JPH11229141A - 基板搬送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２つの連接する真空容器間で基板を搬送する
場合に、パーティクルの発生による基板の品質低下を低
減することができるようにする。 【解決手段】 連接する基板処理容器１１と基板搬送容
器１３との間で、基板Ｗを搬送する場合、これら２つの
真空容器１１，１３の内部の圧力がそれぞれ真空計２
３，２８により検出される。そして、この検出出力に基
づいて、両者の圧力差が０となるように、ＡＰＣコント
ローラ２４とＡＰＣバルブ２２とにより基板処理容器１
１の内部の圧力が制御される。この制御により、圧力差
がほぼ０になると、基板搬送ロボット１９により基板Ｗ
が搬送される。このとき、圧力制御は、そのまま続行さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板処理装置にお
いて、連接する２つの真空容器の間で基板を搬送する基
板搬送方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体デバイスのウェーハや液
晶表示デバイスのガラス基板等の固体デバイスの基板に
所定の処理を施す基板処理装置においては、複数の真空
容器を有する。

【０００３】例えば、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の
基板処理装置においては、基板に所定の処理を施すため
の基板処理容器と、カセットを収容するためのカセット
収容容器と、基板を搬送するための基板搬送容器等を有
する。

【０００４】このように複数の真空容器を有する基板処
理装置においては、連接する２つの真空容器の間で基板
を搬送する必要がある。例えば、上述した枚葉式の基板
処理装置においては、連接するカセット収容容器と基板
搬送容器との間や連接する基板搬送容器と基板処理容器
との間で基板を搬送する必要がある。

【０００５】連接する２つの真空容器の間で基板を搬送
する場合、従来は、各真空容器の内部の圧力は制御せ
ず、その排気量を予め定めた値に保持するようになって
いた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成では、２つの真空容器の内部の圧力の差が大き
い場合、両者の間で気流が発生する。これにより、この
ような場合は、パーティクルが発生し、基板の品質を低
下させるという問題があった。

【０００７】そこで、本発明は、基板の搬送時、パーテ
ィクルの発生による基板の品質低下を低減可能な基板搬
送方法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記載の基板搬送方法は、連接する２つの真空
容器の間で基板を搬送する場合、２つの真空容器の内部
の圧力を検出し、この検出出力に基づいて、両者の差が
予め定めた値となるように、２つの真空容器のうちの一
方の内部の圧力を制御するようにしたものである。

【０００９】このような構成においては、基板搬送時、
２つの真空容器の内部の圧力が検出される。そして、こ
の検出出力に基づいて、両者の差が予め定めた値となる
ように、一方の真空容器の内部の圧力が制御される。こ
れにより、基板搬送時、２つの真空容器の内部の圧力差
を小さくすることができるので、気流の発生を抑制する
ことができる。その結果、パーティクルの発生を抑制す
ることができるので、パーティクルの発生による基板の
品質低下を低減することができる。

【００１０】なお、基板の搬送と圧力の制御とは、並行
して行ってもよいし、時分割で行ってもよい。すなわ
ち、まず、圧力制御を行い、２つの真空容器の内部の圧
力差が予め定めた値になったら、制御を停止して、搬送
を行うようにしてもよい。また、並行して行う場合は、
最初から並行して行ってもよいし、まず、制御を行い、
２つの真空容器の内部の圧力差がほぼ予め定めた値にな
ったら、制御と搬送とを並行して行うようにしてもよ
い。

【００１１】上述した基板搬送方法は、例えば、２つの
真空容器のうちの一方の内部の圧力を検出する第１の圧
力検出手段と、２つの真空容器のうちの他方の内部の圧
力を検出する第２の圧力検出手段と、第１，第２の圧力
検出手段の検出出力に基づいて、２つの真空容器の内部
の圧力の差が予め定めた値となるように、２つの真空容
器のうちの一方の内部の圧力を制御する圧力制御手段
と、この圧力制御手段による制御と並行してまたはこの
制御が終了した後に、基板の搬送を実行する基板搬送手
段とを備えた基板搬送装置により実行される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態を詳細に説明する。

