JP7458267B2 - 基板処理装置及び基板搬送方法 - Google Patents

Description

本開示は、基板処理装置及び基板搬送方法に関する。

基板処理装置において、基板搬出時等に基板が通過する開口部には、ゲートバルブ等の構造物が設けられる（例えば特許文献１を参照）。

特開２０１９－２２０５８８号公報

本開示は、開口部に設けられた構造物の劣化を抑制する技術を提供する。

本開示の一態様による基板処理装置は、基板を大気圧よりも陽圧に制御された外部空間に搬出する際に大気圧環境に制御され基板が通過する内部空間を有する基板搬出入モジュールと、該基板搬出入モジュールに設けられ、前記内部空間と外部空間とを連通する開口部と、開口部に設けられ、搬送空間を有するゲートバルブと、外部空間側から開口部の縁部に向かってパージガスを噴出する噴出部と、開口部とは異なる経路で搬送空間を排気する排気口と、を備える。

本開示によれば、開口部に設けられた構造物の劣化を抑制することができる。

図１は、実施形態に係る基板処理装置１の概略構成の例を示す図である。 図２は、ロードロック室４の概略構成の例を示す図である。 図３は、ロードロック室４及びゲートバルブ５の概略構成の例を示す図である。 図４は、ロードロック室４及びゲートバルブ５の概略構成の例を示す図である。 図５は、基板Ｇ、ゲートバルブ５及びロードロック室４の概略構成を模式的に示す図である。 図６は、ロードロックパネル６の概略構成の例を示す図である。 図７は、ロードロックパネル６の概略構成の例を示す図である。 図８は、噴出されたパージガスの流れを模式的に示す図である。 図９は、噴出されたパージガスの流れを模式的に示す図である。 図１０は、ノズル６１の概略構成の例を示す図である。 図１１は、ロードロック室４側からロードロックパネル６をみた図である。 図１２は、排気されるガスの流れを模式的に示す図である。 図１３は、排気されるガスの流れを模式的に示す図である。 図１４は、排気されるガスの流れを模式的に示す図である。 図１５は、排気されるガスの流れを模式的に示す図である。 図１６は、排気されるガスの流れを模式的に示す図である。 図１７は、排気されるガスの流れを模式的に示す図である。 図１８は、基板処理装置１において実行される処理（基板搬送方法）の例を示すフローチャートである。 図１９は、ロードロック室４、ゲートバルブ５、ノズル６１及び排気管６４Ａの概略構成の例を示す図である。

以下、図面を参照して本願の開示する基板処理装置及び基板搬送方法の実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態により、開示する基板処理装置及び基板搬送方法が限定されるものではない。

基板処理装置においては、処理済基板を外部に搬出する際、基板に付着していた処理ガスが基板を搬出する開口部に設けられた構造物に付着して腐蝕が発生する等、構造物が劣化する可能性がある。したがって、基板を搬出する開口部に設けられた構造物の劣化を抑制する技術が期待されている。

図１は、実施形態に係る基板処理装置１の概略構成の例を示す図である。図において、ＸＹＺ座標系が示される。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、基板を搬出する開口部のある側を正面とした場合の基板処理装置の左右方向及び前後方向にそれぞれ対応する。Ｚ軸方向は、水平配置された基板処理装置の上下方向（高さ方向）、即ち鉛直方向に対応する。

基板処理装置１は、プロセスチャンバ２と、搬送室３と、ロードロック室４と、ゲートバルブ５と、ロードロックパネル６と、制御部７とを含む。なお、図１において、ロードロックパネル６は、ゲートバルブ５から取り外された状態で図示される。制御部７は、機能ブロックで図示される。基板処理装置１のロードロック室４は、搬送室３とは反対側において、ローダ８と連結可能に構成される。ローダ８は、基板処理装置１の構成要素でなくてもよいし、基板処理装置１の構成要素であってもよい。

基板処理装置１において、プロセスチャンバ２、搬送室３及びロードロック室４それぞれは、基板を収容等する内部空間を有する。隣り合う内部空間どうしは、開口部を介して連通する。開口部には、開閉用の構造物が設けられる。開閉用構造物の例は、ゲートバルブであり、このうちの一つがゲートバルブ５として図示される。開口部を閉じて内部空間を気密状態とすることで、内部空間どうしを互いに異なる気圧環境に制御可能である。制御可能な気圧環境の例は、大気圧環境及び減圧環境である。減圧環境は、大気圧環境よりも圧力が低い環境（例えば真空圧環境）である。

以下、基板処理装置１の構成要素について順に説明する。なお、基板処理装置１の処理対象となる基板は、後述の図５において基板Ｇとして図示されるので、以下では、基板Ｇと称する。

プロセスチャンバ２は、基板Ｇの処理を行う部分（モジュール）である。プロセスチャンバ２は、基板Ｇに対して処理を実施しうる複数のプロセスチャンバ２１～プロセスチャンバ２３として例示される。プロセスチャンバ２１～プロセスチャンバ２３において基板Ｇに対して施される処理は、同じ処理であってもよいし、異なる処理であってもよい。基板Ｇの例は、ＦＰＤ（Flat Panel Display）用のガラス基板である。ＦＰＤの例は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等である。基板Ｇの他の例は、ポリイミドなどの合成樹脂よりなる折り曲げ可能な素材で構成されたシート若しくはフィルムである。基板処理の例は、プラズマ処理である。プラズマ処理の例は、エッチング処理、アッシング処理、成膜処理等のプラズマ処理である。基板処理において、さまざまな処理ガスが用いられる。処理ガスの例は、塩素原子を含む塩素系ガス、及び、フッ素原子を含むフッ素系ガスである。このような処理ガスは、例えば基板処理装置１の一部の構成要素に対して、腐食性ガスとなりうる。特に、水分を含む大気と混交したとき、その腐食性はより顕著となる。

