(57)【要約】【課題】昇降のための駆動機構を高剛性にする必要がなく、装置全体を昇降させる必要がない基板搬送装置を提供すること。【解決手段】複数のモジュール２０，３０ａ，３０ｂ，４０が接続された共通搬送室１０に設けられ、複数のモジュール間で基板Ｇの搬送を行う基板搬送装置５０は、共通搬送室１０内に水平にかつ旋回可能に設けられたベース部材５１と、基板を支持する基板支持アームユニット５３と、基板支持アームユニット５３を昇降可能に支持し、ベース部材５１に水平方向に移動可能に支持された支持部材５４と、ベース部材５１を旋回させる旋回駆動部５２と、支持部材５４をベース部材５１に沿って水平方向に走行させる水平駆動部５５と、基板支持アームユニット５３を支持部材５４に沿って昇降させる昇降駆動部５６とを具備する。【選択図】  図２
2014038990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のモジュールが接続された共通搬送室に設けられ、前記複数のモジュール間で基板の搬送を行う基板搬送装置であって、
前記共通搬送室内に水平にかつ旋回可能に設けられたベース部材と、
基板を支持する基板支持アームと、
前記基板支持アームを昇降可能に支持し、前記ベース部材に水平方向に移動可能に支持された支持部材と、
前記ベース部材を旋回させる旋回駆動部と、
前記支持部材を前記ベース部材に沿って水平方向に走行させる水平駆動部と、
前記基板支持アームを前記支持部材に沿って昇降させる昇降駆動部と
を具備することを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
前記基板支持アームは複数設けられてユニット化され、前記昇降駆動部により一括して昇降され、複数の基板を一括して支持して搬送することを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
【請求項３】
前記複数のモジュールは、真空中で基板に所定の処理を施す処理室と、処理前および処理後の基板を交換するロードロック室とを有し、前記共通搬送室は真空に保持されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板搬送装置。
【請求項４】
前記昇降駆動部は、前記支持部材に取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の基板搬送装置。
【請求項５】
前記昇降駆動部の駆動源を取り囲む内部が大気空間となる筐体と、前記筐体に接続され、前記駆動源に接続された配線を収容して前記共通搬送室の外部に取り出すための、内部が大気空間となるケーブル挿通部材とをさらに具備し、前記ケーブル挿通部材は、複数のアームと、前記アーム間を接続する気密に形成されたリンク機構とを有し、前記支持部材の水平方向の移動に連動して伸屈するリンク式従動アームとして構成されることを特徴とする請求項４に記載の基板搬送装置。
【請求項６】
前記ケーブル挿通部材と前記筐体との間に、内部を大気空間に保ったまま前記ベース部材の変更と前記ケーブル挿通部材の上下変位差を吸収するための変位差吸収機構をさらに具備することを特徴とする請求項５に記載の基板搬送装置。
【請求項７】
共通搬送室と、
前記共通搬送室に接続された、所定の処理を行う処理室を含む複数のモジュールと、
前記共通搬送室に設けられ、前記複数のモジュール間で基板の搬送を行う基板搬送装置と
を具備し、
前記基板搬送装置は請求項１から請求項６のいずれかの構成を有することを特徴とする基板処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を搬送する基板搬送装置およびそのような搬送装置を備えた、基板に処理を行う基板処理システムに関する。
【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）や太陽電池などの製造過程においては、大型のガラス基板に対し、エッチングや成膜等の所定の処理を施す複数の処理室を備え、基板一枚ずつ処理を行う枚葉方式のマルチチャンバタイプの処理システムが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、一度に複数枚の基板を処理するマルチチャンバタイプの処理システムも知られている（例えば特許文献２）。
【０００４】
