JPH11340303A - 真空ハンドラ―及び搬送方法 - Google Patents

真空ハンドラ―及び搬送方法

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JPH11340303A
JPH11340303A JP11066475A JP6647599A JPH11340303A JP H11340303 A JPH11340303 A JP H11340303A JP 11066475 A JP11066475 A JP 11066475A JP 6647599 A JP6647599 A JP 6647599A JP H11340303 A JPH11340303 A JP H11340303A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大気側と真空側との間で行うワークピースの
搬送において、高圧に耐えることができ、かつ高速で信
頼性があり経済的な真空ハンドラーを提供する。 【解決手段】 ワークピースの高真空状態への搬入及び
搬出を、真空ロック３と他の機械的に弱い部分とを高い
圧力差による影響を和らげる前置室２を備えた真空ハン
ドラー１で行う。ワークピース１０をロードする間、前
置室を大気圧に通気し、一方、真空ロック３のドア５を
閉鎖する。その後、前置室を開放し、真空ハンドラーの
外部から挿入したワークピースを受け取る。次に、前置
室を閉じ、真空ロックの圧力まで排気する。真空ロック
は、この圧力レベルに達するのにただ１回のみ開放す
る。真空ロックはワークピースを受け取って、真空ハン
ドラーの主真空室４の圧力まで排気した後、主真空室に
開放する。昇降装置６は、ワークピースを処理するため
に真空室内に搬送する。処理の完了に続いて、真空ハン
ドラーからワークピースを取り出すまで、前記した工程
を逆に行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フラットパネルデ
ィスプレイの操作装置及び搬送方法に関し、特に、フラ
ットパネルディスプレイを通常の大気圧状態と真空状態
との間で移動する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）
の製造には、複雑で特殊な工程が多数含まれている。こ
れらの工程の多くは、真空状態で行う必要がある。たと
えば、製造されたフラットパネルディスプレイのピクセ
ルアレイが完全なものであるか否かの検査や、ピクセル
アレイ中に存在する欠陥の検出やその位置の特定を行う
方法として、電圧コントラストによる検査方法やＥビー
ムを用いた検査方法が知られている。これらの検査方法
では真空状態であることが求められている。Ｅビームを
用いた検査方法では、検査基板に対する電子ビームの照
射や基板からの二次電子放出の測定を真空状態において
行うことを要している。二次電子放出による信号の電圧
特性は、基板が電気的に正常であるか否かを表してお
り、フラットパネルディスプレイの薄膜トランジスター
（ＴＦＴ）のスイッチングにおける欠陥の検出や位置の
特定に用いることができる。
【０００３】フラットパネルディスプレイの製造工程中
には、例えば、半導体ウェハの製造工程と類似する段階
が含まれている。フラットパネルディスプレイあるいは
半導体ウェハの製造や検査の段階において、同様な操作
装置を適用することができる場合がある。
【０００４】新規の技術を用いることによって、物理的
に大きなフラットパネルディスプレイを扱うことが可能
となっているが、フラットパネルディスプレイを取り扱
う装置に固有の制約が生じている。その結果、フラット
パネルディスプレイの製造と半導体ウェハの製造の両方
に対して何らの改良も要することなく適していた装置
も、その有効性を失うこととなっている。
【０００５】その一例として、加工品を通常の大気圧状
態と真空状態との間で移動させる真空ハンドラーがあ
る。図８は真空ハンドラーの従来技術を説明するための
図である。操作中においては、真空室２４は真空ポンプ
システム２２によって高真空に維持されている。ワーク
ピース２０は、真空室２４の真空性を損することなく真
空ロック２３内に導入される。次に、同一の真空システ
ムあるいは専用のシステム（図示していない）を用い
て、真空ロック２３はその圧力が真空室２４の圧力と同
圧となるまで排気される。次に、真空ロック２３は真空
室２４側に開放され、ワークピース２０が真空ロック２
３からステージ機構２９上あるいは真空室２４内に配置
された同様の駆動機構上に搬送される。これによれば、
通常、真空ロック２３の容積は真空室の容量よりかなり
小さく、排気時間が短時間ですむため、ワークピース２
０は比較的高速に搬送される。
【０００６】Toro-Lira等の特許でU.Sフィリップスに譲
渡されている米国特許５，０９８，２４５は、半導体ウ
