(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を搬送する基板搬送装置であって、
開口部を有する搬送室と、
前記搬送室の前記開口部から大気中の開放空間に設けられた受け渡し部まで延びる通路を形成する通路形成部材と、
前記搬送室内に配置され、基板を搬送するとともに前記開口部および前記通路を介して前記受け渡し部との間で基板の受け渡しを行う搬送手段と、
前記搬送室内に所定の気体を供給するとともに、前記搬送手段により前記開口部を介して基板の受け渡しが行われるときに前記搬送室の内部から前記通路を通して前記受け渡し部に向かう気体の流れを形成する気体供給手段とを備えたことを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
前記気体供給手段は、前記搬送手段により前記開口部を介して基板の受け渡しが行われるときに前記搬送室内を外部に対して陽圧にすることを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項３】
前記搬送室の前記開口部に設けられ、前記搬送室内を外部と遮断する開閉自在な開閉部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２記載の基板搬送装置。
【請求項４】
前記通路形成部材に設けられ、前記搬送室の内部と外部を遮断する開閉自在な開閉部材をさらに備えたことを特徴とする請求項３記載の基板搬送装置。
【請求項５】
前記搬送手段により前記開口部を介して基板の受け渡しが行われるときに前記通路形成部材により形成される通路中に前記受け渡し部に向かう気体の流れが形成されるように排気を行う排気部をさらに備えたことを特徴とする請求項３または４記載の基板搬送装置。
【請求項６】
前記搬送室の中央部に関して互いに反対側の位置に気体の導入部および気体の排出部が設けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の基板搬送装置。
【請求項７】
前記搬送室の前記開口部に対して反対側の位置に気体の導入部が設けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の基板搬送装置。
【請求項８】
前記搬送室の前記開口部に対して反対側の位置に気体の導入部が設けられ、前記通路形成部材に気体の排出部が設けられたことを特徴とする請求項５記載の基板搬送装置。
【請求項９】
基板を搬送する基板搬送装置であって、
開口部を有する搬送室と、
前記搬送室の前記開口部から大気中の開放空間に設けられた受け渡し部まで延びる通路を形成する通路形成部材と、
前記搬送室内に配置され、基板を搬送するとともに前記開口部および前記通路を介して前記受け渡し部との間で基板の受け渡しを行う搬送手段とを備え、
前記搬送室の前記開口部に対して反対側の位置に気体の導入部が設けられ、前記通路形成部材に気体の排出部が設けられたことを特徴とする基板搬送装置。
【請求項１０】
前記気体の導入部に気体の流速を低減させて気体を拡散させる流速低減拡散手段が設けられたことを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の基板搬送装置。
【請求項１１】
基板に所定の処理を行う処理室、基板を搬送する基板搬送装置および大気中の開放空間に設けられた受け渡し部を備え、
前記基板搬送装置は、
前記処理室に接続される開閉自在な第１の開口部および前記受け渡し部側に設けられた第２の開口部を有する搬送室と、
前記搬送室の前記第２の開口部から前記受け渡し部まで延びる通路を形成する通路形成部材と、
前記搬送室内に配置され、基板を搬送するとともに、前記第１の開口部を介して前記処理室に対して基板の搬入および搬出を行い、前記第２の開口部を介して前記受け渡し部との間で基板の受け渡しを行う搬送手段と、
前記搬送室内に所定の気体を供給するとともに、前記搬送手段により前記第２の開口部を介して前記受け渡し部との間で基板の受け渡しが行われるときに前記搬送室の内部から前記開口部および前記通路を通して前記受け渡し部に向かう気体の流れを形成する気体供給手段とを含み、
前記受け渡し部は、１または複数の基板を保持する基板保持手段を含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１２】
開口部を有する搬送室内で基板を搬送するとともに基板の受け渡しを行う基板搬送方法において、前記搬送室の外部における大気中の開放空間に設けられた受け渡し部と前記搬送室との間で前記搬送室の前記開口部から前記受け渡し部まで延びる通路を通して基板の受け渡しを行うときに、前記搬送室内に所定の気体を供給するとともに前記搬送室の内部から前記開口部および前記通路を通して前記受け渡し部に向かう気体の流れを形成することを特徴とする基板搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板を搬送する基板搬送装置およびそれを備えた基板処理装置ならびに基板搬送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板等の基板に種々の処理を行うために基板処理装置が用いられている。基板処理装置の処理室で処理される基板は周囲の雰囲気に大きな影響を受けるので、処理室内は清浄な状態に保たれる。
