(57)【要約】【課題】プロセス室内を所望の真空圧に維持した状態で、基板の搬入及び搬出が可能な真空チャンバーを提供する。【解決手段】真空チャンバー１０は、プロセス室Ｐ内を基板Ｗが通過するように所定の方向に基板Ｗを搬送可能な基板搬送機構４０と、基板Ｗが通過するプロセス室Ｐの入口側開口と出口側開口で互いに対向して配置され、該開口を通過する基板Ｗ、及び基板Ｗと対向するシール面２２，２３との間の隙間をそれぞれ密封する一対の差動排気シール２０，２１と、を備える。【選択図】図１
2010040989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス室内を基板が通過するように所定の方向に基板を搬送可能な基板搬送機構と、
前記基板が通過するプロセス室の入口側開口と出口側開口の少なくとも一方に互いに対向して配置され、該開口を通過する前記基板、及び該基板と対向するシール面との間の隙間をそれぞれ密封する一対の差動排気シールと、
を備えることを特徴とする真空チャンバー。
【請求項２】
前記一対の差動排気シールのシール面は、前記開口を画成する上側側壁と下側側壁の互いの対向面に設けられており、
前記上側側壁と下側側壁はそれぞれ上下方向に移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の真空チャンバー。
【請求項３】
前記一対の差動排気シールに対して前記所定の方向の上流側には、前記基板の上面及び下面との距離をそれぞれ検出可能なギャップセンサが配置されており、
前記上側側壁と前記下側側壁は、前記ギャップセンサによる検出結果に基づいて該隙間を所定の微小隙間に維持するように上下方向に移動されることを特徴とする請求項１または２に記載の真空チャンバー。
【請求項４】
前記入口側開口と前記出口側開口の少なくとも一方には、一対の差動排気シールが複数配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の真空チャンバー。
【請求項５】
前記一対の差動排気シールに対して前記プロセス室と反対側には、その上下面が密封された状態で、前記基板の幅方向両側面を案内する一対の密封ローラ機構が配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の真空チャンバー。
【請求項６】
前記入口側開口に配置された前記一対の差動排気シールの上流側には、前記基板に付着した異物を検知可能な異物検知センサが配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の真空チャンバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触シールをなす差動排気シールを備えた真空チャンバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空や特殊ガス雰囲気に維持したプロセス室内で、基板をステージに載置して移動させ、基板を加工処理することが行なわれている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の装置では、基板を載置するテーブルの移動軸を筐体に対して相対移動させる構成において、移動軸の両面と筐体との間に一対の差動排気シールを設け、シール面と移動軸の移動量との関係を設定して、シール性の向上を図っている。
【特許文献１】特許４０１６４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１に記載の装置では、基板をテーブルに載置する具体的な手法について記載されていない。一般に、従来の真空チャンバーでは、基板をプロセス室内に搬入する際、プロセス室内に大気中の空気が導入されるため、その度にポンプを作動して所望の真空圧に設定する必要があった。このため、スループットを向上させるためには、素早くプロセス室内を所望の真空圧にすべく、高性能なポンプが必要とされていた。
【０００４】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、プロセス室内を所望の真空圧に維持した状態で、基板の搬入及び搬出が可能な真空チャンバーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  プロセス室内を基板が通過するように所定の方向に基板を搬送可能な基板搬送機構と、
