JP3665716B2 - 処理システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウェハや液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display:LCD)に使われる基板上にフォトリソ工程を行う処理システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
ガラス基板上にTFTアレイを形成する工程では、薄膜形成前洗浄工程−薄膜形成工程−レジスト塗布工程−露光工程−現像工程−エッチング工程−レジスト剥離工程が、1枚のガラス基板に対してアレイを構成するレイヤの数だけ、例えば6回程度繰り返される。
【0003】
一般に、上記の洗浄工程は洗浄装置、レジスト剥離工程はアッシングユニット、薄膜形成工程は成膜ユニット、エッチング工程はエッチングユニット、レジスト塗布工程及び現像工程は塗布・現像装置、露光工程は露光装置によって行われており、これらのユニット間でのガラス基板の搬送はAGV(自走型搬送車)等により行われている。
【0004】
ところで、例えば塗布・現像装置は、複数のレジスト塗布ユニット、複数の現像処理ユニット、複数の加熱処理ユニット等を有し、これらユニット間のガラス基板の受け渡しを搬送装置によって行うように構成され、これによりユニットの集約化が図られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにユニットを集約化した構成を採った場合、各ユニットの増設性が劣るという問題がある。即ち、生産能力の拡大時に装置単位での増設になってしまい、例えば塗布・現像装置の生産能力が5000枚/月とすると、5000枚/月の単位での増設となってしまい、稼動しない遊びのユニットが生じて設備投資効率が悪い、という課題がある。
【0006】
また、例えば塗布・現像装置は他の装置と比べて数倍の処理能力を有するように、これら装置間では処理能力に差異があり、これによっても稼動しない遊びのユニットが生じている。
【0007】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、段階的に処理能力を増設することができ、かつ、遊びのユニットの少ない高効率な処理システムを提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、本発明の処理システムは、大気圧雰囲気またはそれより陽圧雰囲気の主搬送路と、前記主搬送路とほぼ直交するように分岐され、大気圧雰囲気またはそれより陽圧雰囲気の複数の大気圧系の副搬送路と、前記主搬送路とほぼ直交するように分岐され、減圧雰囲気とすることが可能な複数の減圧系の副搬送路と、前記各副搬送路に沿って配置され、被処理体に対して副搬送路毎に振り分けられた所定の処理を施す処理部と、前記主搬送路上を移動可能に配置され、前記各副搬送路との間で被処理体の受け渡しを行う第1の主搬送装置と、前記各副搬送路上を移動可能に配置され、前記各副搬送路に配置された処理部及び前記主搬送路との間で被処理体の受け渡しを行う副搬送装置と、前記主搬送路と前記各減圧系副搬送路との間に接続され、被処理体を収容して内部を減圧可能な大気減圧室と、前記各副搬送路の前記主搬送路側とは反対側のそれぞれの端部に、前記主搬送路とほぼ平行に配置されるように接続され、減圧雰囲気に設定された減圧搬送路と、前記減圧搬送路上を移動可能に配置され、前記各副搬送路との間で被処理体の受け渡しを行う第2の主搬送装置とを具備するものである。
本発明の処理システムは、前記大気減圧室は、当該大気減圧室1つで複数の被処理体を収容可能であり、当該処理システムは、前記減圧搬送路上で前記第2の主搬送装置により搬送され、被処理体を収納して内部を減圧可能で、被処理体を1枚毎収納可能に構成された基板キャリアをさらに具備するものである。
本発明の処理システムは、前記各大気圧系副搬送路は、前記減圧搬送路側に開口部を有する隔離壁をそれぞれ有し、前記基板キャリアは、前記第2の主搬送装置により前記開口部に対面する位置まで移動させられて前記隔離壁に接続されることで、該基板キャリアの内部と当該大気圧系副搬送路とが前記開口部を介して気密に連通するように構成され、
当該処理ステムは、前記開口部を開閉する開閉板と、前記開閉板を介して、前記基板キャリアの内部を減圧及び加圧するための排気装置及びガス供給装置とをさらに具備するものである。
【0016】
本発明の処理システムは、前記主搬送路上の一部または全部に設けられ、該主搬送路上の領域にダウンフローのエアーの流れを形成する手段をさらに具備するものである。これにより、パーティクルが主搬送路内を浮遊することを防止することができる。
【0017】
本発明の処理システムは、前記主搬送路上の一部または全部に設けられ、該主搬送路上の領域よりエアーを吸引する吸引手段をさらに具備するものである。これにより、ユニット内にさらに強力なダウンフローのエアー流を形成することが可能となる。
【0018】
本発明の処理システムは、前記吸引手段により吸引されたエアーを該システム内で再利用するものである。これにより、コストダウンを図ることができる。
【0019】
本発明の処理システムは、前記主搬送路と前記各大気系副搬送路との接続部には、被処理体を一旦保持する中継部が配置されているものである。これにより、搬送装置の待ち状態をなくすことができる。
【0020】
本発明の処理システムは、前記中継部が、保持した被処理体をほぼ90度回動する手段を更に具備するものである。これにより、処理装置が被処理体を回動させることなく、主搬送路と副搬送路とで同一の向きに被処理体を搬送することが可能となる。
【0021】
本発明の処理システムでは、前記主搬送路上には、被処理体を一旦保持する中継部が配置されているものである。これにより、主搬送路上で待ち状態が発生した被処理体を搬送装置以外で保持しておくことが可能となる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1は本発明の一実施形態に係るTFTアレイを形成するための処理システムの平面図である。
【0023】
