TWI549215B - Substrate processing system and substrate transfer method - Google Patents

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Description

基板處理系統及基板搬送方法
本發明是有關處理顯示面板用的基板之基板處理系統、及該基板處理系統的基板搬送方法。
在使用於平板顯示器等的玻璃基板中，為了在該玻璃基板上構成微細的配線等，而施以電漿蝕刻處理。通常，對玻璃基板的電漿蝕刻處理是以基板處理系統來進行。
對第6代的平板顯示器所使用的玻璃基板實施電漿蝕刻處理的基板處理系統是具備製程腔室(處理室)及進行往該製程腔室的玻璃基板的搬出入之裝載鎖定模組。在此基板處理系統是利用使用第2升降銷的基板更換方式，該第2升降銷是有別於在製程腔室內在基板載置台上使玻璃基板上昇或下降的第1升降銷，由於第2升降銷是在數處保持玻璃基板的端而使該玻璃基板上昇或下降，因此可使進行玻璃基板的搬出入的裝載鎖定模組內的搬送臂的構造簡素化，具體而言，可成為單臂型‧無上下旋轉軸型的省空間且簡單的構造，進而可兼顧裝置的製造成本及平板顯示器的生產性。
可是，對第7代以後的平板顯示器實施電漿蝕刻處理的基板處理系統，因為玻璃基板的尺寸大型化，在使用基板支撐位置被限制的第2升降銷的基板更換時，第2升降銷無法保持玻璃基板的適當處，玻璃基板的彎曲會形成過大而基板破裂，因而有不能搬送的情形。於是，對應於此，現狀是廢除第2升降銷，採用雙臂型的搬送臂作為裝載鎖定模組內的搬送臂，藉由該搬送臂來進行基板更換，藉此防止玻璃基板的彎曲。
圖11是概略顯示對第7代以後的平板顯示器實施電漿蝕刻處理的基板處理系統的構成立體圖。
在圖11中，此基板處理系統110是具備：將被收容於卡匣113的未處理的玻璃基板予以經由大氣系搬送臂114來往傳送模組112搬送的裝載鎖定模組115。該裝載鎖定模組115是將處理完成玻璃基板從傳送模組112經由大氣系搬送臂114來往卡匣116搬送。製程腔室111或傳送模組112的內部狀態是幾乎被維持於真空，因此裝載鎖定模組115是構成可將內部狀態切換成大氣/真空(例如參照專利文獻1)。
並且，在基板處理系統110的傳送模組112的內部配置有作為基板搬送單元的Scalar型或直動型的搬送臂(未圖示)，該搬送臂是在傳送模組112的內部維持載置玻璃基板下旋轉。因此，需要擴大傳送模組112的內部容積。
近年來，開始被製造的第10代的平板顯示器所使用的玻璃基板是呈一邊約為3m弱的長方形，因此需要使傳送模組112的內部容積更大，其結果，傳送模組112會巨大化。並且，基板處理系統110是在傳送模組112及裝載鎖定模組115之間配置有可真空斷絕的閘閥117，該閘閥117亦隨著傳送模組112的巨大化而巨大化，因此會產生傳送模組112或閘閥117的製造成本上昇的問題。
就未來開始被製造的第11代的平板顯示器所使用的玻璃基板(呈一邊約為超過3m的長方形)而言，上述傳送模組112等的製造成本的上昇會更顯著。於是，為了削減傳送模組112等的製造成本，如圖12所示那樣，具備1個製程腔室121及被連接至該製程腔室121的1個裝載鎖定模組122之具有與處理第6代的平板顯示器所使用的玻璃基板的基板處理系統相似的構成之基板處理系統120被檢討。
可是，基板處理系統120是只具備1個的製程腔室121，因此裝載鎖定模組122在進行玻璃基板的搬出入的期間，無法對其他的玻璃基板實施電漿蝕刻處理。因此，為了使平板顯示器的製造效率提升，需要短時間進行裝載鎖定模組122之玻璃基板的搬出入。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2007-208235號公報
然而，裝載鎖定模組122所具備的基板搬送單元為使用一般的Scalar型或直動式的雙臂型的搬送臂時，因為需要在裝載鎖定模組122的內部確保該搬送臂的可動作區域，需要擴大裝載鎖定模組122的內部容積。另一方面，因為裝載鎖定模組122需要構成可將內部狀態切換成大氣/真空，所以一旦裝載鎖定模組122的內部容積大，則玻璃基板的搬出入時的內部狀態的大氣/真空的切換需要時間，結果會有無法使平板顯示器的製造效率提升的問題。
本發明的目的是在於提供一種可使基板的處理效率提升的基板處理系統及基板搬送方法。
為了達成上述目的，請求項1記載的基板處理系統係具備：1個的基板處理裝置，其係於真空狀態下對基板實施處理；第1基板搬送裝置，其係被連接至該基板處理裝置，將內部狀態切換成大氣/真空；及第2基板搬送裝置，其係被連接至該第1基板搬送裝置，配置成隔著前述第1基板搬送裝置來與前述基板處理裝置對向，前述第2基板搬送裝置係於大氣狀態中進行對前述第1基板搬送裝置之前述基板的搬出入，前述第1基板搬送裝置係進行對前述基板處理裝置之前述基板的搬出入，其特徵為：前述第1基板搬送裝置係具有：在該第1基板搬送裝置的內部配置成上下重疊且彼此獨立上下作動的上部基板搬送機構及下部基板搬送裝置，前述上部基板搬送機構係具有：第1基部，其係配有彼此平行且朝向前述基板處理裝置延伸的複數個第1導件；複數個細長狀的第1中間滑動構件，其係對應於各前述第1導件而設，朝向前述基板處理裝置來對前述第1導件相對性地滑動；及複數個細長狀的第1上部滑動構件，其係對應於各前述第1中間滑動構件而設，朝向前述基板處理裝置來對前述第1中間滑動構件相對性地滑動，前述下部基板搬送機構係具有：第2基部，其係配有彼此平行且朝向前述基板處理裝置延伸的複數個第2導件；複數個細長狀的第2中間滑動構件，其係對應於各前述第2導件而設，朝向前述基板處理裝置來對前述第2導件相對性地滑動；及複數個細長狀的第2上部滑動構件，其係對應於各前述第2中間滑動構件而設，朝向前述基板處理裝置來對前述第2中間滑動構件相對性地滑動，複數的前述第1上部滑動構件及複數的前述第2上部滑動構件係分別載置前述基板。