前記基板が通過するプロセス室の入口側開口と出口側開口の少なくとも一方に互いに対向して配置され、該開口を通過する前記基板、及び該基板と対向するシール面との間の隙間をそれぞれ密封する一対の差動排気シールと、
を備えることを特徴とする真空チャンバー。
（２）  前記一対の差動排気シールのシール面は、前記開口を画成する上側側壁と下側側壁の互いの対向面に設けられており、
前記上側側壁と下側側壁はそれぞれ上下方向に移動可能であることを特徴とする（１）に記載の真空チャンバー。
（３）  前記一対の差動排気シールに対して前記所定の方向の上流側には、前記基板の上面及び下面との距離をそれぞれ検出可能なギャップセンサが配置されており、
前記上側側壁と前記下側側壁は、前記ギャップセンサによる検出結果に基づいて該隙間を所定の微小隙間に維持するように上下方向に移動されることを特徴とする（１）または（２）に記載の真空チャンバー。
（４）  前記入口側開口と前記出口側開口の少なくとも一方には、一対の差動排気シールが複数配置されていることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の真空チャンバー。
（５）  前記一対の差動排気シールに対して前記プロセス室と反対側には、その上下面が密封された状態で、前記基板の幅方向両側面を案内する一対の密封ローラ機構が配置されていることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の真空チャンバー。
（６）  前記入口側開口に配置された前記一対の差動排気シールの上流側には、前記基板に付着した異物を検知可能な異物検知センサが配置されていることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の真空チャンバー。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の真空チャンバーによれば、プロセス室内を基板が通過するように所定の方向に基板を搬送可能な基板搬送機構と、基板が通過するプロセス室の入口側開口と出口側開口の少なくとも一方に互いに対向して配置され、該開口を通過する基板、及び該基板と対向するシール面との間の隙間をそれぞれ密封する一対の差動排気シールと、を備える。これにより、基板の搬入及び搬出の度に大気中の空気が大幅に導入されることが防止され、プロセス室内を所望の真空圧に維持したままプロセス室内への基板の搬入及び搬出を行なうことができ、スループットを向上することができる。
なお、本発明の真空圧とは、大気圧（約１０５Ｐａ）より低い圧力を意図しており、例えば、フォトリソグラフィー工程のレジスト乾燥に使用される場合には、好ましくは、レジストの中の溶剤の蒸発速度が速まる圧力以下であればよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明に係る真空チャンバーの一実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【０００８】
図１に示すように、本実施形態の真空チャンバー１０は、筐体１１、入口側上側及び下側側壁１２，１３、出口側上側及び下側側壁１４，１５によってプロセス室Ｐを画成する。筐体１１は、所定の方向の入口側及び出口側で断面矩形状に開口した角筒形状を有する。入口側上側側壁１２及び入口側下側側壁１３は、該筐体１１の入口側側面に沿って上下方向にそれぞれ移動可能で、これらの間に基板Ｗが搬入される入口側開口を形成する。また、出口側上側側壁１４及び出口側下側側壁１５は、該筐体１１の出口側側面に沿って上下方向にそれぞれ移動可能で、これらの間に基板Ｗが搬出される出口側開口を形成する。プロセス室Ｐは、簡略化して示す配管を介してポンプＰ１によりエアが吸引されることで、所望の真空圧を与えることができる。
【０００９】
また、筐体１１の周囲と入口側上側及び下側側壁１２，１３、出口側上側及び下側側壁１４，１５の周囲には、それぞれ蛇腹部材１６，１７が取り付けられており、プロセス室Ｐ内の真空圧が維持される。
【００１０】