搬送室３は、プロセスチャンバ２と、ロードロック室４との間で基板Ｇを搬送する部分（モジュール）である。基板Ｇは、例えば真空ロボットによって搬送される。図示しないが、搬送室３は２段構成の搬送ロボットを有し、処理済みの基板Ｇをプロセスチャンバ２から搬出し保持しつつ未処理の基板Ｇをプロセスチャンバ２へ搬入する基板搬送が行われる。

ロードロック室４は、内部に設置された図示しないバッファに一時的に基板Ｇを保持することにより、搬送室３と外部空間との間の基板Ｇの搬送を仲介する基板搬出入モジュールである。この例では、ローダ８の有する空間が外部空間に相当し、ロードロック室４は、ローダ８との間で、基板Ｇの搬入及び搬出を行う。基板Ｇの搬入は、プロセスチャンバ２において処理される前の基板Ｇ（未処理基板）を、ローダ８からロードロック室４の内部空間に取り入れる（搬入する）ことを含む。基板Ｇの搬出は、プロセスチャンバ２において処理された基板Ｇ（処理済基板）を、ロードロック室４からローダ８に取り出す（搬出する）ことを含む。なお、上述のように搬送ロボットが２段構成を有するので、ロードロック室４も２段構成を有する。ロードロック室４について、図２も参照して説明する。

図２は、ロードロック室４の概略構成の例を示す図である。ロードロック室４は、本体４１と、開口部４２とを含む。本体４１は、内部空間Ｓを規定する。開口部４２は、内部空間Ｓと、外部空間すなわちローダ８とを連通する。基板Ｇが内部空間Ｓを通過してローダ８に搬出される際、内部空間Ｓは大気圧に制御され、ローダ８は大気圧よりも陽圧に制御される。制御は、後述の制御部７によって行われる。

内部空間Ｓは、互いに上下に分離された内部空間ＳＵ（上側内部空間）と、内部空間ＳＬ（下側内部空間）とを含む。これに対応して、開口部４２は、開口部４２Ｕと、開口部４２Ｌとを含む。

開口部４２Ｕは、内部空間ＳＵとローダ８とを連通する。開口部４２Ｕのうち、上下方向（Ｚ軸方向）に延在する縁部を、縁部４２１Ｕと称し図示する。縁部４２１Ｕは、開口部４２Ｕの左右に位置する一対の縁部である。開口部４２Ｕのうち、左右方向（Ｘ軸方向）に延在する縁部を、縁部４２２Ｕと称し図示する。縁部４２２Ｕは、開口部４２Ｕの上下に位置する一対の縁部である。

開口部４２Ｌは、内部空間ＳＬとローダ８とを連通する。開口部４２Ｌのうち、上下方向（Ｚ軸方向）に延在する縁部を、縁部４２１Ｌと称し図示する。縁部４２１Ｌは、開口部４２Ｌの左右に位置する一対の縁部である。開口部４２Ｌのうち、左右方向（Ｘ軸方向）に延在する縁部を、縁部４２２Ｌと称し図示する。縁部４２２Ｌは、開口部４２Ｌの上下に位置する一対の縁部である。

図１に戻り、ゲートバルブ５は、ロードロック室４の開口部のうち、ロードロック室４を挟んで搬送室３とは反対側、すなわちローダ８側の開口部に対して設けられる。このようにロードロック室４に対して設けられるゲートバルブ５について、図３及び図４も参照してさらに説明する。

図３及び図４は、ロードロック室４及びゲートバルブ５の概略構成の例を示す図である。図３は、半断面図である。図４中の白抜き矢印は、ゲートの開閉方向を模式的に示す。

ロードロック室４の本体４１は、内部空間Ｓの上下面及び側面を規定する壁部として図示される。いくつかの壁部には符号が付され、上部壁４１１、中間壁４１２及び下部壁４１３として図示される。上部壁４１１は、内部空間Ｓのうち、内部空間ＳＵの上面を規定する。中間壁４１２は、内部空間Ｓのうち、内部空間ＳＵの下面及び内部空間ＳＬの上面を規定する。下部壁４１３は、内部空間Ｓのうち、内部空間ＳＬの下面を規定する。

ゲートバルブ５は、開口部４２に設けられる。より具体的に、ゲートバルブ５は、ゲートバルブ５Ｕと、ゲートバルブ５Ｌと、仕切壁５６とを含む。ゲートバルブ５Ｕは、開口部４２Ｕに対応する上側ゲートバルブである。ゲートバルブ５Ｕは、開放時において、その開口部が開口部４２Ｕと連通する。ゲートバルブ５Ｕの開口部は、ロードロック室４とロードロックパネル６との間において、内部空間ＳＵに連続しローダ８の内部と連通する上側搬送空間を規定しうる。ゲートバルブ５Ｌは、開口部４２Ｌに対応する下側ゲートバルブである。ゲートバルブ５Ｌは、開放時において、その開口部が開口部４２Ｌと連通する。ゲートバルブ５Ｌの開口部は、ロードロック室４とロードロックパネル６との間において、内部空間ＳＬに連続しローダ８の内部と連通する下側搬送空間を規定しうる。仕切壁５６は、ゲートバルブ５Ｕと、ゲートバルブ５Ｌとの間において、ロードロック室４の中間壁４１２に連接して設けられる。仕切壁５６は、上側搬送空間及び下側搬送空間の一部を規定しうる。以降、上側搬送空間と下側搬送空間とを合わせて搬送空間と称する。

