搬送室および基板処理装置
【課題】 大型の矩形基板の位置ずれや欠けなどの異常を確実に検出できる搬送室およびそのような搬送室を備えた基板処理装置を提供する。
【解決手段】 搬送装置５０のスライドピック５１３に基板Ｓを載置し、搬送室２０内からゲート開口２２ｄを介してプロセスチャンバ１０ｂへ搬入する際に、ゲート開口２２ｄに対応して搬送室２０内におけるその近傍に、基板Ｓとの相対的な位置関係が同じになるように基板Ｓの幅よりも狭い間隔で左右に配備された一対のセンサ７０，７０によって基板Ｓの両端部からそれぞれ５〜１０ｍｍ内側の部位に光線を照射し、その反射率または透過率から、基板Ｓの位置ずれや欠陥などの検出を行う。
【解決手段】 搬送装置５０のスライドピック５１３に基板Ｓを載置し、搬送室２０内からゲート開口２２ｄを介してプロセスチャンバ１０ｂへ搬入する際に、ゲート開口２２ｄに対応して搬送室２０内におけるその近傍に、基板Ｓとの相対的な位置関係が同じになるように基板Ｓの幅よりも狭い間隔で左右に配備された一対のセンサ７０，７０によって基板Ｓの両端部からそれぞれ５〜１０ｍｍ内側の部位に光線を照射し、その反射率または透過率から、基板Ｓの位置ずれや欠陥などの検出を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送室および基板処理装置に関し、例えば、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用ガラス基板などに対してエッチング等の処理を行う基板処理装置における搬送室、および該搬送室を備えた基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に代表されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造過程においては、真空下でガラス基板にエッチング、アッシング、成膜等の所定の処理を施す真空処理装置を複数備えた、いわゆるマルチチャンバタイプの真空処理システムが使用されている。
【０００３】
このような真空処理システムは、基板を搬送する搬送装置が配備された搬送室と、その周囲に設けられた複数のプロセスチャンバとを有しており、搬送室内の搬送アームにより、被処理基板が各プロセスチャンバ内に搬入されるとともに、処理済みの基板が各真空処理装置のプロセスチャンバから搬出される。そして、搬送室には、ロードロック室が接続されており、大気側の基板の搬入出に際し、処理チャンバおよび搬送室を真空状態に維持したまま、複数の基板を処理可能となっている。
【０００４】
ところで、近時、ＦＰＤ用ガラス基板に対する大型化の要求が強く、一辺が２ｍを超えるような巨大なものが出現するに至り、これに対応して装置も大型化し、それに用いられる各種構成要素も大型化している。そして、ガラス基板が大型化したことに伴い、搬送途中に僅かな位置のずれが生じても、プロセスチャンバの中で大きな位置ずれとなって現れるため、エッチングなどの処理内容に影響を与えることが懸念されている。
【０００５】
搬送室内での位置検出に関しては、半導体ウエハに関するものであるが、静止している円盤状のウエハの弦の長さとその弦の中心位置を、光学的測定を利用して求める検出手段と、ウエハが予め決められた基準位置にあるときの検出手段の出力データを保持しておく保持手段と、ウエハが所望の測定位置にあるときの検出手段の出力データおよび前記保持手段に保持してあるデータに基づき、ウエハが基準位置からどの程度ずれているのかを算出する算出手段と、を備えた位置ずれ検出装置が提案されている（例えば、特許文献１など）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２２３７３２号公報（図１など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の位置ずれ検出装置は、円形で小型の半導体ウエハを対象としたものであり、矩形で大型のＦＰＤ用のガラス基板の位置ずれ検出に適用することはできない。また、特許文献１の位置ずれ検出装置は、ウエハが静止した状態で測定を行うことから、位置ずれについては正確な測定ができる反面、ＦＰＤ用のガラス基板に多く発生する縁辺部の欠けなどの基板異常については検出することが困難である。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、ＦＰＤ基板のような大型の矩形基板を処理する基板処理装置に用いられる、位置ずれや欠けなどの異常を確実に検出できる搬送室、およびそのような搬送室を備えた基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の第１の観点は、矩形の基板に対して所定の処理を行う処理室に隣接配備され、該処理室へ基板を搬送する搬送装置を備えた搬送室であって、前記搬送装置により搬送される基板を搬入出する開口部と、前記開口部に対応して前記搬送室内におけるその近傍に、基板との相対的な位置関係が同じになるように基板の幅よりも狭い間隔で左右に配置された一対の光学センサと、を備え、前記一対の光学センサは、前記開口部を介して搬入出される基板の両端部からそれぞれ５〜１０ｍｍ内側の部位に光を照射するように設置されていることを特徴とする搬送室を提供する。
【００１０】
また、本発明の第２の観点は、矩形の基板に対して所定の処理を行う処理室に隣接配備され、該処理室へ基板を搬送する搬送装置を備えた搬送室であって、前記搬送装置により搬送される基板を搬入出する開口部と、前記搬送装置によって前記開口部へ向けて搬送される基板を検出できる位置に、基板との相対的な位置関係が同じになるように基板の幅よりも狭い間隔で左右に配置された一対の光学センサと、を備え、前記一対の光学センサは、前記開口部を介して搬入出される基板の両端部からそれぞれ５〜１０ｍｍ内側の部位に光を照射するように設置されていることを特徴とする搬送室を提供する。
【００１１】
上記第１の観点および第２の観点において、前記一対の光学センサによる基板上の光照射部位が、基板の両端部近傍において基板の搬送方向と同じ方向に平行して連続的または間欠的に形成されるようにすることが好ましい。
【００１２】
また、前記搬送装置は、上下に２段の搬送機構部と、該搬送機構部を回転させる回転駆動部と、を備えていることが好ましい。この場合、前記搬送機構部は、ベースと、前記ベース上を直進動するアーム、および前記アーム上を直進動し、基板を支持するピックを有するものであることが好ましい。
【００１３】
また、基板がフラットパネルディスプレイ用の大型基板であることが好ましい。また、搬送室は、真空状態で前記搬送装置により基板の搬送を行う真空搬送室であることが好ましい。さらに、複数の前記処理室に隣接して配備され、各処理室に基板を搬入出する複数の開口部を備えるとともに、各開口部に対応して前記一対の光学センサを配備したものであることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の第３の観点は、矩形の基板に対して所定の処理を行う処理室と、上記第１の観点または第２の観点の搬送室とを備えたことを特徴とする、基板処理装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の搬送室は、搬送装置により搬送される基板を搬入出する開口部に対応して前記搬送室内のその近傍に、搬送装置に支持された基板との相対的な位置関係が同じになるように基板の幅よりも狭い間隔で一対の光学センサを配備し、開口部を介して搬入出される基板の両端部からそれぞれ５〜１０ｍｍ内側の部位に光を照射するようにしたので、基板を開口部に向けて移動させながら光学的手法で基板の検出を行うことができる。また、基板が静止した状態ではなく、移動している状態でその検出を行うことにより、搬送装置に支持された基板の位置ずれだけでなく、その破損、例えば端部の欠けや割れなども検出することができる。
【００１６】
また、搬送室内で基板が必ず通過する場所である開口部の手前の搬送経路に対応して光学センサを配備したので、例えば上下に複数の基板支持ピックを有する搬送機構により基板を搬送する場合でも、光学センサの設置個数を削減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す斜視図。
【図２】図１のプラズマ処理装置の水平断面図。
【図３】搬送装置の搬送ユニットを示す斜視図。
【図４】搬送室におけるセンサの配置例を説明する図面。
【図５】制御部の概略構成を示すブロック図。
【図６】移動中の基板をセンシングしている状態を示す図面。
【図７】センシングの一実施形態を示す搬送室の断面図。