請求項2記載的基板處理系統，係於請求項1記載的基板處理系統中，具備：在前述第1基板搬送裝置的內部從下方朝向上方突出自如的複數個銷狀構件。
請求項3記載的基板處理系統，係於請求項1或2記載的基板處理系統中，前述基板係呈矩形，一邊的長度為1.8m以上。
請求項4記載的基板處理系統，係於請求項1乃至3中的任一項所記載的基板處理系統中，在前述上部基板搬送機構中各前述第1中間滑動構件與各前述第1上部滑動構件係同步滑動，在前述下部基板搬送機構中各前述第2中間滑動構件與各前述第2上部滑動構件係同步滑動。
請求項5記載的基板處理系統，係於請求項1乃至4中的任一項所記載的基板處理系統中，在前述上部基板搬送機構中各前述第1中間滑動構件係未被互相連結，在前述下部基板搬送機構中各前述第2中間滑動構件係未被互相連結。
請求項6記載的基板處理系統，係於請求項1乃至4中的任一項所記載的基板處理系統中，在前述上部基板搬送機構中各前述第1上部滑動構件係未被互相連結，在前述下部基板搬送機構中各前述第2上部滑動構件係未被互相連結。
為了達成上述目的，請求項7記載的基板搬送方法，係基板處理系統的基板搬送方法，該基板處理系統係具備：1個的基板處理裝置，其係於真空狀態下對基板實施處理；第1基板搬送裝置，其係被連接至該基板處理裝置，將內部狀態切換成大氣/真空；及第2基板搬送裝置，其係被連接至該第1基板搬送裝置，配置成隔著前述第1基板搬送裝置來與前述基板處理裝置對向，前述第2基板搬送裝置係於大氣狀態中進行對前述第1基板搬送裝置之前述基板的搬出入，前述第1基板搬送裝置係進行對前述基板處理裝置之前述基板的搬出入，前述第1基板搬送裝置係具有：在該第1基板搬送裝置的內部配置成上下重疊且彼此獨立上下作動的上部基板搬送機構及下部基板搬送裝置，以及在前述第1基板搬送裝置的內部從下方朝向上方突出自如的複數個銷狀構件前述上部基板搬送機構係具有：第1基部，其係配有彼此平行且朝向前述基板處理裝置延伸的複數個第1導件；複數個細長狀的第1中間滑動構件，其係對應於各前述第1導件而設，朝向前述基板處理裝置來對前述第1導件相對性地滑動；及複數個細長狀的第1上部滑動構件，其係對應於各前述第1中間滑動構件而設，朝向前述基板處理裝置來對前述第1中間滑動構件相對性地滑動，前述下部基板搬送機構係具有：第2基部，其係配有彼此平行且朝向前述基板處理裝置延伸的複數個第2導件；複數個細長狀的第2中間滑動構件，其係對應於各前述第2導件而設，朝向前述基板處理裝置來對前述第2導件相對性地滑動；及複數個細長狀的第2上部滑動構件，其係對應於各前述第2中間滑動構件而設，朝向前述基板處理裝置來對前述第2中間滑動構件相對性地滑動，複數的前述第1上部滑動構件及複數的前述第2上部滑動構件係分別載置前述基板，其特徵為具有：第1接收步驟，其係前述上部基板搬送機構會接收前述第2基板搬送裝置所搬入之未處理的基板；第1上昇步驟，其係使前述上部基板搬送機構及前述下部基板搬送機構上昇；搬出步驟，其係前述下部基板搬送機構會使前述第2中間滑動構件及前述第2上部滑動構件滑動來將處理完成的基板從前述基板處理裝置搬出；下降步驟，其係使前述上部基板搬送機構及前述下部基板搬送機構下降；搬入步驟，其係前述上部基板搬送機構會使前述第1中間滑動構件及前述第1上部滑動構件滑動來將前述未處理的基板搬入至前述基板處理裝置；第2上昇步驟，其係僅前述上部基板搬送機構會上昇；第3上昇步驟，其係前述複數個銷狀構件會突出而使前述處理完成的基板離開前述下部基板搬送機構而上昇；及第2接收步驟，其係前述第2基板搬送裝置會接收前述上昇之前述處理完成的基板。
若根據本發明，則因為第1基板搬送裝置的上部基板搬送機構是具有：對第1導件相對性地滑動的複數個細長狀的第1中間滑動構件、及對第1中間滑動構件相對性地滑動的複數個細長狀的第1上部滑動構件，所以除了對基板處理裝置搬出入基板時以外，可藉由重疊第1導件、第1中間滑動構件及第1上部滑動構件來縮小上部基板搬送機構。又，由於第1基板搬送裝置的下部基板搬送機構是具有：對第2導件相對性滑動的複數個細長狀的第2中間滑動構件、及對第2中間滑動構件相對性滑動的複數個細長狀的第2上部滑動構件，因此除了對基板處理裝置搬出入基板時以外，可藉由重疊第2導件、第2中間滑動構件及第2上部滑動構件來縮小下部基板搬送機構。
又，由於第1基板搬送裝置是只被連接至1個的基板處理裝置，因此第1基板搬送裝置是只要進行對1個的基板處理裝置之基板的搬出入即可。
