(57)【要約】【課題】生産ラインにおいて異常停止が発生した場合に生じ得る基板の熱割れが防止でき、これにより装置の稼働率の低下や歩留まりの低下を防止できる薄膜形成装置システムを提供する。【解決手段】薄膜形成システム１は、複数の基板を複数の処理室２〜９に順次経由させるように連続して搬送する搬送機構と、基板搬送の異常停止を検知する異常検知部１６と、搬送機構を制御する制御部１５とを備える。複数の処理室２〜９は、基板を加熱する加熱室３を含む。加熱室３において基板が加熱されている際に異常検知部１６によって加熱室３よりも下流側において基板搬送の異常停止が検知された異常停止検知状態において、制御部１５は、加熱室３内の基板が加熱室外に搬送されるように搬送機構を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産ラインに組み込まれ、複数の処理室を含み、複数の基板が前記複数の処理室を順次経由するように連続して搬送されることで複数の基板のそれぞれに薄膜が形成される薄膜形成装置システムであって、
複数の基板を前記複数の処理室に順次経由させるように連続して搬送する搬送機構と、
前記生産ラインにおける基板搬送の異常停止を検知する異常検知部と、
前記搬送機構を制御する制御部とを備え、
前記複数の処理室は、基板を加熱する加熱室を含み、
前記加熱室において基板が加熱されている際に前記異常検知部によって前記加熱室よりも下流側において基板搬送の異常停止が検知された異常停止検知状態において、前記制御部は、前記加熱室内の基板が前記加熱室外に搬送されるように前記搬送機構を制御する、薄膜形成装置システム。
【請求項２】
前記複数の処理室は、前記加熱室の下流側に隣接して位置する下流側処理室を含み、
前記下流側処理室における基板の有無を検知する第１有無検知部をさらに備え、
前記異常停止検知状態において、前記第１有無検知部が前記下流側処理室内に基板が無いと検知した場合に、前記制御部は、前記加熱室内の基板が前記加熱室から前記下流側処理室に搬送されるように前記搬送機構を制御する、請求項１に記載の薄膜形成装置システム。
【請求項３】
前記複数の処理室は、前記加熱室の上流側に隣接して位置する上流側処理室を含み、
前記上流側処理室における基板の有無を検知する第２有無検知部をさらに備え、
前記異常停止検知状態において、前記第２有無検知部が前記上流側処理室内に基板が無いと検知した場合に、前記制御部は、前記加熱室内の基板が前記加熱室から前記上流側処理室に搬送されるように前記搬送機構を制御する、請求項１に記載の薄膜形成装置システム。
【請求項４】
前記加熱室に隣接して設けられ、基板を収容可能な基板退避室をさらに備え、
前記異常停止検知状態において、前記制御部は、前記加熱室内の基板が前記基板退避室に搬送されるように前記搬送機構を制御する、請求項１に記載の薄膜形成装置システム。
【請求項５】
前記複数の処理室は、前記加熱室の下流側に位置する複数の下流側処理室を含み、
前記複数の下流側処理室のそれぞれにおける基板の有無を検知する第３有無検知部をさらに備え、
前記異常停止検知状態において、前記第３有無検知部が前記複数の下流側処理室の少なくとも１つに基板が無いと検知した場合に、前記制御部は、前記加熱室内の基板が前記加熱室よりも下流側に搬送されるように前記搬送機構を制御する、請求項１に記載の薄膜形成装置システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜形成装置システムに関し、特に生産ラインに組み込まれる薄膜形成装置システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に薄膜を形成する方法として、予め基板を加熱した後に、スパッタリング装置またはプラズマＣＶＤ装置などにより薄膜を形成する方法がある。その薄膜形成方法を開示した先行文献として、特許文献１（特開昭５９−１９９０３６号公報）がある。特許文献１に記載された薄膜形成方法においては、予備加熱室内に対向配置された基板と加熱源とを相対的に移動させながら加熱している。このように加熱することにより、基板温度の均一性を得ている。
【０００３】
基板が搬送ローラなどの搬送装置の上面に載置された状態で加熱室に搬送され、加熱室内において、搬送装置が往復駆動されて均熱処理を行う基板の焼成方法を開示した先行文献として、特許文献２（特開平１０−６７５４１号公報）がある。特許文献２に記載された基板の焼成方法においては、加熱室内の搬送装置と加熱室の後方側の搬送装置とが同期して駆動するように制御されている。
【０００４】
また、基板を各チャンバ間で移動させるための基板搬送機構を備えた多層膜製造装置を開示した先行文献として、特許文献３（特開２００２−３６３７４４号公報）がある。特許文献３に記載された多層膜製造装置においては、スパッタ成膜部を備えた第１，３チャンバの間に、高真空排気機構および基板加熱機構を備えた第２チャンバが設けられている。
【０００５】
第２チャンバにおいて、基板が加熱されるとともに、チャンバ内が高真空排気されることにより、第１チャンバからの残留ガスが減じられている。その後、基板が第３チャンバに搬送されることにより、雰囲気ガスの相互拡散を減じた状態で複数の膜が基板上に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５９−１９９０３６号公報
【特許文献２】特開平１０−６７５４１号公報
【特許文献３】特開２００２−３６３７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１から３に記載の薄膜形成方法においては、基板を搬送装置により加熱室内に搬送し、加熱室内において搬送装置を往復移動させることにより、基板の均熱処理を行っている。
【０００８】