図1に示すように、この処理システム1のほぼ中心には、主搬送路10が直線状に設けられている。この主搬送路10の一端には、被処理体としてのガラス基板Gをシステム内へ搬入すると共にシステム外へ搬出するための搬入出部20が配設され、主搬送路10の他端には露光装置2との間でガラス基板Gの受け渡しを行うためのインタフェース部30が配設されている。また、主搬送路10の両側には、主搬送路10の一端から順番に剥離・洗浄系の副搬送路40、成膜系の副搬送路50、エッチング系の副搬送路60、塗布・現像系の副搬送路70が該主搬送路10とほぼ直交するように配設されている。
【0024】
主搬送路10には、ガラス基板Gを搬送するための例えば4台の主搬送装置11がガラス基板Gを一旦保持する中継部12を介して直列に接続されている。また、主搬送路10と副搬送路40、50、60、70との間も中継部12を介して接続されている。主搬送路10間の中継部は、例えば上下2段程度の受け渡し部(図示を省略)を有し、そのうち少なくとも一方についてはガラス基板Gを冷却するための温調板(クールプレート)により構成されている。一方、主搬送路10と副搬送路40、50、60、70との間の中継部12は、例えば図2に示すように、主搬送路10と副搬送路40、50、60、70の両側に開口面を有する箱体12aにより構成され、この箱体12aの左右の内壁には、ガラス基板Gを箱体12a内へ案内して保持するための保持ガイド部材12bが左右1組で一対をなし、例えば20対有することで、20枚のガラス基板Gを一旦保持することが可能となっている。なお、最下段は、保持したガラス基板Gを冷却するための温調板(クールプレート)12cにより構成されている。このように中継部12はガラス基板Gに対するバッファ機能及びガラス基板Gを冷却する機能も有する。従って、中継部12に積極的に例えばガラス基板Gに対して冷却エアーを吹き付ける冷却装置を配置してもよい。また、主搬送路10の一部または全部は、図3(a)及び(b)に示すように、ユニット18内に配置されており、その上部にはFFU19が配置されてダウンフローのエアーの流れが形成されるようになっている。これにより、パーティクルが主搬送路内を浮遊することを防止することができる。しかし、図9に示すように、このようにユニット内に配置しなくてもよく、別の手段でダウンフローのエアーの流れを形成するようにしてもい。
【0025】
図4は上記の主搬送路装置11の一例を示す斜視図である。
図4に示すように、主搬送装置11は、主搬送路10に沿って移動可能な本体13と、装置本体13に対して上下動および旋回動が可能なベース部材14と、ベース部材14上を水平方向に沿ってそれぞれ独立して移動可能な上下2枚の基板支持部材15a,15bとを有している。そして、ベース部材14の中央部と装置本体13とが連結部16により連結されている。本体13に内蔵された図示しないモータにより連結部16を上下動または回転させることにより、ベース部材14が上下動または旋回動される。このようなベース部材14の上下動および旋回動、ならびに基板支持部材15a,15bの水平移動によりガラス基板Gの搬送が行われる。参照符号17a,17bは、それぞれ基板支持部材15a,15bをガイドするガイドレールである。主搬送装置11は、搬入出部20、インタフェース部30、副搬送路40〜70、中継部12との間でガラス基板Gの受け渡しを行うようになっている。
【0026】
搬入出部20には、主搬送路10とほぼ直交するように搬送路21が設けられている。この搬送路21を挟んで主搬送路10の反対側には、ガラス基板Gを例えば25枚ずつ収納したカセットCが所定位置に例えば4個整列して載置されるカセット載置台23が設けられている。また、搬送路21上には、各カセットCから処理すべきガラス基板Gを取り出して主搬送路10側へ受け渡し、また処理が終了して主搬送路10側から受け渡されたガラス基板Gを各カセットCへ戻す搬送装置22が移動可能に配置されている。搬送装置22は図4に示した主搬送装置11とほぼ同様の構成とされている。また、搬入出部20の両端では、同様の構成の搬入出部20が主搬送路10とほぼ直交する方向へ増設可能となっている。
【0027】
剥離・洗浄系の副搬送路40は、ガラス基板Gを一旦保持する中継部12を介して主搬送路10と接続されている。剥離・洗浄系の副搬送路40の一側には、水によりガラス基板Gをブラシ洗浄する処理部としての複数のスクラバユニット41が配置されている。また、剥離・洗浄系の副搬送路40の他側には、真空状態でガラス基板Gに対してアッシング処理を行う処理部としてのアッシングユニット42が複数配置されている。また、剥離・洗浄系の副搬送路40上には、中継部12及び各処理部間でガラス基板Gの受け渡しを行う副搬送装置40aが移動可能に配置されている。副搬送装置40aは図4に示した主搬送装置11とほぼ同様の構成とされている。
【0028】
図5はアッシングユニット42の一例を示す水平断面図である。
図5に示すように、アッシングユニット42は、副搬送路40側に設けられたロードロック室43と、その奥に設けられた搬送室44と、搬送室44の両側面に設けられたアッシング処理室45とを有している。そして、ロードロック室43と搬送室44との間、搬送室44と各処理室45との間には、これらの間を気密にシールし、かつ開閉可能に構成されたゲートバルブVが介挿されている。また、ロードロック室45と外側の大気雰囲気とを連通する開口部にもゲートバルブVが設けられている。
【0029】
アッシング処理室45は、その中にガラス基板Gを載置するためのステージ45aが設けられており、その内部を真空排気可能に構成されている。そして、アッシング処理室45には、アッシングガス例えばオゾンが導入可能となっており、アッシングガスによりエッチング処理後のレジストを除去する。
【0030】
搬送室44も真空排気可能に構成され、その中に基板搬送部材46が設けられている。基板搬送部材46は、多関節アームタイプであり、ベース46aと、中間アーム46bと、先端に設けられた基板支持アーム46cとを有しており、これらの接続部分は旋回可能になっている。この基板搬送部材46は、ロードロック室43、アッシング処理室45との間でガラス基板Gの受け渡しを行う。基板搬送部材46のベース46aの中間アーム46bと反対側にはガラス基板Gを保持可能に構成されたバッファ枠体46dが設けられており、これによりガラス基板Gを一時的に保持することにより、スループットの向上を図っている。
