１ｄが開くこととなり、処理室と搬送室２とは気圧差が無いが直接接続されているので処理室内のガスがいくらか搬送室２内部に侵入することとなる。しかし、搬送室２はユーティリティ排気系５ｂにより連続的に排気されているので、搬送室２に侵入した処理室からのガスはこの排気系により排気されることとなる。したがって、処理室と搬送室２との間にバッファとなる空間を設ける必要はなく直接搬送室２に処理室を接続しても処理室からのガスが他の処理室に侵入し悪影響を与えるという心配はない。また、これにより各処理に用いられるガスが混合すると危険な支燃性・爆発性のガスであっても基板の処理を安全に行うことができる。さらに、搬送室２やローダ１ａ、アンローダ１ｂは連続的に排気されているので、これらの密閉空間に大気がリークして侵入していてもユーティリティ排気系５ｂから排気されることとなり、長時間基板の搬送雰囲気を清浄に維持することが可能となる。その結果、基板の品質を安定させることができる。
【００２６】
以上、この発明に係る一の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では搬送手段２０は回転・スライド運動を行うようになっているが、基板９を搬送できる手段であればどのようなものであってもよく、Ｘ−Ｙ方向に移動するロボットハンドなどであってもよい。
【００２７】
また、上記実施の形態では装置立ち上げ時あるいはメンテナンス終了後の大気解放された搬送に関わる空間内のガスの排気にドライポンプ５１を用いているが、強制排気可能なものであればどのようなものでもよい。
【００２８】
また、上記実施の形態では、搬送雰囲気を維持するために装置が設置されている工場などに設けられているユーティリティ排気部５２を利用しているが、連続的に排気可能なものであればこれに限定されるものではない。
【００２９】
また、上記実施の形態では、搬送室２およびローダ１ａ、アンローダ１ｂにおいて連続的に排気と不活性ガスの供給とを行っているが、もちろん、一部のみにおいて清浄雰囲気の維持を行うようにしてもよい。
【００３０】
さらに、上記実施の形態では、４つの処理室を六角形の搬送室２に接続しているが、４つに限定されるものではなく、例えば、１つであってもよいし、接続形態も放射状ではなく矩形の搬送室の周囲に接続されるような形態であってもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明では、搬送室を連続的に排気するとともに所定のガスを連続的に供給するので、各処理室への基板の搬出入時に搬送室に侵入する処理室内のガスやリークにより搬送室に侵入した大気を除去することができる。これにより、搬送室における基板の搬送雰囲気を清浄に維持することができ、基板の品質を安定させることができる。
【００３２】
また、受渡室においても内部のガスを連続的に排気するとともに所定のガスを連続的に供給するので、搬送室への基板の搬出入時に侵入するガスやリークにより侵入する大気を除去することができる。これにより、受渡室における基板の搬送雰囲気を清浄に維持することができ、基板の品質を安定させることができる。
【００３３】
また、ユーティリティ排気系を用いて搬送室内のガスを連続的に排気するとともにガス供給手段を用いて所定のガスを連続的に供給することができ、搬送室における基板の搬送雰囲気を清浄に維持することができる。その結果、基板の品質を安定させることができる。
【００３４】
また、受渡室においてもユーティリティ排気系を用いて連続的に排気を行うとともにガス供給手段を用いて連続的に所定のガスを供給することができ、受渡室における基板の搬送雰囲気を清浄に維持することができる。その結果、基板の品質を安定させることができる。
【００３６】
請求項２記載の発明では、処理室が搬送室の周囲に放射状に配置されているので、請求項１記載の発明の効果に加え、各処理室間の基板の搬送を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る一の実施の形態である基板処理装置の平面図である。
【図２】この発明に係る一の実施の形態である基板処理装置の排気系を示す図である。
【図３】従来の基板処理装置の排気系を示す図である。
【符号の説明】
１ａローダ
１ｂアンローダ
２搬送室
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ処理室
５ａ強制排気系
５ｂユーティリティ排気系
２１搬送手段
５１ドライポンプ
５２ユーティリティ排気部
ＳＰ基板処理装置

Claims

基板の搬送が行われる搬送室と、
前記搬送室に直接接続されて前記基板に所定の処理を施す処理室と、
前記搬送室の内部に配置され、前記基板を搬送して前記処理室への搬出入を行う搬送手段と、
前記搬送室に直接接続されて外部との前記基板の受け渡しを行う受渡室と、
前記搬送室および前記受渡室に不活性ガスを供給するガス供給手段と、
前記搬送室および前記受渡室の内部のガスをドライポンプにより強制的に排気する強制排気系と、
前記搬送室および前記受渡室の内部のガスを連続的に排気するユーティリティ排気系と、
を備えた基板処理装置において、前記搬送室および前記受渡室の清浄雰囲気を維持する基板搬送雰囲気の維持方法であって、
前記ガス供給手段および前記強制排気系が、前記搬送室および前記受渡室に対する強制的な排気と不活性ガスの充填とを行い、その後、
前記ガス供給手段および前記ユーティリティ排気系が、前記搬送室の気圧を前記処理室の気圧と差がない気圧に維持しながら前記搬送室に不活性ガスを連続的に供給するとともに前記搬送室内のガスを連続的に排気し、さらに、前記受渡室の気圧を前記搬送室の気圧と差がない気圧に維持しながら前記受渡室に不活性ガスを連続的に供給するとともに前記受渡室内のガスを連続的に排気することを特徴とする基板搬送雰囲気の維持方法。
請求項１記載の基板搬送雰囲気の維持方法であって、
前記処理室が複数であり、前記複数の処理室と前記受渡室とが前記搬送室の周囲に放射状に配置されることを特徴とする基板搬送雰囲気の維持方法。