ゲートバルブ５Ｕは、ゲートカバー５１Ｕと、弁体５２Ｕと、エアシリンダ５３Ｕと、ガイドブロック５４Ｕと、ガイドレール５５Ｕとを含む。ゲートカバー５１Ｕは、ゲートカバー５１Ｕの内側に設けられた弁体５２Ｕとともに上下移動する。ゲートカバー５１Ｕは、ロードロック室４の開口部４２Ｕの縁部４２１Ｕに沿って弁体５２Ｕの上下移動に伴って移動する。弁体５２Ｕは、エアシリンダ５３Ｕと連動して上下移動する。エアシリンダ５３Ｕは、例えば、上下方向の移動が制御可能に構成されたアクチュエータである。また、弁体５２Ｕは、ガイドブロック５４Ｕを介して、ガイドレール５５Ｕにスライド可能に接続される。ガイドレール５５Ｕは、弁体５２Ｕの移動方向をガイドする。ガイドレール５５Ｕは、開口部４２Ｕの縁部４２１Ｕに設けられた一対のガイドレールであり、上下方向に延在する。弁体５２Ｕがガイドレール５５Ｕに沿って移動することで、弁体５２Ｕの上下方向の移動が安定化する。ガイドレール５５Ｕは、弁体５２Ｕの移動を支持する部分でもあるので、他の部分よりも高い強度が要求される。そのような高い強度を与えるためのガイドレール５５Ｕの材質の例は、ＳＵＳ４４０Ｃである。

ゲートバルブ５Ｌは、ゲートカバー５１Ｌと、弁体５２Ｌと、エアシリンダ５３Ｌと、ガイドブロック５４Ｌと、ガイドレール５５Ｌとを含む。これらの要素については、ゲートバルブ５Ｕの対応する部分と同様であるので、説明は省略する。なお、ガイドレール５５Ｕ及びガイドレール５５Ｌをまとめて、ガイドレール５５（後述の図６を参照）と称する。

図５は、基板Ｇ、ゲートバルブ５及びロードロック室４の概略構成を模式的に示す図である。なお、ロードロックパネル６の図示は省略されている。横方向（Ｙ軸方向）に延在する白抜き矢印は、基板Ｇの移動方向を模式的に示す。縦方向（Ｚ軸方向）に延在する白抜き矢印は、ゲートバルブ５の開閉方向を模式的に示す。例えば弁体５２Ｕが上方移動して開口部４２Ｕが開いているときに、アームＡによって支持された基板Ｇが、ローダ８から上側搬送空間を介して内部空間ＳＵに搬入される。また、基板Ｇが、内部空間ＳＵから上側搬送空間を介してローダ８に搬出される。弁体５２Ｌについても同様のことがいえる。なお、ロードロック室４及びゲートバルブ５において、気密性を向上させるためのシール部材が、黒丸で図示される。

図１に戻り、ロードロックパネル６は、ゲートバルブ５に取り付けられる。ロードロックパネル６の詳細については、後に図６以降を参照して改めて説明する。

制御部７は、基板処理装置１の各部の動作を制御する。制御部７は、コントローラ７１、ユーザインターフェース７２及び記憶部７３等を含んで構成される。コントローラ７１は、ＣＰＵを備えており、例えばプロセスチャンバ２、搬送室３、ロードロック室４、ゲートバルブ５及びロードロックパネル６に取り付けられたノズル６１（後述）等の動作を制御する。ユーザインターフェース７２は、例えば工程管理者が基板処理装置１を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボード、基板処理装置１の稼働状況を可視化して表示するディスプレイを有する。記憶部７３には、基板処理装置１で実行される各種処理をコントローラ７１の制御にて実現するための制御プログラム（ソフトウエア）及び処理条件データ等が記録されたレシピが保存されている。ユーザインターフェース７２及び記憶部７３は、コントローラ７１に接続されている。そして、必要に応じて、ユーザインターフェース７２からの指示等にて任意のレシピを記憶部７３から呼び出してコントローラ７１に実行させることで、コントローラ７１の制御の下で、基板処理装置１での所望の処理が行われる。制御プログラム及び処理条件データ等のレシピは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体、例えばＣＤ－ＲＯＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリに格納された状態のものを利用できる。また、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用したりすることも可能である。

ローダ８は、ロードロック室４との間で基板Ｇの搬入及び搬出を行う部分（モジュール）である。ローダ８は、例えば、インデクサ、及び、インデクサ上に配置され基板Ｇを収容する一対のカセット等を含んで構成される。カセット内には、基板Ｇが上下に間隔を空けて多段配置される。例えば、一方のカセットには未処理基板が収容され、他方のカセットに処理済基板が収容される。

以上説明した基板処理装置１の動作のうち、とくに基板Ｇの搬送に関する動作の概要を説明する。ゲートバルブ５が開き、基板Ｇがローダ８からロードロック室４に搬入される。ゲートバルブ５が閉じ、ロードロック室４が大気圧から減圧環境に制御される。ロードロック室４に搬入された基板Ｇは、搬送室３を経て、プロセスチャンバ２に搬送される。搬送室３及びプロセスチャンバ２も、減圧環境に制御されている。ロードロック室４から搬送室３へ基板Ｇを移送する際、ロードロック室４と搬送室３は同程度の減圧環境に制御される。プロセスチャンバ２において、処理ガスを用いた基板Ｇの処理が行われる。処理が完了した後、基板Ｇは、搬送室３を経て、ロードロック室４に搬送される。ロードロック室４が大気圧へ昇圧制御されたのち、ゲートバルブ５が開き、基板Ｇがロードロック室４からローダ８に搬出される。

