JP4920667B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板処理装置に係り、より詳細には、ロードロックチャンバーに形成されるゲートバルブの位置及びそれによる基板移送ロボットの配置を最適化することによって装備のフットプリントを縮小させることができるクラスタータイプの基板処理装置に関する。

一般に、半導体工程や平板表示素子を製造する過程において、プラズマ処理装置でウエハまたはガラス（以下、“基板”という。）に所定の処理が施される。平板表示素子を製造するプラズマ処理装置の代表には、内部に搬送ロボットが備えられた搬送チャンバーを中心に、複数個の工程チャンバーとロードロックチャンバーが備えられるクラスタータイプがある。

図１を参照してクラスタータイプの基板処理装置について説明する。同図の処理装置１００は、２個のクラスターが組み合わされたもので、第１搬送チャンバー１１０を中心に、第１ロードロックチャンバー１１１及び第１工程チャンバー１１２，１１３，１１４が備えられてなる第１クラスターと、第２搬送チャンバー１２０を中心に、第２ロードロックチャンバー１２１及び第２工程チャンバー１２２，１２３，１２４が備えられてなる第２クラスターと、を含む。

また、基板の積載されるカセット１４０が備えられ、カセット１４０からロードロックチャンバー１１１，１２１へと、またはロードロックチャンバー１１１，１２１からカセット１４０へと基板を搬送する基板移送ロボット１３０が備えられる。ここで、基板移送ロボット１３０は、搬送チャンバー１１０，１２０の内部に備えられる真空ロボット(図示せず)と違い、大気圧状態で作動するロボットのことを意味する。

一方、第１ロードロックチャンバー１１１と第２ロードロックチャンバー１２１には、基板移送ロボット１３０を用いて基板を出入させるように第１ゲートバルブ１１１ａと第２ゲートバルブ１２１ａが備えられるが、これら第１ゲートバルブと第２ゲートバルブはお互い平行に設置されている。

また、基板移送ロボット１３０は、カセット１３０とロードロックチャンバー１１１，１２１との間で基板の交換を行う役割を果たす。ここで、カセット１４０と基板移送ロボット１３０とゲートバルブ１１１ａ，１２１ａとロードロックチャンバー１１１，１２１は一列に配置されていることがわかる。したがって、基板移送ロボット１３０は、基板の交換を行うために１８０゜回転運動することとなる。
特開２００４−３１１９３４

しかしながら、かかる従来の基板処理装置は、配置特性の上、死角空間１５１，１５２，１５３，１５４，１５５，１５６が多くできるという問題点がある。図１では、第１及び第２ロードロックチャンバー間の空間１５１と、第１及び第２工程チャンバー間の空間１５２はメンテナンスのための空間として活用できるが、その他の空間１５３，１５４，１５５，１５６は工程やメンテナンスなどにも全く活用できない無駄な空間となり、結果として装備のフットプリントを増加させる原因となってしまう。

また、図２は、従来の他の基板処理装置２００を示す図である。これは、各クラスターに２個の工程チャンバーが備えられる以外は、図１の基板処理装置と略同様に構成される。図２に示す実施例においても死角空間２５１，２５２，２５３，２５４が依然として存在し、図１におけると同一の問題点が生じる。

したがって、本発明の目的は、ロードロックチャンバーに形成されるゲートバルブの位置及びそれによる基板移送ロボットの配置を最適化し、装備のフットプリントを縮小させることができる基板処理装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、以下の詳細な説明と添付の図面からより明確になる。

上記の目的を達成するための本発明に係る基板処理装置は、第１搬送チャンバーと、該第１搬送チャンバーの側部に配置される第１ロードロックチャンバー及び第１工程チャンバーとからなる第１クラスターと；第２搬送チャンバーと、該第２搬送チャンバーの側部に配置される第２ロードロックチャンバー及び第２工程チャンバーとからなる第２クラスターと；基板の積載されるカセットと；第１ロードロックチャンバー及び第２ロードロックチャンバーとカセットとの間で基板を交換する基板移送ロボットと；を含んでなり、第１ロードロックチャンバーと第２ロードロックチャンバーのそれぞれの一側には、基板移送ロボットを用いて基板を出入させるように第１ゲートバルブと第２ゲートバルブが備えられ、これら第１ゲートバルブと第２ゲートバルブは相対向して設置される。

特に、前記基板移送ロボットは、前記第１ゲートバルブ及び第２ゲートバルブ間の空間で水平移動自在に設置され、前記基板移送ロボット及びカセットと、前記基板移送ロボット及びロードロックチャンバーとがなす交角が直角となるように配置されることが好ましい。