特許文献１に開示された枚葉式の処理システムおよび特許文献２に開示されたバッチ式の処理システムは、いずれも大型の基板（被処理体）を搬送する搬送装置が設けられた共通搬送室を有し、この共通搬送室の周囲に、処理前および処理後の被処理体を交換するロードロック室と、処理室等の複数のモジュールが取り付けられている。基板は、共通搬送室に設けられた搬送装置を用いて、各モジュール間で搬送される。
【０００５】
ところで、上記特許文献１，２に開示されたマルチチャンバタイプの処理システムにおいては、例えば、処理室で処理された基板を搬送する際、共通搬送室の搬送装置の基板支持アームを処理室へ挿入した後、基板を受け渡すが、この際の基板の受け渡しは、処理室内で基板のエッジを支持して基板を昇降する機構を設けて、基板を昇降させることにより行われるか、または、基板を支持ピン上に支持した状態で基板支持アームを昇降駆動させることにより行われる。
【０００６】
しかし、前者の基板を昇降させる場合には、薄型基板を搬送しようとすると、基板が大きく撓むため、特にバッチ式タイプにおいてクリアランス確保が難しくなる。この場合に、基板の面内（中央部）に支持ピンを設けて撓みを抑えることが考えられるが、機構部を格納するための高さが必要となり、目的とする処理枚数（段数）の確保が難しくなる。
【０００７】
これに対して、後者の基板支持アームを昇降駆動させる場合には、基板のエッジおよび基板の面内に支持ピンを設けられるのでこのような問題を回避することが可能となる。基板支持アームを昇降駆動させるためには、共通搬送室の外部に設けられた駆動装置により基板支持アームを含む搬送装置自体を昇降させることが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−９８０８５号公報
【特許文献２】特開２０１１−３５１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、大型のＦＰＤ基板を搬送するための搬送装置や、バッチ式装置に設けられる搬送装置においては、搬送装置自体の重量は１ｔを超えることが多い。このため、昇降のための駆動機構を高剛性にする必要がある。また、搬送装置の昇降ストロークも大きなものとなる。このため、搬送室の下方に昇降駆動のための高い空間が必要となってしまう。これにより、搬送室内の基板搬送ラインの位置が高くなり、メンテナンスや輸送等に制限がでる場合がある。また、昇降のための駆動機構を高剛性にするためには、コストが高いものとなってしまう。特に、バッチ式の搬送装置にこれらの傾向が大きい。
【００１０】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、昇降のための駆動機構を高剛性にする必要がなく、装置全体を昇降させる必要がない基板搬送装置、およびそのような基板搬送装置を用いた処理システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の第１の観点では、複数のモジュールが接続された共通搬送室に設けられ、前記複数のモジュール間で基板の搬送を行う基板搬送装置であって、前記共通搬送室内に水平にかつ旋回可能に設けられたベース部材と、基板を支持する基板支持アームと、前記基板支持アームを昇降可能に支持し、前記ベース部材に水平方向に移動可能に支持された支持部材と、前記ベース部材を旋回させる旋回駆動部と、前記支持部材を前記ベース部材に沿って水平方向に走行させる水平駆動部と、前記基板支持アームを前記支持部材に沿って昇降させる昇降駆動部とを具備することを特徴とする基板搬送装置を提供する。
【００１２】
上記第１の観点において、前記基板支持アームは複数設けられてユニット化され、前記昇降駆動部により一括して昇降され、複数の基板を一括して支持して搬送する構成とすることができる。
【００１３】
前記複数のモジュールは、真空中で基板に所定の処理を施す処理室と、処理前および処理後の基板を交換するロードロック室とを有し、前記共通搬送室は真空に保持されるように構成することができる。
【００１４】
前記垂直駆動部は、前記支持部材に取り付けられていてよく、この場合に、前記垂直駆動部の駆動源を取り囲む内部が大気空間となる筐体と、前記筐体に接続され、前記駆動源に接続された配線を収容して前記共通搬送室の外部に取り出すための、内部が大気空間となるケーブル挿通部材とをさらに具備し、前記ケーブル挿通部材は、複数のアームと、前記アーム間を接続する気密に形成されたリンク機構とを有し、前記支持部材の水平方向の移動に連動して伸屈するリンク式従動アームとして構成されるものとすることができる。また、前記ケーブル挿通部材と前記筐体との間に、内部を大気空間に保ったまま前記ベース部材の変更と前記ケーブル挿通部材の上下変位差を吸収するための変位差吸収機構をさらに具備してもよい。