【００１３】図１は、本発明の一実施の形態の基板搬送
方法を実行する基板搬送装置を備えた基板処理装置の一
例の構成を示す側面図である。なお、図には、複数の基
板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置を代表とし
て示す。

【００１４】図示の基板処理装置は、基板Ｗに所定の処
理を施すための基板処理容器１１と、カセットＣを収容
するためのカセット収容容器１２と、基板Ｗを搬送する
ための基板搬送容器１３とを有する。基板搬送容器１３
は、基板処理容器１１とカセット収容容器１２との間に
設けられ、ゲートバルブ１４を介してカセット収容容器
１２に連接されるとともに、ゲートバルブ１５を介して
基板処理容器１１に連接されている。

【００１５】また、図示の基板処理装置は、基板Ｗの処
理時に、処理すべき基板Ｗが載置される基板載置台１６
と、基板処理容器１１の内部を加熱するためのヒータ１
７，１８と、基板Ｗを搬送するための基板搬送ロボット
１９とを有する。基板載置台１６は、基板処理容器１１
の内部（処理室）に設けられ、ヒータ１７，１８は、例
えば、基板処理容器１１の外部において、その上下に設
けられている。基板搬送ロボット１９は、基板搬送容器
１３の内部（搬送室）に設けられている。

【００１６】また、図示の基板処理装置は、基板処理容
器１１の内部に処理用の反応ガスやこの反応ガスを搬送
するためのキャリアガス（例えば、Ｈ2ガス）を導入す
るためのガス導入管２０と、基板処理容器１１の内部の
雰囲気を排出するためのガス排出管２１と、このガス排
出管２１を開閉するためのＡＰＣ（Automatic Pressure
Controller；自動圧力制御）バルブ２２と、基板処理
容器１１の内部の圧力を検出するための真空計２３と、
ＡＰＣバルブ２２の開閉を制御するためのＡＰＣコント
ローラ２４とを有する。

【００１７】また、図示の基板処理装置は、基板搬送容
器１３の内部に置換用の不活性ガス（例えば、Ｎ2ガ
ス）を導入するためのガス導入管２５と、この基板搬送
容器１３の内部の雰囲気を排出するためのガス排出管２
６と、このガス排出管２６を開閉するためのＡＰＣバル
ブ２７と、基板処理容器１１の内部の圧力を検出するた
めの真空計２８と、ＡＰＣバルブ２７の開閉を制御する
ためのＡＰＣコントローラ２９とを有する。

【００１８】また、この基板処理装置は、基板処理動作
や基板搬送動作等を制御するための制御部３０を有す
る。すなわち、反応ガス、キャリアガス、不活性ガス等
の各種ガスの導入動作、ゲートバルブ１４，１５の開閉
動作、基板搬送ロボット１９の基板搬送動作等を制御す
るための制御部３０を有する。

【００１９】基板処理容器１１側のＡＰＣコントローラ
２４は、基板処理時は、真空計２３の検出出力に基づい
て、ＡＰＣバルブ２２の開閉量を制御し、基板搬送時
は、真空計２３，２８の検出出力に基づいて、ＡＰＣバ
ルブ２２の開閉量を制御する。

【００２０】基板搬送容器１３側のＡＰＣコントローラ
２９は、基板搬送容器１３の内部の圧力を、例えば、大
気圧に設定する場合は、真空計２３の検出出力に基づい
て、ＡＰＣバルブ２７の開閉量を制御し、基板搬送時
は、ＡＰＣバルブ２２の開閉量を予め定めた値に保持す
る（固定する）。

【００２１】上記構成においては、ＡＰＣバルブ２２
と、真空計２３，２８と、ＡＰＣコントローラ２４とに
より、基板処理容器１１と基板搬送容器１３との内部の
圧力差が０となるように、基板処理容器１１の内部の圧
力を制御する圧力制御装置が構成される。また、この圧
力制御装置に基板搬送ロボット１９や制御部３０等を加
えることにより、連接する基板処理容器１１と基板搬送
容器１３との間で基板Ｗを搬送する基板搬送装置が構成
される。