【図８】基板異常を示す検出結果を説明する図面。
【図９】基板の位置ずれの検出結果を説明する図面。
【図１０】基板の部分的欠けの検出結果を説明する図面。
【図１１】センシングの別の実施形態を示す搬送室の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について説明する。ここでは、基板処理装置として、ＦＰＤ用ガラス基板（以下、単に「基板」と記す）Ｓに対してプラズマ処理を行なうためのマルチチャンバタイプのプラズマ処理装置に用いられる搬送室において基板異常を検出する例について説明する。ここで、ＦＰＤとしては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、エレクトロルミネセンス（Electro Luminescence；ＥＬ）ディスプレイ、蛍光表示管（Vacuum Fluorescent Display；ＶＦＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等が例示される。
【００１９】
図１は本発明の基板処理装置の一実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す斜視図、図２はその内部を概略的に示す水平断面図である。
このプラズマ処理装置１は、その中央部に搬送室２０とロードロック室３０とが連設されている。搬送室２０の周囲には、３つのプロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃが配設されている。
【００２０】
搬送室２０とロードロック室３０との間、搬送室２０と各プロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃとの間、およびロードロック室３０と外側の大気雰囲気とを連通する開口部には、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２２がそれぞれ介挿されている。
【００２１】
ロードロック室３０の外側には、２つのカセットインデクサ４１が設けられており、その上にそれぞれ基板Ｓを収容するカセット４０が載置されている。これらカセット４０の一方には、例えば未処理基板を収容し、他方には処理済み基板を収容できる。これらカセット４０は、昇降機構４２により昇降可能となっている。
【００２２】
これら２つのカセット４０の間には、支持台４４上に搬送機構４３が設けられており、この搬送機構４３は上下２段に設けられたピック４５，４６、ならびにこれらを一体的に進出退避および回転可能に支持するベース４７を具備している。
【００２３】
前記プロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、その内部空間が所定の減圧雰囲気に保持されることが可能であり、その内部でプラズマ処理、例えばエッチング処理やアッシング処理が行なわれる。このように３つのプロセスチャンバを有しているため、例えばそのうち２つのプロセスチャンバをエッチング処理室として構成し、残りの１つのプロセスチャンバをアッシング処理室として構成したり、３つのプロセスチャンバ全てを、同一の処理を行なうエッチング処理室やアッシグ処理室として構成することができる。なお、プロセスチャンバの数は３つに限らず、４つ以上であってもよい。
【００２４】
搬送室２０は、真空処理室と同様に所定の減圧雰囲気に保持することが可能であり、その中には、図２に示すように、搬送装置５０が配設されている。そして、この搬送装置５０により、ロードロック室３０および３つのプロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃの間で基板Ｓが搬送される。
【００２５】
図３は、搬送装置５０の搬送ユニット５０１を示す斜視図である。この搬送装置５０は、搬送動作を行う搬送ユニット５０１と、搬送ユニット５０１を昇降する図示しない昇降機構とを有している。搬送ユニット５０１は、スライドピックを２段に設けてそれぞれ独立して基板の出し入れを可能にしたタイプのものであり、上段搬送機構部５１０と下段搬送機構部５２０とを有している。
【００２６】
上段搬送機構部５１０は、ベース部５１１と、ベース部５１１にスライド可能に設けられたスライドアーム５１２と、このスライドアーム５１２の上にスライド可能に設けられた基板を支持する支持台としてのスライドピック５１３とを備えている。また、スライドアーム５１２の側壁には、スライドアーム５１２に対してスライドピック５１３がスライドするためのガイドレール５１５およびベース部５１１に対してスライドアーム５１２がスライドするためのガイドレール５１６が設けられている。そして、スライドピック５１３にはガイドレール５１５に沿ってスライドするスライダー５１７が設けられており、ベース部５１１にはガイドレール５１６に沿ってスライドするスライダー５１８が設けられている。
【００２７】
下段搬送機構部５２０は、ベース部５２１と、ベース部５２１にスライド可能に設けられたスライドアーム５２２と、このスライドアーム５２２の上にスライド可能に設けられた基板を支持する支持台としてのスライドピック５２３とを備えている。また、スライドアーム５２２の側壁には、スライドアーム５２２に対してスライドピック５２３がスライドするためのガイド機構５２５およびベース部５２１に対してスライドアーム５２２がスライドするためのガイド機構５２６が設けられている。そして、スライドピック５２３には、ガイドレール５２５に沿ってスライドするスライダー５２７が設けられており、ベース部５２１にはガイドレール５２６に沿ってスライドするスライダー（図示を省略）が設けられている。
【００２８】
ベース部５１１とベース部５２１とは連結部５３１および５３２により連結されており、ベース部５１１，５２１、連結部５３１，５３２によりボックス状支持部５３０が構成されており、このボックス状支持部５３０は、支持板５５１上に回転可能に設けられ、ボックス状支持部５３０が回転することにより、上段搬送機構部５１０および下段搬送機構部５２０が回転する。ボックス状支持部５３０の下部から搬送室２０のベース板２０１の下方に向けて同軸状に配置された３本の円筒シャフト５４０が延びており、その下端には図示しない駆動部が接続されている。この駆動部には、上段搬送機構部５１０のスライドアーム５１２およびスライドピック５１３を駆動する駆動機構、下段搬送機構部５２０のスライドアーム５２２およびスライドピック５２３を駆動する駆動機構、ならびに、ボックス状支持部５３０を回転させる回転駆動機構が内蔵されており（いずれも図示せず）、これら駆動機構の駆動力が３本の円筒シャフト５４０を介して各部へ伝達される。なお、円筒シャフト５４０のベース板２０１から下の部分の周囲には、シール機構としてのベローズ（図示せず）が設けられている。
【００２９】
下段搬送機構部５２０においては、前記駆動機構（図示せず）からの動力がスライドアーム５２２に内蔵された複数のプーリおよびそれに巻き掛けられたベルト等を介して伝達されることにより、スライドアーム５２２およびスライドピック５２３が直線的にスライドする。この際に、プーリの径比を調整することにより、スライドアーム５２２の移動ストロークに対してスライドピック５２３の移動ストロークを大きくとることができ、大型基板に対応しやすくなる。
【００３０】
上段搬送機構部５１０においては、前記駆動機構（図示せず）からの動力が、ベース部５２１、連結部５３１、ベース部５１１に内蔵されたプーリおよびベルト等からなる動力伝達機構により伝達され、さらにスライドアーム５１２に内蔵された複数のプーリおよびそれに巻き掛けられたベルト等を介して伝達されることにより、スライドアーム５１２およびスライドピック５１３が直線的にスライドする。下段搬送機構部５２０と同様に、プーリの径比を調整することにより、スライドアーム５１２の移動ストロークに対してスライドピック５１３の移動ストロークを大きくとることができる。
【００３１】
搬送室２０には、搬送装置５０のほか、基板Ｓの位置ずれや欠けなどを検出するための検出手段が配備されている。図４は、搬送室２０の内部に配設された検出手段としてのセンサ７０およびリフレクター７１の配置例を示す透視図である。なお、説明の便宜上、搬送装置５０は図示を省略している。図４に示すように、搬送室２０には、ロードロック室３０と隣接する側壁に、ゲートバルブ２２に対応するように、基板Ｓをロードロック室２０との間で搬入出するゲート開口２２ａ，２２ｂが上下２段に形成されている。また、プロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃと隣接する側壁には、同様に、各プロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃとの間で基板Ｓを搬入出するゲート開口２２ｃ，２２ｄ，２２ｅが配設されている。