ここで、プロセスチャンバ２で処理された基板Ｇ（処理済基板）が搬送室３及びロードロック室４を通ってローダ８に搬出されるとき、ロードロック室４は大気圧に昇圧制御されるが、ローダ８は大気圧よりも陽圧に制御されている。そのため、ローダ８からロードロック室４に向かう気流が発生する。さらに、基板Ｇ（処理済基板）には、処理ガスが付着している。このため、搬出された基板Ｇに付着していた処理ガスは、ローダ８からロードロック室４に向かって拡散し、気流に乗ってロードロック室４の開口部４２の縁部に設けられた構造物（例えばゲートバルブ５のガイドレール５５）に当たり付着する。開口部４２の縁部に設けられた構造物は大気にも晒されるため、処理ガスの成分と大気中の水分との反応によって腐蝕（劣化）する可能性がある。

開口部４２の縁部に設けられた構造物への処理ガスの付着（すなわち構造物の劣化）を抑制するために、実施形態に係る基板処理装置１では、ローダ８側から開口部４２の縁部に向かって気体が噴出される。噴出手段（噴出部）の例は、気体としてパージガスの供給ラインから供給されたパージガスを吹き付けるノズル、ローダ８側から周囲の気体を送風するファン等である。以下では、噴出部がノズルである例について説明する。ノズルによるパージガス噴出の実現手段の一例が、ロードロックパネル６である。ロードロックパネル６は、例えば、ロードロック室４と外部空間との間のパーティションにノズル等を組み入れることによって構成される。

図６及び図７は、ロードロックパネル６の概略構成の例を示す図である。図６は、ロードロック室４、ゲートバルブ５及びロードロックパネル６の分解斜視図である。図７は、ローダ８側からロードロックパネル６をみた図である。ロードロックパネル６は、ゲートバルブ５を挟んでロードロック室４とは反対側に、ロードロック室４及びゲートバルブ５に対向して設けられる。図６及び図７には、ロードロックパネル６の構成要素のうち、ノズル６１と、開口部６２と、給気管６３と、隔壁６６とが示される。

ノズル６１は、ローダ８側からロードロック室４の開口部４２の縁部に向かってパージガスを噴出するように、開口部４２の縁部に対向して設けられる。開口部４２の縁部にはガイドレール５５が構造物として設けられるので、ノズル６１は、ガイドレール５５に向かってパージガスを噴出するように、ガイドレール５５に対向して設けられる。具体的に、ノズル６１は、ノズル６１Ｕと、ノズル６１Ｌとを含む。ノズル６１Ｕは、開口部４２Ｕの縁部４２１Ｕ、すなわち一対のガイドレール５５Ｕに対向するように設けられる一対のノズルである。ノズル６１Ｌは、開口部４２Ｌの縁部４２１Ｌ、すなわち一対のガイドレール５５Ｌに対向するように設けられる一対のノズルである。

開口部６２は、ロードロック室４の開口部４２及びゲートバルブ５の開口部と連通するように設けられる。開口部６２は、開口部６２Ｕ及び開口部６２Ｌを含む。開口部６２Ｕは、開口部４２Ｕ及びゲートバルブ５Ｕの開口部と連通するように設けられる。開口部６２Ｕは、上側搬送空間の端部を規定しうる。開口部６２Ｌは、開口部４２Ｌ及びゲートバルブ５Ｌの開口部と連通するように設けられる。開口部６２Ｌは、下側搬送空間の端部を規定しうる。

給気管６３は、パージガスをノズル６１に給気する給気流路（供給流路）である。パージガスの例は、ドライエアである。給気管６３は、給気管６３Ｕ及び給気管６３Ｌを含む。給気管６３Ｕは、ノズル６１Ｕにパージガスを給気する。給気管６３Ｌは、ノズル６１Ｌにパージガスを給気する。

隔壁６６は、開口部６２Ｕと開口部６２Ｌとを仕切り、ゲートバルブ５の仕切壁５６に連接して設けられる。隔壁６６は、上側搬送空間の端部及び下側搬送空間の端部の一部を規定しうる。

ノズル６１がガイドレール５５に対向するように設けられるので、ノズル６１は、パージガスをガイドレール５５の正面に向かって噴出する。これにより、パージガスをガイドレール５５に効率よく当てることができる。これについて、図８及び図９を参照して説明する。

図８及び図９は、噴出されたパージガスの流れを模式的に示す図である。図８に示されるようにガイドレール５５の側面に向かってパージガスを噴出した場合、ガイドレール５５を挟んで当該側面とは反対側の部分にはパージガスの流れが発生しにくい。そのため、パージガスの流れが発生しにくい箇所においては、ローダ８から拡散する処理ガスがガイドレール５５に付着しうる。図９に示されるようにガイドレール５５の正面に向かってパージガスを噴出した場合、ガイドレール５５の正面部分及び両側部分のいずれにもパージガスの流れが発生する。そのため、ローダ８から拡散する処理ガスはガイドレール５５に到達する前にパージガスの流れによって除去され、ガイドレール５５に付着しにくい。したがって、パージガスは、ガイドレール５５の側面ではなく、ガイドレール５５の正面に向かって噴出することが望ましい。