しかしながら、従来の薄膜形成装置システムにおいては、当該薄膜形成装置システムの下流側において装置トラブルによる異常停止が発生し、当該薄膜形成装置システムを停止させる必要が生じた場合には、各処理室内の搬送装置、および、各処理室間において基板を移動させる搬送装置が、一斉に停止されていた。そのため、加熱室内において加熱されていた基板の往復動作も停止し、基板が一定の位置に停止した状態で、加熱室内に待機していた。その結果、基板の加熱源に近い領域が早く加熱されて高温となり、基板面内において熱膨張の異なる領域が局所的に発生することにより、基板が熱割れによって破損する場合があった。
【０００９】
加熱室においては、高温減圧下において基板を加熱するため、加熱室内において基板が破損した場合には、加熱室内の温度が周辺環境と同じ温度になるまで加熱室の内部が冷却された後に大気開放が行なわれ、加熱室内の清掃が行なわれる。また、清掃後には、加熱室の内部が減圧されるとともに所定の温度にまで昇温されるため、薄膜形成装置システムが生産可能な状況に復帰するまでに多大な時間がかかる。このため、加熱室内における基板の破損は、装置稼働率の低下の原因となっていた。さらに、加熱室内において基板が破損した場合には、ガラスの微細な破片が加熱室内に残り、清掃後であっても基板に付着することで歩留まりが低下する場合があった。
【００１０】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、生産ラインにおいて異常停止が発生した場合に生じ得る基板の熱割れが防止でき、これにより装置の稼働率の低下や歩留まりの低下を防止できる薄膜形成装置システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に基づく薄膜形成装置システムは、生産ラインに組み込まれ、複数の処理室を含み、複数の基板が上記複数の処理室を順次経由するように連続して搬送されることで複数の基板のそれぞれに薄膜が形成されるものである。上記本発明に基づく薄膜形成システムは、複数の基板を上記複数の処理室に順次経由させるように連続して搬送する搬送機構と、上記生産ラインにおける基板搬送の異常停止を検知する異常検知部と、上記搬送機構を制御する制御部とを備える。上記複数の処理室は、基板を加熱する加熱室を含む。上記加熱室において基板が加熱されている際に上記異常検知部によって上記加熱室よりも下流側において基板搬送の異常停止が検知された異常停止検知状態において、上記制御部は、上記加熱室内の基板が上記加熱室外に搬送されるように上記搬送機構を制御する。
【００１２】
上記本発明に基づく薄膜形成装置システムにあっては、上記複数の処理室が、上記加熱室の下流側に隣接して位置する下流側処理室を含むことが好ましい。その場合には、上記本発明に基づく薄膜形成装置システムが、上記下流側処理室における基板の有無を検知する第１有無検知部をさらに備えることが好ましく、上記異常停止検知状態において、上記第１有無検知部が上記下流側処理室内に基板が無いと検知した場合に、上記制御部が、上記加熱室内の基板が上記加熱室から上記下流側処理室に搬送されるように上記搬送機構を制御することが好ましい。
【００１３】
上記本発明に基づく薄膜形成装置システムにあっては、上記複数の処理室が、上記加熱室の上流側に隣接して位置する上流側処理室を含むことが好ましい。その場合には、上記本発明に基づく薄膜形成装置システムが、上記上流側処理室における基板の有無を検知する第２有無検知部をさらに備えることが好ましく、上記異常停止検知状態において、上記第２有無検知部が上記上流側処理室内に基板が無いと検知した場合に、上記制御部が、上記加熱室内の基板が上記加熱室から上記上流側処理室に搬送されるように上記搬送機構を制御することが好ましい。
【００１４】
上記本発明に基づく薄膜形成装置システムは、上記加熱室に隣接して設けられ、基板を収容可能な基板退避室をさらに備えることが好ましい。その場合には、上記異常停止検知状態において、上記制御部が、上記加熱室内の基板が上記基板退避室に搬送されるように上記搬送機構を制御することが好ましい。
【００１５】
上記本発明に基づく薄膜形成装置システムにあっては、上記複数の処理室が、上記加熱室の下流側に位置する複数の下流側処理室を含むことが好ましい。その場合には、上記本発明に基づく上記薄膜形成装置システムが、上記複数の下流側処理室のそれぞれにおける基板の有無を検知する第３有無検知部をさらに備えることが好ましく、上記異常停止検知状態において、上記第３有無検知部が上記複数の下流側処理室の少なくとも１つに基板が無いと検知した場合に、上記制御部が、上記加熱室内の基板が上記加熱室よりも下流側に搬送されるように上記搬送機構を制御することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、生産ラインにおいて異常停止が発生した場合に生じ得る基板の熱割れが防止でき、これにより装置の稼働率の低下や歩留まりの低下を防止できる薄膜形成装置システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る薄膜形成装置システムの構成を示す模式平面図である。
【図２】図１に示す薄膜形成装置システムの構成を示す模式断面図である。
【図３】図１に示す薄膜形成装置システムの加熱室内にて基板が処理される状態を示す模式平面図である。
【図４】図１に示す薄膜形成装置システムの加熱室よりも下流側において異常停止が発生した場合に、制御部が搬送機構を制御する第１制御方法について説明するための模式断面図である。
【図５】図１に示す薄膜形成装置システムの加熱室の下流側において異常停止が発生した場合に、制御部が搬送機構を制御する第２制御方法について説明するための模式断面図である。
【図６】図１に示す薄膜形成装置システムの加熱室の下流側において異常停止が発生した場合に、制御部が搬送機構を制御する第３制御方法について説明するための模式断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る薄膜形成装置システムの構成を示す模式平面図である。
【図８】図７に示す薄膜形成装置システムにおける加熱室および基板退避室のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１９】