また第１クラスターまたは第２クラスターはそれぞれ、搬送チャンバーを中心に３個または２個の工程チャンバーが備えられることが好ましい。

本発明によると、ロードロックチャンバーに形成されるゲートバルブの位置及びそれによる基板移送ロボットの配置を最適化することによって装備のフットプリント（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）を縮小させることが可能になる。

以下、本発明に係る基板処理装置の好適な実施例について、添付の図３〜図５を参照しつつより詳細に説明する。本発明の実施例は様々な形態に変形可能であり、よって、本発明の範囲が下記の実施例に限定されることはない。下記の実施例は、本発明の属する技術分野における通常の知識を持つ者に、本発明をより詳細に説明するために提供されるものである。このため、図面に示す各要素の形状はより明らかな説明のために強調または誇張されることができる。

図３に示す基板処理装置３００は、２個のクラスターが組み合わされたもので、第１搬送チャンバー３１０を中心に、第１ロードロックチャンバー３１１及び第１工程チャンバー３１２，３１３，３１４が備えられてなる第１クラスターと、第２搬送チャンバー３２０を中心に、第２ロードロックチャンバー３２１及び第２工程チャンバー３２２，３２３，３２４が備えられてなる第２クラスターと、を含む。

また、基板の積載されるカセット３４０が備えられ、このカセット３４０からロードロックチャンバー３１１，３２１へと、またはロードロックチャンバー３１１，３２１からカセット３４０へと基板を搬送する基板移送ユニット３３０が備えられる。基板移送ユニット３３０は、ハウジング３３２及び基板移送ロボット３３４を備え、第１及び第２ロードロックチャンバー３１１，３２１に基板をそれぞれ伝達する。ハウジング３３２は、ロードロックチャンバー３１１，３２１の間に位置し、ロードロックチャンバー３１１，３２１とそれぞれ連結され、基板移送ロボット３３４は、ハウジング３３２内に設置され、カセット３４０内に積載された基板を第１及び第２ロードロックチャンバー３１１，３２１にそれぞれ伝達する。

それに加えて、ハウジング３３２と第１及び第２ロードロックチャンバー３１１，３２１の間には、基板移送ロボット３３４を用いて基板を出入させるように第１ゲートバルブ３１１ａと第２ゲートバルブ３２１ａが設置され、第１ゲートバルブ３１１ａと第２ゲートバルブ３２１ａは相対向して設けられる。基板移送ロボット３３４は、ハウジング３３２内で第１及び第２ゲートバルブ３１１ａ，３２１ａ間を並進運動する。

上記のような構成により、図３に示すように、カセット３４０と基板移送ロボット３３４間の基板の移動方向と第１及び第２ロードロックチャンバー３１１、３２１と基板移送ロボット３３４間の基板の移動方向とは、略直角をなす。また、第１ロードロックチャンバー３１１及び基板移送ロボット３３４間の基板の移動方向と第１ロードロックチャンバー３１１及び第１搬送チャンバー３１０間の基板の移動方向、及び、第２ロードロックチャンバー３２１及び基板移送ロボット３３４間の基板の移動方向と第２ロードロックチャンバー３２１及び第２搬送チャンバー３２０間の基板の移動方向とはそれぞれ、略直角をなす。

言い換えると、基板移送ロボット３３４及びカセット３４０と、基板移送ロボット３３４及びロードロックチャンバー３１１，３２１とがなす交角は、直角となるように配置される。

このように構成された本実施例３００は、図１に示す従来の基板処理装置１００と対比すると、ロードロックチャンバー１１１，１２１間の死角空間１５１に該当する部分に基板移送ロボット３３４を設置して空間活用を極大化し、結果として装備のフットプリントを減少させている。もちろん、その他の死角空間３５２，３５３，３５４，３５５，３５６は、図１と同様に依然として残っている。