【００３２】
そして、搬送室２０内の各ゲート開口２２ａ〜２２ｅの近傍位置には、センサ７０およびリフレクター７１が左右に一組ずつ配備されている。例えば、上下２段に形成されたゲート開口２２ａ，２２ｂの左端の近傍と右端の近傍には、それぞれセンサ７０およびリフレクター７１が配備されている。これら一対のセンサ７０，７０は、ゲート開口２２ａ，２２ｂを通過する基板Ｓとの相対的な位置関係が同じになるように配置することが好ましい。つまり、搬送途中の基板Ｓのなす平面に対して、平行な平面上に左右一対のセンサ７０，７０が位置するように配備される。同様に、ゲート開口２２ｃ、ゲート開口２２ｄおよびゲート開口２２ｅの左端と右端の近傍にも、それぞれセンサ７０およびリフレクター７１が配備されている。つまり、センサ７０およびリフレクター７１は、搬送室２０内の８カ所に配設されていることになる。
【００３３】
センサ７０は、光学センサであり、例えば赤外線レーザー等の光線を照射するダイオードなどの光源と、基板Ｓやリフレクター７１により反射された反射光を受光する受光部とを内蔵しており、基板Ｓの移動軌跡に向けて光線を照射してその反射率を計測することによって基板Ｓの存在を検出できるように構成されている。なお、図４では、光線の照射方向を矢印で示している（図６、図７および図１１において同様である）。また、各センサ７０は、その照射光が、スライドピック５１３，５２３に正常に支持されて搬送される基板Ｓの両端部の僅かに内側、つまり縁部に略直交する方向で入射するように配備されている。なお、センサ７０としては、透過率を元に計測するものも使用できる。
【００３４】
再び図２を参照するに、ロードロック室３０は、各プロセスチャンバ１０および搬送室２０と同様に所定の減圧雰囲気に保持されることが可能である。また、ロードロック室３０は、大気雰囲気にあるカセット４０と減圧雰囲気のプロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃとの間で基板Ｓの授受を行うためのものであり、大気雰囲気と減圧雰囲気とを繰り返す関係上、極力その内容積が小さく構成されている。
【００３５】
ロードロック室３０は基板収容部３１が上下２段に設けられており（図２では上段のみ図示）、各基板収容部３１には、基板Ｓを支持する複数のバッファ３２が設けられ、これらバッファ３２の間には、搬送アームの逃げ溝３２ａが形成されている。また、ロードロック室３０内には、矩形状の基板Ｓの互いに対向する角部付近において位置合わせを行なうポジショナー３３が設けられている。
【００３６】
プラズマ処理装置１の各構成部は、制御部６０に接続されて制御される構成となっている（なお、図１では図示を省略した）。制御部６０の概要を図５に示す。制御部６０は、ＣＰＵを備えたプロセスコントローラ６１を備えている。このプロセスコントローラ６１には、工程管理者がプラズマ処理装置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や、プラズマ処理装置１の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース６２が接続されている。
【００３７】
また、制御部６０は、プラズマ処理装置１で実行される各種処理をプロセスコントローラ６１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）や処理条件データ等が記録されたレシピが格納された記憶部６３有しており、この記憶部６３はプロセスコントローラ６１に接続されている。
【００３８】
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース６２からの指示等にて任意のレシピを記憶部６３から呼び出してプロセスコントローラ６１に実行させることで、プロセスコントローラ６１の制御下で、プラズマ処理装置１での所望の処理が行われる。また、例えばセンサ７０によって基板Ｓの位置ずれや欠けなどを検出した場合に、該検出データがプロセスコントローラ６１に送られると、ユーザーインターフェース６２のディスプレイ上にその旨を表示したり、あるいはプロセスコントローラ６１から制御信号をプラズマ処理装置１の各部に送出することにより、処理の停止などの必要措置をプロセスコントローラ６１の制御の下でとることができる。
【００３９】
前記制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリなどに格納された状態のものを利用したり、あるいは、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。
【００４０】
次に、以上のように構成されたプラズマ処理装置１の動作について説明する。
まず、搬送機構４３の２枚のピック４５、４６を進退駆動させて、未処理基板を収容した一方のカセット４０から２枚の基板Ｓをロードロック室３０の上下２段の基板収容部３１に搬入する。
【００４１】
ピック４５，４６が退避した後、ロードロック室３０の大気側のゲートバルブ２２を閉じる。その後、ロードロック室３０内を排気して、内部を所定の真空度まで減圧する。真空引き終了後、ポジショナー３３により基板を押圧することにより基板Ｓの位置合わせを行なう。
【００４２】
以上のように位置合わせされた後、搬送室２０とロードロック室３０との間のゲートバルブ２２を開いて、搬送室２０内の搬送装置５０によりロードロック室３０の基板収容部３１に収容された基板Ｓを受け取り、プロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃのいずれかに搬入する。
【００４３】
ロードロック室３０から基板Ｓを取り出す際には、搬送装置５０における上段搬送機構部５１０のスライドピック５１３および／または下段搬送機構部５２０のスライドピック５２３をロードロック室３０に挿入してスライドピック５１３および／または５２３により基板Ｓを受け取る。スライドピック５１３および／または５２３は、受け取った基板Ｓをプロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃのいずれかに搬入する。
【００４４】
図６は、基板Ｓを、搬送装置５０のスライドピック５１３（スライドピック５２３）に載置し、搬送室２０内からゲート開口２２ｄを介してプロセスチャンバ１０ｂへ搬入する際に、左右に配備された一対のセンサ７０，７０によって位置ずれや、欠け、割れなどの欠陥の検出（センシング）を行っている状態を示している。図６中、基板Ｓの両端部近傍の破線Ａ，Ｂがセンサ７０，７０からの光線が照射される基板Ｓにおけるセンシング部位を現している。このように本実施形態では、センサ７０からの光線の照射は、直線的にかつ連続的に行われる。なお、光線の照射は間欠的に行ってもよいが、基板Ｓ上の小さな割れや欠けなどを検出するためには連続的に行うことが好ましい。そして、センサ７０により検出された反射率のデータは、プロセスコントローラ６１に送出され、照射光経路上に基板Ｓが存在しているか否かを連続的に判別し、例えばその結果をユーザーインターフェース６２のディスプレイ画面などに表示する。
【００４５】
また、プロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃで処理された基板Ｓは、搬送装置５０によりプロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃから搬送室２０内に搬入される。この際も、センサ７０，７０によって基板Ｓのセンシングを行うことができる。そして、基板Ｓは、ロードロック室３０を経て、搬送機構４３によりカセット４０に収容される。このとき、元のカセット４０に戻してもよいし、他方のカセット４０に収容するようにしてもよい。
【００４６】
次に、図７〜図１０を参照しながら、本発明の好ましい実施形態に係る基板の異常検出方法について説明する。
図７は、搬送室２０の断面を模式的に示している。センサ７０ａ，７０ｂは、搬送室２０の上部に配設され、搬送室２０の天板２０ａに形成された窓７２，７２を介してスライドピック５１３（またはスライドピック５２３）に支持された基板Ｓの左右の縁部（進行方向に直交する幅方向のエッジ部）に光を照射し、センシングを行う。なお、基板Ｓは、図７の紙面の手前に向けて所定速度、例えば１０００ｍｍ／秒で搬送されるものとする。
【００４７】