【００１５】
本発明の第２の観点では、共通搬送室と、前記共通搬送室に接続された、所定の処理を行う処理室を含む複数のモジュールと、前記共通搬送室に設けられ、前記複数のモジュール間で基板の搬送を行う基板搬送装置とを具備し、前記基板搬送装置は上記第１の観点の構成を有することを特徴とする基板処理システムを提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、昇降駆動部が共通搬送室の内部に設けられ、昇降動作は、支持部材に対し、基板支持アームを昇降させることにより行われ、昇降駆動部以外の基板搬送装置全体を昇降する必要がないので、昇降駆動部の重量を小さくすることができる。このため、昇降駆動部を高剛性にする必要がなく、基板搬送装置を低コストで製作可能であり、装置重量も小さくなる。また、昇降駆動部を共通搬送室の内部に設け、昇降共通搬送室の下に設ける必要がないので、共通搬送室を低い位置に設けることができ、基板搬送ラインを低く保つことができる。これにより、メンテナンス性を向上させることができ、また複数の基板を搬送する場合には必要な段数を確保することができる。さらに旋回駆動部のイナーシャを共通搬送室の底板で支持させることができ、安定した動作が可能となり、制御が容易となるとともに高速動作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理システムを概略的に示す平面図である。
【図２】図１の基板処理システムの共通搬送室に設けられた基板搬送装置を側面から見た状態を示す共通搬送室および処理室の断面図である。
【図３】図２の基板搬送装置の平面図である。
【図４】図２の基板搬送装置の斜視図である。
【図５】図２の基板搬送装置に用いられた変位差吸収機構と第１リンク機構を示す断面図である。
【図６】基板支持アームの昇降動作により処理室の基板を受け取る動作を説明するための図である。
【図７】従来技術として想定される基板搬送装置を側面から見た状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。参照する図面全てにわたり、同一の部分については同一の参照符号を付す。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理システムを概略的に示す平面図である。この基板処理システム１は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のようなＦＰＤ用ガラス基板あるいは太陽電池用ガラス基板として用いられる矩形基板に対し例えばエッチングや成膜を行う装置として構成されている。
【００１９】
図１に示すように、基板処理システム１は、共通搬送室１０と、この共通搬送室１０に接続された基板Ｇを予備加熱する予備加熱室２０、基板Ｇにエッチングや成膜等の処理を施す２つの処理室３０ａ，３０ｂ、及び大気側に配置された基板収容容器（図示せず）と真空に保持された共通搬送室１０との間で基板Ｇを交換するロードロック室４０と、共通搬送室１０内に設けられた、基板Ｇを搬送する基板搬送装置５０とを備えている。共通搬送室１０は平面形状が矩形状をなし、複数のモジュールである予備加熱室２０、処理室３０ａ，３０ｂ、ロードロック室４０は、共通搬送室１０の各側面に、それぞれゲートバルブ６１，６２ａ，６２ｂ，６３を介して接続されている。また、ロードロック室４０の大気側にはゲートバルブ６４が設けられている。なお、本実施形態においては共通搬送室１０の平面形状は矩形状として構成されるが、共通搬送室１０の平面形状を多角形、例えば六角形あるいは八角形に構成し、予備加熱室、処理室あるいはロードロック室、あるいは他のモジュールを追加した構成にしてもよい。
【００２０】
本実施形態においては、共通搬送室１０、予備加熱室２０、処理室３０ａ，３０ｂは真空チャンバとして構成されている。共通搬送室１０の内部には基板搬送装置５０が設けられており、予備加熱室２０、処理室３０ａ，３０ｂには、それぞれ内部に基板Ｇを支持する機構（図示せず）を有し、所定の減圧雰囲気に保持されるようになっている。また、真空予備室であるロードロック室４０は、大気側に配置された基板収容容器（図示せず）と、真空に保持された共通搬送室１０との間で基板Ｇを交換するためのものであり、大気雰囲気と減圧雰囲気との間で切り替え可能な真空予備室として機能する。