ェハの操作及び真空室に対する搬出入を行うシステムに
かかわるものである。図９は、従来の真空ハンドラー
（Toro-Liraによるシステム）の動作の概要を図示して
いる。真空ハンドラー２１は真空室２４と真空ロック２
３とを備えている。真空ロック２３は、円形の外部ドア
２５によって大気側から密閉されている。図中におい
て、符号２５ｂは閉鎖位置（実線で示す）を示し、符号
２５ａは開放位置（破線で示す）を示している。円形の
昇降装置２６は、上方位置２６ａ（実線で示す）にある
とき、膨張可能なシール（膨張式シール）２８を用いて
真空ロック２３を真空室２４から密閉する。膨張式シー
ル２８は、膨張あるいは加圧された状態を示している。
真空室２４の断面開放部分が密閉されることになる。膨
張式シール２８を収縮させることによって、昇降装置２
６は図中の破線で示す下方位置２６ｂに移動可能とな
る。
【０００７】真空ハンドラー２１の操作は以下の手順で
行われる。昇降装置２６が上方位置２６ａにあり、膨張
式シール２８が加圧された状態にあるとき、真空ロック
２３は大気状態に開放され、外部ドア２５は開放位置
（２５ａ）に上昇されている。真空ロック２３の範囲に
おいて、外部機構（図示していない）は半導体ウェハ２
０等のワークピースを昇降装置２６の上部に搬送する
（図中の矢印Ｔ1）。半導体ウェハ２０を真空ロック２
３内に挿入した後、外部ドア２５を閉鎖位置２５ｂに移
動し、真空ロック２３を排気する。
【０００８】真空ロック２３内が十分な低圧に達する
と、膨張式シール２８を収縮し、昇降装置２６を下方位
置（２６ｂ）に移動し、昇降装置２６とともに半導体ウ
ェハ２０を真空室２４内に送る。この位置において、内
部機構（図示していない）は半導体ウェハを真空室ステ
ージ（図示していない）内に搬送し（矢印Ｔ2）、真空
状態における処理を開始する。処理が完了した後に半導
体ウェハ２０を真空ハンドラー２１の外部に戻す場合に
は、上記工程を逆の順で行う。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記したシステムは、
真空ロック２３が真空室２４よりも比較的に小容量であ
るため、半導体ウェハの挿入工程が速いという利点があ
り、寸法においても半導体ウェハの操作に適している。
しかしながら、より大型のフラットパネルディスプレイ
が出現しており、通常の真空ハンドラーを大型のフラッ
トパネルディスプレイ製造に適用することは困難であ
る。従来技術の真空ハンドラーを大型のフラットパネル
ディスプレイに適用するのは複雑である。これは、高い
圧力差によって大きな応力が発生し、この応力は従来使
用している素材や技術の適用を制限する物理的な障害と
なるためである。
【００１０】図１０はワークピースを真空室内に導入す
る工程における、圧力状態を説明するための図であり、
真空室内の圧力を実線で示し、真空ロック内の圧力を破
線で示している。真空室内を排気して操作真空圧とした
とき、真空ロック部分の昇降装置には大気圧と真空圧に
よる圧力差が発生し、図１１に示すような応力が印加さ
れる。このような応力による制限は、従来技術のシステ
ムに対して実際の数値を算出したり試験を行うことによ
って明らかである。例えば、図９の構成において、外部
ドア２５が開放位置２５ａにあるとき、大気圧は昇降装
置２６に非常に大きな垂直方向の応力を印加する。０．
０７０７ｍ2 の面積を持つ３００ｍｍの半導体ウェハの
ような比較的に小さなワークピースでは、大気圧と適宜
に釣り合う昇降装置２６の機械的器具が可能である。
【００１１】しかしながら、例えば１１００×１１００
ｍｍのフラットパネルディスプレイの基板のような大型
のサンプルについては、補償されるべき大気圧はおおよ
そ２７，５６０ポンドあるいは１２トンとなる。従来技
術による実用的な昇降装置機構において、必要な速さで
信頼性を有すると共に大きな垂直方向の応力に耐えるに
は、システムに非常に高いコストをかけない限り不可能
である。そこで、大気側と真空側との間において、ワー
クピースの搬送に伴う高圧に耐えることができ、高速で
信頼性があり経済的である真空ハンドラーを開発するこ
とが求められている。
【００１２】そこで、本発明は前記した従来の問題点を
解決し、大気側と真空側との間で行うワークピースの搬
送において、高圧に耐えることができ、かつ高速で信頼
性があり経済的である真空ハンドラーを提供することを
目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、フラットパネ
ルディスプレイの操作装置及び搬送方法に関し、特に、
通常の大気状態と真空状態との間で、フラットパネルデ
ィスプレイを搬送するシステムに関する。本発明のフラ
ットパネルの操作装置は、真空ハンドラー内に、真空ハ
ンドラーの主真空室と大気側とを連結する前置室を備え
る。この操作装置では、真空ハンドラーの重要な構成要