以下に示す実施の形態１および２に係る薄膜形成装置システムにおいては、基板に薄膜を形成する薄膜形成室として、スパッタリング装置を備えたＺｎＯスパッタ室およびＡｇスパッタ室を示しているが、薄膜を形成する装置としてはスパッタリング装置に限られず、たとえば、プラズマＣＶＤ装置または蒸着装置であってもよい。
【００２０】
また、以下に示す実施の形態１および２においては、薄膜太陽電池の透明電極および裏面電極を形成する場合について説明するが、本発明は上記の場合に限られず、薄膜を形成する製造工程並びに生産ライン全般に適用可能である。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る薄膜形成装置システムの構成を示す模式平面図である。図２は、図１に示す薄膜形成装置システムの構成を示す模式断面図である。図１および図２を参照して、薄膜形成装置システム１の構成について説明する。
【００２２】
図１および図２に示すように、本実施の形態に係る薄膜形成装置システム１は、生産ラインに組み込まれており、複数の処理室２〜９を含み、複数の基板が複数の処理室２〜９を順次経由するように連続して搬送されることで複数の基板のそれぞれに薄膜を形成する。複数の処理室２〜９には、基板を加熱する加熱室３と、加熱室３よりも上流側に位置する上流側処理室と、加熱室３よりも下流側に位置する下流側処理室とが含まれる。
【００２３】
加熱室３の上流側には、上流側処理室としての仕込み室２が隣接して設けられている。また、加熱室３の下流側には、複数の下流側処理室としてのＺｎＯスパッタ室４、ガス分離室５、Ａｇスパッタ室６、バッファ室７、冷却室８および取り出し室９がこの順で設けられており、特にこのうちのＺｎＯスパッタ室４が、加熱室３の下流側に隣接して設けられている。
【００２４】
また、薄膜形成装置システム１は、複数の基板をこれら処理室２〜９に順次経由させるように搬送する搬送機構と、当該搬送機構および処理室２〜９を制御する制御部１５と、処理室２〜９内における基板の有無を検知する基板検知部１４Ａ〜１４Ｈと、生産ラインにおける基板搬送の異常停止を検知する異常検知部１６とを備えている。搬送機構は、複数の搬送装置１２Ａ〜１２Ｈにて構成されている。
【００２５】
ここで、基板検知部１４Ａ〜１４Ｈは、第１有無検知部としての基板検知部１４Ｃと、第２有無検知部としての基板検知部１４Ａと、第３有無検知部としての基板検知部１４Ｃ〜１４Ｈとを含んでおり、基板検知部１４Ｃは、第１有無検知部に該当するとともに第３有無検知部にも該当する。
【００２６】
以下、図１および図２を参照して、１枚の基板に着目し、生産ラインに異常が発生しない状態において、通常通りに当該基板が複数の処理室２〜９のそれぞれで処理される状況について説明する。
【００２７】
まず、ゲートバルブ１１Ａが開放され、基板が、薄膜形成装置システム１の上流に位置する装置から図中矢印方向に搬送されて仕込み室２に投入される。基板が仕込み室２に搬送された後、仕込み室２の入口側のゲートバルブ１１Ａが閉鎖される。この状態で、仕込み室２に接続されたポンプ１０Ａが起動され、仕込み室２の内部が減圧される。仕込み室２の内部が加熱室３と同等の真空度にまで到達した後、加熱室３側のゲートバルブ１１Ｂが開放され、基板は搬送装置１２Ａによって加熱室３に搬送される。基板が加熱室３に搬送された後、ゲートバルブ１１Ｂが閉鎖される。
【００２８】
加熱室３の内部は、ポンプ１０Ｂによって所定の真空度になるように減圧されている。加熱室３の内部には、基板を加熱する複数の加熱源２０を含む加熱装置が基板と対向するように配置されている。また、加熱室３の内部には、加熱装置と基板とを相対的に移動させることができる搬送装置１２Ｂが配置されている。基板は、加熱室３に搬送された後、加熱装置により製造条件として示された目標温度にまで加熱される。加熱中は、搬送装置１２Ｂにより基板を往復動作させる。これにより、加熱装置に対して基板が相対的に移動することで、基板の面内温度が略一様になるように加熱できる。
【００２９】
加熱装置の設定温度は、基板の製造条件として示された目標温度以上に設定される。たとえば、基板を１００℃を目標として加熱する場合、加熱装置の設定温度は１００℃以上５００℃以下の温度に設定される。加熱装置の設定温度を目標温度に対してより高く設定するほど、基板を目標温度まで加熱するために必要な時間を短縮することができる。上記は加熱装置の設定温度が固定の場合であるが、図示しない温度測定装置にて基板温度を随時モニタリングし、測定した基板温度に応じて、加熱装置の設定温度を随時可変させてもよい。
【００３０】
基板の加熱が終了した後、ゲートバルブ１１Ｃが開放され、基板は搬送装置１２ＢによりＺｎＯスパッタ室４に搬送される。基板がＺｎＯスパッタ室４に搬送された後、ゲートバルブ１１Ｃが閉鎖される。ＺｎＯスパッタ室４内において、基板の上面にＺｎＯ透明導電層が積層される。本実施の形態においては、透明導電層をＺｎＯにより形成したが、別途ＳｎＯ２またはＩＴＯにより形成してもよい。
【００３１】
ＺｎＯ積層後の基板は、搬送装置１２Ｃによりガス分離室５に搬送される。ガス分離室５は、ＺｎＯスパッタ室４からＡｇスパッタ室６に酸素ガスが流入しないようにするための雰囲気分離室である。ガス分離室５の内部は、ガス分離室５に接続されたポンプ１０Ｄにより減圧されており、酸素ガスの流入を防止している。
【００３２】
基板は、ガス分離室５から搬送装置１２ＤによりＡｇスパッタ室６に搬送される。Ａｇスパッタ室６内において、基板の表面にＡｇ金属層が形成されて裏面電極が設けられる。本実施の形態においては、金属層の材料としてＡｇを用いたが、たとえば、別途、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ等の金属材料を用いてもよい。
【００３３】
裏面電極が形成された基板は、搬送装置１２Ｅによりバッファ室７に搬送される。ＺｎＯスパッタ室４からバッファ室７までの処理室が、膜形成室に含まれる。バッファ室７内にて所定の時間が経過した後、ゲートバルブ１１Ｇが開放され、バッファ室７に待機している基板は、搬送装置１２Ｆにより冷却室８に搬送される。基板が冷却室８に搬送された後、バッファ室７側のゲートバルブ１１Ｇが閉鎖される。