【0031】
ロードロック室43も真空排気可能に構成され、その中にガラス基板Gを載置するラック47およびガラス基板Gのアライメントと行うポジショナー48が設けられている。ポジショナー48は、矢印A方向に沿って移動することにより、ガラス基板Gの相対向する2つの角部をそれぞれ2つのローラ49で押しつけて、ラック47上でガラス基板Gのアライメントがなされる。アライメントの終了を確認するために、図示しない光学センサが用いられる。ロードロック室43は、副搬送路40側との間でガラス基板Gの受け渡しをする場合には、その中を大気雰囲気とし、ガラス基板Gを処理室45側へ搬送する場合には、その中を真空雰囲気とする。
【0032】
成膜系の副搬送路50も、ガラス基板Gを一旦保持する中継部12を介して主搬送路10と接続されている。成膜系の副搬送路50の両側には、該搬送路に沿ってそれぞれ処理部としての複数の成膜ユニット51が配置されている。また、成膜系の副搬送路50上には、中継部12及び各処理部間でガラス基板Gの受け渡しを行う副搬送装置50aが移動可能に配置されている。副搬送装置50aは図4に示した主搬送装置11とほぼ同様の構成とされている。
【0033】
成膜ユニット51は、図5に示したアッシングユニットにおけるアッシング処理室45に代えて、例えば真空雰囲気中でステージに載置されたガラス基板G上にCVDにより所定の膜を成膜する成膜室を設けたものである。
【0034】
エッチング系の副搬送路60も、ガラス基板Gを一旦保持する中継部12を介して主搬送路10と接続されている。エッチング系の副搬送路60の両側には、該搬送路に沿ってそれぞれ処理部としての複数のエッチングユニット61が配置されている。また、エッチング系の副搬送路60上には、中継部12及び各処理部間でガラス基板Gの受け渡しを行う副搬送装置60aが移動可能に配置されている。副搬送装置60aは図4に示した主搬送装置11とほぼ同様の構成とされている。
【0035】
エッチングユニット61は、図5に示したアッシングユニットにおけるアッシング処理室45に代えて、例えば真空雰囲気中でステージに載置されたガラス基板G上にエッチング処理を施すエッチング処理室を設けたものである。エッチング処理室には、例えば所定のエッチングガスが導入され、また高周波電界を印加することが可能になっており、これらによりプラズマを形成し、そのプラズマによりガラス基板Gの所定の膜をその現像パターンに対応してエッチングする。
【0036】
塗布・現像系の副搬送路70も、ガラス基板Gを一旦保持する中継部12を介して主搬送路10と接続されている。塗布・現像系の副搬送路70の一側には、洗浄ユニット71、ガラス基板Gの周縁部のレジストを除去するエッジリムーバー72、レジスト塗布ユニット73、現像処理ユニット74が配置されている。また、塗布・現像系の副搬送路70の他側には、加熱処理ユニットと冷却処理ユニットが上下に積層されてなる加熱処理・冷却ユニット75、上下2段に積層されてなる加熱処理ユニット76、アドヒージョン処理ユニットと冷却ユニットとが上下に積層されてなるアドヒージョン処理・冷却ユニット77が配置されている。また、塗布・現像系の副搬送路70上には、中継部12及び各処理部間でガラス基板Gの受け渡しを行う副搬送装置70aが移動可能に配置されている。副搬送装置70aは図4に示した主搬送装置11とほぼ同様の構成とされている。
【0037】
インタフェース部30には、ガラス基板Gを搬送するための搬送路31が主搬送路とほぼ直交する方向に設けられている。この搬送路31は、ガラス基板Gを一旦保持する中継部12を介して主搬送路10と接続されている。また、中継部12の両側には、バッファカセットが配置されるバッファステージ32が設けられている。また、主搬送路10上には、隣接して配置された露光装置2との間でガラス基板Gの搬入出を行う搬送装置33が設けられている。搬送装置33は図4に示した主搬送装置11とほぼ同様の構成とされている。また、インタフェース部30の両端には、同様の構成のインタフェース部30を増設するようにしてもよい。
【0038】
次に、このように構成された処理システムでの処理の流れを説明する。
搬入出部20のカセットCから搬送措置22に受け渡されたガラス基板Gは、主搬送路10の主搬送装置11に受け渡される。主搬送装置11は、該ガラス基板Gを、中継部12を介して剥離・洗浄系の副搬送路40の副搬送装置40aへ受け渡す。副搬送装置40aは、このガラス基板Gをスクラバユニット41へ搬入する。そして、スクラバユニット41によって薄膜形成前洗浄が行われる。
【0039】
上記洗浄が行われたガラス基板Gは再び副搬送装置40aへ受け渡される。副搬送装置40aは、このガラス基板Gを、中継部12を介して主搬送路10の主搬送装置11に受け渡す。主搬送装置11は、このガラス基板Gを、中継部12を介して成膜系の副搬送路50の副搬送装置50aへ受け渡す。副搬送装置50aは、このガラス基板Gを成膜ユニット51へ搬入する。そして、成膜ユニット51によって薄膜形成が行われる。
【0040】
上記薄膜形成が行われたガラス基板Gは再び副搬送装置50aへ受け渡される。副搬送装置50aは、このガラス基板Gを、中継部12を介して主搬送路10の主搬送装置11に受け渡す。主搬送装置11は、このガラス基板Gを、中継部12を介して塗布・現像系の副搬送路70の副搬送装置70aへ受け渡す。そして、ガラス基板Gは、洗浄ユニット71でスクラバー洗浄が施され、加熱・冷却処理ユニット75の加熱処理ユニットで加熱乾燥された後、冷却ユニットで冷却される。その後、ガラス基板Gは、レジストの定着性を高めるために、アドヒージョン処理・冷却ユニット77の上段のアドヒージョン処理ユニットにて疎水化処理(HMDS処理)され、冷却ユニットで冷却後、レジスト塗布ユニット73でレジストが塗布され、エッジリムーバー72でガラス基板Gの周縁の余分なレジストが除去される。その後、ガラス基板Gは、加熱処理ユニット76の一つでプリベーク処理され、いずれかのユニット下段の冷却ユニットで冷却される。