素は、高い圧力差から有効に密閉されており、この密閉
がない場合には構成要素には高い圧力差が加わることに
なる。
【００１４】前置室は、真空ハンドラーの脆弱な要素を
囲んでいる。真空ハンドラーの脆弱要素としては、例え
ば、真空ロックや昇降装置やそれらに設けられたシール
機構がある。この前置室によって、真空ハンドラーの要
素は、ワークピースの大気圧状態と真空状態との間の搬
送において応力に満ちた圧力差から保護される。本発明
の真空ハンドラーは、昇降装置を介して真空ロックと連
結する主真空室を備える。真空ロックは、前置室内に配
置され、真空ハンドラーの外部からその内部にアクセス
するために開放可能となっている。
【００１５】本発明の第１の実施形態である真空ハンド
ラーの装置は、真空状態でワークピースを処理する真空
ハンドラーであって、大気圧以下の第１の設定操作圧力
レベルへの排気に適応した主真空室と、大気圧以下で主
真空室の操作圧力レベル以上の第２の設定操作圧力レベ
ルへの排気に適応した前置室と、主真空室と前置室とを
連結し、主真空室及び前置室から密閉可能で、前置室と
主真空室との間でのワークピースの搬送中におけるワー
クピースの通過に適応した真空ロックとを備える装置で
ある。
【００１６】主真空室は、フラットパネルディスプレイ
等のワークピースについて真空状態で処理を行うチャン
バーであり、真空ロック及び前置室を介して大気側との
間で密閉可能とすると共に、ワークピースを移動可能と
している。真空ロックは主真空室と前置室との間に設け
られ、主真空室と前置室との間の密閉を行う。前置室
は、真空ロックと大気側との間にあって、主真空室と大
気側との圧力緩衝を行い、主真空室側の機構に大気圧が
直接加わらないようにする。これによって、高圧に耐え
得る真空ハンドラーを構成する。また、前置室は、真空
ロックを囲うチャンバーで構成することができ、ワーク
ピースを大気側と真空側との間の搬送速度の低下を低減
することができる。
【００１７】真空ハンドラーの第１の態様は、前記要素
に加えてワークピースとしてフラットパネルディスプレ
イ（ＦＰＤ）の基板を備える。真空ハンドラーの第２の
態様は、第１の態様の装置において、フラットパネルデ
ィスプレイ基板は０．０７１ｍ2 以上の面積を有する。
真空ハンドラーの第３の態様は、前記要素に加えて主真
空室と真空ロックとの間でワークピースを搬送する昇降
装置を備える。真空ハンドラーの第４の態様は、第３の
態様の装置において、昇降装置は上方位置と下方位置と
の間の移動に適応し、また、昇降装置が上方位置にある
とき主真空室と真空ロックは互いに実質的に密閉され
る。
【００１８】真空ハンドラーの第５の態様は、第４の態
様の装置において、昇降装置が上方位置にあるとき主真
空室と真空ロックとの間の密閉を行う第１の膨張式シー
ルを備える。真空ハンドラーの第６の態様は、第５の態
様の装置において、開放状態と閉鎖状態の間で移動する
真空ロックの外部ドアを備え、真空ロックは外部ドアが
閉じた状態において第３の中間設定圧力レベルへの排気
に適応し、第３の中間の圧力レベルは第２の設定圧力レ
ベルより高真空で、第１の設定圧力レベルより低真空で
ある。
【００１９】真空ハンドラーの第７の態様は、第６の態
様の装置において、外部ドアが閉じた状態において真空
ロックを前置室から実質的に密閉する第２のシールを備
える。真空ハンドラーの第８の態様は、第７の態様の装
置において、ワークピースを前置室内にロードし、ワー
クピースを前置室から取り出すゲートバルブを備える。
【００２０】真空ハンドラーの第９の態様は、第８の態
様の装置において、前置室内に配置され、前置室と真空
ロックとの間でのワークピースの搬送に適応した第１の
ロボットアームと、主真空室内に配置され、昇降装置と
主真空室内の作業領域との間でのワークピースの搬送に
適応した第２のロボットアームとを備える。
【００２１】また、本発明の第2の実施形態である搬送
方法は、真空ハンドラーの外部の大気状態と真空ハンド
ラーの内部の主真空室での真空状態との間でワークピー
スを搬送する方法であって、主真空室を第１の設定操作
圧力レベルに排気する工程と、真空ハンドラーの真空ロ
ック領域を第１の操作圧力レベルよりも低真空の第３の
設定圧力レベルに排気する工程と、真空ハンドラーの前
置室領域を第３の圧力レベルよりも低真空の第２の設定
圧力レベルに排気する工程と、ワークピースを前置室と
真空ロック領域と主真空室との間で連続して搬送する工
程とを備える。
【００２２】操作中においては、前置室は大気圧あるい
は大気圧以上に通気された後、ワークピースを内部に挿
入できるように開放される。その後、前置室は密閉され
排気される。前置室の排気によって、前置室内の圧力レ
ベルと主真空室内の圧力レベルとの間の圧力差が制御可
能な値に達すると、真空ロックを前置室側に開放してワ