前記のとおり、センサ７０ａ，７０ｂから同時に光を照射することに移動する基板Ｓに対し、その移動方向の両端部内側のセンシング部位Ａ，Ｂを連続的にセンシングする。センシング部位Ａ，Ｂは、例えば基板Ｓの両端部からそれぞれ５〜１０ｍｍ程度内側になるように設定される。そして、センサ７０ａ，７０ｂからリフレクター７１ａ，７１ｂに向けてそれぞれ光を照射したとき、その間に基板Ｓが存在する場合と存在しない場合とで反射率に差が生じるので、基板Ｓが存在するか否かが検出される。基板Ｓは、スライドピック５１３（またはスライドピック５２３）に支持されて水平方向に移動するため、本来は左右のセンサ７０ａ，７０ｂによる基板Ｓの有無の検出（反射率の変化）は同調することになる。
【００４８】
しかし、例えば図８に示すように、片方のセンサ７０ａは基板Ｓを検出しており（基板あり）、もう片方のセンサ７０ｂは基板Ｓを検出していない（基板なし）という検出結果になることがある。この場合、スライドピック５１３（またはスライドピック５２３）に支持された基板Ｓが、正規の支持位置に載置されていない位置のずれや、縁部の割れ、欠けなどの何らかの異常が生じている可能性がある。
【００４９】
また、左右のセンサ７０ａ，７０ｂによる基板Ｓの検出のタイミング（検出の始点および終点）は同じタイミングとなるはずである。この検出のタイミングは、例えば検出開始／終了の時間や、図示しないエンコーダーの読み込み値によって把握できる。ところが、例えば図９に示すように、センサ７０ａによる基板Ｓの検出タイミングと、センサ７０ｂによる基板Ｓの検出タイミングとにずれが生じた場合には、スライドピック５１３（またはスライドピック５２３）に支持された基板Ｓに、位置のずれ、例えば水平方向の傾きなどが発生している可能性がある。従って、例えばセンサ７０ａ，７０ｂにおける検出タイミングのずれについて予めしきい値を設定しておき、該しきい値を超える場合には、位置ずれと判定することができる。
【００５０】
また、例えば図１０に示すように、センサ７０ａ，７０ｂによる検出タイミング（検出の始点および終点）は一致していても、片側のセンサ７０ｂの検出区間（基板あり）に部分的に非検出（基板なし）となる部位（同図中、矢印で示す）が含まれている場合には、そこに部分的な欠陥（割れ、欠け）などが存在しているものと判断することができる。
【００５１】
以上のように、センサ７０ａ，７０ｂにより移動中の基板Ｓの両端部の近傍を同時にセンシングすることにより、基板Ｓの位置ずれや、基板Ｓの欠け、割れなどを検出することが可能になる。
【００５２】
ところで、従来の基板Ｓのセンシングは、例えば各プロセスチャンバ１０ａ〜１０ｃに基板Ｓを搬入する前に、搬送室２０内で基板Ｓをスライドピック５１３（またはスライドピック５２３）上に支持した状態で搬送装置５０の動きを停止させ、その角部２カ所について光学的センシングを行っていた。しかし、この方法では基板Ｓを静止させてセンシングを行うため、基板Ｓが正規の載置位置に支持されているか否かの位置ずれの検出しかできなかった。
【００５３】
また、スライドピック５１３（またはスライドピック５２３）の停止位置と向きは、搬送予定のプロセスチャンバ１０ａ〜１０ｃ毎に異なっていたため、基板Ｓの２つの角部をセンシングするためには、計６箇所にセンサを設けなければならず、さらに、図３に例示するような上下２段のスライドピック５１３，５２３を備えたダブルアーム構造の搬送装置５０の場合には、上段のスライドピック５１３に支持された基板Ｓの静止位置と、下段のスライドピック５２３に支持された基板Ｓの静止位置とが異なるため、スライドピック５１３，５２３毎に各６箇所ずつ、合計１２箇所のセンサを配備する必要があった。
【００５４】
これに対して本実施形態では、基板Ｓを搬送する途中で移動させながらセンシングを行うため、基板Ｓの位置ずれだけでなく、その端部の欠けや割れなども検出することができる。また、センサ７０を搬送室２０内で基板Ｓが必ず通過する場所であるゲート開口２２ａ〜２２ｅの手前に配備したので、図３に例示するような上下２段のスライドピック５１３，５２３を備えたダブルアーム構造の搬送装置５０を備えた搬送室においても、スライドピック毎に位置を変えてセンサを設ける必要はなく、スライドピック５１３，５２３によりそれぞれ搬送される基板Ｓを共通のセンサ７０を用いてセンシングすることが可能になった。
【００５５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、図７の実施形態では、センサ７０ａ，７０ｂを搬送室２０の外側に配備し、窓７２を介して基板Ｓに光線を照射してセンシングを行う構成としたが、センサ７０ａ，７０ｂの配置はこれに限るものではなく、例えば図１１に示すように搬送室２０の内部にセンサ７０ａ，７０ｂを配備する構成としてもよい。また、センサ７０ａ，７０ｂから基板Ｓまでの距離も計測が可能な範囲で任意に設定できる。
【００５６】
また、例えば、上記実施形態では上下２段に直動式の搬送機構部を設けた搬送装置５０により基板Ｓを搬送する際のセンシングについて示したが、２段に限らず３段以上でもよく、直動式に限らず例えば多関節タイプの搬送装置により基板Ｓを搬送する場合であっても本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００５７】
１；プラズマ処理装置
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ；プロセスチャンバ
２０；搬送室
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ；ゲート開口
３０；ロードロック室
５０；搬送装置
６０；制御部
７０；センサ
７１；リフレクター
５１３，５２３；スライドピック
Ａ，Ｂ；センシング部位
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送室および基板処理装置に関し、例えば、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用ガラス基板などに対してエッチング等の処理を行う基板処理装置における搬送室、および該搬送室を備えた基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に代表されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造過程においては、真空下でガラス基板にエッチング、アッシング、成膜等の所定の処理を施す真空処理装置を複数備えた、いわゆるマルチチャンバタイプの真空処理システムが使用されている。
【０００３】
このような真空処理システムは、基板を搬送する搬送装置が配備された搬送室と、その周囲に設けられた複数のプロセスチャンバとを有しており、搬送室内の搬送アームにより、被処理基板が各プロセスチャンバ内に搬入されるとともに、処理済みの基板が各真空処理装置のプロセスチャンバから搬出される。そして、搬送室には、ロードロック室が接続されており、大気側の基板の搬入出に際し、処理チャンバおよび搬送室を真空状態に維持したまま、複数の基板を処理可能となっている。
【０００４】
ところで、近時、ＦＰＤ用ガラス基板に対する大型化の要求が強く、一辺が２ｍを超えるような巨大なものが出現するに至り、これに対応して装置も大型化し、それに用いられる各種構成要素も大型化している。そして、ガラス基板が大型化したことに伴い、搬送途中に僅かな位置のずれが生じても、プロセスチャンバの中で大きな位置ずれとなって現れるため、エッチングなどの処理内容に影響を与えることが懸念されている。
【０００５】