【０００３】
処理室内で処理された基板を直ちに大気中に搬出すると、処理された基板が大気の影響を受けることになる。特に、処理室内で加熱された基板を直ちに大気中に搬出すると、基板が大気中の酸素、反応性ガス、汚染物質等と反応して基板の酸化や汚染が生じ、プロセスの品質や安定性を損ねる要因となる。基板を処理室内で十分に冷却してから搬出することも可能であるが、基板の冷却のための時間が必要となるので、スループットが低下する。特に、処理室自体も蓄熱している場合には、基板の冷却に長い時間がかかる。
【０００４】
また、処理室内に基板を搬入する際には、処理室内に基板とともに大気が侵入し、処理室の内部が汚染される。処理の開始前にガスパージや減圧等により処理室内をガスで置換する処理を行うと、プロセスの安定化やスループットの向上が妨げられる。
【０００５】
そこで、処理室の基板の出入口に密閉空間である搬送室を接続し、搬送室内に窒素等の不活性ガスを充填する、あるいは真空に保持しておくことにより処理室への基板の搬入および搬出時ならびに搬送工程における基板の汚染を防止している。
【０００６】
図８は処理室および搬送室を備えた従来のクラスタ型の基板処理装置の一例を示す平面図であり、図９は図８の基板処理装置の概略断面図である。
【０００７】
図８の基板処理装置では、搬送室１ａの周囲に４つの処理室３および２つの受け渡し室（ロードロック）８が放射状に接続されている。搬送室１ａ内には、２つの基板保持部（基板保持アーム）１２を有する搬送機構１１が設けられている。搬送機構１１は、受け渡し室８と処理室３との間および処理室３間で基板を搬送する。
【０００８】
図９に示すように、搬送室１ａには、処理室３に対して基板を搬入および搬出するための開口部１３および受け渡し室８との間で基板の受け渡しを行うための開口部１４が形成されている。開口部１３には、ガスの流通を遮断可能なスリットバルブ５１が設けられ、開口部１４にも、同様にガスの流通を遮断可能なスリットバルブ８１が設けられている。
【０００９】
この搬送室１ａには、パージガス供給口７１および排気口７２が設けられている。パージガス供給口７１は配管７３およびバルブ７４を介してパージガス供給源に接続され、排気口７２は配管７５を介して排気手段に接続されている。これにより、搬送室１ａ内は、減圧によるガス置換またはＮ２  等の不活性ガスによる大気圧下または準大気圧下でのパージが可能となっている。
【００１０】
受け渡し室８内には、カセット保持部８３が真空エレベータ８４により昇降可能に設けられている。このカセット保持部８３上には複数の基板１００を保持するカセット８５が載置される。また、受け渡し室８には、外部との間でカセット８５を搬入および搬出するための開口部９１が形成され、この開口部９１にガスの流通を遮断可能なゲートバルブ８２が設けられている。
【００１１】
この受け渡し室８には、パージガス供給口８６および排気口８７が設けられている。パージガス供給口８６は配管８９およびバルブ８８を介してパージガス供給源に接続され、排気口８７は配管９０を介して排気手段に接続されている。これにより、受け渡し室８内は、減圧によるガス置換または不活性ガスによる大気圧下または準大気圧下でのパージが可能となっている。
【００１２】
基板の処理前に、受け渡し室８のゲートバルブ８２を開き、開口部９１を介して外部から受け渡し室８内のカセット保持部８３にカセット８５を搬入する。ゲートバルブ８２を閉じた後、受け渡し室８内に侵入した大気を清浄な状態にするために、減圧によるガス置換または不活性ガスによるパージを行う。
【００１３】
基板の搬送時には、搬送室１ａと受け渡し室８との間のスリットバルブ８１を開く。搬送室１ａ内の搬送機構１１が、基板保持部１２を伸張して受け渡し室８内のカセット８５に保持された基板を受け取った後、１つの処理室３内に搬送する。処理室３内で処理された基板は、搬送機構１１により他の処理室３に搬送される。あるいは、同様の処理が並行して行われる。このとき、搬送室１ａ内は減圧下に保たれ、あるいはＮ２  等の不活性ガスにより大気圧または準大気圧下でパージされている。
【００１４】
このようにして、１つの基板が４つの処理室３に順次搬送され、各処理室３において所定の処理が行われる。あるいは、同様の処理が並行して行われる。すべての処理が終了した基板は、搬送機構１１により他方の受け渡し室８内のカセット８５に格納される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の基板処理装置においては、上記のように、受け渡し室８内に侵入した大気を清浄な状態にするために受け渡し室８内を減圧によりガス置換し、またはＮ２  等の不活性ガスによりパージする必要があった。そのため、スループットが低下する。