図１０は、ノズルの概略構成の例を示す図である。この例では、ノズル６１は、複数の孔からパージガスを噴出するシャワープレートであり、プレート６１１と、プレート６１２と、シール部材６１３とを含む。プレート６１１は、異なる位置に設けられたポート６１１ａ、ポート６１１ｂ及びポート６１１ｃを含む。これらのポートのいずれかに選択的に給気管６３が接続されることで、給気管６３の接続箇所が調整される。この例では、ポート６１１ｂに給気管６３が接続され、他のポート６１１ａ及びポート６１１ｃは目留めされる。なお、給気管６３が接続されるポートは、必ずしも３つである必要は無く、プレート１２からガイドレール５５へのガス噴出について最適な位置が決まれば一つだけ設けてもよく、また、状況により適宜最適な位置を選択するために複数設けることとしてもよい。

プレート６１２は、複数の噴出孔６１２ａを有する。複数の噴出孔６１２ａは、所望の流量、例えば数十Ｌ／ｍｉｎ～数百Ｌ／ｍｉｎ程度の流量が得られるように設けられる。複数の噴出孔６１２ａは、例えば、上下方向（Ｚ軸方向）及び左右方向（Ｘ軸方向）に格子状に設けられる。各噴出孔６１２ａは、例えば、直径が数ｍｍ程度の円形形状を有する。なお、上記に限らず、複数の噴出孔６１２ａは斜方状や同心円状などに配列されてもよく、また、各噴出孔は、矩形や長丸形状などであってもよい。

プレート６１１及びプレート６１２は、プレート６１１のポート（この例ではポート６１１ｂ）に給気されたパージガスをプレート６１２の各噴出孔６１２ａに導く内部空間を気密形成するように、シール部材６１３を介して結合される。

ノズル６１をシャワープレートとすることで、例えばパージガスの噴出範囲が調整しやすくなる。例えば以上説明したようなノズル６１によって噴出されたパージガスを排気する構成も、ロードロックパネル６に組み入れられる。これについて、図１１を参照して説明する。

図１１は、ロードロック室４側からロードロックパネル６をみた図である。ロードロックパネル６は、これまで説明したノズル６１、開口部６２、給気管６３及び隔壁６６の他に、排気管６４と、排気口６４１Ｕ～排気口６４６Ｕ及び排気口６４１Ｌ～排気口６４６Ｌと、パージガスコントローラ６５とを含む。なお、この例では、給気管６３の給気管６３Ｕは、ロードロックパネル６の上部中央において分岐点６３Ｕａで分岐して左右方向（Ｘ軸方向）に延在し、ノズル６１Ｕに接続される。給気管６３の給気管６３Ｌは、ロードロックパネル６の下部中央において分岐点６３Ｌａで分岐して左右方向に延在し、ノズル６１Ｌに接続される。

排気管６４は、搬送空間を排気するための排気流路である。排気管６４は、排気管６４Ｕ及び排気管６４Ｌを含む。

排気管６４Ｕは、排気口６４１Ｕ～排気口６４６Ｕに接続される。排気口６４１Ｕ～６４６Ｕは、開口部４２Ｕ、ゲートバルブ５Ｕの開口部及びロードロックパネル６の開口部６２Ｕとは異なる経路で、上側搬送空間を排気する。排気口６４１Ｕ～排気口６４６Ｕは、ロードロック室４の開口部４２Ｕの縁部４２２Ｕの近傍（例えば数ｍｍから数ｃｍ程度の範囲内）に設けられるとともに、縁部４２２Ｕに沿って（Ｘ軸方向に）設けられる。

排気管６４Ｌは、排気口６４１Ｌ～排気口６４６Ｌに接続される。排気口６４１Ｌ～６４６Ｌは、開口部４２Ｌ、ゲートバルブ５Ｌの開口部及びロードロックパネル６の開口部６２Ｌとは異なる経路で、下側搬送空間を排気する。排気口６４１Ｌ～排気口６４６Ｌは、ロードロック室４の開口部４２Ｌの縁部４２２Ｌの近傍に設けられるとともに、縁部４２２Ｌに沿って（Ｘ軸方向に）設けられる。

排気管６４Ｕ及び排気管６４Ｌについてさらに述べる。排気管６４Ｕは、ロードロックパネル６の上部中央において分岐点６４Ｕａで分岐して左右方向に延在し、排気口６４１Ｕ～排気口６４６Ｕそれぞれに接続される。排気口６４１Ｕ～６４６Ｕは、上側搬送空間内の上方に設けられる。排気口６４１Ｕ～排気口６４６Ｕは、開口部４２Ｕの開口中心軸方向（Ｙ軸方向）と交差する中心軸方向（この例ではＺ軸方向の中心軸方向）を有する。排気口６４１Ｕ～排気口６４６Ｕは、開口部４２Ｕの左右の縁部４２１Ｕに設けられた一対のガイドレール５５Ｕどうしの間に位置する。排気口６４１Ｕ及び排気口６４６Ｕは、ガイドレール５５Ｕ付近に設けられる。排気口６４３Ｕ及び排気口６４４Ｕは、上側搬送空間の中央付近に設けられる。排気口６４２Ｕは、排気口６４１Ｕと６４３Ｕとの間に設けられる。排気口６４５Ｕは、排気口６４４Ｕと排気口６４６Ｕとの間に設けられる。