ークピースを内部に配置する。次に、真空ロックを閉じ
て、真空ロックを主真空室の圧力の近傍の圧力まで排気
する。この操作は、昇降装置のシールを収縮させて、真
空ロックと真空室間の圧力を等圧とすることによって適
宜行うことができる。
【００２３】圧力が等しくなると昇降装置を下降させ
る。これによってワークピースを真空室内に搬入し、ワ
ークピースを真空ハンドラー内で操作することができ
る。上記工程を逆に行うことにより、ワークピースを大
気中に戻すことができる。搬送方法の第１の態様は、前
記工程に加えて前置室において第４の設定圧力レベルを
形成する工程と、ワークピースを真空ハンドラーから前
置室に搬送する工程とを備える。
【００２４】搬送方法の第２の態様は、第１の態様の方
法において、圧力形成の工程は前置室内に窒素ガスを送
り込む工程を備える。搬送方法の第３の態様は、第１，
２の態様の方法において、第４の設定圧力レベルは大気
圧である。搬送方法の第４の態様は、第１，２の態様の
方法において、第４の設定圧力レベルは大気圧以上であ
る。
【００２５】搬送方法の第５の態様は、搬送の工程は、
前置室領域と真空ロック領域の圧力を等圧とする工程
と、ワークピースを前置室領域から真空ロック領域に搬
送する工程と、真空ロック領域と主真空室の圧力を等圧
とする工程と、ワークピースを真空ロック領域から主真
空室に搬送する工程とを備える。
【００２６】搬送方法の第６の態様は、第５の態様の方
法において、前置室領域と真空ロック領域の圧力を等圧
とする工程は、真空ロック領域を主真空室から密閉に閉
鎖する工程と、真空ロック領域を第３の設定圧力レベル
に排気する工程とを備える。
【００２７】搬送方法の第７の態様は、第５の態様の方
法において、真空ロック領域と主真空室の圧力を等圧と
する工程は、真空ロック領域を前置室から密閉に閉鎖す
る工程と、真空ロック領域を第１の設定圧力レベルに排
気する工程とを備える。
【００２８】搬送方法の第８の態様は、排気工程は少な
くとも１つの機械的な粗引きポンプを用いて行う。搬送
方法の第９の態様は、主真空室の排気工程は、機械的な
粗引きポンプを組み合わせたクライオポンプを用いて行
う。搬送方法の第１０の態様は、主真空室の排気工程
は、機械的な粗引きポンプを組み合わせたターボ分子ポ
ンプを用いて行う。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の真
空ハンドラーの概略断面図である。真空ハンドラー１
は、ワークピースの製造処理に要する真空状態を提供す
る。真空ハンドラー１は、前置室２と真空ロック３と、
これらを通して外部からアクセスする主真空室４を備え
る。ワークピース１０は、真空状態において処理を行う
主真空室４に到達する前に、真空ハンドラー１のこれら
の部分を通って搬入され、処理が完了した後にこれらの
部分を通って真空ハンドラー１の外側に搬出される。
【００３０】主真空室４内には、上下動可能な昇降装置
６が設けられる。昇降装置６が上方位置６ａ（図中の実
線で示す）にあるときには、膨張式シール８によって真
空ロック３との間で密閉が行われる。また、昇降装置６
が下方位置６ｂ（図中の破線で示す）にあるときには、
真空ロック３と導通しており、このとき膨張式シール８
は収縮している。主真空室４は、内部において真空状態
で処理を行う部分（図示していない）と連通しており、
図示しないロボットアーム等の機構によって、ワークピ
ースの搬送を行うことができる。
【００３１】前置室２内には、真空ロック３の外部ドア
５が設けられる。外部ドア５が下方位置５ｂ（図中の実
線で示す）にあるときには、シール７によって前置室２
との間で密閉が行われる。また、外部ドア５が上方位置
５ａ（図中の破線で示す）にあるときには、真空ロック
３と導通しており、図示しないロボットアーム等の機構
によって、搬送することができる。
【００３２】前置室２は、真空ロック３の外部ドア５全
体を囲む構成である。前置室２は、その壁部の一部に大
気側との間で開閉するゲートバルブ９を備え、該ゲート
バルブ９を通してワークピース１０の導出入を行う。な
お、前置室２，真空ロック３，主真空室４は、それぞれ
専用あるいは共通の真空ポンプによって排気が行われ
る。
【００３３】次に、本発明の真空ハンドラーの動作につ
いて、図２，５のフローチャート、図３，６の圧力状態
図及び図４，７の応力図を用いて説明する。なお、図
３，６の圧力状態図において、真空室圧力は実線で示
し、真空ロック圧力は一点鎖線で示し、前置室圧力は破
線で示している。
【００３４】図１の構成による真空ハンドラーでの搬入
の操作は以下のように行われる。真空ロック３の外部ド
ア５を閉鎖した状態とし、主真空室４内の圧力状態をワ
ークピースの処理に適した操作真空圧とした状態におい
て（ステップＳ１）、前置室２を大気圧あるいは大気圧
以上とする（ステップＳ２）。なお、主真空室４が到達