【００２２】なお、基板処理容器１１やカセット収容容
器１２は、通常、複数存在する。しかしながら、以下の
説明では、説明を簡単にするために、これらがそれぞれ
１つだけ存在するものとして説明する。また、以下の説
明では、処理容器１１が基板Ｗの表面に所定の薄膜を形
成する成膜容器であるものとして説明する。

【００２３】以上が、本実施の形態の基板搬送方法を実
行する基板搬送装置を備えた基板処理装置の構成の一例
である。

【００２４】上記構成において、基板Ｗの表面に所定の
薄膜を形成する場合の動作を説明する。なお、この動作
としては、種々考えられるが、以下の説明では、その一
例を詳細に説明する。

【００２５】この動作においては、まず、複数の基板Ｗ
が収容されたカセットＣがカセット収容容器１２の内部
（収容室）に搬入される。この搬入処理が終了すると、
基板Ｗをカセット収容容器１２から基板搬送容器１３に
搬送する処理が実行される。

【００２６】この基板搬送処理においては、まず、ゲー
トバルブ１４が開かれる。これにより、カセット収容容
器１２の内部と基板搬送容器１３の内部とが連通させら
れる。この連通処理が終了すると、カセットＣに収容さ
れている複数の基板Ｗのうちの１枚が基板搬送ロボット
１９によりカセットＣから取り出され、基板搬送容器１
３の内部に搬入される。この搬入処理が終了すると、ゲ
ートバルブ１４が閉じられる。これにより、カセット収
容容器１２の内部と基板搬送容器１３の内部とが遮断さ
れる。

【００２７】以上により、カセット収容容器１２から基
板搬送容器１３への基板Ｗの搬送処理が終了する。この
基板搬送処理が終了すると、基板Ｗの搬入に伴って基板
搬送容器１３の内部に侵入した大気を不活性ガスにより
置換する処理が実行される。

【００２８】この処理においては、ガス導入管２５を介
して基板搬送容器１３の内部に不活性ガスが導入され
る。また、基板搬送容器１３の内部の雰囲気がガス排出
管２６を介して排出される。これにより、基板搬送容器
１１の内部の大気が不活性ガスにより置換される。

【００２９】この場合、基板搬送容器１３の内部の圧力
は、大気圧になるように制御される。この制御は、真空
計２８の検出出力に基づいて、ＡＰＣコントローラ２９
によりＡＰＣバルブ２７の開閉量を制御することにより
行われる。基板搬送容器１３の内部の圧力がほぼ大気圧
になると、ＡＰＣコントローラ２９によりＡＰＣバルブ
２７の開閉量がそのときの値に保持される。

【００３０】なお、基板搬送容器１３における不活性ガ
スの導入処理と雰囲気の排出処理とは、カセット収容容
器１２から基板搬送容器１３への基板搬送処理が終了し
た後に開始してもよいし、終了する前に開始してもよ
い。

【００３１】この雰囲気置換処理が終了すると、基板搬
送容器１３から基板処理容器１１に基板Ｗを搬送する処
理が実行される。この基板搬送処理においては、まず、
基板処理容器１１と基板搬送容器１３との内部の圧力差
が０となるように、基板処理容器１１の内部の圧力を制
御する処理が実行される。

【００３２】この制御においては、ガス導入管２０を介
して基板処理容器１１の内部にキャリアガスが供給され
る。また、基板処理容器１１の内部の雰囲気がガス排出
管２１を介して排出される。なお、キャリアガスの導入
処理は、基板搬送容器１３における雰囲気置換処理が終
了した後に開始するようにしてもよいし、終了する前に
開始するようにしてもよい。また、基板処理容器１１に
おける雰囲気の排出処理は、通常、常時行われている。
したがって、この圧力制御時、この雰囲気排出処理を実
行するための処理を特に行う必要はない。