【００１６】
また、受け渡し室８には、ガスシール性および耐圧を有する構造および機構が必要となり、かつ真空排気のために、配管、バルブ、ポンプ等の機構が必要となる。さらに、搬送室１ａと受け渡し室８との間および受け渡し室８と外部との間にガスの流通を遮断可能なシール性の高いバルブが必要となる。これらの結果、基板の処理コストが高くなるという問題がある。
【００１７】
一方、搬送室１ａ内で例えば直径８インチの基板を搬送する場合には、搬送室１ａの容積は５０Ｌ（リットル）程度となる。この搬送室１ａ内の雰囲気を１０ｐｐｍ以下の純度まで不活性ガスで置換するためには、搬送室１ａ内を１５０Ｌ／分の流量でパージしても１日以上かかる。このように、搬送室１ａ内を高純度のガス雰囲気に置換するために非常に長時間を要するため、実用性が低い。
【００１８】
また、搬送室１ａ内を減圧排気した後に不活性ガスでパージすることにより、ガス置換を行う方法もあるが、搬送室１ａや搬送機構１１を減圧対応とするために耐圧構造、真空排気機構およびガスシール構造を設けなければならない。これにより、コストが上昇する。
【００１９】
本発明の目的は、基板の処理におけるスループットを向上させるとともに基板の処理コストを低減しつつ基板の搬送雰囲気を清浄に保つことが可能な基板搬送装置およびそれを備えた基板処理装置ならびに基板搬送方法を提供することである。
【００２０】
本発明の他の目的は、低コストで搬送室内を短時間で清浄な雰囲気に置換することが可能な基板搬送装置を提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明に係る基板搬送装置は、基板を搬送する基板搬送装置であって、開口部を有する搬送室と、搬送室の開口部から大気中の開放空間に設けられた受け渡し部まで延びる通路を形成する通路形成部材と、搬送室内に配置され、基板を搬送するとともに開口部および通路を介して受け渡し部との間で基板の受け渡しを行う搬送手段と、搬送室内に所定の気体を供給するとともに、搬送手段により開口部を介して基板の受け渡しが行われるときに搬送室の内部から通路を通して受け渡し部に向かう気体の流れを形成する気体供給手段とを備えたものである。
【００２２】
本発明に係る基板搬送装置においては、搬送手段により搬送室の開口部を介して基板の受け渡しが行われるときに、搬送室の内部から搬送室の開口部から大気中の開放空間に設けられた受け渡し部まで延びる通路を通して受け渡し部に向かう長い気体の流れが形成されるので、基板とともに外気が搬送室内に引き込まれることが防止される。また、外気の流れの乱れにより外気が搬送室内に侵入することが抑制される。
【００２３】
それにより、搬送室の開口部から大気中の開放空間に設けられる基板の受け渡し部を密閉空間として減圧によるガス置換または不活性ガスによるパージを行う必要がなくなり、受け渡し部にガスシール性および耐圧を有する機構および真空排気のための機構が不要となる。したがって、基板の処理におけるスループットを向上させるとともに基板の処理コストを低減しつつ基板の搬送雰囲気を清浄に保つことが可能となる。
【００２４】
第２の発明に係る基板搬送装置は、第１の発明に係る基板搬送装置の構成において、気体供給手段が、搬送手段により開口部を介して基板の受け渡しが行われるときに搬送室内を外部に対して陽圧にするものである。これにより、搬送室内から外部に向かう気体の流れが形成される。
【００２５】
第３の発明に係る基搬送装置は、第１または第２の発明に係る基板搬送装置の構成において、搬送室の開口部に設けられて搬送室内を外部と遮断する開閉自在な開閉部材をさらに備えたものである。
【００２６】
この場合、開口部を介して外部との間で基板の受け渡しが行われるときに開閉部材が開かれ、基板の受け渡し時以外に開閉部材が閉じられる。それにより、基板の受け渡し時以外に搬送室内に供給する気体の流量を低減することが可能となる。
【００２９】
第４の発明に係る基板搬送装置は、第３の発明に係る基板搬送装置の構成において、通路形成部材に設けられて搬送室の内部を外部と遮断する開閉自在な開閉部材をさらに備えたものである。
【００３０】
この場合、開口部を介して外部との間で基板の受け渡しが行われるときに開閉部材が開かれ、基板の受け渡し時以外に開閉部材が閉じられる。それにより、基板の受け渡し時以外に搬送室内に供給する気体の流量を低減することが可能となる。
【００３１】
第５の発明に係る基板搬送装置は、第３または第４の発明に係る基板搬送装置の構成において、搬送手段により開口部を介して基板の受け渡しが行われるときに通路形成部材により形成される通路中に受け渡し部に向かう気体の流れが形成されるように排気を行う排気部をさらに備えたものである。
【００３２】
この場合、開口部から基板の受け渡し部へのガスの流出量を削減し、不要なガスの排出を低減したりパーティクルの巻き上げを低減することが可能となる。