入口側上側及び下側側壁１２，１３、出口側上側及び下側側壁１４，１５には、それぞれ互いに対向する対向面に一対の差動排気シール２０，２１が形成されている。図２及び図３に示すように、差動排気シール２０，２１は、これら対向面が３本の溝部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２３ａ，２３ｂ，２３ｃを備えたシール面２２，２３を形成し、溝部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２３ａ，２３ｂ，２３ｃから外部のポンプＰ２、Ｐ３へと連通する排気通路２４，２５を有している。従って、差動排気シール２０，２１はポンプＰ２，Ｐ３によって排気通路２４，２５を介して大気中の空気を吸引して、プロセス室Ｐ内と外部とを密封している。溝部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、直線状の細溝によって形成されており、排気速度のばらつきを抑え、プロセス室Ｐ内での乱気流の発生を防止することができる。また、各溝部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２３ａ，２３ｂ，２３ｃの排気通路２４，２５の途中には、圧力センサ２６、２７がそれぞれ取り付けられており、各溝部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２３ａ，２３ｂ，２３ｃでの圧力を監視している。なお、各溝部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２３ａ，２３ｂ，２３ｃでは、３本の細溝毎に真空ポンプを設け、異なる吸引力に設定してもよい。
【００１１】
各上側側壁１２，１４と各下側側壁１３，１５は、ボールねじ機構からなる側壁駆動機構３０，３１と、それぞれ図示しない案内機構とによって上下方向に駆動される。なお、側壁駆動機構３０，３１としては、本実施形態のようなボールねじ機構による駆動の代わりに、くさび機構を用いて駆動してもよいし、リニアモータによって駆動してもよい。
【００１２】
また、真空チャンバー１０は、このプロセス室Ｐ内を基板Ｗが通過するように所定の方向にガラス基板Ｗを搬送可能な基板搬送機構４０と、入口側開口及び出口側開口の一対の差動排気シール２０，２１に対して所定の方向の上流側に配置され、基板Ｗの上面及び下面との距離をそれぞれ検出可能なギャップセンサ４１，４２と、入口側開口に配置された一対の差動排気シール２０，２１の上流側に配置され、基板Ｗの上面に付着した異物を検知可能な異物検知センサ４３と、を備える。
【００１３】
基板搬送機構４０は、入口側開口の上流側と出口側開口の下流側で、基板Ｗの下面を支持して搬送するローラによって基板Ｗを搬送している。なお、基板搬送機構４０による基板の搬送速度は、一定速度として連続搬送としてもよいし、基板Ｗ全体がプロセス室Ｐ内に収容された位置で一時的に停止するようにしてもよい。また、基板搬送機構４０は、基板Ｗがプロセス室Ｐ内を貫通して搬送されるものであれば公知の構成が適用可能であり、例えば、一定方向のエアを上方に向けて吐出することでエアにより基板を搬送してもよい。
【００１４】
即ち、一対の差動排気シール２０，２１は、入口側開口或いは出口側開口を通過する基板Ｗ、及び基板Ｗと対向するシール面２２，２３との間の隙間をそれぞれ密封する。ここで、基板Ｗと上側及び下側側壁１２，１３，１４，１５の各シール面２２，２３との間の隙間は、シール面２２，２３の溝部の数、大きさ、間隔等に応じて、プロセス室Ｐが所望の真空圧となるように所定の微小隙間Δ１、Δ２に厳密に管理・設定されている。
【００１５】
また、例えば、入口側において、ギャップセンサ４１によって基板Ｗのうねりや、平坦度や板厚の変化が検出された場合には、該隙間を所定の微小隙間Δ１、Δ２に維持するように、上側側壁１２，１４と下側側壁１３，１５を上下方向に移動する。但し、プロセス室Ｐ内の所望の真空圧が基板Ｗの板厚のバラツキを許容するような低真空の場合には、ギャップセンサ４１に応じた隙間調整を行なわなくてもよい。なお、一対の差動排気シール２０，２１間に基板Ｗが配置されていない状態では、対向するシール面２２，２３間の隙間を所定の微小隙間Δ１（Δ２）としてもよいし、互いに当接させて密閉状態としてもよい。
【００１６】
また、異物検知センサ４３が搬送されてきた基板Ｗの上面の異物を検知した場合には、基板搬送機構４０を停止したり、上側側壁１２，１４を上方に退避させたり、図示しないエア吐出機構によって異物を除去してもよい。また、下面に異物が付着するおそれがある場合には、異物検知センサ４３を基板Ｗの下方にも配置して、基板Ｗの下面の異物を検知するようにしてもよい。
【００１７】