並且，藉由上部基板搬送機構上昇，不會有妨礙下部基板搬送機構之基板的搬出入或交接的情形，藉由下部基板搬送機構下降，不會有妨礙上部基板搬送機構之基板的搬出入或交接的情形。因此，上部基板搬送機構及下部基板搬送機構不需要旋轉，可使上部基板搬送機構及下部基板搬送機構的構成簡素化，可更縮小上部基板搬送機構及下部基板搬送機構。
其結果，可縮小第1基板搬送裝置的內部容積，進而第1基板搬送裝置的內部狀態的大氣/真空的切換不需要花時間。藉此，可使基板的處理效率提升。
以下，一邊參照圖面一邊詳細說明有關本發明的實施形態。
圖1是概略顯示本發明的實施形態的基板處理系統的構成平面圖。此基板處理系統是對一邊的長度為1.8m以上的矩形玻璃基板、特別是使用於第11代以後的平板顯示器的玻璃基板單片實施電漿蝕刻處理。另外，在圖1中，為了使基板處理系統的構成容易理解，後述的裝載鎖定模組13或製程腔室11是利用水平剖面圖來顯示。
在圖1中，基板處理系統10是具備：框體狀的製程腔室11(基板處理裝置)；框體狀的裝載鎖定模組13(第1基板搬送裝置)，其係經由閘閥12來與該製程腔室11連接；大氣系搬送裝置14(第2基板搬送裝置)，其係被連接至該裝載鎖定模組13，配置成隔著裝載鎖定模組13來與製程腔室11對向；及卡匣15(基板供給裝置)及卡匣16(基板收容裝置)，其係與該大氣系搬送裝置14連接，針對該大氣系搬送裝置14配置於圖中自裝載鎖定模組13順時針及逆時針旋轉移動約90°的位置。
並且，在裝載鎖定模組13之與大氣系搬送裝置14對向的側面設有閘閥17。
製程腔室11是在被維持於真空的內部收容玻璃基板G，利用在該內部中產生的電漿來對玻璃基板G實施電漿蝕刻處理。並且，製程腔室11具有用以在內部載置玻璃基板G的基板載置台18。
裝載鎖定模組13是在內部具有後述的上部基板搬送機構22及下部基板搬送機構23，構成可藉由未圖示的排氣裝置及壓力控制閥來將內部狀態切換成大氣/真空。
卡匣15是由儲存複數個未處理的玻璃基板G的框體所構成，在卡匣15中，複數個未處理的玻璃基板G是彼此平行且保持預定的間隔而重疊。又，卡匣16是由儲存複數個處理完成的玻璃基板G的框體所構成，在卡匣16中，複數個處理完成的玻璃基板G是彼此平行且保持預定的間隔而重疊。
大氣系搬送裝置14是具有搬送臂機構19。該搬送臂機構19是暴露於大氣，具有：載置玻璃基板G的梳子狀的拾取器20、及支撐該拾取器20且伸縮自如的Scalar臂(未圖示)、及支撐該Scalar臂且旋轉自如的旋轉底座21。搬送臂機構19是藉由伸縮Scalar臂，使旋轉底座21旋轉，來將未處理的玻璃基板G從卡匣15搬出，而交給裝載鎖定模組13的上部基板搬送機構22，且將處理完成的玻璃基板G從裝載鎖定模組13的下部基板搬送機構23接收而往卡匣16收容。
閘閥12是在利用製程腔室11之玻璃基板G的電漿蝕刻處理時關閉，隔開製程腔室11的內部及裝載鎖定模組13的內部，且在利用上部基板搬送機構22之未處理的玻璃基板G往製程腔室11的搬入時或利用下部基板搬送機構23之處理完成的玻璃基板G從製程腔室11搬出時開啟，使製程腔室11的內部及裝載鎖定模組13的內部連通。並且，閘閥17是當裝載鎖定模組13的內部狀態為大氣時開啟，以搬送臂機構19的拾取器20能夠進入該內部的方式，在裝載鎖定模組13的側面形成開口部，且當裝載鎖定模組13的內部狀態為真空時關閉，自外部隔開裝載鎖定模組13的內部。
可是，在以往的基板處理系統所使用的基板搬送單元200，如圖2所示，具備：被旋轉軸(未圖示)支撐的大致長方體的滑動底座201、及被安裝於該滑動底座201，可滑動於滑動底座201的長度方向(以下簡稱「長度方向」)的下部拾取器底座202、及被安裝於滑動底座201，可滑動於滑動底座201的長度方向的上部拾取器底座203。4個長棒狀的拾取器204，205會分別從下部拾取器底座202及上部拾取器底座203來延伸於長度方向，藉由下部拾取器底座202或上部拾取器底座203滑動，使各拾取器204，205往製程腔室的內部進入而搬送玻璃基板G。
此基板搬送單元200為了確保下部拾取器底座202或上部拾取器底座203對各拾取器204，205的滑動底座201的安裝剛性，而構成上下方向厚。
在以往的基板處理系統中將基板搬送單元200配置於裝載鎖定模組時，即使閘閥在製程腔室的側面形成開口部而使製程腔室的內部及裝載鎖定模組的內部連通，還是會因為基板搬送單元200的下部拾取器底座202或上部拾取器底座203構成厚，所以該下部拾取器底座202或上部拾取器底座203無法通過開口部，無法往製程腔室的內部進入。因此，需要構成儘可能增長各拾取器204，205的長度，藉此來爭取玻璃基板G的可搬送距離。
越是增長各拾取器204，205的長度，在玻璃基板G的搬送時各拾取器204，205的振動會越大，且各拾取器204，205的重量也會變重。因此，為了防止各拾取器204，205的振動，安定地支撐各拾取器204，205，需要更提高各拾取器204，205對滑動底座201的安裝剛性。為了更提高各拾取器204，205的安裝剛性，不僅下部拾取器底座202或上部拾取器底座203的靜的剛性，亦需要提高滑動底座201的靜的剛性，因此滑動底座201的厚度也需要增大。