図４に示す実施例４００は、各クラスターに２個の工程チャンバーが備えられる以外は、図３に示す実施例３００と略同様に構成される。

すなわち、ロードロックチャンバー４１１，４２１の第１ゲートバルブ４１１ａと第２ゲートバルブ４２１ａが相対向して形成され、第１及び第２ロードロックチャンバー４１１，４２１間の死角空間に基板移送ロボット４３０が設置されることによって、空間活用を極大化するという点で類似している。したがって、基板移送ロボット４３０及びカセット４４０と、基板移送ロボット４３０及びロードロックチャンバー４１１，４２１とがなす交角が、直角となるように配置される。本実施例は工程チャンバーが２個で、図２に示す従来の装置と対比すると、死角空間４５１，４５２しか残らず、無駄な空間が著しく減ったことがわかる。第１工程チャンバー４１３と第２工程チャンバー４２２はハウジング４３２と略並んで配置され、第１工程チャンバー４１２と第２工程チャンバー４２３は、第１工程チャンバー４１３と第２工程チャンバー４２２の反対側にそれぞれ配置される。

図５に示す実施例５００は、各クラスターに２個の工程チャンバーが備えられるという点が、図４に示す実施例４００と同一である。

ただし、図４に示す実施例４００は搬送チャンバー４１０，４２０を中心に２個の工程チャンバー（４１２，４１３）、（４２２，４２３）がそれぞれなす交角が１８０゜であるのに対し、図５に示す実施例５００はそれが直角であるという点が異なる。

その他、ロードロックチャンバー５１１，５２１の第１ゲートバルブ５１１ａと第２ゲートバルブ５２１ａが相対向して形成され、第１及び第２ロードロックチャンバー５１１，５２１間の死角空間に基板移送ロボット５３０が設置されることによって空間活用を極大化するという点では類似している。したがって、基板移送ロボット５３０及びカセット５４０と、基板移送ロボット５３０及びロードロックチャンバー５１１，５２１とがなす交角は、直角となるように配置される。この場合にも、工程チャンバーが２個で、図２に示す従来の装置に対比すると、死角空間５５０しか残らず、無駄な空間が著しく減ったことがわかる。

従来技術による基板処理装置を概略的に示す図である。 従来技術による基板処理装置を概略的に示す図である。 本発明による基板処理装置の各実施例を示す図である。 本発明による基板処理装置の各実施例を示す図である。 本発明による基板処理装置の各実施例を示す図である。

符号の説明

３１０，４１０，５１０ 第１搬送チャンバー
３２０，４２０，５２０ 第２搬送チャンバー
３１１，４１１，５１１ 第１ロードロックチャンバー
３２１，４２１，５２１ 第２ロードロックチャンバー
３３０，４３０，５３０ 基板移送ロボット
３４０，４４０，５４０ カセット

Claims (4)

1. 真空内で基板を搬送するロボットを有する第１及び第２搬送チャンバーと、
   前記第１及び第２搬送チャンバーにそれぞれ連結され、前記第１及び第２搬送チャンバーとそれぞれ前記基板を取り交わす第１及び第２ロードロックチャンバーと、
   前記第１及び第２ロードロックチャンバー間に配置され、大気圧内で前記第１及び第２ロードロックチャンバーにそれぞれ連結されるハウジングと、前記ハウジング内に設置され、カセット内に積載された前記基板を前記第１及び第２ロードロックチャンバーにそれぞれ伝達する基板移送ロボットとを有する基板移送ユニットと、
   前記第１及び第２ロードロックチャンバーと前記ハウジングとの間にそれぞれ相対向して設置され、前記基板移送ロボットによって伝達された前記基板が出入する第１及び第２ゲートバルブと、を含み、
   前記基板移送ロボットが、前記第１ゲートバルブと第２ゲートバルブとの間で並進運動し、
   前記カセット及び前記基板移送ロボット間の前記基板の移動方向と、前記第１及び第２ロードロックチャンバー及び前記基板移送ロボット間の前記基板の移動方向とが、略直角をなすことを特徴とする基板処理装置。
2. 前記第１ロードロックチャンバー及び前記基板移送ロボット間の前記基板の移動方向と前記第１ロードロックチャンバー及び第１搬送チャンバー間の前記基板の移動方向、及び、前記第２ロードロックチャンバー及び前記基板移送ロボット間の前記基板の移動方向と前記第２ロードロックチャンバー及び前記第２搬送チャンバー間の前記基板の移動方向とがそれぞれ、略直角をなすことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記第１搬送チャンバーと連結された一つ以上の第１工程チャンバー及び前記第２搬送チャンバーと連結された一つ以上の第２工程チャンバーをさらに含み、
   一つの前記第１工程チャンバーと一つの前記第２工程チャンバーは、前記ハウジングと略並んで隣接して配置されることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
4. 前記第１工程チャンバーが前記第１ロードロックチャンバーを基準に等間隔に配置され、前記第２工程チャンバーが前記第２ロードロックチャンバーを基準に等間隔に配置されることを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。