【0041】
上記レジスト塗布が行われたガラス基板Gは、中継部12を介して副搬送装置70aから主搬送路10の主搬送装置11に受け渡される。その後、ガラス基板Gは、主搬送装置11にてインタフェース部30を介して露光装置2に搬送されてそこで所定のパターンが露光される。そして、ガラス基板Gは再びインタフェース部30を介して主搬送装置11に受け渡される。
【0042】
露光されたガラス基板Gは、中継部12を介して主搬送装置11から塗布・現像系の副搬送路70の副搬送装置70aへ受け渡される。そして、現像処理ユニット74のいずれかで現像処理され、所定の回路パターンが形成される。現像処理されたガラス基板G、いずれかの加熱処理ユニットにてポストベーク処理が施された後,冷却ユニットにて冷却される。
【0043】
上記現像処理が行われたガラス基板Gは、中継部12を介して副搬送装置70aから主搬送路10の主搬送装置11に受け渡される。主搬送装置11は、このガラス基板Gを、中継部12を介してエッチング系の副搬送路60の副搬送装置60aへ受け渡す。副搬送装置60aは、このガラス基板Gをエッチングユニット61へ搬入する。そして、エッチングユニット61によってエッチング処理が行われる。
【0044】
上記エッチング処理が行われたガラス基板Gは再び副搬送装置60aへ受け渡される。副搬送装置60aは、このガラス基板Gを、中継部12を介して主搬送路10の主搬送装置11に受け渡す。主搬送装置11は、このガラス基板Gを、中継部12を介して剥離・洗浄系の副搬送路40の副搬送装置40aへ受け渡す。副搬送装置40aは、このガラス基板Gをアッシングユニット42へ搬入する。そして、アッシングユニット42によって剥離処理が行われる。
【0045】
以上の処理を、TFTアレイを構成するレイヤの数だけ繰り返す。その後、ガラス基板Gは、主搬送装置11から搬入出部20へ受け渡され、カセットCへ搬入される。
【0046】
このように構成された処理システム1においては、生産能力の拡大時には必要とされた分だけ処理部としてのユニットを各副搬送路に沿って増設すればよい。よって、従来のように生産能力の拡大時に伴って稼動しない遊びのユニットが生じることはなく、設備投資効率が非常に良い。そして、各副搬送路毎にそれぞれ共通の処理部としてユニットが増設されていくので、異なる処理を行う処理部間の薬液等の干渉による弊害を防止することができる。加えて、主搬送路に対して副搬送路が処理順に並んでいるので、システム全体の搬送効率を高めることができる。
【0047】
図6は本発明の他の実施形態に係る処理システムの平面図である。
図6に示すように、この処理システムにおいては、主搬送路11の両側にも処理部としての各種ユニットが配置されている。その場合、処理ユニットとしては、近傍の副搬送路に配置された処理ユニットと同一の処理ユニットを配置する。例えば、剥離・洗浄系の副搬送路40近傍の主搬送路11の両側にはスクラバユニット41やアッシングユニット42、成膜系の副搬送路50近傍の主搬送路11の両側には成膜ユニット51、エッチング系の副搬送路60近傍の主搬送路11の両側にはエッチングユニット61、塗布・現像系の副搬送路70近傍の主搬送路11の両側にはレジスト塗布ユニット73や現像処理ユニット74等をそれぞれ配置する。これにより、処理ユニットをより高密度に配置することが可能となる。そして、処理ユニットは、最初に主搬送路11に配置し、その後副搬送路側に増設するようにすることで、増設をより効率的に行うことができる。
【0048】
また、この処理システムにおいては、副搬送路とほぼ直交する方向へも搬送路及び処理部を増設している。例えば、塗布・現像系の副搬送路70と直交する方向へ副搬送路70を延設すると共に、その両側にレジスト塗布ユニット73や現像処理ユニット74等を配置している。これにより、処理ユニットをより高密度に配置することが可能となる。また、延設された副搬送路70をインタフェース部30に接続することにより、搬送能力を高めることができる。また、搬送パスが2経路となるので、搬送経路の障害発生時に迂回経路として利用することが可能となる。
【0049】
さらに、この処理システムにおいては、主搬送路11の一側の副搬送路40〜70上での副搬送装置40a〜70aをスルータイプアームとし、他側の副搬送路40〜70上での副搬送装置40a〜70aをブロックタイプアームとして増設可能とすることで、増設の柔軟性を持たせつつコスト増を抑えるようにしたものである。ここで、スルータイプアームとは、例えば一本の副搬送路上を1台の搬送装置が移動して処理ユニットとの間でガラス基板Gの受け渡しを行うようなことをいい、またブロックタイプアームとは、例えば一本の副搬送路を中継部を介して複数に分割し、分割した各副搬送路上をそれぞれ別個の搬送装置が移動して処理ユニットとの間でガラス基板Gの受け渡しを行うようなことをいう。
【0050】
図7は本発明のさらに別の実施形態に係る処理システムの平面図である。
図7に示すように、この処理システムにおいては、各副搬送路91〜93に沿ってエッチングユニット61、成膜ユニット51、スクラバユニット41及びアッシングユニット42というように複数種類の処理ユニットを配置したものである。これにより、各搬送路毎にそれぞれ独立して一連の処理を行うようになり、例えば複数のレイヤを持つガラス基板Gに対して各レイヤと各副搬送路とを対応付けることが可能となり、制御や条件設定等が容易になる。
【0051】
図8は塗布・現像処理システムに本発明を適用した場合の実施の形態を示す平面図である。
【0052】
図8に示すように、この処理システム90のほぼ中心には、主搬送路91が直線状に設けられている。この主搬送路91の一端には、ガラス基板Gをシステム内へ搬入すると共にシステム外へ搬出するための搬入出部92が配設され、主搬送路91の他端には露光装置93との間でガラス基板Gの受け渡しを行うためのインタフェース部94が配設されている。また、主搬送路91の両側には、主搬送路91の一端からレジスト塗布系の副搬送路95、現像系の副搬送路96、現像系の副搬送路97が該主搬送路91とほぼ直交するように配設されている。そして、各副搬送路95〜97には、必要な処理ユニットが配置されている。