並且，在基板搬送單元200是藉由滑動底座201旋轉來使該基板搬送單元200全體旋轉，但為了防止旋轉時滑動底座201因為慣性力而彎曲，需要更提高滑動底座201的靜的剛性，其結果，需要更增大滑動底座201的厚度。
可是，一旦增大滑動底座201的厚度，則基板搬送單元200會大型化。又，如上述般，由於基板搬送單元200是構成儘可能增長各拾取器204，205，因此在收容各拾取器204，205時，亦即將各拾取器204，205重疊至滑動底座201時，基板搬送單元200並不會那麼小。因此，結果基板搬送單元200會大型化。藉此，需要增大裝載鎖定模組的內部容積。
而且，基板搬送單元200為了旋轉，需要在裝載鎖定模組13的內部確保可旋轉的區域，需要更增大裝載鎖定模組的內部容積。
一旦裝載鎖定模組的內部容積變大，則內部狀態的大氣/真空的切換需要時間，無法使平板顯示器的製造效率提升。
本實施形態是因應於此，而使基板搬送單元小型化，且不要基板搬送單元的旋轉。具體而言，使上部基板搬送機構及下部基板搬送機構小型化，且使上部基板搬送機構及下部基板搬送機構只在一方向搬送玻璃基板G便可實行裝載鎖定模組及製程腔室之間的玻璃基板G的更換，構成基板搬送單元。
圖3是有關圖1的線A-A的剖面圖，概略顯示作為本實施形態的基板處理系統的第1基板搬送裝置之裝載鎖定模組的構成剖面圖。
在圖3中，裝載鎖定模組13是具備：在該裝載鎖定模組13的內部配置成重疊於圖中上下的上部基板搬送機構22及下部基板搬送機構23，且具備：在裝載鎖定模組13的內部S(以下簡稱「內部S」)從底部往圖中上方突出，上下作動自如的複數個緩衝銷24(銷狀構件)、及將裝載鎖定模組13的內部狀態切換成大氣/真空的排氣裝置、壓力控制閥(未圖示)。
上部基板搬送機構22及下部基板搬送機構23是彼此獨立上下作動。具體而言，上部基板搬送機構22是昇降於：從搬送臂機構19的拾取器20接收未處理的玻璃基板G的位置、或將未處理的玻璃基板G往製程腔室11搬入的位置亦即基板交接位置、與下部基板搬送機構23進行玻璃基板G的交接時為了確保下部基板搬送機構23的作業空間而上部基板搬送機構22所退避的退避去處亦即上部退避位置之間。在內部S中上部退避位置是位於比基板交接位置更上方。
又，下部基板搬送機構23是昇降於：將處理完成的玻璃基板G從製程腔室11搬出的位置、或往搬送臂機構19的拾取器20交接處理完成的玻璃基板G的位置亦即基板交接位置、與上部基板搬送機構22進行玻璃基板G的交接時為了確保上部基板搬送機構22的作業空間而下部基板搬送機構23所退避的退避去處亦即下部退避空間之間。在內部S中下部退避位置是位於比基板交接位置更下方。另外，上部基板搬送機構22的基板交接位置與下部基板搬送機構23的基板交接位置是相同。
圖4是概略顯示圖3的上部基板搬送機構的構成圖，圖4(A)是用以說明上部基板搬送機構的構成及動作的剖面圖，圖4(B)是有關圖4(A)的線B-B的剖面圖。
在圖4(A)及圖4(B)中，上部基板搬送機構22是具有：板狀的昇降底座26(第1基部)，其係配有彼此平行且往製程腔室11(往圖中右方)延伸的4個導軌25(第1導件)；導臂27(第1中間滑動構件)，其係對應於各導軌25而設，呈細長的方柱狀；及拾取器28(第1上部滑動構件)，其細對應於各導臂27而設，由細長的薄板體所構成。
在上部基板搬送機構22是4個的拾取器28會一起作用來載置1片未處理的玻璃基板G。
如圖5所示，上部基板搬送機構22是在昇降底座26由下方依序重疊導軌25、導臂27及拾取器28。導臂27是具有跨越全長設於下面的導溝27a，經由該導溝27a來與導軌25遊嵌。並且，拾取器28是將薄板體折彎成剖面U字狀，在以U字狀所形成的內部空間收容導臂27，藉此與導臂27滑嵌。
上部基板搬送機構22是具有未圖示的驅動源，藉由該驅動源所給予的驅動力，導臂27會朝向製程腔室11來對導軌25相對性地滑動，且拾取器28會朝向製程腔室11來對導臂27相對性地滑動。此時，4個的導臂27是一面維持彼此的相對位置關係，一面滑動，4個的拾取器28也是一面維持彼此的相對位置關係，一面滑動。並且，各導臂27與各拾取器28是同步滑動，因此可防止在導臂27及拾取器28的任一方的滑動中另一方停止而在上部基板搬送機構22中發生衝撃。藉此，可防止發生被載置於拾取器28的未處理的玻璃基板G的位移，可將未處理的玻璃基板G正確地載置於製程腔室11的基板載置台18的預定的位置。
上部基板搬送機構22是以導臂27及拾取器28朝製程腔室11側最大限度滑動時(圖4(A)及圖4(B)所示的狀態)被載置於拾取器28的未處理的玻璃基板G可到達基板載置台18的上方之方式設定導臂27及拾取器28的長度、以及可滑動範圍。
並且，在上部基板搬送機構22，朝製程腔室11側最大限度滑動的導臂27及拾取器28是藉由驅動源所給予的驅動力來朝向大氣系搬送裝置14滑動，與昇降底座26重疊(圖3所示的狀態)。
以下，將導臂27及拾取器28朝製程腔室11側最大限度滑動時(圖4(A)及圖4(B)所示的狀態)稱為「伸長狀態」，將導臂27及拾取器28朝大氣系搬送裝置14側最大限度滑動時(圖3所示的狀態)稱為「縮短狀態」。另外，上部基板搬送機構22是僅位於基板交接位置時，可從縮短狀態往伸長狀態遷移、及從伸長狀態往縮短狀態遷移，位於上部退避位置時是維持縮短狀態。