【００２１】
この基板処理システム１は、一度に複数枚、例えば３枚以上の基板Ｇを高さ方向に水平に配置して処理するように構成されており、外部の基板収容容器から図示しない大気側搬送装置によりゲートバルブ６４を介してロードロック室４０に複数枚の基板Ｇが搬入された後、搬入された複数枚の基板Ｇは、基板搬送装置５０により、ロードロック室４０からゲートバルブ６３を介して共通搬送室１０へ搬入され、この共通搬送室１０からゲートバルブ６１を介して予備加熱室２０へ搬送され、この予備加熱室２０からゲートバルブ６１およびゲートバルブ６２ａまたは６２ｂを介して処理室３０ａまたは３０ｂへ搬送される。そして、処理室３０ａまたは３０ｂにおいて処理が終了した基板Ｇは、処理室３０ａまたは３０ｂからゲートバルブ６２ａまたは６２ｂおよびゲートバルブ６３を介してロードロック室４０へ搬送され、ロードロック室４０が大気圧に戻された後に搬出される。
【００２２】
なお、本例においては、処理室３０ａおよび処理室３０ｂは同一の処理を行う処理室であるが、異なる処理を行う処理室として構成してもよい。すなわち、処理室３０ａにおいて第一工程を処理し、引き続き行われる第二工程を処理室３０ｂにおいて連続して処理するという構成でもよい。
【００２３】
基板処理システム１の各構成部は、制御部（コンピュータ）７０により制御される。制御部７０はマイクロプロセッサを備えたプロセスコントローラ７１を有しており、このプロセスコントローラ７１には、オペレータが基板処理システム１を管理するためのコマンドの入力操作等を行うキーボードや、基板処理システム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７２と、基板処理システム１で実行される各種処理をプロセスコントローラ７１の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じて基板処理システム１に所定の処理を実行させるための制御プログラムやレシピが格納された記憶部７３とが接続されている。記憶部７３は記憶媒体を有しており、レシピ等はその記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスクや半導体メモリであってもよいし、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。レシピ等は、必要に応じてユーザーインターフェース７２からの指示等にて記憶部７３から読み出し、プロセスコントローラ７１に実行させることで、プロセスコントローラ７１の制御下で、基板処理システム１での所望の処理が行われる。
【００２４】
次に基板搬送装置５０について詳細に説明する。
図２は基板搬送装置５０を側面から見た状態を示す共通搬送室１０および処理室３０ａの断面図、図３は基板搬送装置５０の平面図、図４はその斜視図である。
【００２５】
基板搬送装置５０は、共通搬送室１０と、予備加熱室２０、処理室３０ａ，３０ｂ、およびロードロック室４０との相互間で複数枚、例えば３枚以上の基板Ｇを一括して搬送するためのものであり、図２では処理室３０ａに対して基板Ｇを搬送する状態を示している。
【００２６】
図２に示すように、処理室３０ａ内には、複数の下部電極２０１および複数の上部電極２０２が垂直方向に交互に配列されており、基板載置台として機能する下部電極２０１に基板Ｇを載置した状態で、真空下で処理ガスを導入しつつ、下部電極２０１または上部電極２０２に高周波電力を供給することにより、下部電極２０１と上部電極２０２との間にプラズマを形成して所定のプラズマ処理を行うように構成されている。１１は共通搬送室１０の搬出入口、３１は処理室３ａの搬出入口である。なお、図２では、処理室３０ａ内に処理ガスを供給する機構、処理室３０ａ内を排気する機構、高周波電力を供給する機構、および処理室１０内を排気する機構等は図示を省略している。
【００２７】
基板搬送装置５０は、図２に示すように、共通搬送室１０内の底部近傍に設けられた、水平面内で旋回可能な、水平方向に沿って長尺状に設けられたベース部材５１と、ベース部材５１を旋回させるための旋回駆動部５２と、基板を支持する基板支持アームを複数有する支持アームユニット５３と、支持アームユニット５３を昇降可能に支持し、ベース部材５１上を水平方向に直動して支持アームを伸縮させる支持部材５４と、支持部材５４をベース部材５１上で水平駆動させる水平駆動部５５と、支持アームユニット５３を支持部材５４に対して昇降させる昇降駆動部５６とを備えている。