排気管６４Ｌは、ロードロックパネル６の下部中央において分岐点６４Ｌａで分岐して左右方向に延在し、排気口６４１Ｌ～排気口６４６Ｌそれぞれに接続される。排気口６４１Ｌ～６４６Ｌは、下側搬送空間内の下方に設けられる。排気口６４１Ｌ～排気口６４６Ｌは、開口部４２Ｌの開口中心軸方向（Ｙ軸方向）と交差する中心軸方向（この例ではＺ軸方向の中心軸方向）を有する。排気口６４１Ｌ～排気口６４６Ｌは、開口部４２Ｌの左右の縁部４２１Ｌに設けられた一対のガイドレール５５Ｌどうしの間に位置する。排気口６４１Ｌ及び排気口６４６Ｌは、ガイドレール５５Ｌ付近に設けられる。排気口６４３Ｌ及び排気口６４４Ｌは、下側搬送空間の中央付近に設けられる。排気口６４２Ｌは、排気口６４１Ｌと６４３Ｌとの間に設けられる。排気口６４５Ｌは、排気口６４４Ｌと排気口６４６Ｌとの間に設けられる。

上述のように、ガイドレール５５付近だけでなく、上側搬送空間及び下側搬送空間の中央付近にも排気口を設けることで、搬送空間全体が排気しやすくなる。これについて、図１２～図１７を参照して説明する。

図１２～図１７は、排気されるガスの流れを模式的に示す図である。図１２及び図１３に示されるように、ガイドレール５５付近にのみ排気口が設けられている場合、ガイドレール５５付近にのみパージガスの排気の流れが形成される。図１４及び図１５に示されるように、ガイドレール５５付近と搬送空間中央付近との間（中間位置）にも排気口が設けられる場合、パージガスの排気の流れが、中間位置にも形成される。図１６及び図１７に示されるように、搬送空間中央にも排気口が設けられる場合、パージガスの排気の流れが、中央付近にも形成される。したがって、排気口は、ガイドレール５５付近だけでなく、搬送空間中央付近にまで設けることが望ましい。

図１１に戻り、パージガスコントローラ６５は、給気管６３によるパージガスの給気を制御する。パージガスの給気制御の例は、給気のＯＮ・ＯＦＦ、流量の調整等である。また、パージガスコントローラ６５は、排気管６４による排気を制御する。パージガスの排気制御の例は、排気のＯＮ・ＯＦＦ、流量の調整等である。これらの給気制御及び排気制御のために、パージガスコントローラ６５は、給気管６３及び排気管６４に対して設けられた可変バルブ、フローメータ等を含んで構成されてよい。

パージガスコントローラ６５による給気及び排気のＯＮ・ＯＦＦ制御の例について述べる。未処理基板をローダ８からロードロック室４に搬入するときには、給気及び排気はＯＦＦに制御される。処理済基板をロードロック室４からローダ８へ搬出するときには、給気及び排気がＯＮに制御される。なお、通常の処理では実施しないが、何らかの理由で未処理基板をロードロック室４からローダ８へ搬出するときには、給気及び排気はＯＦＦに制御される。基板処理装置１が起動している（アイドル状態の）ときには、給気及び排気はＯＮに制御される。基板処理装置１が起動していない（ダウン状態の）ときには、給気及び排気はＯＦＦに制御される。パージガスの給気及び／又は排気が正常に動作しない場合には、給気及び排気がＯＦＦに制御される。なお、パージガスコントローラ６５による給気制御及び排気制御は、制御部７（図１）の制御下で行われてよい。パージガスコントローラ６５によるパージガスの給気及び／又は排気が正常に動作しない場合（例えば流量が低下した場合）、制御部７はアラームが発生するような制御を行ってよい。

以上説明した基板処理装置１の動作のうち、とくにロードロック室４からローダ８に基板Ｇを搬出するときの動作について、図１８を参照して説明する。

図１８は、基板処理装置において実行される処理（基板搬送方法）の例を示すフローチャートである。とくに説明がある場合を除き、各処理は、制御部７の制御によって行われる。当初、基板Ｇは処理前の状態でプロセスチャンバ２内にあるものとする。

ステップＳ１において、基板処理を行う。すなわち、プロセスチャンバ２において、処理ガス（例えば塩素系ガス）を用いた基板Ｇの処理が実行される。基板Ｇに処理で消費されずに残留した処理ガスが付着する。

ステップＳ２において、ロードロック室を減圧環境に制御する。すなわち、ロードロック室４が大気圧よりも減圧環境に制御される。なお、未処理の基板Ｇをロードロック室４からプロセスチャンバ２に搬入した時点から減圧環境を維持し続けておいてもよい。

ステップＳ３において、パージガスを噴出・排気する。すなわち、パージガスが、給気管６３を介してノズル６１に供給され、ガイドレール５５Ｕ及びガイドレール５５Ｌに向かって噴出される。それとともに、排気口６４１Ｕ～排気口６４６Ｕ及び６４１Ｌ～排気口６４６Ｌ並びに排気管６４を介して、搬送空間が排気される。

ステップＳ４において、基板Ｇを搬出する。すなわち、上記ステップＳ３のようにパージガスが噴出・排気されている状態で、基板Ｇが、プロセスチャンバ２から搬送室３及びロードロック室４を通過して、ローダ８に搬出される。この時、搬送室３からロードロック室４に移送された基板Ｇは、一旦ロードロック室４に留め置かれ、ロードロック室４を大気圧に昇圧した後、ゲートバルブ５を開放してローダ８へ搬出される。なお、パージガスの噴出・排気は、基板Ｇのプロセスチャンバ２から搬送室３への搬送と並行して開始されてもよいし、基板Ｇの搬送室３への搬送後、ゲートバルブ５を開放するまでの間に開始されてもよい。