【0053】
図10はユニット化した主搬送路の他の例を示す図であり、(a)は斜視図、(b)は側面図である。
【0054】
これらの図に示すように、ユニット18の下部には多数の透孔が形成されたパンチング板98を介して吸引箱99が形成されている。そして、吸引箱99は図示を省略した排気装置により排気され、あるいはユニット内のダウンフローのエアー流を形成するために再利用されるようになっている。
【0055】
図11は中継部12の変形例を示す図である。
図11に示すように、この中継部12は、主搬送路11上の副搬送路40〜70との交差位置に配置され、図示を省略した回動機構により主搬送路11と副搬送路40〜70との間でガラス基板Gの受け渡しを行う場合に、ガラス基板Gをほぼ90度回動するようにしている。これにより、主搬送路11と副搬送路40〜70とでガラス基板Gを同一の向きに搬送することが可能となる。
【0056】
図12は上述した主搬送路あるいは副搬送路上にのいずれかに配置することが可能な収容装置の平面図、図13はその側面図である。
【0057】
これらの図に示すように、収容装置118では、その中央部に長手方向に配置された廊下状の搬送路133が設けられており、この搬送路133の両側には、ガラス基板Gを収容するための収容体が複数配置されている。
【0058】
例えば、搬送路133の一側方には、ガラス基板Gを一旦収容する第1の収容体134〜139が複数、例えばガラス基板Gのレイヤの数に相当する数、即ちここでは6台並設されている。また、搬送路133を挟んで反対側にも、同様にガラス基板Gを一旦収容する第2の収容体140〜145が複数、例えばガラス基板Gのレイヤの数に相当する数、即ちここでは6台並設されている。そして、後に詳述するように、このような第1の収容体134〜139と第2の収容体140〜145とをロード用及びアンロード用として相互に切り替えて用いるようになっている。
【0059】
各第1の側収容体134〜139及び第2の収容体140〜145は、例えば図14に示すように、搬送路133側に基板搬入出口を有する箱体146により構成される。この箱体146の搬送路133側から見た左右の内壁には、ガラス基板Gを箱体146内へ案内して保持するための保持ガイド部材147が設けられている。保持ガイド部材147は左右1組で一対をなしており、箱体146ではこのような対を複数、例えば20対有することで、20枚のガラス基板Gを収容することが可能となっている。ここでは所定ロット単位を20枚としているものとする。しかし、収容体における収容枚数が所定ロット単位に一致するとは限らない。
【0060】
また、第1の収容体134〜139のうち、例えば第1の収容体134は第1層目のレイヤ処理のためのガラス基板Gが収容され、第1の収容体135は第2層目のレイヤ処理のためのガラス基板Gが収容され、第1の収容体136は第3層目のレイヤ処理のためのガラス基板Gが収容され、第1の収容体137は第4層目のレイヤ処理のためのガラス基板Gが収容され、第1の収容体138は第5層目のレイヤ処理のためのガラス基板Gが収容され、第1の収容体139は第6層目のレイヤ処理のためのガラス基板Gが収容されるようになっている。同様に、第2の収容体140〜145のうち、例えば第2の収容体140は第1層目のレイヤ処理のためのガラス基板Gが収容され、第2の収容体141は第2層目のレイヤ処理のためのガラス基板Gが収容され、第2の収容体142は第3層目のレイヤ処理のためのガラス基板Gが収容され、第2の収容体143は第4層目のレイヤ処理のためのガラス基板Gが収容され、第2の収容体144は第5層目のレイヤ処理のためのガラス基板Gが収容され、第2の収容体145は第6層目のレイヤ処理のためのガラス基板Gが収容されるようになっている。
【0061】
そして、アーム式の搬送装置148が搬送路133上を移動するようになっている。この搬送装置148は、一対のアーム149、149を有し、この一対のアーム149、149によりガラス基板Gを保持するようになっている。この一対のアーム149、149は、図示を省略した駆動装置により、搬送路133に沿って移動すると共に、上下方向に昇降し、更に平面内を回動し、かつ、前後の移動することが可能であり、これにより両側の各第1の収容体134〜139、第2の収容体140〜145との間でガラス基板Gの受け渡しを行うようになっている。なお、搬送装置148は、一対のアーム149、149を上下に2組、或いは3組以上有するように構成しても構わない。
【0062】
また、例えば搬送装置148には、ガラス基板Gに形成された現在の処理中のレイヤを示す情報を読み取り、認識するための読取装置150が配置されている。このような読取装置150を搬送装置148に設けることにより、ユニット側からガラス基板Gを受け取って直ぐにそのガラス基板Gの現在処理中のレイヤを認識でき、収容体へのガラス基板Gの収容を迅速かつスムーズに行うことができる。しかし、ユニット側から各ガラス基板Gに対するレイヤ情報が送られてくる場合やユニット側からガラス基板Gが規則的に、即ち予め定められたレイヤの順番で送られてくる場合には必ずしもこのような読取装置150が必要なわけではない。そして、収容装置118では、このようなレイヤ情報を入手したレイヤ情報をとして用い、このレイヤ情報に基づいて対応する収容体へガラス基板Gを収容すると共に、図示を省略した記憶手段がこのレイヤ情報を記憶しておき、収容体からユニット側へガラス基板Gを返送する際にこの記憶したレイヤ情報を用い、ユニット側から収容装置118へ送られてきた順番でユニット側へガラス基板Gを返送する。この点は以下の説明で詳述する。
【0063】
次にこのように構成された収容装置118の動作について説明する。
まず、ユニット側から収容装置118へガラス基板Gが送られてくると、搬送装置148がこのガラス基板Gを受け取り、読取装置150によりこのガラス基板Gの現在処理中のレイヤを認識する。そして、搬送装置148は認識したレイヤに対応する第1の収容体134〜139へこのガラス基板Gを搬送して収容する。例えば、認識したレイヤが第3層目のものだとすると、搬送装置148はこのガラス基板Gを第1の収容体136へ収容する。