【００３４】
冷却室８の内部には、基板を冷却する冷却装置が基板と対向するように配置されている。冷却中は、搬送装置１２Ｇにより基板を往復動作させる。これにより、冷却装置に対して基板が相対的に移動することで、基板の面内温度を略一様になるように保ちつつ冷却することができる。また、冷却室８の内部は、ポンプ１０Ｇによって所定の真空度になるように減圧されている。
【００３５】
冷却は、基板を搬出しても安全性または品質に問題のないと認識できる、予め設定された搬出可能温度になるまで行われる。たとえば、冷却中の基板温度を図示しない温度測定装置にて随時モニタリングし、搬出可能温度として予め設定した９０℃以下に冷却された時点で基板を搬出するように制御する。もしくは、各製造条件において、搬出可能温度に到達する冷却時間を事前に実験などを行って予め導き出しておき、処理する基板の製造条件に応じて、上記実験結果から導出された各冷却時間を適宜選択してもよい。この場合、基板温度をモニタリングする必要はない。
【００３６】
基板の冷却が終了した後、ゲートバルブ１１Ｈが開放され、基板は搬送装置１２Ｇにより取り出し室９に搬送される。取り出し室９の内部は、ポンプ１０Ｈによって冷却室８の内部と同等の真空度になるように減圧されている。基板が取り出し室９に搬送された後、ゲートバルブ１１Ｈが閉鎖される。その後、取り出し室９の内部は、大気またはＮ２などの不活性ガスによるパージによって真空圧から大気圧に至る。取り出し室９の内部が大気圧になった後、搬出側のゲートバルブ１１Ｉを開放し、基板が搬送装置１２Ｈにより装置外に搬出されて処理完了となる。
【００３７】
ここで、仕込み室２に投入される基板としては、たとえば、当該基板の主表面上にＩＴＯ、ＺｎＯなどの透明導電膜によって構成される表面側電極と、非晶質シリコン系半導体、微結晶シリコン系半導体等によって構成される光電変換層とがこの順で積層された基板が用いられる。そして、順次各処理室２〜９で処理され、光電変換層上に、ＺｎＯ、ＳｎＯ２またはＩＴＯなどの透明導電膜によって構成される透明導電層と、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ等の金属材料から構成される裏面電極がこの順で積層された状態で基板が取り出し室９から取り出される。
【００３８】
搬送装置１２Ａ〜１２Ｈとしては、ベルト方式の基板搬送コンベアや、ローラ搬送装置、エア浮上搬送装置、基板搬送ロボット等を用いることができる。また、搬送装置１２Ａ〜１２Ｈが処理室２〜９内に配置されている必要はなく、搬送装置１２Ａ〜１２Ｈが基板を搬送する基板搬送ロボットで構成されている場合には、基板搬送ロボットが処理室間に配置されていてもよい。このような場合には、処理室２〜９内に搬送装置ではなく基板を載置する載置台が設けられており、搬送ロボットが処理室の載置台から基板を取り出し、次の処理室の載置台に基板を載置するような構成とすることができる。また、搬送装置１２Ａ〜１２Ｈとして、上述の各種の搬送装置が混在した状態で配置されていてもよい。
【００３９】
基板検知部１４Ａ〜１４Ｈは、上述したように、加熱室３よりも上流側に設けられた第２有無検知部としての基板検知部１４Ａと、加熱室３よりも下流側に設けられた第３有無検知部としての１４Ｃ〜１４Ｈと、加熱室３に設けられた基板検知部１４Ｂによって構成されている。具体的には、仕込み室２に基板検知部１４Ａが、加熱室３に基板検知部１４Ｂが、ＺｎＯスパッタ室４に基板検知部１４Ｃが、ガス分離室５に基板検知部１４Ｄが、Ａｇスパッタ室６に基板検知部１４Ｅが、バッファ室７に基板検知部１４Ｆが、冷却室８に基板検知部１４Ｇが、取り出し室９に基板検知部１４Ｈが設けられている。基板検知部１４Ａ〜１４Ｈとしては、たとえば、光センサ、荷重センサ等を採用することができる。
【００４０】
また、基板検知部１４Ａ〜１４Ｈ、搬送装置１２Ａ〜１２Ｈおよび異常検知部１６は、薄膜形成装置システム１を制御する制御部１５にそれぞれ接続されている。
【００４１】
各基板検知部１４Ａ〜１４Ｈは、各処理室２〜９における基板の有無についての検知信号を制御部１５に入力する。制御部１５は、当該検知信号に基づいて、処理室で基板が処理されている最中に後続の基板（当該処理室より上流側に位置する基板）が当該処理室に搬送されないように、搬送装置１２Ａ〜１２Ｈの動作を制御している。上記のように基板が各処理室２〜９で順次処理され、複数の基板が各処理室２〜９において同時並行的に処理されることにより、薄膜形成装置システム１のスループットを短縮することができる。
【００４２】
異常検知部１６は、本実施の形態に係る薄膜形成装置システム１が組み込まれた生産ラインのうち、特に加熱室３よりも下流側における部分で発生した基板搬送の異常停止を検知し、異常停止検知信号を制御部１５に入力する。異常検知部１６から異検知信号が制御部１５に入力された場合において、制御部１５は、基板検知部１４Ａ〜１４Ｈからの検知信号に基づいて各処理室２〜９内における基板の有無を判断し、予め設定された動作処理に従い、処理室２〜９および搬送装置１２Ａ〜１２Ｈを制御する。その詳細については後述する。
【００４３】
なお、基板検知部１４Ａ〜１４Ｈが、それぞれ処理室２〜９に設けられている場合を例示して説明したが、制御部１５に基板の有無を検知するプログラムが組み込まれており、各処理室２〜９において所定の処理を行なうときに、制御部１５が当該処理室２〜９内のそれぞれにおいて基板の有無を認識するような構成であってもよい。
【００４４】
たとえば、上流側にゲートバルブが備えられた処理室においては、当該プログラムによって、当該ゲートバルブを開放して基板が当該処理室に搬送された後であって当該ゲートバルブが閉じられたタイミングにおいて、当該処理室に基板が有ると制御部１５が認識してもよく、上流側にゲートバルブが備えられていない処理室においては、当該プログラムによって、当該処理室に備えられた搬送装置が基板を受け取った後であって当該搬送装置が停止したタイミングや、所定の処理が開始されたタイミングにおいて、当該処理室に基板が有ると制御部１５が認識してもよい。