圖6是概略顯示圖3的下部基板搬送機構的構成圖，圖6(A)是用以說明下部基板搬送機構的構成及動作的剖面圖，圖6(B)是有關圖6(A)的線C-C的剖面圖。
在圖6(A)及圖6(B)中，下部基板搬送機構23是具有：板狀的昇降底座30(第2基部)，其係配有彼此平行且往製程腔室11(往圖中右方)延伸的4個導軌29(第2導件)；導臂31(第2中間滑動構件)，其係對應於各導軌29而設，呈細長的方柱狀；及拾取器32(第2上部滑動構件)，其係對應於各導臂31而設，由細長的薄板體所構成。
在下部基板搬送機構23是4個的拾取器32會一起作用來載置1片處理完成的玻璃基板G。
如圖5所示，下部基板搬送機構23是在昇降底座30由下方依序重疊導軌29、導臂31及拾取器32。導臂31是具有跨越全長設於下面的導溝31a，經由該導溝31a來與導軌29滑嵌。並且，拾取器32是將薄板體折彎成剖面U字狀，在以U字狀所形成的內部空間收容導臂31，藉此與導臂31滑嵌。
下部基板搬送機構23是具有未圖示的驅動源，藉由該驅動源所給予的驅動力，導臂31會朝向製程腔室11來對導軌29相對性地滑動，且拾取器32會朝向製程腔室11來對導臂31相對性地滑動。此時，4個的導臂31是一面維持彼此的相對位置關係，一面滑動，4個的拾取器32也是一面維持彼此的相對位置關係，一面滑動。又，由於各導臂31與各拾取器32是同步滑動，因此可防止在導臂31及拾取器32的任一方的滑動中另一方停止而在下部基板搬送機構23發生衝撃。藉此，可防止發生被載置於拾取器32的處理完成的玻璃基板G的位移。
下部基板搬送機構23是以導臂31及拾取器32朝製程腔室11側最大限度滑動時(圖6(A)及圖6(B)所示的狀態)拾取器32可到達基板載置台18的上方之方式設定導臂31及拾取器32的長度、以及可滑動範圍。
並且，在下部基板搬送機構23，朝製程腔室11側最大限度滑動的導臂31及拾取器32是藉由驅動源所給予的驅動力來朝向大氣系搬送裝置14滑動，與昇降底座30重疊(圖3所示的狀態)。
以下，將導臂31及拾取器32朝製程腔室11側最大限度滑動時(圖6(A)及圖6(B)所示的狀態)稱為「伸長狀態」，將導臂31及拾取器32朝大氣系搬送裝置14側最大限度滑動時(圖3所示的狀態)稱為「縮短狀態」。另外，下部基板搬送機構23是僅位於基板交接位置時，可從縮短狀態往伸長狀態遷移、及從伸長狀態往縮短狀態遷移，位於下部退避位置時維持縮短狀態。
上部基板搬送機構22是在昇降底座26中對應於複數個緩衝銷24的位置設有貫通孔(未圖示)，各緩衝銷24是與各貫通孔滑嵌。又，下部基板搬送機構23是在昇降底座30中對應於複數個緩衝銷24的位置設有貫通孔(未圖示)，各緩衝銷24是與各貫通孔滑嵌。因此，無論是上部基板搬送機構22的位置或下部基板搬送機構23的位置，複數的緩衝銷24是可上下作動自如。並且，複數個緩衝銷24是藉由來自驅動源(未圖示)的驅動力，同步上下作動，因此複數個緩衝銷24一起作用來一邊支撐玻璃基板G一邊上下作動時，所被支撐的玻璃基板G是不會有傾斜的情形。其結果，可防止玻璃基板G的位移發生。
又，由於上部基板搬送機構22及下部基板搬送機構23是如後述般不需要旋轉，因此不會有旋轉所產生的慣性力作用於各構成構件的情形，不需要為了防止彎曲而確保各構成構件的安裝剛性像以往的基板搬送單元200的上部基板搬送機構203及下部基板搬送機構204的各構成構件的安裝剛性那樣。因此，在上部基板搬送機構22及下部基板搬送機構23，各導臂27不需要互相連結，各導臂31也不需要互相連結。而且，各拾取器28不需要互相連結，各拾取器32也不需要互相連結。因此，不需要像以往的基板搬送單元200的拾取器底座207那樣的連結構件。
若根據本實施形態的基板處理系統10，則因為裝載鎖定模組13的上部基板搬送機構22具有：對昇降底座26的導軌25相對性地滑動的4個導臂27、及對導臂27相對性地滑動的4個拾取器28，所以可藉由在縮短狀態下重疊昇降底座26、導臂27及拾取器28來縮小上部基板搬送機構22。又，由於裝載鎖定模組13的下部基板搬送機構23是具有：對昇降底座30的導軌29相對性地滑動的4個導臂31、及對導臂31相對性地滑動的4個拾取器32，因此可藉由在縮短狀態下重疊昇降底座30、導臂31及拾取器32來縮小下部基板搬送機構23。其結果，可縮小裝載鎖定模組13的內部容積，進而裝載鎖定模組13的內部狀態的大氣/真空的切換不需要花時間。藉此，可使玻璃基板G的處理效率提升。
就上述的基板處理系統10而言，在上部基板搬送機構22中各導臂27是未被互相連結，且各拾取器28也未被互相連結。並且，在下部基板搬送機構23中各導臂31是未被互相連結，且各拾取器32也未被互相連結。藉此，不需要導臂27、拾取器28、導臂31及拾取器32的連結構件，可更縮小上部基板搬送機構22及下部基板搬送機構23。
另外，在上述的實施形態中是說明有關基板處理系統的基板搬送單元為各具備4個的導軌、導臂及拾取器時，但導軌、導臂及拾取器的數量只要可支撐及搬送玻璃基板G的數量即可，並無特別加以限制。
其次，說明有關本實施形態的基板搬送方法。