搬送室内での位置検出に関しては、半導体ウエハに関するものであるが、静止している円盤状のウエハの弦の長さとその弦の中心位置を、光学的測定を利用して求める検出手段と、ウエハが予め決められた基準位置にあるときの検出手段の出力データを保持しておく保持手段と、ウエハが所望の測定位置にあるときの検出手段の出力データおよび前記保持手段に保持してあるデータに基づき、ウエハが基準位置からどの程度ずれているのかを算出する算出手段と、を備えた位置ずれ検出装置が提案されている（例えば、特許文献１など）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２２３７３２号公報（図１など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の位置ずれ検出装置は、円形で小型の半導体ウエハを対象としたものであり、矩形で大型のＦＰＤ用のガラス基板の位置ずれ検出に適用することはできない。また、特許文献１の位置ずれ検出装置は、ウエハが静止した状態で測定を行うことから、位置ずれについては正確な測定ができる反面、ＦＰＤ用のガラス基板に多く発生する縁辺部の欠けなどの基板異常については検出することが困難である。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、ＦＰＤ基板のような大型の矩形基板を処理する基板処理装置に用いられる、位置ずれや欠けなどの異常を確実に検出できる搬送室、およびそのような搬送室を備えた基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の第１の観点は、矩形の基板に対して所定の処理を行う処理室に隣接配備され、該処理室へ基板を搬送する搬送装置を備えた搬送室であって、前記搬送装置により搬送される基板を搬入出する開口部と、前記開口部に対応して前記搬送室内におけるその近傍に、基板との相対的な位置関係が同じになるように基板の幅よりも狭い間隔で左右に配置された一対の光学センサと、を備え、前記一対の光学センサは、前記開口部を介して搬入出される基板の両端部からそれぞれ５〜１０ｍｍ内側の部位に光を照射するように設置されていることを特徴とする搬送室を提供する。
【００１０】
また、本発明の第２の観点は、矩形の基板に対して所定の処理を行う処理室に隣接配備され、該処理室へ基板を搬送する搬送装置を備えた搬送室であって、前記搬送装置により搬送される基板を搬入出する開口部と、前記搬送装置によって前記開口部へ向けて搬送される基板を検出できる位置に、基板との相対的な位置関係が同じになるように基板の幅よりも狭い間隔で左右に配置された一対の光学センサと、を備え、前記一対の光学センサは、前記開口部を介して搬入出される基板の両端部からそれぞれ５〜１０ｍｍ内側の部位に光を照射するように設置されていることを特徴とする搬送室を提供する。
【００１１】
上記第１の観点および第２の観点において、前記一対の光学センサによる基板上の光照射部位が、基板の両端部近傍において基板の搬送方向と同じ方向に平行して連続的または間欠的に形成されるようにすることが好ましい。
【００１２】
また、前記搬送装置は、上下に２段の搬送機構部と、該搬送機構部を回転させる回転駆動部と、を備えていることが好ましい。この場合、前記搬送機構部は、ベースと、前記ベース上を直進動するアーム、および前記アーム上を直進動し、基板を支持するピックを有するものであることが好ましい。
【００１３】
また、基板がフラットパネルディスプレイ用の大型基板であることが好ましい。また、搬送室は、真空状態で前記搬送装置により基板の搬送を行う真空搬送室であることが好ましい。さらに、複数の前記処理室に隣接して配備され、各処理室に基板を搬入出する複数の開口部を備えるとともに、各開口部に対応して前記一対の光学センサを配備したものであることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の第３の観点は、矩形の基板に対して所定の処理を行う処理室と、上記第１の観点または第２の観点の搬送室とを備えたことを特徴とする、基板処理装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の搬送室は、搬送装置により搬送される基板を搬入出する開口部に対応して前記搬送室内のその近傍に、搬送装置に支持された基板との相対的な位置関係が同じになるように基板の幅よりも狭い間隔で一対の光学センサを配備し、開口部を介して搬入出される基板の両端部からそれぞれ５〜１０ｍｍ内側の部位に光を照射するようにしたので、基板を開口部に向けて移動させながら光学的手法で基板の検出を行うことができる。また、基板が静止した状態ではなく、移動している状態でその検出を行うことにより、搬送装置に支持された基板の位置ずれだけでなく、その破損、例えば端部の欠けや割れなども検出することができる。
【００１６】
また、搬送室内で基板が必ず通過する場所である開口部の手前の搬送経路に対応して光学センサを配備したので、例えば上下に複数の基板支持ピックを有する搬送機構により基板を搬送する場合でも、光学センサの設置個数を削減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す斜視図。
【図２】図１のプラズマ処理装置の水平断面図。
【図３】搬送装置の搬送ユニットを示す斜視図。
【図４】搬送室におけるセンサの配置例を説明する図面。
【図５】制御部の概略構成を示すブロック図。
【図６】移動中の基板をセンシングしている状態を示す図面。
【図７】センシングの一実施形態を示す搬送室の断面図。
【図８】基板異常を示す検出結果を説明する図面。
【図９】基板の位置ずれの検出結果を説明する図面。
【図１０】基板の部分的欠けの検出結果を説明する図面。
【図１１】センシングの別の実施形態を示す搬送室の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について説明する。ここでは、基板処理装置として、ＦＰＤ用ガラス基板（以下、単に「基板」と記す）Ｓに対してプラズマ処理を行なうためのマルチチャンバタイプのプラズマ処理装置に用いられる搬送室において基板異常を検出する例について説明する。ここで、ＦＰＤとしては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、エレクトロルミネセンス（Electro Luminescence；ＥＬ）ディスプレイ、蛍光表示管（Vacuum Fluorescent Display；ＶＦＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等が例示される。
【００１９】
図１は本発明の基板処理装置の一実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す斜視図、図２はその内部を概略的に示す水平断面図である。
このプラズマ処理装置１は、その中央部に搬送室２０とロードロック室３０とが連設されている。搬送室２０の周囲には、３つのプロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃが配設されている。
【００２０】
搬送室２０とロードロック室３０との間、搬送室２０と各プロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃとの間、およびロードロック室３０と外側の大気雰囲気とを連通する開口部には、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２２がそれぞれ介挿されている。
【００２１】
ロードロック室３０の外側には、２つのカセットインデクサ４１が設けられており、その上にそれぞれ基板Ｓを収容するカセット４０が載置されている。これらカセット４０の一方には、例えば未処理基板を収容し、他方には処理済み基板を収容できる。これらカセット４０は、昇降機構４２により昇降可能となっている。
【００２２】
これら２つのカセット４０の間には、支持台４４上に搬送機構４３が設けられており、この搬送機構４３は上下２段に設けられたピック４５，４６、ならびにこれらを一体的に進出退避および回転可能に支持するベース４７を具備している。
【００２３】
前記プロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、その内部空間が所定の減圧雰囲気に保持されることが可能であり、その内部でプラズマ処理、例えばエッチング処理やアッシング処理が行なわれる。このように３つのプロセスチャンバを有しているため、例えばそのうち２つのプロセスチャンバをエッチング処理室として構成し、残りの１つのプロセスチャンバをアッシング処理室として構成したり、３つのプロセスチャンバ全てを、同一の処理を行なうエッチング処理室やアッシグ処理室として構成することができる。なお、プロセスチャンバの数は３つに限らず、４つ以上であってもよい。
【００２４】
搬送室２０は、真空処理室と同様に所定の減圧雰囲気に保持することが可能であり、その中には、図２に示すように、搬送装置５０が配設されている。そして、この搬送装置５０により、ロードロック室３０および３つのプロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃの間で基板Ｓが搬送される。
【００２５】
図３は、搬送装置５０の搬送ユニット５０１を示す斜視図である。この搬送装置５０は、搬送動作を行う搬送ユニット５０１と、搬送ユニット５０１を昇降する図示しない昇降機構とを有している。搬送ユニット５０１は、スライドピックを２段に設けてそれぞれ独立して基板の出し入れを可能にしたタイプのものであり、上段搬送機構部５１０と下段搬送機構部５２０とを有している。