【００４５】
また、下流側にゲートバルブが備えられた処理室においては、当該プログラムによって、ゲートバルブを開放して基板が下流側の処理室または次の工程に搬送された後であって当該ゲートバルブが閉じられたタイミングにおいて、当該処理室に基板が無いと制御部１５が認識してもよく、下流側にゲートバルブが備えられていない処理室においては、当該プログラムによって、当該処理室に備えられた搬送装置が基板を送り出された後であって当該搬送装置が停止したタイミングや、所定の処理が終了されたタイミングにおいて、当該処理室に基板が無いと制御部１５が認識してもよい。
【００４６】
図３は、図１に示す薄膜形成装置システムの加熱室内にて基板が処理される状態を示す模式平面図である。図３を参照して、薄膜形成装置システム１の加熱室３にて基板１３Ｂが処理される状態について説明する。
【００４７】
図３に示すように、基板１３Ｂは、搬送装置１２Ｂの上面に載置された状態で、加熱室３に搬送される。搬送装置１２Ｂの下方に、加熱装置に含まれる複数の加熱源２０が基板１３Ｂに対向して並べて配置されている。
【００４８】
加熱源２０としては、電熱線、セラミックヒータまたは石英加熱管などを用いることができる。また、各加熱源２０を加熱室３内にそれぞれ別個で並べて設置する構成のほか、金属などのプレート間に加熱源を挟みこんで一体の平板状発熱体としたプレートヒータなどを用いてもよい。
【００４９】
加熱室３に搬送された基板１３Ｂは、加熱源２０により加熱される。基板１３Ｂの平面内において、加熱源２０に近い位置ほど、より早く高温に加熱されるため、基板１３Ｂと配列された加熱源２０との相対的位置が一定の場合、基板１３Ｂの面内温度にムラが発生する。
【００５０】
基板面内温度のムラを低減するため、加熱中に搬送装置１２Ｂを往復駆動４０し、基板１３Ｂと加熱源２０との相対的位置を変化させることで、基板１３Ｂを略均一に保ちつつ加熱できる（均熱処理）。これにより、基板１３Ｂの面内における温度分布が略一様に保たれ、局所的な熱膨張の違いから発生する基板１３Ｂの破損を防止することができる。
【００５１】
しかしながら、加熱室３よりも下流側において発生した薄膜形成装置システム１における処理室４〜９のトラブルや、薄膜形成装置システム１よりも下流側に設けられる生産ラインにおける各種装置のトラブルによって、薄膜形成装置システム１が停止した状況下においては、長時間に亘り基板１３Ｂが加熱室３内に滞留することがあり、搬送装置１２Ｂを往復駆動４０させるだけでは、基板１３Ｂの破損を防止できない場合がある。具体的には、加熱室３内に長時間滞留した基板１３Ｂは、加熱源２０によって過度に加熱されることにより、基板１３Ｂの内部に基板１３Ｂの破断応力を超える熱応力が発生し、これにより基板１３Ｂが破損する。
【００５２】
このような熱応力による基板１３Ｂの破損は、制御部１５が基板１３Ｂを加熱室３から加熱室３外に退避させることにより防止することができる。以下、加熱室３において基板１３Ｂが処理されている際に異常検知部１６が加熱室３よりも下流側における基板搬送の異常停止を検知した異常停止検知状態において、加熱室３内での基板１３Ｂの割れを防止するために、制御部１５が各処理室および搬送機構を制御する方法について説明する。
【００５３】
図４は、図１に示す薄膜形成装置システムの加熱室３よりも下流側において異常停止が発生した場合に、制御部が搬送機構を制御する第１制御方法について説明するための模式断面図である。図４を参照して、薄膜形成装置システム１の加熱室３の下流側において異常停止が発生した場合に、制御部１５が搬送機構を制御する第１制御方法について説明する。第１制御方法は、上述した如くの異常停止が発生した場合に、加熱室３内に位置する基板１３ＢをＺｎＯスパッタ室４に移動させる制御方法である。
【００５４】
図４に示す状態においては、加熱室３において基板１３Ｂが加熱されている。このような状態において、薄膜形成装置システム１の加熱室３よりも下流側において異常停止が発生した場合には、まず、異常検知部１６によって異常停止が検知され、これに伴って異常停止検知信号が制御部１５に入力される。異常停止検知信号が入力された制御部１５は、基板検知部１４Ｃからの検知信号に基づいてＺｎＯスパッタ室４内の基板の有無を認識する。なお、その際、ＺｎＯスパッタ室４以外の処理室において基板が処理されていてもよく、図４に示す状態においては、バッファ室７においても基板１３Ｆが処理されている。
【００５５】
図４に示す状態においては、ＺｎＯスパッタ室４において基板が処理されていないため、制御部１５には、基板検知部１４ＣからＺｎＯスパッタ室４に基板が無いこと示す検知信号が入力される。当該検知信号の入力に基づき、制御部１５は、ＺｎＯスパッタ室４内には基板が無いと認識する。このように制御部１５がＺｎＯスパッタ室４内には基板が無いと認識した場合には、制御部１５は、ゲートバルブ１１Ｃを開放し、加熱室３において加熱されていた基板１３ＢがＺｎＯスパッタ室４に搬送されるように搬送装置１２Ｂを制御する（図中矢印Ａ参照）。
【００５６】
基板１３Ｂが搬送装置１２Ｂにより加熱室３の下流側に隣接するＺｎＯスパッタ室４に搬送された後には、ゲートバルブ１１Ｃが閉鎖されるとともに搬送装置１２Ｂが停止される。また、搬送装置１２Ｂが停止した状態においては、制御部１５は、ゲートバルブ１１Ｂが開放されず、搬送装置１２Ａが駆動されないように制御する。すなわち、制御部１５は、加熱室３の上流側から基板が加熱室３に搬送されないように搬送装置１２Ａを制御する。なお、基板１３Ｂは、ＺｎＯスパッタ室４よりもさらに下流側の処理室に搬送されてもよい。
【００５７】
以上のように、異常検知停止状態において制御部１５が第１制御方法に基づいて搬送機構を制御することにより、生産ラインにおけるトラブル発生時に基板１３Ｂが加熱室３内に取り残されることを防止することができる。これにより、加熱室３内で基板１３Ｂが過剰に加熱されることがなくなり、熱応力による基板１３Ｂの破損を防止することができる。