さらに、図３に示すように、入口側及び出口側それぞれの一対の差動排気シール２０，２１に対してプロセス室Ｐと反対側には、一対の密封ローラ機構５０，５１が配置されている。各密封ローラ機構５０，５１では、各ローラ５３の軸５３ａがばね５４によって付勢されることで、ローラ５３が側方に弾性的に変位可能であり、基板Ｗの幅方向両側面を案内する。また、各ローラ５３の上下面には、案内カバー５２が取り付けられており、ローラ５３の上下面を密封している。これにより、入口側開口から搬入或いは出口側開口から搬出される基板Ｗは、その側面を一対の密封ローラ機構５０、５１によって支持されるとともに、基板Ｗの側方から大気圧が導入されるのが防止される。また、側方にある一対の密封ローラ機構５０，５１の間隔が基板Ｗより大きい場合には、基板Ｗの側方にダミーガラス６０を取り付けて基板Ｗと共に搬送するようにすれば、基板Ｗの幅が小さくても大気中の空気の導入を防止することができる。
【００１８】
以上説明したように、本実施形態の真空チャンバー１０によれば、プロセス室Ｐ内を基板Ｗが通過するように所定の方向に基板Ｗを搬送可能な基板搬送機構４０と、基板Ｗが通過するプロセス室Ｐの入口側開口と出口側開口に互いに対向して配置され、該開口を通過する基板Ｗ、及び該基板Ｗと対向するシール面２２，２３との間の隙間をそれぞれ密封する一対の差動排気シール２０，２１と、を備える。これにより、基板Ｗの搬入及び搬出の度に大気中の空気が大幅に導入されることが防止され、プロセス室Ｐ内の真空圧を維持したままプロセス室Ｐ内への基板Ｗの搬入及び搬出を行なうことができ、スループットを向上することができる。
【００１９】
以上説明した真空チャンバー１０は、フォトリソグラフィー等により所望のパターンをガラス基板に形成する際に、塗布されたレジストを乾燥する際の真空乾燥装置として使用することができる。
例えば、図４に示すように、一般的なフォトリソグラフィー工程では、ガラス基板を洗浄し（ステップＳ１）、ガラス基板を乾燥させた後（ステップＳ２）、ガラス基板にレジスト液を薄く均一に塗布する（ステップＳ３）。そして、塗布されたレジストを本発明の真空チャンバー１０が適用された真空乾燥装置によって乾燥させ（ステップＳ４）、さらに、低い温度で加熱してプリベーク（ステップＳ５）を行なう。また、露光工程（ステップＳ６）において、レジストに光を照射して、レジストの光化学反応が進んだ後、アルカリ溶液で現像して不要部分を除去し（ステップＳ７）、さらに、ガラス基板を乾燥させてパターンを形成する。
【００２０】
特に、本実施形態の真空チャンバー１０を上記フォトリソグラフィー工程に適用することで、真空乾燥工程Ｓ４で基板を連続的に搬送することが可能となり、前工程のレジスト塗布工程Ｓ３や後工程のプリベーク工程Ｓ５や露光工程Ｓ６との間でガラス基板の受け渡しがスムーズに行なわれる。
【００２１】
また、大型のフラットパネルディスプレイ用パネルを真空乾燥する際に、プロセス室Ｐの入口側開口及び出口側開口を閉じて密封させる必要がないので、プロセス室Ｐをパネルに合わせて大型化する必要がなく、真空チャンバー１０を小型化することができる。
【００２２】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
【００２３】
例えば、図５の変形例に示すように、入口側開口と出口側開口の少なくとも一方において、一対の差動排気シール２０，２１，７０，７１を備えた上側側壁１２，１３，７２，７３が複数配置されてもよい。この場合、ポンプＰ２〜Ｐ５をそれぞれ駆動して、ガラス基板Ｗの通過に応じて対向する上下側壁１２，１３，７２，７３を開閉し、ガラス基板Ｗが対向した状態で所定の隙間Δ１、Δ２を維持するようにすれば、プロセス室Ｐ内の真空圧をより確実に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の真空チャンバーの正面断面図である。
【図２】図１の差動排気シールを拡大して示す断面図である。
【図３】図１の真空チャンバーを入口側及び出口側開口部分に沿って切った位置でワークの上方から見た図である。
【図４】フォトリソグラフィーの工程を説明するためのフロー図である。
【図５】本発明の真空チャンバーの変形例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  真空チャンバー
１１  筐体
１２  上側側壁
１３  下側側壁
２０，２１  差動排気シール
２２，２３  シール面
３０，３１  側壁駆動機構
４０  基板搬送機構
４１，４２  ギャップセンサ
４３  異物検知センサ
Ｐ  プロセス室
【図１】
2010040989.tif 000003
【図２】
2010040989.tif 000004
【図３】
2010040989.tif 000005
【図４】
2010040989.tif 000006
【図５】
2010040989.tif 000007