【００３３】
第６の発明に係る基板搬送装置は、第１〜第５のいずれかの発明に係る基板搬送装置の構成において、搬送室の中央部に関して互いに反対側の位置に気体の導入部および気体の排出部が設けられたものである。
【００３４】
この場合、気体の導入部から搬送室内に導入された気体が搬送室内の中央部を通って反対側に配置された気体の排出部から排出されるので、気体が搬送室内の全体に効率良く行き渡る。したがって、減圧排気を行うことなく、低コストで搬送装置内を高純度の気体雰囲気に短時間で置換することができる。
【００３５】
第７の発明に係る基板処理装置は、第１〜第５のいずれかの発明に係る基板搬送装置の構成において、搬送室の開口部に対して反対側の位置に気体の導入部が設けられたものである。
【００３６】
この場合、気体の導入部から搬送室内に導入された気体が搬送室内の中央部を通って反対側に配置された開口部から排出されるので、気体が搬送室内の全体に効率良く行き渡る。したがって、減圧排気を行うことなく、低コストで搬送室内を高純度の気体雰囲気に短時間で置換することができる。
【００３７】
第８の発明に係る基板搬送装置は、第５の発明に係る基板搬送装置の構成において、搬送室の開口部に対して反対側の位置に気体の導入部が設けられ、通路形成部材に気体の排出部が設けられたものである。
【００３８】
この場合、気体の導入部から搬送室内に導入された気体が搬送室内の中央部を通って反対側に配置された開口部から排出され、さらに通路形成部材の内部を通って気体の排出部から排出されるので、気体が搬送室内の全体に効率良く行き渡る。したがって、減圧排気を行うことなく、低コストで搬送室内を高純度の気体雰囲気に短時間で置換することができる。
【００３９】
第９の発明に係る基板搬送装置は、基板を搬送する基板搬送装置であって、開口部を有する搬送室と、搬送室の開口部から大気中の開放空間に設けられた受け渡し部まで延びる通路を形成する通路形成部材と、搬送室内に配置されて基板を搬送するとともに開口部および通路を介して受け渡し部との間で基板の受け渡しを行う搬送手段とを備え、搬送室の開口部に対して反対側の位置に気体の導入部が設けられ、通路形成部材に気体の排出部が設けられたものである。
【００４０】
この場合、搬送室の開口部に対して反対側の位置に設けられた気体の導入部から搬送室内に導入された気体が搬送室内の中央部を通って通路形成部材に設けられた気体の排出部から排出されるので、気体が搬送室内の全体に効率良く行き渡るとともに、基板とともに外気が搬送室内に引き込まれることが防止される。さらに、外気の流れの乱れにより外気が搬送室内に侵入することが抑制される。それにより、搬送室の開口部から大気中の開放空間に設けられる基板の受け渡し部を密閉空間として減圧によるガス置換または不活性ガスによるパージを行う必要がなくなり、受け渡し部にガスシール性および耐圧を有する機構および真空排気のための機構が不要となる。
【００４１】
第１０の発明に係る基板搬送装置は、第６〜第９のいずれかの発明に係る基板搬送装置の構成において、気体の導入部に気体の流速を低減させて気体を拡散させる流速低減拡散手段が設けられたものである。
【００４２】
これにより、気体の導入部から搬送室内に導入される気体が搬送室内の一部の領域に集中することが防止され、気体が搬送室内の全体に容易に行き渡る。それにより、搬送室内をより短時間で高純度の気体雰囲気に置換することができる。
【００４３】
第１１の発明に係る基板処理装置は、基板に所定の処理を行う処理室、基板を搬送する基板搬送装置および大気中の開放空間に設けられた受け渡し部を備える。基板搬送装置は、搬送室、通路形成部材、搬送手段および気体供給手段を含み、受け渡し部は、１または複数の基板を保持する基板保持手段を含む。
【００４４】
搬送室は、処理室に接続される開閉自在な第１の開口部および受け渡し部側に設けられた第２の開口部を有する。通路形成部材は、第２の開口部から受け渡し部まで延びる通路を形成する。搬送手段は、搬送室内に配置され、基板を搬送するとともに、第１の開口部を介して処理室に対して基板の搬入および搬出を行い、第２の開口部を介して受け渡し部との間で基板の受け渡しを行う。気体供給手段は、搬送室内に所定の気体を供給するとともに、搬送手段により第２の開口部を介して受け渡し部との間で基板の受け渡しが行われるときに搬送室の内部から開口部を通して受け渡し部に向かう気体の流れを形成する。
【００４５】
本発明に係る基板処理装置においては、基板搬送装置の搬送手段により搬送室の開口部を介して受け渡し部との間で基板の受け渡しが行われるときに、搬送室の内部から開口部を通して受け渡し部に向かう長い気体の流れが形成されるので、基板とともに外気が搬送室内に引き込まれることが防止される。また、外気の流れの乱れにより外気が搬送室内に侵入することが抑制される。
【００４６】