圖7及圖8是用以說明作為本實施形態的基板搬送方法的搬送順序的工程圖。本搬送順序是以基板處理系統10的裝載鎖定模組13為主來實行。另外，圖7(A)、圖7(C)、圖7(E)、圖7(G)、圖8(A)、圖8(C)、圖8(E)及圖8(G)是有關圖1的線A-A的剖面圖，圖7(B)、圖7(D)、圖7(F)、圖7(H)、圖8(B)、圖8(D)、圖8(F)及圖8(H)是有關圖1的線A-A的剖面圖。
首先，上部基板搬送機構22會位於基板交接位置，下部基板搬送機構23會位於下部退避位置。並且，複數的緩衝銷24會通過昇降底座30的各貫通孔而上昇，在預定的位置待機。然後，閘閥17(未圖示)會開啟，載置未處理的玻璃基板G的拾取器20會進入至內部S，將玻璃基板G搬送至上部基板搬送機構22的正上方(圖7(A)、圖7(B))。
其次，拾取器20會下降，使玻璃基板G的下面接觸於各緩衝銷24，然後，拾取器20更下降。藉此，玻璃基板G從拾取器20離開，各緩衝銷24支撐玻璃基板G。(圖7(C)、圖7(D))。
其次，拾取器20從內部S退出，閘閥17關閉，排氣裝置、壓力控制閥會將裝載鎖定模組13的內部狀態切換成真空。而且、2個的定位器(positioner)33會抵接於未處理的玻璃基板G的緣部、藉此調整未處理的玻璃基板G的位置(圖7(E)、圖7(F))。
另外，有關導臂27，31或拾取器28，32的滑動方向(玻璃基板G的搬送方向)之玻璃基板G的位置補正，是例如在玻璃基板G被保持於搬送臂機構19的拾取器20之狀態中以另外設置的偏差量感測器(未圖示)來檢測出玻璃基板G的伸縮方向的偏差，根據該被檢測出的偏差，以支撐拾取器20的Scalar臂來進行位置補正，藉此亦可不使定位器33接觸於玻璃基板G來進行位置補正。
其次，上部基板搬送機構22上昇，拾取器28抵接於玻璃基板G的下面後，上部基板搬送機構22還上昇至上部退避位置(第1上昇步驟)。藉此，上部基板搬送機構22接收未處理的玻璃基板G。然後，複數的緩衝銷24下降，下部基板搬送機構23上昇至基板交接位置(第1上昇步驟)，閘閥12開啟。
其次，下部基板搬送機構23使導臂31及拾取器32朝製程腔室11側最大限度滑動，從製程腔室11的基板載置台18藉由複數的推銷(未圖示)來將被舉起之處理完成的玻璃基板G往拾取器32接收(圖7(G)、圖7(H))，且使導臂31及拾取器32朝大氣系搬送裝置14側最大限度滑動，將處理完成的玻璃基板G從製程腔室11搬出，搬送至下部基板搬送機構23的正上方(搬出步驟)。
其次，載置處理完成的玻璃基板G的下部基板搬送機構23會下降至下部退避位置，上部基板搬送機構22會下降至基板交接位置(下降步驟)。然後，上部基板搬送機構22使導臂27及拾取器28朝製程腔室11側最大限度滑動，往從製程腔室11的基板載置台18突出的複數個推銷(未圖示)交接未處理的玻璃基板G(圖8(A)、圖8(B))(搬入步驟)。
其次，上部基板搬送機構22使導臂27及拾取器28朝大氣系搬送裝置14側最大限度滑動，而往縮短狀態遷移，上昇至上部退避位置(第2上昇步驟)。然後，複數的緩衝銷24上昇，使被載置於下部基板搬送機構23的拾取器32之處理完成的玻璃基板G從拾取器32離開後也繼續上昇，使處理完成的玻璃基板G上昇至預定的位置(第3上昇步驟)。而且，2個的定位器33會抵接於處理完成的玻璃基板G的緣部，藉此調整處理完成的玻璃基板G的位置(圖8(C)、圖8(D))。
另外，有關玻璃基板G的搬送方向的位置補正，是與前述從大氣系搬送裝置14往裝載鎖定模組13搬入玻璃基板G時(圖7(A)～圖7(F))同樣，例如以支撐拾取器20的Scalar臂來進行位置補正，藉此亦可不使定位器33接觸於玻璃基板G來進行位置補正。
其次，閘閥12會關閉，排氣裝置、壓力控制閥會將裝載鎖定模組13的內部狀態往大氣切換。然後，閘閥17會開啟，拾取器20會進入至內部S，而位於處理完成的玻璃基板G的正下方(圖8(E)、圖8(F))。
其次，拾取器20會上昇，抵接於處理完成的玻璃基板G的下面之後還上昇至預定的位置，而使處理完成的玻璃基板G從複數的緩衝銷24離開。藉此，拾取器20接收處理完成的玻璃基板G(圖8(G)、圖8(H))(第2接收步驟)。
其次，載置處理完成的玻璃基板G的拾取器20會從內部S退出，完成本搬送順序。
若根據作為本實施形態的基板搬送方法的搬送順序，則由於裝載鎖定模組13是只被連接至1個的製程腔室11，因此裝載鎖定模組13是只要進行對1個的製程腔室11之玻璃基板G的搬出入即可。並且，藉由上部基板搬送機構22上昇，不會有妨礙下部基板搬送機構23之玻璃基板G的搬出入或交接的情形，藉由下部基板搬送機構23下降，不會有妨礙上部基板搬送機構22之玻璃基板G的搬出入或交接的情形。因此，上部基板搬送機構22及下部基板搬送機構23不需要旋轉。
若上部基板搬送機構22及下部基板搬送機構23不旋轉，則不會有旋轉所產生的慣性力作用於上部基板搬送機構22及下部基板搬送機構23的各構成構件的情形，不需要為了防止慣性力所造成的彎曲而確保各構成構件的靜的剛性像以往的基板搬送單元200的上部基板搬送機構203及下部基板搬送機構204的各構成構件的靜的剛性那樣高。其結果，可將昇降底座26，30、導臂27，31或拾取器28，32薄薄地構成，例如厚度100mm以下，可更縮小上部基板搬送機構22及下部基板搬送機構23。