【００２８】
旋回駆動部５２は、ベース部材５１の下面から下方に延びる中空の旋回軸１０１と、搬送室１０の底板に取り付けられ、旋回軸１０１を受ける旋回ベアリング１０２と、旋回軸１０１と旋回ベアリング１０２との間に設けられた回転シール１０３と、旋回軸１０１を回転させる旋回軸モータ１０４とを有する。この旋回駆動部５２によってベース部材５１を旋回させることにより、処理室３０ａ、３０ｂ、予備加熱室２０、およびロードロック室４０のいずれのモジュールにもアクセス可能となる。
【００２９】
支持アームユニット５３は、支持部材５４に対して昇降する、垂直に設けられた昇降プレート１１１と、昇降プレートから水平に延びる複数の基板支持アーム１１２とを有する。
【００３０】
支持部材５４は、ベース部材５１に面して水平に延びる水平部１２１と、昇降プレート１１１に面して垂直に延びる垂直部１２２と、垂直部１２２の上端と水平部１２１の端部とを斜めに結び、補強の役割をなす補強部１２３とを有し、側面が三角形をなすように形成されている。
【００３１】
水平駆動部５５は、ベース部材５１の上面に水平に設けられた、支持部材５４を走行させるためのレール１３１と、支持部材５４の下面に設けられ、支持部材５４をレール１３１にガイドさせるガイド部材１３２と、ベース部材５１の後端側に設けられた水平駆動モータ１３３と、水平駆動モータ１３３の動力を支持部材５４に伝達して支持部材５４を水平に移動させる駆動伝達ベルト１３４と、駆動伝達ベルト１３４および支持部材５４に固定される固定部材１３５と、駆動ベルト１３４を懸架する一対のプーリ１３６および１３７とを有する。プーリ１３６は水平駆動モータ１３３の回転軸に取り付けられ、プーリ１３７はベース部材５１の先端部に取り付けられており、水平駆動モータ１３３の回転がプーリ１３６を介して駆動伝達ベルト１３４に伝達され、この駆動伝達ベルト１３４が駆動されることにより、固定部材１３５を介して支持部材５４が水平方向に駆動され、実線で示す伸長位置と二点鎖線で示す縮退位置との間で移動するようになっている。支持部材５４が伸長位置においては、図２に示すように、複数の基板支持アーム１１２が、各々処理室３ａの下部電極２０１の上方位置に達し、下部電極２０１への基板Ｇの受け渡し、および下部電極２０１からの基板の受け取りが可能となる。
【００３２】
昇降駆動部５６は、支持部材５４の垂直部１２２の垂直面に設けられた、基板支持アームユニット５３の昇降プレート１１１を走行させるためのレール１４１と、昇降プレート１１１の垂直部１２２に対向する面に設けられ、昇降プレート１１１をレール１４１にガイドさせるガイド部材１４２と、昇降プレート１１１を昇降駆動させるボールネジ機構１４３とを有している。ボールネジ機構１４３は、支持部材５４の垂直部１２２に取り付けられた駆動源であるサーボモータ１４５と、サーボモータ１４５の回転軸と直結し、上方に延びるボールネジ１４４と、ボールネジ１４４に螺合するとともに、昇降プレート１１１に固定される昇降部材１４６とを有し、サーボモータ１４５によりボールネジ１４４を回転させることにより昇降部材１４６が昇降し、それにともなって昇降プレート１１１が昇降する。そして、水平駆動部５５により支持部材５４を伸長させた状態で、昇降駆動部５６により基板支持アーム１１２を昇降させることにより、処理室３ａの下部電極２０１に対する基板Ｇの受け渡しおよび受け取りが行われる。
【００３３】
サーボモータ１４５は、筐体１４７で囲まれており、その中が大気空間とされる。筐体１４７とボールネジ１４４との間は回転シール１４８によりシールされている。
【００３４】
図３に示すように、筐体１４７には、サーボモータ１４５へ給電するため、信号を伝達するため、ブレーキのため等のケーブルを挿通するためのケーブル挿通部材として、内部が大気空間とされたリンク式従動アーム１５０が接続されている。リンク式従動アーム１５０はベース部材５１に取り付けられた中空の旋回軸１０１に接続されており、ケーブルは中空の旋回軸１０１の中空部を経て外部に取り出されるようになっている。