それにより、受け渡し部を密閉空間として減圧によるガス置換または不活性ガスによるパージを行う必要がなくなり、受け渡し部にガスシール性および耐圧を有する機構および真空排気のための機構が不要となる。したがって、基板の処理におけるスループットを向上させるとともに基板の処理コストを低減しつつ基板の搬送雰囲気を清浄に保つことが可能となる。
【００５０】
第１２の発明に係る基板搬送方法は、開口部を有する搬送室内で基板の受け渡しを行う基板搬送方法において、搬送室の外部における大気中の開放空間に設けられた受け渡し部と搬送室との間で搬送室の開口部から受け渡し部まで延びる通路を通して基板の受け渡しを行うときに、搬送室内に所定の気体を供給するとともに搬送室の内部から開口部および通路を通して受け渡し部に向かう気体の流れを形成するものである。
【００５１】
本発明に係る基板搬送方法においては、搬送室の開口部および通路を介して受け渡し部との間で基板の受け渡しを行うときに、搬送室の内部から開口部および通路を通して受け渡し部に向かう長い気体の流れを形成することにより、基板とともに外気が搬送室内に引き込まれることが防止される。また、外気の流れの乱れにより外気が搬送室内に侵入することが抑制される。
【００５２】
それにより、搬送室の外部に設けられる基板の受け渡し部を密閉空間として減圧によるガス置換または不活性ガスによるパージを行う必要がなくなり、受け渡し部にガスシール性をおよび耐圧を有する機構および真空排気のための機構が不要となる。したがって、基板の処理におけるスループットを向上させるとともに基板の処理コストを低減しつつ基板の搬送雰囲気を清浄に保つことが可能となる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施例におけるクラスタ型の基板処理装置を示す平面図であり、図２は図１の基板処理装置の概略断面図である。
【００５４】
図１の基板処理装置では、搬送室１の周囲に３つの処理室３、２つの受け渡し部（インタフェース部）２およびバッファ部１５が放射状に設けられている。搬送室１内には、２つの基板保持部（基板保持アーム）１２を有する搬送機構１１が設けられている。搬送機構１１の２つの基板保持部１２は、鉛直方向の軸の回りで回転可能かつスライド機構により伸縮可能に構成されている。この搬送機構１１は、受け渡し部２と処理室３との間および処理室３間で基板を搬送する。また、バッファ部１５は基板を一時的に保持する。
【００５５】
図２に示すように、搬送室１には、処理室３に対して基板を搬入および搬出するための開口部１３および受け渡し部２との間で基板の受け渡しを行うための開口部１４が形成されている。開口部１３には、Ｏリング等によりガスの流通を遮断可能なスリットバルブ５１が設けられている。
【００５６】
搬送室１の外側には、開口部１４から外方に延びる断面矩形状の通路を形成する通路形成部材（覆い状部材）５２が設けられている。開口部１４と通路形成部材５２との間には、Ｏリング等によりガスの流通を遮断可能なスリットバルブ５３が設けられている。
【００５７】
搬送室１には、パージガス供給口５４が設けられている。パージガス供給口５４は、配管５５、開閉バルブ５６および流量調整可能なバイパスバルブ５７を介してガス供給装置１１０に接続されている。開閉バルブ５６およびバイパスバルブ５７は並列に接続されている。また、通路形成部材５２の先端部に排気口５８が設けられている。排気口５８は、配管５９を介して排気装置１２０に接続されている。
【００５８】
このような構成により、搬送室１内は、所定のパージガスにより大気圧下または準大気圧下でのパージが可能となっている。パージガスとしては、可燃性、毒性および腐蝕性を有さないガスを選択し、例えばＮ２  等の不活性ガスやＯ２  等の所望のガスを用いる。
【００５９】
受け渡し部２はカセットモジュールであり、昇降装置２１およびカセット保持部２２からなる。昇降装置２１はカセット保持部２２を昇降させる。カセット保持部２２上には、複数の基板１００を保持するカセット２３が載置される。また、このカセット保持部２２には、カセット２３および基板１００の有無を検出する検出器が設けられる。受け渡し部２に、ＵＬＰＡ（Ｕｌｔｒａ  Ｌｏｗ  Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ  Ａｉｒ  ）フィルタ等のクリーニングユニットを設けてもよい。
【００６０】
本実施例では、パージガス供給口５４がガスの導入部に相当し、排気口５８がガスの排出部に相当する。
【００６１】
搬送室１内は、スリットバルブ５３を開いた状態で、排気口５８から排気を行いつつ開閉バルブ５６および配管５５を介してガス供給装置１１０により供給されるパージガスにより大気圧下または準大気圧下でパージされる。
【００６２】
このとき、パージガス供給口５４と排気口５８とが搬送室１の中央部に関して互いに反対側の位置（対向する位置）に配置されているので、パージガス供給口５４から搬送室１内に導入されたパージガスが搬送室１内の中央部を通って排気口５８から排出される。これにより、搬送室１内の全体にパージガスが効率良く行き渡る。したがって、搬送室１内を高純度のガス雰囲気に短時間で置換することができる。