【００３３】このような状態において、ＡＰＣコントロ
ーラ２４は、真空計２３，２８の検出出力に基づいて、
２つの真空容器１１，１３の内部の圧力差が０になるよ
うに、ＡＰＣバルブ２２の開閉量を制御する。これによ
り、これら２つの真空容器１１，１３の内部の圧力差が
０となるように、基板処理容器１１の内部の圧力が制御
される。

【００３４】なお、この場合、基板搬送容器１３では、
上記のごとく、圧力制御は行われず、排気量のみが予め
定めた値に保持されている。すなわち、基板搬送容器１
３の内部の圧力が大気圧に設定された時の値に保持され
ている。

【００３５】２つの真空容器１３，１１の内部の圧力差
がほぼ０になると、ゲートバルブ１５が開かれる。これ
により、基板搬送容器１３の内部と基板処理容器１１の
内部とが連通させられる。この場合、基板処理容器１１
の圧力制御は、そのまま続行される。

【００３６】この連通処理が終了すると、基板搬送ロボ
ット１９に保持されている基板Ｗが基板処理容器１１の
内部に搬入され、基板載置台１６の上面に載置される。
この載置処理が終了すると、ゲートバルブ１５が閉じら
れる。これにより、処理容器１１の内部と基板搬送容器
１３の内部とが遮断される。

【００３７】この遮断処理が終了すると、基板処理容器
１１の圧力制御が停止させられる。この場合、基板搬送
容器１３における不活性ガスの導入処理と雰囲気の排気
処理とは続行するようにしてもよいし、停止させるよう
にしてもい。以下の説明では、停止させるものとして説
明する。

【００３８】以上により、基板搬送容器１３から基板処
理容器１１への基板搬送処理が終了する。この基板搬送
処理が終了すると、基板載置台１６に載置された基板Ｗ
の表面に所定の薄膜を形成する処理が実行される。

【００３９】この成膜処理においては、ガス導入管２０
を介して基板処理容器１１の内部に反応ガスとキャリア
ガスとが供給される。これにより、基板載置台１６に載
置された基板Ｗの表面に所定の薄膜が形成される。この
場合、基板処理容器１１の内部の圧力は、予め定めた値
に保持される。この保持は、真空計２３の検出出力に基
づいて、ＡＰＣコンとローラ２４により、ＡＰＣバルブ
２７の開閉量を制御することにより行われる。

【００４０】基板Ｗの表面に所定の薄膜が形成される
と、反応ガスの導入処理が停止される。但し、キャリア
ガスの導入処理と雰囲気の排出処理とはそのまま続行さ
れる。このあと、基板Ｗを基板処理容器１１から基板搬
送容器１３に搬送する処理が実行される。

【００４１】この基板搬送処理においても、基板Ｗを基
板搬送容器１３から基板処理容器１１に搬送する場合と
同様の処理が行われる。

【００４２】すなわち、この処理においては、まず、基
板搬送容器１３の内部に不活性ガスが供給されるととも
に、この基板搬送容器１３の内部の雰囲気が排出され
る。これは、本例では、上記のごとく、基板Ｗを基板搬
送容器１３から基板処理容器１１に搬送し終わった時点
で、基板搬送容器１３における不活性ガスの導入処理と
雰囲気の排出処理とを停止させるようになっているから
である。

【００４３】この場合、基板搬送容器１３の内部の圧力
が予め定めた値、例えば、大気圧になるように、ＡＰＣ
コントローラ２９によりＡＰＣバルブ２７の開閉量が制
御される。そして、基板搬送容器１３の内部の圧力がほ
ぼ大気圧になると、ＡＰＣバルブ２７の開閉量がそのと
きの値に保持される。

【００４４】次に、基板処理容器１１と基板搬送容器１
３との内部の圧力差を０となるように、基板処理容器１
１の内部の圧力が制御される。この圧力差がほぼ０にな
ると、ゲートバルブ１５が開かれる。これにより、基板
処理容器１１の内部と基板搬送容器１３の内部とが連通
させられる。この場合、基板処理容器１１の圧力制御
は、そのまま続行される。