【００２６】
上段搬送機構部５１０は、ベース部５１１と、ベース部５１１にスライド可能に設けられたスライドアーム５１２と、このスライドアーム５１２の上にスライド可能に設けられた基板を支持する支持台としてのスライドピック５１３とを備えている。また、スライドアーム５１２の側壁には、スライドアーム５１２に対してスライドピック５１３がスライドするためのガイドレール５１５およびベース部５１１に対してスライドアーム５１２がスライドするためのガイドレール５１６が設けられている。そして、スライドピック５１３にはガイドレール５１５に沿ってスライドするスライダー５１７が設けられており、ベース部５１１にはガイドレール５１６に沿ってスライドするスライダー５１８が設けられている。
【００２７】
下段搬送機構部５２０は、ベース部５２１と、ベース部５２１にスライド可能に設けられたスライドアーム５２２と、このスライドアーム５２２の上にスライド可能に設けられた基板を支持する支持台としてのスライドピック５２３とを備えている。また、スライドアーム５２２の側壁には、スライドアーム５２２に対してスライドピック５２３がスライドするためのガイド機構５２５およびベース部５２１に対してスライドアーム５２２がスライドするためのガイド機構５２６が設けられている。そして、スライドピック５２３には、ガイドレール５２５に沿ってスライドするスライダー５２７が設けられており、ベース部５２１にはガイドレール５２６に沿ってスライドするスライダー（図示を省略）が設けられている。
【００２８】
ベース部５１１とベース部５２１とは連結部５３１および５３２により連結されており、ベース部５１１，５２１、連結部５３１，５３２によりボックス状支持部５３０が構成されており、このボックス状支持部５３０は、支持板５５１上に回転可能に設けられ、ボックス状支持部５３０が回転することにより、上段搬送機構部５１０および下段搬送機構部５２０が回転する。ボックス状支持部５３０の下部から搬送室２０のベース板２０１の下方に向けて同軸状に配置された３本の円筒シャフト５４０が延びており、その下端には図示しない駆動部が接続されている。この駆動部には、上段搬送機構部５１０のスライドアーム５１２およびスライドピック５１３を駆動する駆動機構、下段搬送機構部５２０のスライドアーム５２２およびスライドピック５２３を駆動する駆動機構、ならびに、ボックス状支持部５３０を回転させる回転駆動機構が内蔵されており（いずれも図示せず）、これら駆動機構の駆動力が３本の円筒シャフト５４０を介して各部へ伝達される。なお、円筒シャフト５４０のベース板２０１から下の部分の周囲には、シール機構としてのベローズ（図示せず）が設けられている。
【００２９】
下段搬送機構部５２０においては、前記駆動機構（図示せず）からの動力がスライドアーム５２２に内蔵された複数のプーリおよびそれに巻き掛けられたベルト等を介して伝達されることにより、スライドアーム５２２およびスライドピック５２３が直線的にスライドする。この際に、プーリの径比を調整することにより、スライドアーム５２２の移動ストロークに対してスライドピック５２３の移動ストロークを大きくとることができ、大型基板に対応しやすくなる。
【００３０】
上段搬送機構部５１０においては、前記駆動機構（図示せず）からの動力が、ベース部５２１、連結部５３１、ベース部５１１に内蔵されたプーリおよびベルト等からなる動力伝達機構により伝達され、さらにスライドアーム５１２に内蔵された複数のプーリおよびそれに巻き掛けられたベルト等を介して伝達されることにより、スライドアーム５１２およびスライドピック５１３が直線的にスライドする。下段搬送機構部５２０と同様に、プーリの径比を調整することにより、スライドアーム５１２の移動ストロークに対してスライドピック５１３の移動ストロークを大きくとることができる。
【００３１】
搬送室２０には、搬送装置５０のほか、基板Ｓの位置ずれや欠けなどを検出するための検出手段が配備されている。図４は、搬送室２０の内部に配設された検出手段としてのセンサ７０およびリフレクター７１の配置例を示す透視図である。なお、説明の便宜上、搬送装置５０は図示を省略している。図４に示すように、搬送室２０には、ロードロック室３０と隣接する側壁に、ゲートバルブ２２に対応するように、基板Ｓをロードロック室２０との間で搬入出するゲート開口２２ａ，２２ｂが上下２段に形成されている。また、プロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃと隣接する側壁には、同様に、各プロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃとの間で基板Ｓを搬入出するゲート開口２２ｃ，２２ｄ，２２ｅが配設されている。
【００３２】
そして、搬送室２０内の各ゲート開口２２ａ〜２２ｅの近傍位置には、センサ７０およびリフレクター７１が左右に一組ずつ配備されている。例えば、上下２段に形成されたゲート開口２２ａ，２２ｂの左端の近傍と右端の近傍には、それぞれセンサ７０およびリフレクター７１が配備されている。これら一対のセンサ７０，７０は、ゲート開口２２ａ，２２ｂを通過する基板Ｓとの相対的な位置関係が同じになるように配置することが好ましい。つまり、搬送途中の基板Ｓのなす平面に対して、平行な平面上に左右一対のセンサ７０，７０が位置するように配備される。同様に、ゲート開口２２ｃ、ゲート開口２２ｄおよびゲート開口２２ｅの左端と右端の近傍にも、それぞれセンサ７０およびリフレクター７１が配備されている。つまり、センサ７０およびリフレクター７１は、搬送室２０内の８カ所に配設されていることになる。
【００３３】
センサ７０は、光学センサであり、例えば赤外線レーザー等の光線を照射するダイオードなどの光源と、基板Ｓやリフレクター７１により反射された反射光を受光する受光部とを内蔵しており、基板Ｓの移動軌跡に向けて光線を照射してその反射率を計測することによって基板Ｓの存在を検出できるように構成されている。なお、図４では、光線の照射方向を矢印で示している（図６、図７および図１１において同様である）。また、各センサ７０は、その照射光が、スライドピック５１３，５２３に正常に支持されて搬送される基板Ｓの両端部の僅かに内側、つまり縁部に略直交する方向で入射するように配備されている。なお、センサ７０としては、透過率を元に計測するものも使用できる。
【００３４】
再び図２を参照するに、ロードロック室３０は、各プロセスチャンバ１０および搬送室２０と同様に所定の減圧雰囲気に保持されることが可能である。また、ロードロック室３０は、大気雰囲気にあるカセット４０と減圧雰囲気のプロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃとの間で基板Ｓの授受を行うためのものであり、大気雰囲気と減圧雰囲気とを繰り返す関係上、極力その内容積が小さく構成されている。
【００３５】
ロードロック室３０は基板収容部３１が上下２段に設けられており（図２では上段のみ図示）、各基板収容部３１には、基板Ｓを支持する複数のバッファ３２が設けられ、これらバッファ３２の間には、搬送アームの逃げ溝３２ａが形成されている。また、ロードロック室３０内には、矩形状の基板Ｓの互いに対向する角部付近において位置合わせを行なうポジショナー３３が設けられている。
【００３６】
プラズマ処理装置１の各構成部は、制御部６０に接続されて制御される構成となっている（なお、図１では図示を省略した）。制御部６０の概要を図５に示す。制御部６０は、ＣＰＵを備えたプロセスコントローラ６１を備えている。このプロセスコントローラ６１には、工程管理者がプラズマ処理装置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や、プラズマ処理装置１の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース６２が接続されている。
【００３７】
また、制御部６０は、プラズマ処理装置１で実行される各種処理をプロセスコントローラ６１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）や処理条件データ等が記録されたレシピが格納された記憶部６３有しており、この記憶部６３はプロセスコントローラ６１に接続されている。
【００３８】
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース６２からの指示等にて任意のレシピを記憶部６３から呼び出してプロセスコントローラ６１に実行させることで、プロセスコントローラ６１の制御下で、プラズマ処理装置１での所望の処理が行われる。また、例えばセンサ７０によって基板Ｓの位置ずれや欠けなどを検出した場合に、該検出データがプロセスコントローラ６１に送られると、ユーザーインターフェース６２のディスプレイ上にその旨を表示したり、あるいはプロセスコントローラ６１から制御信号をプラズマ処理装置１の各部に送出することにより、処理の停止などの必要措置をプロセスコントローラ６１の制御の下でとることができる。