【００６３】
例えば、搬送室１内の雰囲気を１５０Ｌ／分の流量で数十分間パージすることにより１０ｐｐｍ以下の高純度のガス雰囲気を得ることができる。
【００６４】
ガスパージ後、スリットバルプ５３が閉止され、搬送室１内はほぼ大気圧のパージガスの雰囲気に保たれる。これにより、外部の受け渡し部２との間での基板の受け渡し時以外に、搬送室１内に供給するパージガスの流量を減らすことができる。
【００６５】
なお、イオン注入活性化アニールやメタルシリサイデーションのように窒素を用いるプロセスでは搬送室１内を窒素雰囲気に保ち、酸化処理のように酸素を用いるプロセスでは搬送室１内を酸素雰囲気に保つことが好ましい。
【００６６】
搬送室１と受け渡し部２との間で基板の受け渡しを行う際には、開閉バルブ５６および配管５５を介して搬送室１内にパージガスを供給するとともに、スリットバルブ５３を開き、排気口５８から排気を行うことにより、搬送室１内をパージする。このとき、搬送室１内が外部に対して陽圧になるように、バイパスバルブ５７でパージガスの流量を調整する。これにより、搬送室１の内部から開口部１４および通路形成部材５２内の通路を通って外部へ向かうパージガスの流れが形成される。
【００６７】
この状態で、搬送機構１１の基板保持部１２が通路形成部材５２内の通路を通って外部に突出し、受け渡し部２のカセット２３に保持された基板１００を受け取って搬送室１内に戻り、あるいは基板を保持した基板保持部１２が通路形成部材５２内の通路を通って外部に突出し、受け渡し部２のカセット２３に基板を格納して搬送室１内に戻る。
【００６８】
この場合、搬送室１の内部から通路形成部材５２内の通路を通って外部へ向かうパージガスの流れにより、外気が搬送室１内に侵入することが防止される。また、通路形成部材５２の長さにわたって外部に向かうパージガスの流れが形成されるので、基板保持部１２が外部から搬送室１内に戻る際に、基板の表面や基板保持部１２の細部に存在する大気が外部に押し戻される。したがって、基板の受け渡し時に受け渡し部２に特別な雰囲気制御を行う必要はない。
【００６９】
基板の受け渡しの終了後、スリットバルブ５３が閉止される。基板の搬送時には、搬送室１内はほぼ大気圧のパージガスの雰囲気に保たれる。搬送機構１１は、受け渡し部２から受け取った基板を１つの処理室３内に搬送し、処理室３内で処理された基板を他の処理室３に搬送する。すべての処理が終了した基板は、搬送機構１１により上記の方法で受け渡し部２のカセット２３に格納される。
【００７０】
特に、処理室３内で高温に加熱された基板は一旦複数枚保持可能なバッファ部１５（図１参照）内に載置され、冷却された後に他の処理部３に搬送され、あるいは外部の受け渡し部２に搬出される。
【００７１】
本実施例の基板処理装置では、搬送機構１１により搬送室１の開口部１４を介して受け渡し部２との間で基板の受け渡しが行われるときに、搬送室１の内部から通路形成部材５２を通して外部に向かうパージガスの流れが形成されるので、搬送室１内に外気が侵入することが防止される。それにより、受け渡し部２を密閉空間として減圧によるガス置換または不活性ガスによるパージを行う必要がなくなる。
【００７２】
したがって、搬送室１と受け渡し部２との間にガスリークが極めて少ない（シール性の高い）高価なスリットバルブやゲートバルブを用いることなく、搬送室１内を所望の純度のガス雰囲気に保ちながら外部との間で基板の受け渡しが可能となる。
【００７３】
また、受け渡し部２に、ガス雰囲気の遮断およびガス置換が可能な耐圧性の高いロードロック機構が必要なくなる。したがって、受け渡し部２にロードロック室やガスリークの極めて少ない高価なゲートバルブ、ガス供給系、昇降装置のガスシール機構、真空ポンプ、これらの制御系等が不要となる。
【００７４】
さらに、排気口５８がパージガス供給口５４に対してほぼ反対側に配置されているので、搬送室１内を減圧排気することなく、大気圧下または準大気圧下で高純度のガス雰囲気に短時間で効率良く置換することができる。
【００７５】
これらの結果、基板の処理におけるスループットが向上するとともに、基板の処理コストを低減しつつ基板の搬送雰囲気を清浄に保つことが可能となる。
【００７６】
本実施例では、排気口５８が通路形成部材５２の先端部に設けられているので、スリットバルブ５３を閉じることにより搬送室１内の排気を停止することができる。したがって、排気系にバルブを設けることなく搬送室１内のガス置換を短時間で行うことができる。また、パージガスの消費量も低減できる。
【００７７】
なお、状況に応じてバイパスバルブ５７によりパージガスの流量を調整することが好ましい。例えば、外気の侵入しやすい基板搬入出の際にはパージガスの流量を増やし、それ以外は流量を絞ることによりパージガスの消費を節約する。
【００７８】