【0064】
以上の収容動作が繰り返され、各第1の収容体134〜139にそれぞれ20枚のガラス基板Gが収容されると、レイヤ別に連続的にガラス基板Gはレジスト塗布の処理が行われ、露光装置2に送出される。露光装置2では、搬入されるガラス基板Gのレイヤに応じて順次レチクルが交換され、露光処理が行われる。そして、これらガラス基板Gは現像処理が行われ、収容装置118へ搬送される。一方、この間に、ユニット側から収容装置118へガラス基板Gが送られてくるガラス基板Gは、第1の収容体における動作と同様に、対応する第2の収容体140〜145へ順次収容されるている。
【0065】
第1の収容体134〜139から露光装置2側へ搬送され、処理されたガラス基板Gは、それぞれもとの各第1の収容体134〜139に順次収容される。そして、全ての各第1の収容体134〜139にそれぞれ20枚のガラス基板Gが収容されたとき、搬送装置148は、ユニット側から当該収容装置118へガラス基板Gが送られてきた順番で、ユニット側へこれらのガラス基板Gを返送する。一方、この間に、第2の収容体140〜145では、第1の収容体における動作と同様に、レイヤ別にガラス基板Gはレジスト塗布の処理が行われ、露光装置2に送出されて露光処理が行われ、現像処理が行われ、それぞれもとの各第2の収容体140〜145に順次返送されている。
【0066】
このように第1の収容体134〜139でロード動作を行っている最中は、第2の収容体140〜145でアンロード動作を行い、その逆に第2の収容体140〜145でロード動作を行っている最中は、第1の収容体134〜139でアンロード動作を行い、以下このような動作を繰り返していく。
【0067】
ここで、例えば第1層が現在処理中のレイヤであるガラス基板GをA、第2層が現在処理中のレイヤであるガラス基板GをB、第3層が現在処理中のレイヤであるガラス基板GをC、第4層が現在処理中のレイヤであるガラス基板GをD、第5層が現在処理中のレイヤであるガラス基板GをE、第6層が現在処理中のレイヤであるガラス基板GをFとし、このA〜Fに添えた数字がそのレイヤで何枚目かを示すものとする。
【0068】
すると、例えばユニット側から収容装置118へは
A1、B1、B2、C1、C2、D1、A2、A3、B3、C3、D2、D3、D4、....、F1、G1、F2、....
の順番で搬送され、収容装置118から露光装置2側へは
A1、A2、....、B1、B2、....、C1、C2、C3、....、D1、D2、....、F1、F2、....、G1
といった具合に送り出され、収容装置118からユニット側へは、ユニット側から収容装置118への搬入の順番と同様に、
A1、B1、B2、C1、C2、D1、A2、A3、B3、C3、D2、D3、D4、....、F1、G1、F2、....
の順番で搬出される。
【0069】
以上のように、この実施の形態によれば、露光装置2に対して同一レイヤのガラス基板Gを連続的に供給できるので、露光装置2側ではレチクルを例えば基板2枚毎に交換すればよくなり、露光処理時間を短くすることができる。また、露光装置2とユニット側との間に、このような容量の大きなバッファ的な機能をもった収容装置118を介挿することによって、これら装置におけるタクトの変動による生産ロスタイムを軽減することができる。
【0070】
また、この収容装置118は多数のガラス基板Gを収容可能であることから、TFTアレイ形成システムのどこかで異常が発生したときの基板退避用のバッファとして用いることができる。例えば、ユニット側のうちどこかで異常が発生した場合にはその異常が発生した処理装置群の稼動は止めるが残りの処理装置群の稼動は継続する。そして、異常が発生した処理装置群による処理を控えたガラス基板Gをこの収容装置118に一旦収容する。
【0071】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。
この他の実施の形態については、図15に示すように、エッチング系の副搬送路60と成膜系の副搬送路50のそれぞれの搬送路は減圧雰囲気に設定されている。これは、エッチング系或いは成膜系の処理においては一般的に減圧雰囲気下で処理がおこなわれており、搬送系においても減圧雰囲気にすることでガラス基板Gを大気から減圧雰囲気下にする時間が処理のスループットに影響を及ぼすからである。このように構成されることで、主搬送装置11は大気雰囲気或いはそれより陽圧雰囲気にされているため、前述の副搬送路50・60との基板の受渡しにおいて大気開放及び減圧をおこなう必要が生ずる事とこととなる。
【0072】
この大気開放及び減圧を実施するシステムとしては、図16に示すように、主搬送装置11及び副搬送路50・60との間に大気減圧室200が配置されることとなる。この大気減圧室200の主搬送装置11側及び副搬送路50・60側にそれぞれ設けられた開閉移動可能な開閉扉201・202と、これらの開閉扉201・202と大気減圧室200を気密に保持するためのOリングOが設けられている。また、大気減圧室200には、ガラス基板Gを複数枚収納可能な箱体12aを配置する台203が配置されている。さらに、大気減圧室200の上方位置には、この大気減圧室200内に所定の気体、例えば不活性ガスとしてのN2を導入するガス導入口204を備えており、このガス導入口204は、開閉弁205を介してガス供給装置206に接続されている。
【0073】
また、大気減圧室200の下方位置には、この大気減圧室200内を排気する排気口210を備えており、この排気口210は、圧力計211と開閉弁212を介して真空装置213に接続されている。
【0074】
以上のように構成された大気減圧室200の動作を説明すると、まず、開閉扉201を開放した状態で、箱体12aに対して主搬送装置11にてガラス基板Gを所定の枚数搬入する。このとき開閉扉202は、閉じている。
【0075】
この後、開閉扉201を閉じ、開閉弁212開放し真空装置213を稼動させる。
【0076】