【００５８】
また、上述したように、異常停止検知状態において加熱室３の上流側から基板が加熱室３に搬送されないように搬送装置１２Ａを制御すれば、異常停止検知状態において加熱室３にさらに基板が投入されることもなくなる。
【００５９】
なお、薄膜形成装置システム１の加熱室３の下流側において異常停止の原因が取り除かれた場合には、生産ラインの復帰を示す異常停止解除信号が異常検知部１６を介して制御部１５に入力される。当該異常停止解除信号に基づき、制御部１５は、搬送装置１２Ｃ〜１２Ｇを駆動してＺｎＯスパッタ室４内に残された基板１３Ｂを取り出し室９に搬送する。そして、搬送装置１２Ｈを用いて基板１３Ｂが取り出し室９から取り出された後には、制御部１５は、通常通りに処理が行なわれるように、処理室２〜９および搬送装置１２Ａ〜１２Ｈを制御する。
【００６０】
図５は、図１に示す薄膜形成装置システムの加熱室よりも下流側において異常停止が発生した場合に、制御部が搬送機構を制御する第２制御方法について説明するための模式断面図である。図５を参照して、薄膜形成装置システム１の加熱室３の下流側おいて異常停止が発生した場合に、制御部１５が搬送機構を制御する第２制御方法について説明する。第２制御方法は、上述した如くの異常停止が発生した場合に、加熱室３内に位置する基板１３Ｂを仕込み室２に移動させる制御方法である。
【００６１】
図５に示す状態においては、加熱室３において基板１３Ｂが加熱されている。このような状態において、薄膜形成装置システム１の加熱室３よりも下流側で異常停止が発生した場合には、まず、異常検知部１６によって異常停止が検知され、これに伴って異常停止検知信号が制御部１５に入力される。異常停止検知信号が入力された制御部１５は、基板検知部１４Ａからの検知信号に基づいて仕込み室２内の基板の有無を認識する。なお、その際、仕込み室２以外の処理室において基板が処理されていてもよく、図５に示す状態においては、ＺｎＯスパッタ室４においても基板１３Ｃが処理されている。
【００６２】
図５に示す状態においては、仕込み室２において基板が処理されていないため、制御部１５には、基板検知部１４Ａから仕込み室２に基板が無いこと示す検知信号が入力される。当該検知信号の入力に基づき、制御部１５は、仕込み室２内に基板が無いと認識する。このように制御部１５が仕込み室２内には基板が無いと認識した場合には、制御部１５は、ゲートバルブ１１Ｂを開放し、加熱室３において加熱されていた基板１３Ｂが仕込み室２に搬送されるように搬送装置１２Ｂを制御する（図中矢印Ｂ参照）。
【００６３】
基板１３Ｂが搬送装置１２Ｂによりに加熱室３の上流側に隣接する仕込み室２に搬送された後には、ゲートバルブ１１Ｂが閉鎖されるとともに搬送装置１２Ｂが停止される。また、搬送装置１２Ｂが停止した状態においては、制御部１５は、ゲートバルブ１１Ｂが開放されず、搬送装置１２Ａが駆動されないように制御する。すなわち、制御部１５は、加熱室３から搬送された基板１３Ｂが再度加熱室３に搬送されないように搬送装置１２Ａを制御する。
【００６４】
以上のように、異常検知停止状態において制御部１５が第２制御方法に基づいて搬送機構を制御することにより、生産ラインにおけるトラブル発生時に基板１３Ｂが加熱室３内に取り残されることを防止することができる。これにより、加熱室３内で基板１３Ｂが過剰に加熱されることがなくなり、熱応力による基板１３Ｂの破損を防止することができる。
【００６５】
また、上述したように、異常停止検知状態において加熱室３の上流側から基板が加熱室３に搬送されないように搬送装置１２Ａを制御すれば、異常停止検知状態において加熱室３に再度基板１３Ｂが投入されることもなくなる。
【００６６】
なお、薄膜形成装置システム１の加熱室３の下流側において異常停止の原因が取り除かれた場合には、生産ラインの復帰を示す異常停止解除信号が異常検知部１６を介して制御部１５に入力される。当該異常停止解除信号に基づき、制御部１５は、搬送装置１２Ａ〜１２Ｇを駆動して仕込み室２内に残された基板１３Ｂを取り出し室９に搬送する。そして、搬送装置１２Ｈを用いて基板１３Ｂが取り出し室９から取り出された後には、制御部１５は、通常通りに処理が行なわれるように、処理室２〜９および搬送装置１２Ａ〜１２Ｈを制御する。なお、基板１３Ｂは、ゲートバルブ１１Ａを開放させ、搬送装置１２Ａを通常の搬送の動作と逆方向に駆動させることにより、仕込み室２内から取り除いてもよい。
【００６７】
図６は、図１に示す薄膜形成装置システムの加熱室よりも下流側において異常停止が発生した場合に、制御部が搬送機構を制御する第３制御方法について説明するための模式断面図である。図６を参照して、薄膜形成装置システム１の加熱室３よりも下流側において異常停止が発生した場合に、制御部１５が搬送機構を制御する第３制御方法について説明する。第３制御方法は、上述した第１制御方法と同様に、上述した如くの異常停止が発生した場合に、加熱室３内に位置する基板１３ＢをＺｎＯスパッタ室４に移動させる制御方法であるが、当該異常停止が発生した場合に、特にＺｎＯスパッタ室４内に基板１３Ｃが位置している場合の制御方法である。
【００６８】
図６に示す状態においては、加熱室３において基板１３Ｂが加熱されており、ＺｎＯスパッタ室４においても基板１３Ｃが処理されている。このような状態において、薄膜形成装置システム１の加熱室３より下流側において異常停止が発生した場合には、まず、異常検知部１６によって異常停止が検知され、これに伴って異常停止検知信号が制御部１５に入力される。異常停止検知信号が入力された制御部１５は、基板検知部１４Ｃからの検知信号に基づいてＺｎＯスパッタ室４内の基板の有無を認識する。なお、その際、ＺｎＯスパッタ室４以外の処理室において基板が処理されていてもよく、図６に示す状態においては、仕込み室２、冷却室８および取り出し室９においても基板１３Ａ，１３Ｇ，１３Ｈが処理されている。
【００６９】