図３は通路形成部材の他の例を示す概略断面図である。図３の例では、通路形成部材５２の上部および下部にそれぞれパージガスを供給する配管６１，６２を接続するとともに、通路形成部材５２の上面および下面に１または複数のパージガス供給口（図示せず）を形成し、通路形成部材５２の上面および下面から内部にパージガスを供給する。
【００７９】
これにより、通路形成部材５２内の通路を通して受け渡し部２との間で基板の受け渡しを行う場合に、搬送機構１１の細部や、基板と搬送機構１１との間の細部のガスも充分にパージされる。その結果、搬送室１内への外気の引込みが十分に阻止される。
【００８０】
図４は通路形成部材のさらに他の例を示す概略断面図である。図４の例では、通路形成部材５２内の通路に開閉自在な扉６３が配設されている。この扉６３は、支持部材６４および１対のローラ６５により上下方向に移動可能となっている。また、通路形成部材５２のほぼ先端部の上面および下面にそれぞれ排気口６８が形成されている。排気口６８は配管６９を介して排気装置に接続される。
【００８１】
扉６３が閉じている状態で扉６３の周囲に隙間６７が形成されている。これにより、扉６３の閉止状態で通路形成部材５２内の通路中に開口部１４側から外部に向かうパージガスの流れが形成される。
【００８２】
図４の例では、扉６３の開閉時に扉６３が周囲の部材と接触しないので、部材間の摩擦によるパーティクル（粒子）の発生が防止される。また、排気口６８が通路形成部材５２の先端部に設けられているので、扉６３を閉じることにより搬送室１内の排気をほぼ停止することができる。したがって、排気系にバルブを設けることなく搬送室１内のガス置換を短時間で行うことができる。また、パージガスの消費量も低減できる。
【００８３】
図５は本発明の第２の実施例におけるクラスタ型の基板処理装置の概略断面図である。
【００８４】
図５の基板処理装置が図１および図２の基板処理装置と異なるのは次の点である。配管５５とパージガス供給口５４との間にガス流速低減拡散部１１０が設けられている。また、排気口５８が搬送室１の一端部にあるパージガス供給口５４に対して反対側の位置（対向する位置）に設けられ、開口部１４側の他端部にある排気口５８が配管５９を介して排気装置１２０に接続されている。他の部分の構成は、図１および図２の基板処理装置の構成と同様である。
【００８５】
図６はガス流速低減拡散部１１０の一例を示す断面図である。図６のガス流速低減拡散部１１０は、上面にガス入口１１２を有しかつ下面にガス出口１１３を有するハウジング１１１内にＵＬＰＡ（Ｕｌｔｒａ  Ｌｏｗ  Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ  Ａｉｒ  Ｆｉｌｔｅｒ）等のエアフィルタ１１４を収納することにより構成される。ガス流速低減拡散部１１０のガス入口１１２は配管５５に接続され、ガス出口１１３は搬送室１のパージガス供給口５４に配置される。
【００８６】
このような構造により、配管５５を通して供給されるパージガスの流速がエアフィルタ１１４により低減されるとともに、その流動方向が拡散される。また、パージガス中の不純物がエアフィルタ１１４により除去され、搬送室１内に清浄なパージガスが供給される。
【００８７】
図７はガス流速低減拡散部１１０の他の例を示す断面図である。図７のガス流速低減拡散部１１０は、上面にガス入口１１２を有しかつ下面にガス出口１１３を有するハウジング１１１内に複数のバッフル板１１５を配置することにより構成される。ガス流速低減拡散部１１０のガス入口１１２は配管５５に接続され、ガス出口１１３は搬送室１のパージガス供給口５４に配置される。
【００８８】
このような構造により、配管５５を通して供給されるパージガスの流速がバッフル板１５で低減されるとともに、その流動方向が拡散される。
【００８９】
なお、図６のエアフィルタ１１４または図７のバッフル板１１５の代わりに、金属メッシュ、多孔質セラミックス等の他のガス流速低減拡散部材を用いてもよい。
【００９０】
図５の基板処理装置では、スリットバルブ５３を閉じた状態で排気口５８から排気を行いつつ開閉バルブ５６および配管５５を介してガス供給装置１１０によりパージガスを供給することにより搬送室１内が大気圧下または準大気圧下でパージされる。
【００９１】
この場合、排気口５８がパージガス供給口５４に対して反対側に配置されているので、パージガス供給口５４から搬送室１内に導入されたパージガスが搬送室１内の中央部を通って排気口５８から排出される。それにより、搬送室１内の全体にパージガスが効率良く行き渡る。したがって、減圧排気を行うことなく、搬送室１内を高純度のガス雰囲気に短時間で置換することができる。
【００９２】
例えば、搬送室１内の雰囲気を１５０Ｌ／分の流量で数十分間パージすることにより１０ｐｐｍ以下の高純度のガス雰囲気を得ることができる。
【００９３】