する操作真空圧を第１設定操作圧力とし、前置室２が到
達する高圧を第４設定操作圧力とする。
【００３５】ワークピース１０を、はじめに真空ハンド
ラー１の外側に配置した後（ステップＳ３）、前置室２
に設けた適当なゲートバルブ９（破線で示している）を
通して前置室２の内部に搬入する。
【００３６】搬送は、例えば機械的なロボットアームを
用いて行われる。このロボットアームは前置室２内に配
置され、ゲートバルブ９の閉鎖を妨げないように前置室
２の領域内に引き込まれる。ゲートバルブ９は、閉鎖時
においては真空シールを維持するように構成されなけれ
ばならないことは明らかであり、この目的に容易に適用
できる構成は、従来の技術によって十分に対応すること
ができる（ステップＳ４）。
【００３７】ワークピース１０の前置室２内への搬入に
続いて、ゲートバルブ９を閉鎖する。大気から真空ハン
ドラー１内に、特に前置室２内に混入する汚染物質を最
小とするには、ワークピース１０を前置室２内にロード
するためのゲートバルブ９を開放する前に、前置室２を
大気圧よりも高い圧力に加圧しなければならない。この
ように圧力差を形成した結果、前置室２から大気側への
ガスの流出が形成され、ワークピースのロード及びアン
ロードの工程においてゲートバルブ９を開放する際に、
真空ハンドラー１内に対する大気ガスや汚染物質の逆方
向への流入は最小となる。
【００３８】このために必要な圧力差を形成するのに適
した一態様として、前置室２内にポンプで送られる窒素
ガスを利用することができる。当業者によれば、上記に
限らず真空ハンドラー１の異なる段階間で連結を行う場
合に、ガスの流れの方向を制御し汚染を減少させるため
に、以下で記述する工程のいかなる部分にも窒素ガスの
導入手段を適用することができる（ステップＳ５）。
【００３９】ワークピース１０を前置室２内に導入し、
ゲートバルブ９を閉鎖した後、前置室２を排気する。排
気によって達成される好適な圧力は１０Torrのオーダで
あり、この圧力は例えば機械的粗引きポンプ（図示して
いない）によって達成することができる。この前置室２
が到達する低圧を第２設定操作圧力とする（ステップＳ
６）。
【００４０】次に、外部ドア５を開放位置５ａに上昇さ
せて、真空ロック３を開放する。前置室２の圧力は１０
Torrまで低下しているため、真空ロック３の開放によっ
て昇降装置６に加わる圧力は過度なものとはならず（図
４の応力）、主真空室３とワークピース１０との間の非
常に小さな圧力障壁に過ぎない。したがって、操作を最
適なものとするには、前置室２の圧力を昇降装置の機械
的制限で許容されるレベルに弱める。真空ハンドラー１
の操作者あるいは設計者は、前置室２が到達する圧力の
選定において、昇降装置の機械的制限を考慮し、最適な
操作条件を達成するとともにシステムの処理量を最大と
するように、前置室２の排気時間に対してこれらの制限
の釣り合いをとる（ステップＳ７）。
【００４１】前置室２内にあるワークピース１０は、次
に真空ロック３内に搬送される（ステップＳ８）。矢印
Ｔ3 は前置室２と真空ロック３との間でワークピース１
０の搬送を示し、この搬送は機械的ロボットアーム（図
示していない）を用いて行うことができる。
【００４２】ワークピース１０の真空ロック３内への搬
送に続いて、外部ドア５を閉鎖位置５ｂに移動し、シー
ル７の動作によって閉鎖する。シール７は、真空ロック
３を前置室２から密閉する（ステップＳ９）。このと
き、真空ロック３は、主真空室４内の圧力と同圧あるい
はその近傍の圧力となるようにさらに排気し、真空ロッ
ク３を主真空室４に開放した際に、開放によって主真空
室４に発生するスパイク状の圧力上昇（図４中のＡ）を
最小にする。
【００４３】この真空ロック３の排気を行わない場合に
は、真空ロック３を主真空室４側に開放する前に行う真
空ロック３の排気は不要であり、外部ドア５を閉じた後
に膨張式シール８を単に収縮させればよい。しかしなが
ら、この場合には、主真空室４において発生する圧力ス
パイクは非常に大きくなるため、好適な実施態様とはな
らない。
【００４４】上記によれば、前置室２及び真空ロック３
と主真空室４との間において、本発明の技術思想や範囲
を逸脱すること無く、種々の圧力機構や段階に適用する
ことができる。個々に選択された形態に適用するための
設計上の制約は、当業者が容易に想到する要素に基づく
ものである。例えば、計画された全体のシステムのコス
トや求められる処理量の他に、ワークピースや真空ハン
ドラーの種々の部分のサイズによることとなる。さら
に、前置室２、真空ロック３及び主真空室４の圧力制御
は、専用の装置を用いたり、共有される装置を本発明の
技術内で適宜制御することによって行うことができる。
特に、操作圧力が理想的には０Torr（実際には１０-7To
rrのオーダー）である主真空室４に対しては機械的粗引
きポンプとクライオポンプまたはターボ分子ポンプとの