【００３９】
前記制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリなどに格納された状態のものを利用したり、あるいは、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。
【００４０】
次に、以上のように構成されたプラズマ処理装置１の動作について説明する。
まず、搬送機構４３の２枚のピック４５、４６を進退駆動させて、未処理基板を収容した一方のカセット４０から２枚の基板Ｓをロードロック室３０の上下２段の基板収容部３１に搬入する。
【００４１】
ピック４５，４６が退避した後、ロードロック室３０の大気側のゲートバルブ２２を閉じる。その後、ロードロック室３０内を排気して、内部を所定の真空度まで減圧する。真空引き終了後、ポジショナー３３により基板を押圧することにより基板Ｓの位置合わせを行なう。
【００４２】
以上のように位置合わせされた後、搬送室２０とロードロック室３０との間のゲートバルブ２２を開いて、搬送室２０内の搬送装置５０によりロードロック室３０の基板収容部３１に収容された基板Ｓを受け取り、プロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃのいずれかに搬入する。
【００４３】
ロードロック室３０から基板Ｓを取り出す際には、搬送装置５０における上段搬送機構部５１０のスライドピック５１３および／または下段搬送機構部５２０のスライドピック５２３をロードロック室３０に挿入してスライドピック５１３および／または５２３により基板Ｓを受け取る。スライドピック５１３および／または５２３は、受け取った基板Ｓをプロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃのいずれかに搬入する。
【００４４】
図６は、基板Ｓを、搬送装置５０のスライドピック５１３（スライドピック５２３）に載置し、搬送室２０内からゲート開口２２ｄを介してプロセスチャンバ１０ｂへ搬入する際に、左右に配備された一対のセンサ７０，７０によって位置ずれや、欠け、割れなどの欠陥の検出（センシング）を行っている状態を示している。図６中、基板Ｓの両端部近傍の破線Ａ，Ｂがセンサ７０，７０からの光線が照射される基板Ｓにおけるセンシング部位を現している。このように本実施形態では、センサ７０からの光線の照射は、直線的にかつ連続的に行われる。なお、光線の照射は間欠的に行ってもよいが、基板Ｓ上の小さな割れや欠けなどを検出するためには連続的に行うことが好ましい。そして、センサ７０により検出された反射率のデータは、プロセスコントローラ６１に送出され、照射光経路上に基板Ｓが存在しているか否かを連続的に判別し、例えばその結果をユーザーインターフェース６２のディスプレイ画面などに表示する。
【００４５】
また、プロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃで処理された基板Ｓは、搬送装置５０によりプロセスチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃから搬送室２０内に搬入される。この際も、センサ７０，７０によって基板Ｓのセンシングを行うことができる。そして、基板Ｓは、ロードロック室３０を経て、搬送機構４３によりカセット４０に収容される。このとき、元のカセット４０に戻してもよいし、他方のカセット４０に収容するようにしてもよい。
【００４６】
次に、図７〜図１０を参照しながら、本発明の好ましい実施形態に係る基板の異常検出方法について説明する。
図７は、搬送室２０の断面を模式的に示している。センサ７０ａ，７０ｂは、搬送室２０の上部に配設され、搬送室２０の天板２０ａに形成された窓７２，７２を介してスライドピック５１３（またはスライドピック５２３）に支持された基板Ｓの左右の縁部（進行方向に直交する幅方向のエッジ部）に光を照射し、センシングを行う。なお、基板Ｓは、図７の紙面の手前に向けて所定速度、例えば１０００ｍｍ／秒で搬送されるものとする。
【００４７】
前記のとおり、センサ７０ａ，７０ｂから同時に光を照射することに移動する基板Ｓに対し、その移動方向の両端部内側のセンシング部位Ａ，Ｂを連続的にセンシングする。センシング部位Ａ，Ｂは、例えば基板Ｓの両端部からそれぞれ５〜１０ｍｍ程度内側になるように設定される。そして、センサ７０ａ，７０ｂからリフレクター７１ａ，７１ｂに向けてそれぞれ光を照射したとき、その間に基板Ｓが存在する場合と存在しない場合とで反射率に差が生じるので、基板Ｓが存在するか否かが検出される。基板Ｓは、スライドピック５１３（またはスライドピック５２３）に支持されて水平方向に移動するため、本来は左右のセンサ７０ａ，７０ｂによる基板Ｓの有無の検出（反射率の変化）は同調することになる。
【００４８】
しかし、例えば図８に示すように、片方のセンサ７０ａは基板Ｓを検出しており（基板あり）、もう片方のセンサ７０ｂは基板Ｓを検出していない（基板なし）という検出結果になることがある。この場合、スライドピック５１３（またはスライドピック５２３）に支持された基板Ｓが、正規の支持位置に載置されていない位置のずれや、縁部の割れ、欠けなどの何らかの異常が生じている可能性がある。
【００４９】
また、左右のセンサ７０ａ，７０ｂによる基板Ｓの検出のタイミング（検出の始点および終点）は同じタイミングとなるはずである。この検出のタイミングは、例えば検出開始／終了の時間や、図示しないエンコーダーの読み込み値によって把握できる。ところが、例えば図９に示すように、センサ７０ａによる基板Ｓの検出タイミングと、センサ７０ｂによる基板Ｓの検出タイミングとにずれが生じた場合には、スライドピック５１３（またはスライドピック５２３）に支持された基板Ｓに、位置のずれ、例えば水平方向の傾きなどが発生している可能性がある。従って、例えばセンサ７０ａ，７０ｂにおける検出タイミングのずれについて予めしきい値を設定しておき、該しきい値を超える場合には、位置ずれと判定することができる。
【００５０】
また、例えば図１０に示すように、センサ７０ａ，７０ｂによる検出タイミング（検出の始点および終点）は一致していても、片側のセンサ７０ｂの検出区間（基板あり）に部分的に非検出（基板なし）となる部位（同図中、矢印で示す）が含まれている場合には、そこに部分的な欠陥（割れ、欠け）などが存在しているものと判断することができる。
【００５１】
以上のように、センサ７０ａ，７０ｂにより移動中の基板Ｓの両端部の近傍を同時にセンシングすることにより、基板Ｓの位置ずれや、基板Ｓの欠け、割れなどを検出することが可能になる。
【００５２】
ところで、従来の基板Ｓのセンシングは、例えば各プロセスチャンバ１０ａ〜１０ｃに基板Ｓを搬入する前に、搬送室２０内で基板Ｓをスライドピック５１３（またはスライドピック５２３）上に支持した状態で搬送装置５０の動きを停止させ、その角部２カ所について光学的センシングを行っていた。しかし、この方法では基板Ｓを静止させてセンシングを行うため、基板Ｓが正規の載置位置に支持されているか否かの位置ずれの検出しかできなかった。
【００５３】
また、スライドピック５１３（またはスライドピック５２３）の停止位置と向きは、搬送予定のプロセスチャンバ１０ａ〜１０ｃ毎に異なっていたため、基板Ｓの２つの角部をセンシングするためには、計６箇所にセンサを設けなければならず、さらに、図３に例示するような上下２段のスライドピック５１３，５２３を備えたダブルアーム構造の搬送装置５０の場合には、上段のスライドピック５１３に支持された基板Ｓの静止位置と、下段のスライドピック５２３に支持された基板Ｓの静止位置とが異なるため、スライドピック５１３，５２３毎に各６箇所ずつ、合計１２箇所のセンサを配備する必要があった。
【００５４】
これに対して本実施形態では、基板Ｓを搬送する途中で移動させながらセンシングを行うため、基板Ｓの位置ずれだけでなく、その端部の欠けや割れなども検出することができる。また、センサ７０を搬送室２０内で基板Ｓが必ず通過する場所であるゲート開口２２ａ〜２２ｅの手前に配備したので、図３に例示するような上下２段のスライドピック５１３，５２３を備えたダブルアーム構造の搬送装置５０を備えた搬送室においても、スライドピック毎に位置を変えてセンサを設ける必要はなく、スライドピック５１３，５２３によりそれぞれ搬送される基板Ｓを共通のセンサ７０を用いてセンシングすることが可能になった。