リンク式従動アーム１５０は、筐体１４７から延びる中空部材１４９に設けられた上下変位差を吸収する変位差吸収機構１５１に接続されており、変位差吸収機構１５１の下に設けられた中空の第１アーム１５３と、中空の第２アーム１５５と、ベース部材５１の中央部に取り付けられ、旋回軸１０１の上方まで延びる中空部材１５７と、変位差吸収機構１５１と第１アームとの間を回動可能にかつ気密に接続する第１リンク機構１５２と、第１アーム１５３と第２アーム１５５とを回動可能にかつ気密に接続する第２リンク機構１５４と、第２アーム１５５と中空部材１５７とを回動可能にかつ気密に接続する第３リンク機構１５６とを有している。そして、リンク式従動アーム１５０は、支持部材５４が伸長位置にあるときは、実線で示すように伸びた状態となり、支持部材５４が縮退位置にあるときは、二点鎖線で示すように屈曲した状態となる。このようにすることにより、支持部材５４が移動しても、大気空間の筐体４７の内部に配置されたサーボモータ１４５からのケーブルを、大気空間を保ったまま這いまわすことができる。これにより、サーボモータ４７やケーブルからの発塵が真空雰囲気の共通搬送室１０内に拡散することを防止することができる。
【００３５】
変位差吸収機構１５１は、支持部材５４および基板支持アームユニット５３の重量によるベース部材５１の変形とリンク式従動アーム１５０の上下変位差を吸収するためのものであり、図５に示すように、中空部材１４９に繋がる上部管１６１と第１リンク機構１５２に繋がる下部管１６２とが入れ子状に配置され、その継ぎ目部分の周囲を溶接ベローズ１６３で覆った構造を有しており、内部を大気空間に保ったまま上下動を許容する構造を有している。１６４はボールスプラインからなるガイドであり、１６５はケーシングである。また、第１リンク機構１５２ａは、変位差吸収機構１５１の下部管１６２に繋がる内側部材１６６と、第１アーム１５３に繋がる外側部材１６７とを有し、これらの間に回転シール１６８とベアリング１６９とが介在されており、内部を大気空間に保ったまま、第１アーム１５３の回動を許容する構造を有している。第２リンク機構１５４および第３リンク機構１５６も同様の構造を有している。なお、１７０はケーブルである。
【００３６】
次に、このように構成される基板処理システムの処理動作について説明する。
まず、ゲートバルブ６４を開けて大気側基板搬送装置（図示せず）により複数枚（例えば３枚以上）の未処理の基板Ｇを大気雰囲気のロードロック室４０に搬入し、ゲートバルブ６４を閉じてロードロック室４０内を減圧雰囲気とする。そして、ゲートバルブ６３を開け、基板搬送装置５０の複数の基板支持アーム１１２をロードロック室４０内に進出させ、ロードロック室４０内に搬入された未処理の基板Ｇを一括して受け取る。次いで、基板搬送装置５０の基板支持アーム１１２を共通搬送室１０に退避させ、ゲートバルブ６３を閉じる。
【００３７】
次いで、基板搬送装置５０の複数の基板支持アーム１１２を予備加熱室２０に相対するようにさせて、ゲートバルブ６１を開け、基板支持アーム１１２を予備加熱室２０に進出させ、未処理の基板Ｇを予備加熱室２０へ搬送する。
【００３８】
次いで、基板支持アーム１１２を共通搬送室１０に退避させ、ゲートバルブ６１を閉じた後、予備加熱室２０にて基板Ｇの予備加熱を開始する。
【００３９】
予備加熱が終了したら、ゲートバルブ６１を開け、基板支持アーム１１２を予備加熱室２０に進出させ、予備加熱済みの基板Ｇを受け取る。次いで、基板支持アーム１１２を共通搬送室１０に退避させ、ゲートバルブ６１を閉じる。
【００４０】
次いで、複数の基板支持アーム１１２を処理室３０ａまたは３０ｂに相対するようにさせ、ゲートバルブ６２ａまたは６２ｂを開け、基板支持アーム１１２を処理室３０ａまたは３０ｂに進出させ、予備加熱済みの基板Ｇを処理室３０ａまたは３０ｂへ搬送する。次いで、基板支持アーム１１２を共通搬送室１０に退避させ、ゲートバルブ６２ａまたは６２ｂを閉じ、処理室３０ａまたは３０ｂにおける処理を開始する。この間に、次の基板Ｇの搬送が可能であれば、例えば、基板支持アーム１１２によりロードロック室４０から複数の基板Ｇを取り出し、予備加熱室２０へ搬送する。
【００４１】
処理室処理が終了したら、ゲートバルブ６２ａまたは６２ｂを開け、基板支持アーム１１２を処理室３０ａまたは３０ｂに進出させ、処理済みの基板Ｇを受け取る。次いで、基板支持アーム１１２を共通搬送室１０に退避させ、ゲートバルブ６２ａまたは６２ｂを閉じる。次いで、基板支持１１２をロードロック室４０に相対するようにさせ、ゲートバルブ６３を開け、基板支持アーム１１２をロードロック室４０に進出させ、処理済みの基板Ｇをロードロック室４０へ搬送する。次いで、基板支持アーム１１２を共通搬送室１０に退避させ、ゲートバルブ６３を閉じ、ロードロック室４０内を大気雰囲気にする。この後、ゲートバルブ６４を開けて大気側基板搬送装置（図示せず）により処理済みの基板Ｇをロードロック室４０から搬出する。