所定の圧力(第1の圧力)まで圧力計211にてモニターしつつ一旦真空引きした後、前記第1の圧力より高い圧力であって、副搬送路50・60の圧力と同等の圧力になるように開閉弁205を開放しガス供給装置206からN2を導入する。この後、開閉扉202を開放し副搬送路50・60側からガラス基板Gを搬出するものである。
【0077】
このように構成したことにより、エッチング系の副搬送路60と成膜系の副搬送路50での搬送を減圧雰囲気下でおこなうことができ、それぞれの処理室へのアクセスが一旦減圧にする必要がないので、処理のスループットが向上する。また、減圧雰囲気下にてガラス基板Gは搬送されるため、パーティクルの付着が抑制可能となり、歩留まりの向上をおこなうことができる。
【0078】
さらに、本発明の他の実施の形態について説明する。
この他の実施の形態については、図17に示すように、剥離・洗浄系の副搬送路40、成膜系の副搬送路50、エッチング系の副搬送路60、塗布・現像系の副搬送路70の右側には第2の主搬送装置220を備え、その雰囲気を減圧雰囲気に保たれた減圧搬送路221が設けられている。
【0079】
この減圧搬送路221の剥離・洗浄系の副搬送路40、成膜系の副搬送路50、エッチング系の副搬送路60、塗布・現像系の副搬送路70のそれぞれの搬送路に対応した位置には、図18に示すように、ガラス基板Gを1枚毎収納可能に構成された基板キャリア222を配置するキャリアポート223が設けられている。
【0080】
このキャリアポート223では、前記基板キャリア222を複数、例えば2個を垂直方向に積層して設けることが可能に構成され、それらの基板キャリア222は、各々独立して第2の主搬送装置220により搬送可能に構成されている。
【0081】
さらに、基板キャリア222は、図18に示すように片側を開放する開口部224を有し、その内部にはガラス基板Gを保持する載置部材225を備えている。
【0082】
また、減圧搬送路221の雰囲気圧力は、成膜系の副搬送路50、エッチング系の副搬送路60の減圧雰囲気圧力と同等に設定されているため成膜系の副搬送路50、エッチング系の副搬送路60の副搬送装置50a・60aは、減圧搬送路221に配置される基板キャリア222に対して直接アクセス可能とされている。しかしながら、例えば、剥離・洗浄系の副搬送路40、塗布・現像系の副搬送路70のそれぞれの搬送路が、減圧搬送路221の雰囲気圧力と異なる所定の圧力、例えば大気圧若しくは大気圧より高い陽圧に設定されているので、剥離・洗浄系の副搬送路40、塗布・現像系の副搬送路70の副搬送装置40a・70aは、直接アクセスできない。これをアクセス可能とするために図17の図中X部分の詳細を図19にて説明する。
【0083】
剥離・洗浄系の副搬送路40、塗布・現像系の副搬送路70の減圧搬送路221側には、開口部250を有する隔離壁251が設けられ、この開口部250を開閉するための開閉板252を備えられている。
【0084】
さらに、この開閉板252には、ガス噴出口253と排気口254が設けられ、ガス噴出口253は、開閉弁255を介して所定の気体、例えば不活性ガスとしてのN2を供給するガス供給装置256が接続され、排気口254には、開閉弁257を介して真空装置258が接続されている。
【0085】
また、隔離壁251には、前記開閉板252と基板キャリア222との接触における気密性を保持するOリングOをそれぞれ設けている。
【0086】
このように構成されたシステムの動作を説明すると、まず、例えばエッチング系の処理が施されたガラス基板Gを副搬送路60の副搬送装置60aにて、エッチング系の副搬送路60側のキャリアポート223に配置されている基板キャリア222に搬入する。
【0087】
この後、減圧搬送路221の主搬送装置220によって、そのキャリアポート223は、次段、例えば剥離・洗浄系の副搬送路40側のキャリアポート223に搬送し、配置する。そして、この搬送された基板キャリア222は、図示しない押圧手段によって、開口部224側が隔離壁251に押圧され、隔離壁251のOリングOにより気密に保持する。この際、開閉板252は閉じられている。
【0088】
この後、開閉弁255を開放し、ガス供給装置256を稼動することによって基板キャリア222内にN2を導入する。このN2の導入により、基板キャリア222内を剥離・洗浄系の副搬送路40の雰囲気圧力とほぼ同等の圧力に設定した後、開閉板252を開放し、剥離・洗浄系の副搬送路40の副搬送装置40aによって、ガラス基板Gを基板キャリア222内から搬出する。
【0089】
また、逆に剥離・洗浄系の副搬送路40側からエッチング系の副搬送路60側にガラス基板Gを搬送するときは、基板キャリア222内を真空装置258にて所定の圧力に設定した後に搬送することは言うまでもない。
【0090】
このように構成したことにより、ガラス基板Gを1枚ごと次の処理工程まで減圧雰囲気下で搬送することが可能となり、不要なパーティクルの付着を予防することが可能となり、歩留まりを向上することができる。また、処理が終わったガラス基板Gを次の工程に一枚毎搬送可能なため他の未処理の基板の処理を待つことなく送れるので、処理のスループットも向上することが可能となる。
【0091】
ここでは、減圧雰囲気下のシステムと他の大気圧或いは陽圧に設定された雰囲気下のシステムとを混在させたが、減圧雰囲気下のシステム同士のみの搬送システムとしても良いことは言うまでもない。
【0092】
なお、本発明は上述した実施の形態には限定されず、その技術思想の範囲内で様々な変形が可能である。
【0093】
例えば、本発明は、TFTアレイガラス基板に対する処理システムを例にとり説明したが、カラーフィルタ、更には半導体ウェハ等の他の基板を処理するシステムにも当然適用できる。
【0102】
本発明によれば、前記主搬送路上の一部または全部に設けられ、該主搬送路上の領域にダウンフローのエアーの流れを形成する手段をさらに具備するように構成したので、パーティクルが主搬送路内を浮遊することを防止することができる。
【0103】
本発明によれば、前記主搬送路上の一部または全部に設けられ、該主搬送路上の領域よりエアーを吸引する吸引手段をさらに具備するように構成したので、ユニット内にさらに強力なダウンフローのエアー流を形成することが可能となる。