図６に示す状態においては、ガス分離室５、Ａｇスパッタ室６およびバッファ室７において基板が処理されていないため、制御部１５には、基板検知部１４Ｄ，１４Ｅ，１４Ｆからガス分離室５、Ａｇスパッタ室６およびバッファ室７のそれぞれに基板が無いこと示す検知信号が入力される。当該検知信号の入力に基づき、制御部１５は、ガス分離室５、Ａｇスパッタ室６およびバッファ室７内に基板が無いことを認識する。このように制御部１５が認識した場合には、制御部１５は、基板１３Ｃがガス分離室５に搬送されるように搬送装置１２Ｃを制御し（図中矢印Ｃ参照）、その後、ゲートバルブ１１Ｃを開放し、加熱室３において加熱されていた基板１３ＢがＺｎＯスパッタ室４に搬送されるように搬送装置１２Ｂを制御する（図中矢印Ｄ参照）。
【００７０】
基板１３Ｂが搬送装置１２Ｂにより加熱室３の下流側に隣接するＺｎＯスパッタ室４に搬送された後には、ゲートバルブ１１Ｃが閉鎖されるとともに搬送装置１２Ｂが停止される。また、搬送装置１２Ｂが停止した状態においては、制御部１５は、ゲートバルブ１１Ｂが開放されず、搬送装置１２Ａが駆動されないように制御する。すなわち、制御部１５は、加熱室３の上流側から基板が加熱室３に搬送されないように搬送装置１２Ａを制御する。
【００７１】
なお、基板１３Ｂは、ＺｎＯスパッタ室４よりもさらに下流側の処理室に搬送されてもよい。その場合には、加熱室３よりも下流側に位置する処理室において下流側から順に基板が収容されることとなるように基板が順次詰めて配置されるようにしてもよい。すなわち、図６に示す例では、たとえば、基板１３Ｈおよび基板１３Ｇが取り出し室９および冷却室８内に滞留した状態で、基板１３Ｃがバッファ室７に搬送され、基板１３ＢがＡｇスパッタ室６に搬送されることとしてもよい。
【００７２】
以上のように、異常検知停止状態において制御部１５が第３制御方法に基づいて搬送機構を制御することにより、生産ラインにおけるトラブル発生時に基板１３Ｂが加熱室３内に取り残されることを防止することができる。これにより、加熱室３内で基板１３Ｂが過剰に加熱されることがなくなり、熱応力による基板１３Ｂの破損を防止することができる。
【００７３】
また、上述したように、異常停止検知状態において加熱室３の上流側から基板が加熱室３に搬送されないように搬送装置１２Ａを制御すれば、異常停止検知状態において加熱室３にさらに基板が投入されることもなくなる。
【００７４】
なお、薄膜形成装置システム１の加熱室３の下流側において異常停止の原因が取り除かれた場合には、生産ラインの復帰を示す異常停止解除信号が異常検知部１６を介して制御部１５に入力される。当該異常停止解除信号に基づき、制御部１５は、搬送装置１２Ｃ〜１２Ｇを駆動してＺｎＯスパッタ室４内に残された基板１３Ｂを取り出し室９に搬送する。そして、搬送装置１２Ｈを用いて基板１３Ｂが取り出し室９から取り出された後には、制御部１５は、通常通りに処理が行なわれるように、処理室２〜９および搬送装置１２Ａ〜１２Ｈを制御する。
【００７５】
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２に係る薄膜形成装置システムの構成を示す模式平面図である。図８は、図７に示す薄膜形成装置システムにおける加熱室および基板退避室のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った模式断面図である。図８においては、紙面垂直手前方向が通常時の運転における基板の搬送方向となる。図７および図８を参照して、実施の形態２に係る薄膜形成装置システム１Ａについて説明する。
【００７６】
図７および図８に示すように、本実施の形態に係る薄膜形成装置システム１Ａは、実施の形態１に係る薄膜形成装置システム１と比較した場合に、加熱室３に対して通常時の搬送方向と直交する方向の一方側に基板を収容可能な基板退避室１７が設けられており、加熱室３から基板退避室１７に基板を搬送できるように構成されている点において相違する。
【００７７】
具体的には、本実施の形態に係る薄膜形成装置システム１Ａの搬送装置１２Ｂは、通常時の基板の搬送方向に基板を搬送する第１搬送装置と、基板退避室１７に向けて（通常時の搬送方向と直交する方向）基板を搬送する第２搬送装置とを有する。第１搬送装置および第２搬送装置は、搬送機構の一部として構成されており、たとえばローラ搬送装置により構成される。このように第１搬送装置と第２搬送装置がローラー搬送装置で構成されている場合には、第２搬送装置が第１搬送装置の下部に設けられており、異常停止が検知された状態において、第２搬送装置が、基板が第１搬送装置に対して上方に位置するように上下方向に相対的に移動した後に基板退避室１７に向けて基板を搬送する。なお、搬送装置１２Ｂがベルト方式の基板搬送コンベアで構成されている場合には、搬送装置１２Ｂが基板退避室１７に向かって回転するように構成されていてもよい。
【００７８】
また、本実施の形態に係る薄膜形成装置システム１Ａは、基板を載置するための載置台１２Ｊと基板検知部１４Ｊとを基板退避室１７に備える。載置台１２Ｊとしては、たとえばベルト方式の基板搬送コンベアや、ローラ搬送装置またはエア浮上搬送装置等の搬送装置や平板状部材を用いることができる。基板検知部１４Ｊとしては、光センサや荷重センサを用いることができる。
【００７９】
本実施の形態に係る薄膜形成装置システム１Ａの通常時における基板の処理方法は、実施の形態１に係る薄膜形成装置システム１とほぼ同様であるが、薄膜形成装置システム１Ａの加熱室３よりも下流側において基板搬送の異常停止が発生した場合における基板搬送機構の制御方法が、実施の形態１に係る薄膜形成装置システム１と比較して相違する。以下、異常停止が発生した場合に、制御部１５が搬送機構を制御する第４制御方法について説明する。第４制御方法は、異常停止が発生した場合に、加熱室３内に位置する基板１３Ｂを加熱室３に隣接する基板退避室１７に移動させる制御方法である。
【００８０】
図８に示す状態においては、加熱室３において基板１３Ｂが加熱されている。このような状態において、薄膜形成装置システム１Ａの加熱室３よりも下流側において異常停止が発生した場合には、まず、異常検知部１６によって異常停止が検知され、これに伴って異常停止検知信号が制御部１５に入力される。異常停止検知信号が入力された制御部１５は、基板検知部１４Ｊからの検知信号に基づいて基板退避室１７内の基板の有無を認識する。なお、その際、加熱室３以外の処理室において基板が処理されていてもよい。