【００４２】
この一連の動作の際、基板搬送装置５０は、旋回駆動部５２によってベース部材５１を旋回させることにより、基板支持アーム１１２を処理室３０ａ、３０ｂ、予備加熱室２０、およびロードロック室４０のうちアクセスしようとするものへ相対させることができる。そして、支持アーム１１２を例えば処理室３０ａに相対させ、ゲートバルブ６２ａを開けた状態で、水平駆動部５５により、基板支持アーム１１２を支持する支持部材５４を伸長させることにより、基板支持アーム１１２を処理室３０ａに挿入することができる。この状態で、昇降駆動部５６により支持アームユニット５３を昇降させることにより、基板Ｇの受け取りまたは受け渡しが行われる。
【００４３】
このときの基板支持アーム１１２の昇降動作による基板Ｇの受け取りまたは受け渡しについて、処理室３０ａから基板Ｇを受け取る場合を例にとって、図６を参照して説明する。まず、基板Ｇを処理する際には、図６（ａ）に示すように、複数の下部電極２０１上に基板Ｇを載せた状態で、下部電極２０１と上部電極２０２を近接させる。基板支持ピン２０３は、下段の上部電極２０２から上方に伸び下部電極２０１に挿通されている。なお、最下段の基板支持ピン２０３は、処理室３０ａの底部から上方に延び、最下段の下部電極に挿通されている。
【００４４】
次に、処理が終了した後の基板Ｇの入れ替え時には、図６（ｂ）に示すように、下部電極２０１を駆動機構（図示せず）により下降させて、基板Ｇと下部電極２０１との間に隙間を形成し、その隙間へ基板支持アーム１１２を挿入する。
【００４５】
次に、図６（ｃ）に示すように、基板支持アーム１１２を上昇させて基板Ｇを基板支持アーム１１２上に受け取る。
【００４６】
基板支持アーム１１２から下部電極２０１への基板Ｇの受け渡しは、以上と逆の動作、すなわち、下部電極２０１を下降させて、基板支持ピン２０３が下部電極２０１の表面から突出した状態とし、この状態で基板Ｇを支持した基板支持アーム１１２を、基板Ｇが基板支持ピン２０３の上方に位置するようにして挿入し（図６（ｃ）の状態）、次いで、基板搬送アーム１１２を下降させて基板支持ピン２０３上に基板Ｇを支持させ（図６（ｂ）の状態）、その後、基板支持アーム１１２を退避させて、下部電極２０１を上昇させ（図６（ａ）の状態）、所定の処理を行う。
【００４７】
この場合には、基板Ｇを昇降させることなく基板支持アーム１１２を昇降させることにより基板Ｇの授受を行うため、基板Ｇの面内位置（中央位置）に基板支持ピン２０３を設けても基板Ｇが割れるおそれがないため、基板を昇降させて基板の授受を行う場合のような薄い大型基板の授受の際における基板の反りの問題が生じ難い。
【００４８】
このような基板Ｇの昇降動作については、従来、駆動系を真空室に入れることによるパーティクルの影響を回避する観点から、共通搬送室１０の外部に設けた昇降駆動部を用いて行うことが多く、基板搬送装置としては、図７に示すようなものが多用されている。なお、図７では、便宜上、図２と同じものには同じ符号を付している。
【００４９】
図７に示すように、従来技術として想定される基板搬送装置５０′は、昇降駆動部５６′として、共通搬送室１０の底板の外側に取り付けられ本体部３０１と、ベース部材３０１に対して、旋回駆動部５２、ベース部材５１、支持部材５４、基板搬送アーム１１２、水平駆動機構５５を昇降させる昇降ベース３０２と、本体部３０１に対して昇降ベース３０２を昇降駆動させるボールネジ機構３０３とを有している。３０４は昇降ベース３０２と共通搬送室１０の底板との間をシールするための溶接ベローズである。
【００５０】
本実施形態のようなバッチ式装置に設けられる搬送装置においては、搬送装置自体の重量は１ｔを超えることが多いため、図７の基板搬送装置５０′の場合には、昇降駆動部５６′に大きな負荷がかかり、昇降駆動部５６′の本体部３０１、昇降ベース３０２、ボールネジ機構３０３を高剛性にする必要がある。また、基板搬送装置の昇降ストロークも大きなものとなる。このため、図７の基板搬送装置５０′を用いる場合、共通搬送室１０の下方に昇降駆動のための高い空間が必要となってしまう。これにより、共通搬送室１０内の基板搬送ラインが高くなり、メンテナンスや輸送等に制限がでる場合があり、また装置コストも高いものとなる。また、図７の基板搬送装置５０′では、旋回駆動部５２のイナーシャ支持が昇降駆動ベース３０２へ付加されるため、高速動作では、ねじれが発生しやすく、動作の安定性に問題がある。さらに、上述のように昇降駆動部５６′を高剛性にする必要から製作コストが高くなってしまう。