【0104】
本発明によれば、前記吸引手段により吸引されたエアーを該システム内で再利用するように構成したので、コストダウンを図ることができる。
【0105】
本発明によれば、前記主搬送路と前記各大気系副搬送路との接続部には、被処理体を一旦保持する中継部が配置されるように構成したので、搬送装置の待ち状態をなくすことができる。
【0106】
本発明によれば、前記中継部が、保持した被処理体をほぼ90度回動する手段を更に具備するように構成したので、処理装置が被処理体を回動させることなく、主搬送路と副搬送路とで同一の向きに被処理体を搬送することが可能となる。
【0107】
本発明によれば、前記主搬送路上には、被処理体を一旦保持する中継部が配置されるように構成したので、主搬送路上で待ち状態が発生した被処理体を搬送装置以外で保持しておくことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態に係るTFTアレイを形成するための処理システムの平面図である。
【図2】 図1に示した中継部の構成を示す斜視図である。
【図3】 図1に示した主搬送路の構成を示す図であり、(a)は斜視図、(b)は側面図である。
【図4】 図1に示した主搬送路装置の一例を斜視図である。
【図5】 図1に示したアッシングユニットの一例を示す水平断面図である。
【図6】 本発明の他の実施形態に係る処理システムの平面図である。
【図7】 本発明のさらに別の実施形態に係る処理システムの平面図である。
【図8】 塗布・現像処理システムに本発明を適用した場合の実施の形態を示す平面図である。
【図9】 図3に示した主搬送路の他の例を示す斜視図である。
【図10】 図3に示した主搬送路の他の例を示す図であり、(a)は斜視図、(b)は側面図である。
【図11】 中継部の変形例を示す斜視図である。
【図12】 図1に示した主搬送路あるいは副搬送路上にのいずれかに配置される収容装置の平面図である。
【図13】 図12に示した収容装置の側面図である。
【図14】 図12及び図13に示した収容体の斜視図である。
【図15】 図1の他の実施の形態を説明する平面図である。
【図16】 図15の要部を説明する断面図である。
【図17】 図15の他の実施の形態を説明する平面図である。
【図18】 図17の要部を説明する断面図である。
【図19】 図17の要部を説明する断面図である。
【符号の説明】
10 主搬送路
11 主搬送装置
40〜70 副搬送路
40a〜70a 副搬送装置
41 スクラバユニット
42 アッシングユニット
51 成膜ユニット
61 エッチングユニット
73 レジスト塗布ユニット
74 現像処理ユニット
Claims (9)
- 大気圧雰囲気またはそれより陽圧雰囲気の主搬送路と、
前記主搬送路とほぼ直交するように分岐され、大気圧雰囲気またはそれより陽圧雰囲気の複数の大気圧系の副搬送路と、
前記主搬送路とほぼ直交するように分岐され、減圧雰囲気とすることが可能な複数の減圧系の副搬送路と、
前記各副搬送路に沿って配置され、被処理体に対して副搬送路毎に振り分けられた所定の処理を施す処理部と、
前記主搬送路上を移動可能に配置され、前記各副搬送路との間で被処理体の受け渡しを行う第1の主搬送装置と、
前記各副搬送路上を移動可能に配置され、前記各副搬送路に配置された処理部及び前記主搬送路との間で被処理体の受け渡しを行う副搬送装置と、
前記主搬送路と前記各減圧系副搬送路との間に接続され、被処理体を収容して内部を減圧可能な大気減圧室と、
前記各副搬送路の前記主搬送路側とは反対側のそれぞれの端部に、前記主搬送路とほぼ平行に配置されるように接続され、減圧雰囲気に設定された減圧搬送路と、
前記減圧搬送路上を移動可能に配置され、前記各副搬送路との間で被処理体の受け渡しを行う第2の主搬送装置と
を具備することを特徴とする処理システム。 - 請求項1記載の処理システムであって、
前記大気減圧室は、当該大気減圧室1つで複数の被処理体を収容可能であり、
当該処理システムは、
前記減圧搬送路上で前記第2の主搬送装置により搬送され、被処理体を収納して内部を減圧可能で、被処理体を1枚毎収納可能に構成された基板キャリアをさらに具備することを特徴とする処理システム。 - 請求項2記載の処理システムであって、
前記各大気圧系副搬送路は、前記減圧搬送路側に開口部を有する隔離壁をそれぞれ有し、
前記基板キャリアは、前記第2の主搬送装置により前記開口部に対面する位置まで移動させられて前記隔離壁に接続されることで、該基板キャリアの内部と当該大気圧系副搬送路とが前記開口部を介して気密に連通するように構成され、
当該処理ステムは、
前記開口部を開閉する開閉板と、
前記開閉板を介して、前記基板キャリアの内部を減圧及び加圧するための排気装置及びガス供給装置と
をさらに具備することを特徴とする処理システム。 - 請求項1から請求項3のうちいずれか1項記載の処理システムであって、
前記主搬送路上の一部または全部に設けられ、該主搬送路上の領域にダウンフローのエアーの流れを形成する手段をさらに具備することを特徴とする処理システム。 - 請求項4記載の処理システムであって、
前記主搬送路上の一部または全部に設けられ、該主搬送路上の領域よりエアーを吸引する吸引手段をさらに具備することを特徴とする処理システム。 - 請求項5記載の処理システムであって、
前記吸引手段により吸引されたエアーを該システム内で再利用することを特徴とする処理システム。 - 請求項1から請求項6のうちいずれか1項記載の処理システムであって、
前記主搬送路と前記各大気系副搬送路との接続部には、被処理体を一旦保持する中継部が配置されていることを特徴とする処理システム。 - 請求項7記載の処理システムであって、
前記中継部が、保持した被処理体をほぼ90度回動する手段を更に具備することを特徴する処理システム。 - 請求項1から請求項8記載の処理システムであって、
前記主搬送路上には、被処理体を一旦保持する中継部が配置されていることを特徴とする処理システム。
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