以上の処理においては、基板Ｇをロードロック室４からローダ８に搬出する際に、パージガスの噴出とともに搬送空間の排気が行われる（ステップＳ３及びＳ４）。したがって、これまで説明したように、開口部４２に設けられた構造物（例えばガイドレール５５）への処理ガスの付着による構造物の劣化が抑制される。

以上説明した実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。上記実施形態は、様々な形態で具現化され得る。上記実施形態は、請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてよい。

上記実施形態では、上側の上側搬送空間を上方から排気する例について説明した。ただし、上側搬送空間を下方から排気してもよい。この場合、排気口は、上側搬送空間の下方に設けられる。また、上側搬送空間を上方及び下方の両方から排気してもよい。この場合、排気口は、上側搬送空間内の上方及び下方に設けられる。

上記実施形態では、下側の下側搬送空間を下方から排気する例について説明した。ただし、下側搬送空間を上方から排気してもよい。この場合、排気口は、下側搬送空間内の上方に設けられる。また、下側搬送空間を上方及び下方の両方から排気してもよい。この場合、例えば、排気口は、下側搬送空間内の上方及び下方に設けられる。

例えば、パージガスと一緒に排気される処理ガスが空気よりも軽い場合には、ガスが上側搬送空間及び下側搬送空間の上方に移動しやすくなるので、上方排気とする方が、下方排気とするよりも、効率よくガスを排気できる可能性が高まる。パージガスと一緒に排気される処理ガスが空気よりも重い場合（例えば塩素系ガスの場合）には、ガスが上側搬送空間及び下側搬送空間の下方に移動しやすくなるので、下方排気とする方が、上方排気とするよりも、効率よくガスを排気できる可能性が高まる。上側搬送空間も下方排気する例について、図１９を参照して説明する。

図１９は、ロードロック室４、ゲートバルブ５、ノズル６１及び排気管６４Ａの概略構成の例を示す図（半断面図）である。ロードロックパネル６は、ノズル６１と排気管６４Ａ以外は省略している。排気流路である排気管６４Ａは、排気管６４ＵＡ及び排気管６４ＬＡを含む。排気管６４ＵＡは、ゲートバルブ５の仕切壁５６上の縁部を通り、複数の排気口に接続される。複数の排気口のうち、排気口６４６ＵＡ及び排気口６４５ＵＡが例示される。仕切壁５６上に設けられたこれらの排気口は、上側搬送空間内の下方に設けられ、上側搬送空間を下方から排気する。排気管６４ＬＡは、排気管６４Ｌと同様に、下側搬送空間内の下方の排気口に接続され、したがって、下側搬送空間も下方から排気される。

上記実施形態では、パージガスの噴出及び排気に関する要素、例えばノズル６１及び排気口６４１Ｕ等がロードロックパネル６に組み入れられる例について説明した。ただし、このような態様に限らず、パージガスの噴出及び排気に関する要素は、あらゆる態様で基板処理装置１に設けられてよい。

上記実施形態では、プロセスチャンバ２がプロセスチャンバ２１～プロセスチャンバ２３の３つのプロセスチャンバである例について説明した。ただし、プロセスチャンバ２は、単一のプロセスチャンバであってもよいし、２つ又は４つ以上のプロセスチャンバであってもよい。

上記実施形態では、基板搬出入モジュールがロードロック室４である例について説明した。ただし、ロードロック室４以外にも、基板処理装置１において基板Ｇの搬出入が可能なあらゆるモジュールが、基板搬出入モジュールとして用いられてよい。

以上説明した基板処理装置１は、例えば次のように特定される。図１～図１７等を参照して説明したように、基板処理装置１は、基板搬出入モジュール（例えばロードロック室４）と、開口部４２と、ゲートバルブ５と、噴出部（例えばノズル６１）と、排気口（排気口６４１Ｕ等）とを備える。基板搬出入モジュールは、基板Ｇを大気圧よりも陽圧に制御された外部空間（例えばローダ８）に搬出する際に大気圧環境に制御され基板Ｇが通過する内部空間Ｓを有する。開口部４２は、基板搬出入モジュールに設けられ、内部空間Ｓと外部空間とを連通する。ゲートバルブ５は、開口部４２に対して設けられ、搬送空間を有する。噴出部は、外部空間側から開口部４２の縁部に向かってパージガスを噴出する。排気口（６４１Ｕ等）は、開口部４２とは異なる経路で搬送空間を排気する。

上記の基板処理装置１によれば、開口部４２よりも外部空間側から開口部４２の縁部に向かってパージガスが噴出される。また、開口部４２とは異なる経路で搬送空間が排気される。これにより、基板Ｇの搬出時に基板Ｇに付着した処理ガスの開口部４２の縁部に設けられた構造物への付着を抑制することができる。したがって、開口部４２に設けられた構造物の劣化を抑制することができる。

図１１等を参照して説明したように、排気口は、開口部４２の縁部４２２Ｕ及び縁部４２２Ｌに沿って複数設けられてよい（排気口６４１Ｕ～排気口６４６Ｕ及び排気口６４１Ｌ～排気口６４６Ｌ等）。これにより、搬送空間全体が排気しやすくなる。

図１１等を参照して説明したように、排気口は、開口部４２の開口中心軸方向（Ｙ軸方向）と交差する中心軸方向（例えばＺ軸方向の中心軸方向）を有してよい。例えばこのようにして、開口部４２とは異なる方向に搬送空間を排気することができる。