【００５５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、図７の実施形態では、センサ７０ａ，７０ｂを搬送室２０の外側に配備し、窓７２を介して基板Ｓに光線を照射してセンシングを行う構成としたが、センサ７０ａ，７０ｂの配置はこれに限るものではなく、例えば図１１に示すように搬送室２０の内部にセンサ７０ａ，７０ｂを配備する構成としてもよい。また、センサ７０ａ，７０ｂから基板Ｓまでの距離も計測が可能な範囲で任意に設定できる。
【００５６】
また、例えば、上記実施形態では上下２段に直動式の搬送機構部を設けた搬送装置５０により基板Ｓを搬送する際のセンシングについて示したが、２段に限らず３段以上でもよく、直動式に限らず例えば多関節タイプの搬送装置により基板Ｓを搬送する場合であっても本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００５７】
１；プラズマ処理装置
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ；プロセスチャンバ
２０；搬送室
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ；ゲート開口
３０；ロードロック室
５０；搬送装置
６０；制御部
７０；センサ
７１；リフレクター
５１３，５２３；スライドピック
Ａ，Ｂ；センシング部位
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形の基板に対して所定の処理を行う処理室に隣接配備され、該処理室へ基板を搬送する搬送装置を備えた搬送室であって、
前記搬送装置により搬送される基板を搬入出する開口部と、
前記開口部に対応して前記搬送室内におけるその近傍に、基板との相対的な位置関係が同じになるように基板の幅よりも狭い間隔で左右に配置された一対の光学センサと、
を備え、
前記一対の光学センサは、前記開口部を介して搬入出される基板の両端部からそれぞれ５〜１０ｍｍ内側の部位に光を照射するように設置されていることを特徴とする、搬送室。
【請求項２】
矩形の基板に対して所定の処理を行う処理室に隣接配備され、該処理室へ基板を搬送する搬送装置を備えた搬送室であって、
前記搬送装置により搬送される基板を搬入出する開口部と、
前記搬送装置によって前記開口部へ向けて搬送される基板を検出できる位置に、基板との相対的な位置関係が同じになるように基板の幅よりも狭い間隔で左右に配置された一対の光学センサと、
を備え、
前記一対の光学センサは、前記開口部を介して搬入出される基板の両端部からそれぞれ５〜１０ｍｍ内側の部位に光を照射するように設置されていることを特徴とする、搬送室。
【請求項３】
前記一対の光学センサによる基板上の光照射部位が、基板の両端部近傍において基板の搬送方向と同じ方向に平行して連続的または間欠的に形成されるようにしたことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の搬送室。
【請求項４】
前記搬送装置は、上下に２段の搬送機構部と、該搬送機構部を回転させる回転駆動部と、を備えていることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の搬送室。
【請求項５】
前記搬送機構部は、ベースと、前記ベース上を直進動するアーム、および前記アーム上を直進動し、基板を支持するピックを有するものであることを特徴とする、請求項４に記載の搬送室。
【請求項６】
基板がフラットパネルディスプレイ用の大型基板であることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の搬送室。
【請求項７】
真空状態で前記搬送装置により基板の搬送を行う真空搬送室であることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の搬送室。
【請求項８】
複数の前記処理室に隣接して配備され、各処理室に基板を搬入出する複数の開口部を備えるとともに、各開口部に対応して前記一対の光学センサを配備したことを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の搬送室。
【請求項９】
矩形の基板に対して所定の処理を行う処理室と、
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の搬送室とを備えたことを特徴とする、基板処理装置。
【請求項１】
矩形の基板に対して所定の処理を行う処理室に隣接配備され、該処理室へ基板を搬送する搬送装置を備えた搬送室であって、
前記搬送装置により搬送される基板を搬入出する開口部と、
前記開口部に対応して前記搬送室内におけるその近傍に、基板との相対的な位置関係が同じになるように基板の幅よりも狭い間隔で左右に配置された一対の光学センサと、
を備え、
前記一対の光学センサは、前記開口部を介して搬入出される基板の両端部からそれぞれ５〜１０ｍｍ内側の部位に光を照射するように設置されていることを特徴とする、搬送室。
【請求項２】
矩形の基板に対して所定の処理を行う処理室に隣接配備され、該処理室へ基板を搬送する搬送装置を備えた搬送室であって、
前記搬送装置により搬送される基板を搬入出する開口部と、
前記搬送装置によって前記開口部へ向けて搬送される基板を検出できる位置に、基板との相対的な位置関係が同じになるように基板の幅よりも狭い間隔で左右に配置された一対の光学センサと、
を備え、
前記一対の光学センサは、前記開口部を介して搬入出される基板の両端部からそれぞれ５〜１０ｍｍ内側の部位に光を照射するように設置されていることを特徴とする、搬送室。
【請求項３】
前記一対の光学センサによる基板上の光照射部位が、基板の両端部近傍において基板の搬送方向と同じ方向に平行して連続的または間欠的に形成されるようにしたことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の搬送室。
【請求項４】
前記搬送装置は、上下に２段の搬送機構部と、該搬送機構部を回転させる回転駆動部と、を備えていることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の搬送室。
【請求項５】
前記搬送機構部は、ベースと、前記ベース上を直進動するアーム、および前記アーム上を直進動し、基板を支持するピックを有するものであることを特徴とする、請求項４に記載の搬送室。
【請求項６】
基板がフラットパネルディスプレイ用の大型基板であることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の搬送室。
【請求項７】
真空状態で前記搬送装置により基板の搬送を行う真空搬送室であることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の搬送室。
【請求項８】
複数の前記処理室に隣接して配備され、各処理室に基板を搬入出する複数の開口部を備えるとともに、各開口部に対応して前記一対の光学センサを配備したことを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の搬送室。
【請求項９】
矩形の基板に対して所定の処理を行う処理室と、
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の搬送室とを備えたことを特徴とする、基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−５５００１（Ｐ２０１１−５５００１Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７００８６（Ｐ２０１０−２７００８６）
【出願日】平成２２年１２月３日（２０１０．１２．３）
【分割の表示】特願２００５−２５６４６８（Ｐ２００５−２５６４６８）の分割
【原出願日】平成１７年９月５日（２００５．９．５）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月３日（２０１０．１２．３）
【分割の表示】特願２００５−２５６４６８（Ｐ２００５−２５６４６８）の分割
【原出願日】平成１７年９月５日（２００５．９．５）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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