また、パージガス供給口５４にガス流速低減拡散部１１０が設けられているので、搬送室１内に導入されるパージガスの流速が低減されるとともにその流動方向が拡散される。それにより、パージガスが搬送室１内の一部の領域に集中せずに搬送室１内の全体に効率良く行き渡り、搬送室１内を高純度のガス雰囲気により短時間で置換することが可能となる。
【００９４】
なお、第１の実施例の基板処理装置においても、第２の実施例の基板処理装置と同様に、配管５５とパージガス供給口５４との間にガス流速低減拡散部１１０を設けてもよい。
【００９５】
また、第１および第２の実施例の基板処理装置において、搬送室１内をパージガスで置換する際にパージガスを開口部１４を通して外部に排出する場合には、搬送室１または通路形成部材５２に排気口５８を設けなくてもよい。
【００９６】
この場合にも、開口部１４がパージガス供給口５４に対して反対側に配置されているので、パージガス供給口５４から搬送室１内に導入されたパージガスが搬送室１内の中央部を通って開口部１４から排出される。これにより、パージガスが搬送室１内の全体に効率良く行き渡るため、搬送室１内を大気圧下または準大気圧下で高純度のガス雰囲気に短時間で置換することができる。この場合、開口部１４がガスの排出部に相当する。
【００９７】
なお、上記第１および第２の実施例では、搬送室１内に隣接して基板を一時的に保持するバッファ部１５を設けているが、バッファ部１５の代わりに基板の中心を合わせる中心合わせ機構またはオリエンテーションフラット（直線状切欠き）やノッチ（円弧状切欠き）等の切欠き部の方向を合わせる結晶方位合わせ機構を設けてもよく、バッファ部１５に加えて中心合わせ機構または結晶方位合わせ機構を設けてもよい。
【００９８】
また、スリットバルブ５３の弁体収納部にパージガスを排気する排気口を設けてもよい。それにより、搬送室１内に袋状部分がなくなり、ガス置換を短時間で行うことが可能となる。
【００９９】
また、搬送室１を耐圧容器により構成し、搬送室１に真空排気系を設けることにより、搬送室１内を減圧によるガス置換可能としてもよい。
【０１００】
また、搬送室１に排気系を設けてもよい。この場合には、排気系にバルブを設け、搬送室１を外部と連通させたときにバルブにより搬送室１内の排気を閉止してもよい。
【０１０１】
さらに、スリットバルブ５３を通路形成部材５２の先端部に設けてもよい。この場合、排気系にバルブを設け、搬送室１を外部と連通させたときにバルブにより搬送室１内の排気を閉止してもよい。
【０１０２】
上記第１および第２の実施例では、受け渡し部２がカセットを保持するカセットモジュールである場合を説明したが、受け渡し部２が基板を保持する基板インタフェースモジュールであってもよい。この場合、基板インタフェースモジュールは、基板の保持機構および基板の検出器により構成される。
【０１０３】
また、搬送機構１１の構成は上記第１および第２の実施例の構成に限定されず、例えば、複数のアーム部材を関節機構により折り畳み自在に連結してなる搬送機構を用いてもよい。
【０１０４】
本発明は、半導体ウエハや液晶表示装置用基板に加熱を伴う処理を行う基板処理装置、ＲＴＰ（急速枚葉熱処理）装置、ＲＴＣＶＤ装置、バッチ炉、ベークオーブン等の１つ以上の処理室を有する基板処理装置、またはこれらの処理室と洗浄装置、ＰＶＤ（物理的気相成長）装置等の処理室を有しかつ連続的な処理を可能とするクラスタ型の基板処理装置等の種々の基板処理装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における基板処理装置の平面図である。
【図２】図１の基板処理装置の概略断面図である。
【図３】通路形成部材の他の例を示す概略断面図である。
【図４】通路形成部材のさらに他の例を示す概略断面図である。
【図５】本発明の第２の実施例における基板処理装置の平面図である。
【図６】ガス流速低減拡散部の一例を示す断面図である。
【図７】ガス流速低減拡散部の他の例を示す断面図である。
【図８】従来のクラスタ型の基板処理装置の一例を示す平面図である。
【図９】図８の基板処理装置の概略断面図である。
【符号の説明】
１  搬送室
２  受け渡し部
３  処理室
１１  搬送機構
１３，１４  開口部
２３  カセット
５１，５３  スリットバルブ
５２  通路形成部材
５４  パージガス供給口
５５，５９，６１，６２  配管
５６  開閉バルブ
５７  バイパスバルブ
５８，６８  排気口
６３  扉
１１０  ガス流速低減拡散部
【図１】
0003589823.tif 000002
【図２】
0003589823.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003589823.tif 000005
【図５】
0003589823.tif 000006
【図６】
0003589823.tif 000007
【図７】
0003589823.tif 000008
【図８】
0003589823.tif 000009
【図９】
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