組み合わせが求められる場合でも、前置室２及び真空ロ
ック３は排気に機械的粗引きポンプの使用だけを求める
ことができる。したがって、クライオポンプまたはター
ボ分子ポンプを主真空室４に適用し、同一の機械的粗引
きポンプを全ての３つの領域に好適に適用することがで
きる。この構成を採用しない場合には、各領域は個々に
専用のポンプシステムを備えることができる。当業者で
あれば理解されるように、コストと効率の制約によって
個々の設計が選択されることになる。真空ロック３が到
達する圧力を第３設定操作圧力とする（ステップＳ１
０）。
【００４５】ワークピース１０を真空ロック３から主真
空室４内に搬送するために、昇降装置６を上方位置６ａ
から下方位置６ｂに下降する（ステップＳ１２）。この
昇降装置の下降に先行して、膨張式シール８を収縮させ
る。真空ロック３と主真空室４との間で密閉状態を維持
できる限り、他のタイプのシールの使用も考慮すること
ができる（ステップＳ１１）。昇降装置６を下方位置６
ｂに下降させる（ステップＳ１２）ことによって、ワー
クピース１０は主真空室４内に配置される（ステップＳ
１３）。
【００４６】次に、矢印Ｔ4 に示すように、真空状態で
の処理を確実にするために、ワークピース１０を主真空
室４内の作業領域のステージ（図示していない）に搬送
する（ステップＳ１５）。この処理は、好ましくは、昇
降装置６が上方位置６ａに再度格納され、主真空室４内
の真空状態を維持するために、膨張式シール８を再度膨
張させた後に行う（ステップＳ１４）。これは、主真空
室４の汚染物質の流れを最小とする。主たる汚染物質の
定常的な発生源は、前置室２の壁面に付着する水の分子
である。これらの水の分子は大気に由来するものであ
る。特に時間短縮を有利なものとするには、真空室４を
直接あるいは間接に大気ガスと連通させる。したがっ
て、ゲートバルブ９及び外部ドア５は、ワークピース１
０を通して搬送するほかは必要以上に開放しない。主真
空室４内でのワークピース１０の搬送は、自動ロボット
アーム（図示していない）を用いて行うことができる。
搬送されたワークピースには操作処理が行われる（ステ
ップＳ１６）。
【００４７】前置室を設けることによって、真空ロック
と主真空室との間の圧力差は、大気圧が直接に印加され
る場合と比較して低減される。図４は各工程において、
真空ロックと主真空室との間の圧力差による応力変化を
示している。Ｅビームによる検査及び又は物質のエッチ
ングや成膜処理等の真空状態での操作が完了すると、ワ
ークピース１０は真空ハンドラー１から搬出される。搬
出の操作は、前記の工程を実質的に逆とすることで行う
ことができ、ワークピース１０を昇降装置６によって主
真空室４から真空ロック３に通し、次に真空ロック３か
ら前置室２に通し、前置室２から真空ハンドラー１の外
部に搬出する。この工程の間、真空ハンドラー１の各部
分の圧力及び操作手順は、搬出と逆となる。
【００４８】次に、真空ハンドラーの搬出操作について
図５〜図７を用いて説明する。なお、図５のフローチャ
ートでは、ステップＳ２１から示している。図１の構成
による真空ハンドラーの搬出の操作は図５のフローチャ
ートのように行われる。はじめに、膨張式シール８を収
縮させた後に、昇降装置６を下方位置６ｂに下降させ
（ステップＳ２１）、ワークピース１０を作業ステージ
（図示していない）から主真空室４の昇降装置６の上部
に搬送する。このとき、前置室２内の圧力は１０Torr程
度に減圧されており、また、主真空室４及び真空ロック
３の圧力は操作真空圧である（ステップＳ２２）。
【００４９】ワークピース１０を載置したままの状態で
昇降装置６を上方位置６ａに移動し、膨張式シール８を
膨張あるいは加圧して、ワークピース１０を真空ロック
３内に移動させるとともに、主真空室４を真空ロック３
から閉鎖する（ステップＳ２３）。
【００５０】主真空室４を真空ロック３から閉鎖した状
態で、外部ドア５を開放位置５ａに上昇させ（ステップ
Ｓ２４）、ワークピース１０を前置室２内に移動する。
主真空室４は操作真空圧に維持され、真空ロック３は前
置室２の圧力となる（ステップＳ２５）。
【００５１】外部ドア５を閉鎖位置５ｂに下降させ、真
空ロック３を前置室２から閉鎖する（ステップＳ２
６）。真空ロック３を閉鎖した後、前置室２の圧力を大
気圧とする。主真空室４は操作真空圧に維持され、真空
ロック３は１０Torr程度の圧力に維持される（ステップ
Ｓ２７）。
【００５２】前置室２のゲートバルブ９を開放して（ス
テップＳ２８）、ワークピース１０を開放したゲートバ
ルブ９を通してロボットアーム等の移動機構によって真
空ハンドラー１の外部に搬出する（ステップＳ２９）。
【００５３】上記では、フラットパネルディスプレイ
（ＦＰＤ）の製造に適用した場合の観点から記述してい
るが、本発明は真空状態の処理を要する他の基板につい