【００４５】この連通処理が終了すると、基板載置台１
６に載置されている基板Ｗが基板搬送ロボット１９によ
り基板処理容器１１の内部から搬出される。この搬出処
理が終了すると、ゲートバルブ１５が閉じられる。これ
により、基板処理容器１１の内部と基板搬送容器１３の
内部とが遮断される。

【００４６】この遮断処理が終了すると、基板処理容器
１１の内部の圧力制御が停止させられる。この場合、基
板処理容器１１におけるキャリアガスの導入処理は続行
するようにしてもよいし、停止させるようにしてもい。

【００４７】以上により、基板処理容器１１から基板搬
送容器１３への基板搬送処理が終了する。この基板搬送
処理が終了すると、基板搬送容器１３からカセット収容
容器１２に基板Ｗを搬送する処理が実行される。

【００４８】この処理においては、まず、ゲートバルブ
１４が開かれる。これにより、基板搬送容器１３の内部
とカセット収容容器１２の内部とが連通される。この連
通処理が終了すると、基板搬送ロボット１９に保持され
ている基板Ｗは、この基板搬送ロボット１９によりカセ
ットＣに戻される。

【００４９】これにより、基板搬送容器１３からカセッ
ト収容容器１２への基板Ｗの搬送が終了する。この基板
搬送処理が終了すると、次の基板Ｗをカセット収容容器
１２から基板搬送容器１３に搬送する処理が実行され
る。これにより、次の、基板Ｗに対して再び上述した処
理が実行される。以下、同様に、カセット１２に収容さ
れているすべての基板Ｗに対して上述した処理が実行さ
れる。

【００５０】以上詳述した本実施の形態によれば、次の
ような効果を得ることができる。

【００５１】（１）まず、本実施の形態によれば、基板
処理容器１１と基板搬送容器１３との間で基板Ｗを搬送
する場合、これら２つの真空容器１１，１３の内部の圧
力差がほぼ０となるように圧力制御を行うようにしたの
で、この圧力差が大きい場合であってもこれを小さくす
ることができる。これにより、基板Ｗの搬送時、気流の
発生を抑制することができるので、パーティクルの発生
も抑制することができる。その結果、パーティクルの発
生による基板Ｗの品質低下を低減することができる。

【００５２】（２）また、本実施の形態によれば、基板
処理容器１１と基板搬送容器１３との内部の圧力差が０
となるように圧力制御を行う場合、基板処理容器１１の
内部の圧力だけを制御するようにしたので、２つの真空
容器１１，１３の内部の圧力を個別に制御する場合より
圧力の制御性をよくすることができる。

【００５３】すなわち、２つの真空容器１１，１４の内
部の圧力差が０となるように圧力制御を行う構成として
は、２つの真空容器１１，１２の内部の圧力を個別に制
御する構成が考えられる。しかしながら、このような構
成では、基板処理容器１１の内部の圧力だけを制御する
構成より制御性がよくないことが実験により確かめられ
ている。したがって、本実施の形態のように、基板処理
容器１１の内部の圧力のみを制御する構成によれば、２
つの真空容器１１，１２の内部の圧力を個別に制御する
構成より、圧力の制御性をよくすることができる。

【００５４】（３）また、本実施の形態によれば、基板
Ｗを搬送する場合、まず、圧力制御を行い、基板処理容
器１１と基板搬送容器１３との内部の圧力差がほぼ０と
なったら基板Ｗを搬送するようにしたので、圧力の制御
と基板の搬送とを同時に開始する場合より、基板搬送時
の気流を小さくすることができる。

【００５５】（４）また、本実施の形態によれば、基板
Ｗを搬送する場合、圧力制御を続行するようにしたの
で、圧力制御と基板Ｗの搬送とを時分割で行う場合よ
り、基板搬送時の気流を小さくすることができる。

【００５６】（５）また、本実施の形態によれば、２つ
の真空容器１１，１２の内部の圧力を検出し、この検出
出力に基づいて基板処理容器１１の内部の圧力を制御す
ることにより、基板搬送時の気流の発生を抑制するよう
にしたので、通常の基板処理装置に簡単な改良を加える
だけで本実施の形態の基板搬送方法を実行することがで
きる。