図１１及び図１９等を参照して説明したように、排気口は、搬送空間の下方に設けられた排気口を含んでよい（排気口６４１Ｌ等、排気口６４６ＵＡ等）。搬送空間を下方排気することで、空気よりも重いガスを効率よく排気することができる。

図２、図３、図６及び図１１等を参照して説明したように、内部空間Ｓは、上側内部空間（内部空間ＳＵ）及び下側内部空間（内部空間ＳＬ）を含み、搬送空間は、上側内部空間に連通する上側搬送空間及び下側内部空間に連通する下側搬送空間を含み、排気口は、上側搬送空間及び下側搬送空間のいずれにも設けられてよい（排気口６４１Ｕ等及び排気口６４１Ｌ等）。これにより、上側搬送空間及び下側搬送空間のいずれをも排気することができる。

図１０等を参照して説明したように、噴出部は、シャワープレートであってよい。これにより、例えばパージガスの噴出範囲が調節しやすくなる。

図３、図４、図６及び図７等を参照して説明したように、ゲートバルブ５は、開口部４２の縁部４２１Ｕ等に沿って移動する弁体５２Ｕ等、及び、弁体５２Ｕ等の移動方向をガイドするガイドレール５５を含み、噴出部は、ガイドレール５５に向かってパージガスを噴出してよい。基板処理装置１は、ガイドレール５５を腐蝕させる可能性のある処理ガス（例えば塩素原子を含む処理ガス）を用いて基板Ｇを処理するプロセスチャンバ２を備えてよい。これにより、ガイドレール５５の腐蝕を抑制することができる。

図１８を参照して説明した基板搬送方法も、本開示の一態様である。すなわち、基板搬送方法は、基板処理装置１において、開口部４２よりも外部空間側（ローダ８側）から開口部４２の縁部に向かってパージガスを噴出するとともに開口部４２とは異なる経路で搬送空間を排気するステップＳ３を含む。この基板搬送方法によっても、これまで説明したように、開口部４２に設けられた構造物の劣化を抑制することができる。

１ 基板処理装置
２ プロセスチャンバ
３ 搬送室
４ ロードロック室
５ ゲートバルブ
６ ロードロックパネル
７ 制御部
８ ローダ
４２ 開口部
５１Ｕ ゲートカバー
５１Ｌ ゲートカバー
５５ ガイドレール
６１ ノズル（噴出部）
４２１Ｕ 縁部
４２１Ｌ 縁部
４２２Ｕ 縁部
４２２Ｌ 縁部
６４１Ｕ 排気口
６４２Ｕ 排気口
６４３Ｕ 排気口
６４４Ｕ 排気口
６４５Ｕ 排気口
６４６Ｕ 排気口
６４１Ｌ 排気口
６４２Ｌ 排気口
６４３Ｌ 排気口
６４４Ｌ 排気口
６４５Ｌ 排気口
６４６Ｌ 排気口

Claims (11)

1. 基板を大気圧よりも陽圧に制御された外部空間に搬出する際に大気圧環境に制御され前記基板が通過する内部空間を有する基板搬出入モジュールと、
   該基板搬出入モジュールに設けられ、前記内部空間と前記外部空間とを連通する開口部と、
   前記開口部に対して設けられ、搬送空間を有するゲートバルブと、
   前記外部空間側から前記開口部の縁部に向かってパージガスを噴出する噴出部と、
   前記開口部とは異なる経路で前記搬送空間を排気する排気口と、
   を備える、
   基板処理装置。
2. 前記排気口は、前記開口部の縁部に沿って複数設けられる、
   請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記排気口は、開口部の開口中心軸方向と交差する中心軸方向を有する、
   請求項１又は請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記排気口は、前記搬送空間の下方に設けられた排気口を含む、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
5. 前記内部空間は、上側内部空間及び下側内部空間を含み、
   前記搬送空間は、前記上側内部空間に連通する上側搬送空間及び前記下側内部空間に連通する下側搬送空間を含み、
   前記排気口は、前記上側搬送空間及び前記下側搬送空間のいずれにも設けられる請求項１～４のいずれか１項に記載の基板処理装置。
6. 前記噴出部は、シャワープレートである、
   請求項１～５のいずれか１項に記載の基板処理装置。
7. 前記基板搬出入モジュールは、前記外部空間を有するローダに連結可能に構成されるロードロック室である、
   請求項１～６のいずれか１項に記載の基板処理装置。
8. 前記ゲートバルブは、前記開口部の縁部のうち第１の方向に延在する第１の縁部に沿って移動する弁体、及び、当該弁体の移動方向をガイドするガイドレールを含み、
   前記噴出部は、前記ガイドレールに向かって前記パージガスを噴出する、
   請求項１～７のいずれか１項に記載の基板処理装置。
9. 前記ガイドレールを腐蝕させる可能性のある処理ガスを用いて前記基板を処理するプロセスチャンバを備える、
   請求項８に記載の基板処理装置。
10. 前記処理ガスは、塩素原子を含む、
    請求項９に記載の基板処理装置。
11. 基板を大気圧よりも陽圧に制御された外部空間に搬出する際に大気圧環境に制御され前記基板が通過する内部空間を有する基板搬出入モジュールと、該基板搬出入モジュールに設けられ、前記内部空間と、前記外部空間とを連通する開口部と、開口部に対して設けられ、搬送空間を有するゲートバルブと、を備える基板処理装置において、
    前記開口部よりも前記外部空間側から前記開口部の縁部に向かってパージガスを噴出するとともに前記開口部とは異なる経路で前記搬送空間を排気するステップ、
    を含む、
    基板搬送方法。

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