ても適用できることは容易に理解される。本発明の利点
は、大気側と主真空室との間において、昇降装置が実際
に機械的に動くことができるような段階的な圧力変化を
含んでいる。
【００５４】例えば、フラットパネルディスプレイＦＰ
Ｄの基板のサイズが１１００×１１００ｍｍ（１．２１
ｍ2 ）のとき、昇降装置６に加わる圧力は、従来技術で
は２７，５６０ポンドであったものが、７．５Torrの前
置室２ではわずか２７２ポンドとなる。したがって、直
径が高々３００ｍｍのウェハ（０．０７０７ｍ2 ）を扱
うように設計された通常の半導体真空ハンドラーに課せ
られた制限は、容易に超えることができる。前置室を低
真空のTorr 範囲に排気することは比較的に容易であ
り、通常の技術を用いて経済的に行うことができる。
【００５５】なお、上記は、本発明を実行する例示的な
態様であり、これに限られるものではない。当業者によ
れば、本発明の技術思想及び分野から逸脱することなく
変形することができる。
【００５６】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、大気側と真空側との間で行うワークピースの搬送に
おいて、高圧に耐えることができ、かつ高速で信頼性が
あり経済的な真空ハンドラーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の真空ハンドラーの概略断面図である。
【図２】本発明の真空ハンドラーによる搬入動作を説明
するためのフローチャートである。
【図３】本発明の真空ハンドラーによる搬入動作におけ
る圧力状態を説明するための図である。
【図４】本発明の真空ハンドラーによる搬入動作におけ
る応力を説明するための図である。
【図５】本発明の真空ハンドラーによる搬出動作を説明
するためのフローチャートである。
【図６】本発明の真空ハンドラーによる搬出動作におけ
る圧力状態を説明するための図である。
【図７】本発明の真空ハンドラーによる搬出動作におけ
る応力を説明するための図である。
【図８】真空ハンドラーの従来技術を説明するための図
である。
【図９】従来の真空ハンドラーの動作の概要を説明する
ための概略図である。
【図１０】ワークピースを真空室内に導入する工程にお
ける圧力状態を説明するための図である。
【図１１】ワークピースを真空室内に導入する工程にお
ける応力を説明するための図である。
【符号の説明】
１，２１…真空ハンドラー、２…前置室、３，２３…真
空ロック、４，２４…主真空室、５，２５…外部ドア、
６，２６…昇降装置、７，２７…シール、８，２８…膨
張式シール、９…ゲートバルブ、１０，２０…ワークピ
ース、２２…真空システム、２４…真空室、２９…ステ
ージ機構。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 真空状態でワークピースを処理する真空
    ハンドラーであって、大気圧以下の第１の設定操作圧力
    レベルへの排気に適応した主真空室と、大気圧以下で、
    主真空室の操作圧力レベル以上の第２の設定操作圧力レ
    ベルへの排気に適応した前置室と、前記主真空室と前置
    室とを連結し、主真空室及び前置室から密閉可能で、前
    置室と主真空室との間でのワークピースの搬送中におけ
    るワークピースの通過に適応した真空ロックとを備え
    る、真空ハンドラー。
  2. 【請求項２】 真空ハンドラーの外部の大気状態と真空
    ハンドラーの内部の主真空室での真空状態との間でワー
    クピースを搬送する方法であって、主真空室を第１の設
    定操作圧力レベルに排気する工程と、真空ハンドラーの
    真空ロック領域を第１の操作圧力レベルよりも低真空の
    第３の設定圧力レベルに排気する工程と、真空ハンドラ
    ーの前置室領域を第３の圧力レベルよりも低真空の第２
    の設定圧力レベルに排気する工程と、ワークピースを前
    置室と真空ロック領域と主真空室との間で連続して搬送
    する工程とを備える、搬送方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010087171A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Jss Co Ltd 連続低酸素濃度雰囲気処理室

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4275769B2 (ja) * 1998-06-19 2009-06-10 株式会社渡辺商行 基体の移載装置
EP2365512A3 (en) * 2000-06-27 2012-01-04 Ebara Corporation Inspection system by charged particle beam