又，因為可薄薄地構成導臂27，31，所以在伸長狀態中導臂27，31可通過製程腔室11的側面的開口部。其結果，即使不那麼長地構成拾取器28，32，還是可將玻璃基板G的可搬送距離確保在所望值以上。亦即，可縮短構成拾取器28，32，因此不需要為了防止拾取器28，32的振動而提高拾取器28，32的安裝剛性。其結果，不需要提高安裝有拾取器28，32的導臂27，31或安裝有該導臂27，31的昇降底座26，30的靜的剛性，藉此，可更薄地構成導臂27，31或昇降底座26，30。其結果，可更縮小上部基板搬送機構22及下部基板搬送機構23。
以上，可縮小裝載鎖定模組13的內部容積，進而裝載鎖定模組13的內部狀態的大氣/真空的切換不需要花時間。藉此，可使玻璃基板G的處理效率提升。
在上述的基板處理系統10中，各導臂27、各拾取器28、各導臂31、及各拾取器32是分別未被互相連結，但亦可藉由連結構件來互相連結。例如，亦可如圖9(A)及圖9(B)所示，各導臂27藉由作為連結構件的臂底座34來互相連結，各導臂31藉由臂底座35來連結。
在上述的基板處理系統10中，拾取器28或拾取器32是將薄板體折彎成剖面U字狀來形成，但亦可如圖10所示，僅是藉由細長薄板體所形成。此情況，在導臂27，31的上面設置縫隙，在拾取器28，32的下面設置銷等的導件，使銷滑嵌於縫隙為理想。
並且，在上述的基板處理系統10中，上部基板搬送機構22搬送未處理的玻璃基板G，下部基板搬送機構23搬送處理完成的玻璃基板G，但亦可為上部基板搬送機構22搬送處理完成的玻璃基板G，下部基板搬送機構23搬送未處理的玻璃基板G。
又，上述基板處理系統10是在緩衝銷24及拾取器20之間進行玻璃基板G的交接時，拾取器20昇降來進行交接，但亦可緩衝銷24昇降來進行交接。
以上，有關本發明是利用上述實施形態來說明，但本發明並非限於上述實施形態。
G．．．玻璃基板
10．．．基板處理系統
11．．．製程腔室
13．．．裝載鎖定模組
22．．．上部基板搬送機構
23．．．下部基板搬送機構
24．．．緩衝銷
25，29．．．導軌
26，30．．．昇降底座
27，31．．．導臂
28，32．．．拾取器
圖1是概略顯示本發明的實施形態的基板處理系統的構成平面圖。
圖2是概略顯示在以往的基板處理系統所使用的基板搬送單元的構成立體圖。
圖3是有關圖1的線A-A的剖面圖。
圖4是概略顯示圖3的上部基板搬送機構的構成圖，圖4(A)是用以說明上部基板搬送機構的構成及動作的剖面圖，圖4(B)是有關圖4(A)的線B-B的剖面圖。
圖5是用以說明導軌、導臂及拾取器的位置關係的擴大剖面圖。
圖6是概略顯示圖3的下部基板搬送機構的構成圖，圖6(A)是用以說明下部基板搬送機構的構成及動作的剖面圖，圖6(B)是有關圖6(A)的線C-C的剖面圖。
圖7是用以說明作為本實施形態的基板搬送方法的搬送順序的工程圖。
圖8是用以說明作為本實施形態的基板搬送方法的搬送順序的工程圖。
圖9是表示上部基板搬送機構及下部基板搬送機構的變形例的圖，圖9(A)是水平剖面圖，圖9(B)是縱剖面圖。
圖10是表示上部基板搬送機構及下部基板搬送機構的拾取器的變形例的擴大剖面圖。
圖11是概略顯示對第7代以後的平板顯示器實施電漿蝕刻處理的基板處理系統的構成立體圖。
圖12是概略顯示對第11代的平板顯示器實施電漿蝕刻處理的基板處理系統的構成立體圖。
13．．．裝載鎖定模組
22．．．上部基板搬送機構
23．．．下部基板搬送機構
24．．．緩衝銷
26，30．．．昇降底座
27，31．．．導臂
28，32．．．拾取器
S．．．內部

Claims (7)

  1. 一種基板處理系統，係具備：1個的基板處理裝置，其係於真空狀態下對基板實施處理；第1基板搬送裝置，其係被連接至該基板處理裝置，將內部狀態切換成大氣/真空；及第2基板搬送裝置，其係被連接至該第1基板搬送裝置，配置成隔著前述第1基板搬送裝置來與前述基板處理裝置對向，前述第2基板搬送裝置係於大氣狀態中進行對前述第1基板搬送裝置之前述基板的搬出入，前述第1基板搬送裝置係進行對前述基板處理裝置之前述基板的搬出入，其特徵為：前述第1基板搬送裝置係具有：在該第1基板搬送裝置的內部配置成上下重疊且彼此獨立上下作動的上部基板搬送機構及下部基板搬送機構，前述上部基板搬送機構係具有：第1基部，其係配有彼此平行且朝向前述基板處理裝置延伸的複數個第1導件；複數個細長狀的第1中間滑動構件，其係對應於各前述第1導件而設，朝向前述基板處理裝置來對前述第1導件相對性地滑動；及複數個細長狀的第1上部滑動構件，其係對應於各前述第1中間滑動構件而設，朝向前述基板處理裝置來對前 述第1中間滑動構件相對性地滑動，前述下部基板搬送機構係具有：第2基部，其係配有彼此平行且朝向前述基板處理裝置延伸的複數個第2導件；複數個細長狀的第2中間滑動構件，其係對應於各前述第2導件而設，朝向前述基板處理裝置來對前述第2導件相對性地滑動；及複數個細長狀的第2上部滑動構件，其係對應於各前述第2中間滑動構件而設，朝向前述基板處理裝置來對前述第2中間滑動構件相對性地滑動，複數的前述第1上部滑動構件及複數的前述第2上部滑動構件係分別載置前述基板，前述上部基板搬送機構，係於前述第1基部中，從下方依前述第1導件、前述第1中間滑動構件及前述第1上部滑動構件的順序重疊，前述第1上部滑動構件係將薄板體折彎成剖面U字狀而形成，在以U字狀形成的內部空間收容前述第1中間滑動構件，藉此與前述第1中間滑動構件滑嵌，前述下部基板搬送機構，係於前述第2基部中，從下方依前述第2導件、前述第2中間滑動構件及前述第2上部滑動構件的順序重疊，前述第2上部滑動構件係將薄板體折彎成剖面U字狀而形成，在以U字狀形成的內部空間收容前述第2中間滑動構件，藉此與前述第2中間滑動構件滑嵌。