【００５７】すなわち、通常の基板処理装置には、ＡＰ
Ｃバルブ２２と、２つの真空計２３，２８と、ＡＰＣコ
ントローラ２４とが設けられている。また、ＡＰＣコン
トローラ２４は、通常、コンピュータによって構成され
ている。したがって、本実施の形態の基板搬送方法は、
真空計２８の検出出力をＡＰＣコントローラ２４に導く
ライン３１を設けるとともに、ＡＰＣコントローラ２４
の処理プログラムを若干変更するだけで実行することが
できる。これにより、本実施の形態の基板搬送方法は、
通常の基板処理装置に簡単な改良を加えるだけで実行す
ることができる。

【００５８】以上、本発明の一実施の形態を詳細に説明
したが、本発明は、上述したような実施の形態に限定さ
れるものではない。

【００５９】（１）例えば、先の実施の形態では、基板
処理容器１１の圧力制御と基板Ｗの搬送とを並行して行
う場合、まず、圧力制御を行い、２つの真空容器１１，
１２の圧力差がほぼ０になったら、両者を並行して行う
場合を説明した。しかしながら、本発明では、両者を最
初から並行して行うようにしてもよい。

【００６０】（２）また、先の実施の形態では、基板処
理容器１１の圧力制御と基板Ｗの搬送とを並行して行う
場合を説明した。しかしながら、本発明は、まず、圧力
制御を行い、２つの真空容器１１，１２の内部の圧力差
がほぼ０になったら、圧力制御を停止して、基板搬送を
行うようにしてもよい。

【００６１】（３）また、先の実施の形態では、基板処
理容器１１の内部の圧力を制御する場合、基板処理容器
１１と基板搬送容器１３との内部の圧力差が０となるよ
うに制御する場合を説明した。しかしながら、本発明
は、０以外の値となるように制御してもよい。

【００６２】（４）また、先の実施の形態では、基板処
理容器１１と基板搬送容器１３との内部の圧力差を予め
定めた値に設定する場合、基板処理容器１１の内部の圧
力を制御する場合を説明した。しかしながら、本発明で
は、基板搬送容器１３の内部の圧力を制御するようにし
てもよい。

【００６３】（５）また、先の実施の形態では、本発明
を、連接する基板処理容器１１と基板搬送容器１３との
間の基板Ｗの搬送に適用する場合を説明した。しかしな
がら、本発明は、連接するカセット収容容器１２と基板
搬送容器１３との間の基板Ｗの搬送にも適用することが
できる。この場合も、２つの真空容器１２，１３のどち
らの圧力を制御するようにすればよい。

【００６４】（６）この他にも、本発明は、その要旨を
逸脱しない範囲で種々様々変形実施可能なことは勿論で
ある。

【００６５】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１記載の基板
搬送方法によれば、２つの真空容器の間で基板を搬送す
る場合、これら２つの真空容器の内部の圧力を検出し、
両者の差が予め定めた値となるように２つの真空容器の
うちの一方の内部の圧力を制御するようにしたので、気
流の発生を抑制することができる。これにより、パーテ
ィクルの発生を抑制することができるので、パーティク
ルの付着による基板の品質低下を低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の基板搬送方法を実行す
る基板搬送装置を備えた基板処理装置の一例の構成を示
す側面図である。

【符号の説明】

１１…基板処理容器、１２…カセット収容容器、１３…
基板搬送容器、１４，１５…ゲートバルブ、１６…基板
載置台、１７，１８…ヒータ、１９…基板搬送ロボッ
ト、２０，２５…ガス導入管、２１，２６…ガス排出
管、２２，２７…ＡＰＣバルブ、２３，２８…真空計、
２４，２９…ＡＰＣコントローラ、３０…制御部、３１
…ライン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連接する２つの真空容器の間で基板を搬
   送する場合、前記２つの真空容器の内部の圧力を検出
   し、この検出出力に基づいて、両者の差が予め定めた値
   となるように、前記２つの真空容器のうちの一方の内部
   の圧力を制御することを特徴とする基板搬送方法。