【００８１】
図８に示す状態においては、基板退避室１７には基板が無いため、制御部１５には、基板検知部１４Ｊから基板退避室１７に基板が無いことを示す検知信号が入力される。当該検知信号の入力に基づき、制御部１５は、基板退避室１７に基板が無いと認識する。このように制御部１５が基板退避室に基板が無いと認識した場合には、制御部１５は、ゲートバルブ１１Ｊを開放し、加熱室３において加熱されていた基板１３Ｂが基板退避室１７に搬送されるように搬送装置１２Ｂを制御する。
【００８２】
基板１３Ｂが搬送装置１２Ｂによりに基板退避室１７に搬送された後には、搬送装置１２Ｂは、所定の位置（通常運転時の位置）に移動された後に停止される。また、搬送装置１２Ｂが停止した状態においては、制御部１５は、ゲートバルブ１１Ｂが開放されず、搬送装置１２Ａが駆動されないように搬送装置１２Ａを制御する。
【００８３】
以上のように、異常検知停止状態において制御部１５が第４制御法に基づいて搬送機構を制御することにより、生産ラインにおけるトラブル発生時に基板１３Ｂが加熱室３内に取り残されることを防止することができる。これにより、加熱室３内で基板１３Ｂが過剰に加熱されることがなくなり、熱応力による基板１３Ｂの破損を防止することができる。
【００８４】
また、上述したように、異常停止検知状態において加熱室３の上流側から基板が加熱室３に搬送されないように搬送装置１２Ａを制御すれば、異常停止検知状態において加熱室３にさらに基板が投入されることもなくなる。
【００８５】
なお、薄膜形成装置システム１Ａの加熱室３よりも下流側の異常停止の原因が取り除かれた場合には、生産ラインの復帰を示す異常停止解除信号が異常検知部１６を介して制御部１５に入力される。当該異常停止解除信号に基づき、制御部１５は、搬送装置１２Ａ〜１２Ｇを駆動して上流側処理室および下流側処理室で処理されていた基板を取り出し室９に搬送する。そして、当該基板が、搬送装置１２Ｈを用いて取り出し室９から取り出される。また、ゲートバルブ１１Ｋが開放され、基板１３Ｂが基板退避室１７から取り出される。そして、当該基板および基板１３Ｂが取り出された後には、制御部１５は、通常通りに処理が行なわれるように、処理室２〜９および搬送装置１２Ａ〜１２Ｈを制御する。
【００８６】
また、本実施の形態における薄膜形成装置システム１Ａにおいては、基板退避室１７に設けられた載置台が搬送装置や板状部材で構成された場合を例示して説明したが、これに限定されず、複数の基板を収納することができるカセットで構成されていてもよい。この場合については、基板退避室１７と加熱室３との間に基板を搬送する搬送ロボットが設けられ、当該搬送ロボットが加熱室３内の基板をカセットに収納するように構成することができる。
【００８７】
また、本実施の形態における薄膜形成装置システム１Ａにおいては、加熱室３に対して通常時の搬送方向と直交する方向の一方側に基板退避室１７が配置された場合を例示して説明したが、これに限定されず、加熱室３に対して通常時の搬送方向と直交する方向の他方側または両側に配置されていてもよい。すなわち、基板退避室１７は、通常時の搬送方向と交差する方向において加熱室３に隣接するように設けられていればよい。
【００８８】
また、本実施の形態における薄膜形成装置システム１Ａにおいては、基板検知部１４Ｊが基板退避室１７の基板の有無を検知する場合を例示して説明したが、これに限定されず、薄膜形成装置システム１Ａのオペレータが基板退避室１７の基板の有無を確認し、基板の有無情報を制御部１５に入力することにより、制御部１５が搬送機構を制御するように構成されていてもよい。
【００８９】
なお、上述した異常停止検知状態において加熱室３内の基板を加熱室３外へ搬送させる第１ないし第４制御方法については、それぞれ独立して第１ないし第４制御方法が実行されてもよく、複数の処理室２〜９内における基板の処理状況に対応して第１ないし第４制御方法が適宜組み合わせて実行されてもよい。
【００９０】
また、実施の形態１および実施の形態２においては、上流側処理室が１つの処理室で構成され、下流側処理室が複数の処理室で構成されている場合を例示して説明したが、これに限定されず、上流側処理室が２以上の複数の処理室で構成されていてもよいし、下流側処理室が加熱室の下流側に隣接する１つの処理室で構成されていてもよい。
【００９１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００９２】
１，１Ａ  薄膜形成装置システム、２  仕込み室、３  加熱室、４  ＺｎＯスパッタ室、５  ガス分離室、６  Ａｇスパッタ室、７  バッファ室、８  冷却室、９  取り出し室、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｄ，１０Ｈ  ポンプ、１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｇ，１１Ｈ，１１Ｉ，１１Ｊ，１１Ｋ  ゲートバルブ、１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆ，１２Ｇ，１２Ｈ  搬送装置、１２Ｊ  載置台、１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｆ，１３Ｇ，１３Ｈ  基板、１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ，１４Ｅ，１４Ｆ，１４Ｇ，１４Ｈ，１４Ｊ  基板検知部、１５  制御部、１６  異常検知部、１７  基板退避室、２０  加熱源、４０  往復駆動。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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