【００５１】
これに対して、本実施形態の基板搬送装置５０では、昇降駆動部５６は共通搬送室１０の内部に設けられ、昇降動作は、支持部材５４に対し、基板支持アーム１１２をユニット化した基板支持アームユニット５３を昇降させることにより行われ、昇降駆動部以外の基板搬送装置全体を昇降する必要がないので、昇降駆動部の重量が図７の基板搬送装置５０′に比較して格段に小さくなる。このため、昇降駆動部５６を高剛性にする必要がなく、基板搬送装置を低コストで製作可能であり、装置重量も小さくなる。また、昇降駆動部５６を共通搬送室１０の内部に設け、昇降共通搬送室１０の下に設ける必要がないので、共通搬送室１０を低い位置に設けることができ、基板搬送ラインを低く保つことができる。これにより、メンテナンス性を向上させることができ、また基板搬送の際の必要な段数を確保しやすくなり、輸送制限も出にくくなり、装置コストを低減することもできる。さらに旋回駆動部５２のイナーシャが共通搬送室１０の底板で支持されるため、安定した動作が可能となり、制御が容易となるとともに高速動作が可能となる。
【００５２】
また、本実施形態では昇降駆動部５６のサーボモータ１４５が共通搬送室１０の内部に存在し、かつ水平駆動される支持部材５４に取り付けられているため、サーボモータ１４５からの発塵および支持部材５４を伸縮動するときのケーブルからの発塵により、基板Ｇにパーティクルが付着したり、共通搬送室１０内の真空度が十分に上がらなくなったりする懸念がある。しかし、本実施形態では、昇降駆動部５６のサーボモータ１４５が、内部が大気空間とされた筐体１４７内に収納され、筐体１４７には、支持部材５４の伸縮動に連動し、内部が大気空間となるリンク式の従動アーム１５０が接続され、ケーブルはこのリンク式従動アーム１５０を通って共通搬送室１０の外部に取り出されるため、共通搬送室１０内にサーボモータ１４５やケーブルからの塵埃が到達することはほとんどない。そのため、基板Ｇにパーティクルが付着したり、真空度が十分に上がらなくなることはほとんど生じない。内部が大気空間となる筐体１４７およびリンク式の従動アーム１５０を用いた場合には、共通搬送室１０内を１０−１Ｐａオーダーまでは十分に到達し、通常の真空処理であれば十分に処理が可能である。なお、リンク式従動アーム１５０等の設置により幾分コストがかかるが、図７のように昇降駆動部を高剛性に構成するよりも格段に低コストである。
【００５３】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施の形態においては、複数の基板を一括して搬送し、処理する基板処理システムを示したが、基板を１枚ずつ処理する枚葉式のものであってもよい。また、基板が複数の場合でもその枚数は限定されないが、本発明では一括して処理する基板の枚数が多いほど効果が大きく、３枚以上の場合に好適である。さらに、昇降機構としてボールネジ機構を用いた例を示したが、これに限らず、他の機構であってもよい。また、回転部分のシールとして回転シールを用いた例を示したが、磁性流体シール等、他のシールであってもよい。
【００５４】
さらに、処理室での処理として上部電極および下部電極との間で行われるプラズマ処理を例にとって示したが、これに限るものではない。また、予備加熱室は必須ではなく、共通搬送室に接続されるモジュールの数も本実施形態に限定されるものではない
【符号の説明】
【００５５】
１；基板処理システム
１０；共通搬送室
２０；予備加熱室
３０ａ，３０ｂ；処理室
４０；ロードロック室（真空予備室）
５０；基板搬送装置
５１；ベース部材
５２；旋回駆動部
５３；基板支持アームユニット
５４；支持部材
５５；水平駆動部
５６；昇降駆動部
６１，６２ａ，６２ｂ，６３，６４…ゲートバルブ
７０；制御部
１１１；昇降プレート
１１２；基板搬送アーム
１４３；ボールネジ機構
１４５；サーボモータ
１４７；筐体
１５０；リンク式従動アーム（ケーブル挿通部材）
１５１；変位差吸収機構
Ｇ；基板
【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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