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理系統，其中，具備：在前述第1基板搬送裝置的內部從下方朝向上方突出自如的複數個銷狀構件。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理系統，其中，前述基板係呈矩形，一邊的長度為1.8m以上。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理系統，其中，在前述上部基板搬送機構中各前述第1中間滑動構件與各前述第1上部滑動構件係同步滑動，在前述下部基板搬送機構中各前述第2中間滑動構件與各前述第2上部滑動構件係同步滑動。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理系統，其中，在前述上部基板搬送機構中各前述第1中間滑動構件係未被互相連結，在前述下部基板搬送機構中各前述第2中間滑動構件係未被互相連結。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理系統，其中，在前述上部基板搬送機構中各前述第1上部滑動構件係未被互相連結，在前述下部基板搬送機構中各前述第2上部滑動構件係未被互相連結。
  7. 一種基板搬送方法，係基板處理系統的基板搬送方法，該基板處理系統係具備：1個的基板處理裝置，其係於真空狀態下對基板實施處理；第1基板搬送裝置，其係被連接至該基板處理裝置，將內部狀態切換成大氣/真空；及 第2基板搬送裝置，其係被連接至該第1基板搬送裝置，配置成隔著前述第1基板搬送裝置來與前述基板處理裝置對向，前述第2基板搬送裝置係於大氣狀態中進行對前述第1基板搬送裝置之前述基板的搬出入，前述第1基板搬送裝置係進行對前述基板處理裝置之前述基板的搬出入，前述第1基板搬送裝置係具有：在該第1基板搬送裝置的內部配置成上下重疊且彼此獨立上下作動的上部基板搬送機構及下部基板搬送機構，以及在前述第1基板搬送裝置的內部從下方朝向上方突出自如的複數個銷狀構件前述上部基板搬送機構係具有：第1基部，其係配有彼此平行且朝向前述基板處理裝置延伸的複數個第1導件；複數個細長狀的第1中間滑動構件，其係對應於各前述第1導件而設，朝向前述基板處理裝置來對前述第1導件相對性地滑動；及複數個細長狀的第1上部滑動構件，其係對應於各前述第1中間滑動構件而設，朝向前述基板處理裝置來對前述第1中間滑動構件相對性地滑動，前述下部基板搬送機構係具有：第2基部，其係配有彼此平行且朝向前述基板處理裝置延伸的複數個第2導件；複數個細長狀的第2中間滑動構件，其係對應於各前述第2導件而設，朝向前述基板處理裝置來對前述第2導 件相對性地滑動；及複數個細長狀的第2上部滑動構件，其係對應於各前述第2中間滑動構件而設，朝向前述基板處理裝置來對前述第2中間滑動構件相對性地滑動，複數的前述第1上部滑動構件及複數的前述第2上部滑動構件係分別載置前述基板，前述上部基板搬送機構，係於前述第1基部中，從下方依前述第1導件、前述第1中間滑動構件及前述第1上部滑動構件的順序重疊，前述第1上部滑動構件係將薄板體折彎成剖面U字狀而形成，在以U字狀形成的內部空間收容前述第1中間滑動構件，藉此與前述第1中間滑動構件滑嵌，前述下部基板搬送機構，係於前述第2基部中，從下方依前述第2導件、前述第2中間滑動構件及前述第2上部滑動構件的順序重疊，前述第2上部滑動構件係將薄板體折彎成剖面U字狀而形成，在以U字狀形成的內部空間收容前述第2中間滑動構件，藉此與前述第2中間滑動構件滑嵌，其特徵為具有：第1接收步驟，其係前述上部基板搬送機構會接收前述第2基板搬送裝置所搬入之未處理的基板；第1上昇步驟，其係使前述上部基板搬送機構及前述下部基板搬送機構上昇；搬出步驟，其係前述下部基板搬送機構會使前述第2中間滑動構件及前述第2上部滑動構件滑動來將處理完成 的基板從前述基板處理裝置搬出；下降步驟，其係使前述上部基板搬送機構及前述下部基板搬送機構下降；搬入步驟，其係前述上部基板搬送機構會使前述第1中間滑動構件及前述第1上部滑動構件滑動來將前述未處理的基板搬入至前述基板處理裝置；第2上昇步驟，其係僅前述上部基板搬送機構會上昇；第3上昇步驟，其係前述複數個銷狀構件會突出而使前述處理完成的基板離開前述下部基板搬送機構而上昇；及第2接收步驟，其係前述第2基板搬送裝置會接收前述上昇之前述處理完成的基板。
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