US7893313B2 (en) * 2001-12-18 2011-02-22 Artley John W Reusable incontinence product with insolubilized polyethylene glycol and DMDHEU
JP2019532493A (ja) * 2016-08-22 2019-11-07 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 真空チャンバ用のドアシール

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4405435A (en) * 1980-08-27 1983-09-20 Hitachi, Ltd. Apparatus for performing continuous treatment in vacuum
US4355937A (en) * 1980-12-24 1982-10-26 International Business Machines Corporation Low shock transmissive antechamber seal mechanisms for vacuum chamber type semi-conductor wafer electron beam writing apparatus
US4433951A (en) * 1981-02-13 1984-02-28 Lam Research Corporation Modular loadlock
JPH06105742B2 (ja) * 1983-11-28 1994-12-21 株式会社日立製作所 真空処理方法及び装置
JPS61105853A (ja) * 1984-10-30 1986-05-23 Anelva Corp オ−トロ−ダ−
AU572375B2 (en) * 1985-01-31 1988-05-05 Boc Group, Inc., The Transporting of workpiece to and from vacuum coating apparatus
US5092728A (en) * 1987-10-15 1992-03-03 Epsilon Technology, Inc. Substrate loading apparatus for a CVD process
EP0343530B1 (de) * 1988-05-24 2001-11-14 Unaxis Balzers Aktiengesellschaft Vakuumanlage
US5098245A (en) * 1989-02-24 1992-03-24 U.S. Philips Corporation High speed wafer handler
JPH04308090A (ja) * 1991-04-05 1992-10-30 M B K Maikurotetsuku:Kk 気相化学反応生成装置のロードロック機構
JP3149206B2 (ja) * 1991-05-30 2001-03-26 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置
US5223001A (en) * 1991-11-21 1993-06-29 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Vacuum processing apparatus
JP3330166B2 (ja) * 1992-12-04 2002-09-30 東京エレクトロン株式会社 処理装置
US5308989A (en) * 1992-12-22 1994-05-03 Eaton Corporation Fluid flow control method and apparatus for an ion implanter
JP3218488B2 (ja) * 1993-03-16 2001-10-15 東京エレクトロン株式会社 処理装置
JP3264076B2 (ja) * 1994-01-31 2002-03-11 松下電器産業株式会社 真空処理装置
KR100244041B1 (ko) * 1995-08-05 2000-02-01 엔도 마코토 기판처리장치
CH691376A5 (de) * 1995-10-17 2001-07-13 Unaxis Balzers Ag Vakuumanlage zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010087171A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Jss Co Ltd 連続低酸素濃度雰囲気処理室

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