JP3554534B2

JP3554534B2 - Substrate support mechanism and substrate exchange method for semiconductor processing apparatus, and semiconductor processing apparatus and substrate transfer apparatus

Info

Publication number: JP3554534B2
Application number: JP2000316685A
Authority: JP
Inventors: 勤広木
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1995-12-12
Filing date: 2000-10-17
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2016-11-25
Also published as: JP2001160584A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the substrate treating through of a semiconductor treating device. SOLUTION: An untreated substrate S1 is supported by the upper fork 66a of the catcher 66 of a transporting mechanism 60 and, in addition, a treated substrate S2 is supported by supporting pins 11 at a second position above a pedestal 10. Under this condition, the catcher 66 is advanced to a prescribed position above the pedestal 10. Then, while the catcher 66 is stopped, the supporting pins 11 are lowered and, at the same time, supporting rods 12 are raised. Consequently, the untreated substrate S1 is delivered from the upper fork 66a to the rods 12 and, in addition, the treated substrate S2 is simultaneously delivered from the supporting pins 11 to a lower fork 66b.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）基板や半導体ウェハに半導体処理を施すための半導体処理装置の基板支持機構及び基板交換方法、並びに半導体処理装置及び基板搬送装置に関する。ここで、半導体処理とは、ＬＣＤ基板、半導体ウェハ等の被処理基板上に半導体デバイスを製造するために実施される種々処理を意味する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えばＬＣＤパネルの製造工程においては、減圧雰囲気下でＬＣＤ基板にエッチング、アッシング等の所定の半導体処理を施す真空処理室を複数備えた、いわゆるマルチチャンバー型の真空処理装置が使用されている。
【０００３】
このような真空処理装置は、内部に搬送アーム等を有する基板搬送機構が設けられたロードロック室と、その周囲に設けられた複数の真空処理室とを有する。ロードロック室内の搬送アームにより、被処理基板が各真空処理室に搬入されると共に、処理済みの基板が各真空処理室から搬出される。
【０００４】
このようなＬＣＤ基板の処理装置においては、一定期間に処理可能な基板の処理枚数、つまり装置のスループットをいかにして向上させるかが大きな技術課題となっている。そのために上述したように装置をマルチチャンバータイプにしたり、搬送アームを上下２段にしたりして対応している。
【０００５】
２段の搬送アームを用いる場合には、上アームに未処理基板を載置した状態で、搬送アームを真空処理室内の載置台にアクセスし、まず下アームを進出させて処理済み基板を受取った後、下アームを退避させ、次いで上アームを進出させて未処理基板を載置台上に搬送する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような基板の交換動作では時間短縮にも一定の限界があり、ＬＣＤ基板に対するさらなるスループット向上が要求されている。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、基板処理におけるスループットを向上させることが可能な半導体処理装置の基板支持機構及び基板交換方法、並びに半導体処理装置及び基板搬送装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の視点は、半導体処理装置において被処理基板を支持するための機構であって、
前記基板の１つを載置すると共に搬送部材により前記基板の交換が行われるように配設された載置台と、
前記搬送部材と協働して前記基板の交換を行うように、進退可能で且つ前記基板の１つを前記載置台上方の第１の位置で支持可能に配設された複数の第１の支持部材と、
前記搬送部材と協働して前記基板の交換を行うように、進退可能で且つ、前記第１の支持部材により前記基板の１つが前記第１の位置で支持された状態において、前記基板の他の１つを前記載置台上方で且つ前記第１の位置に対して上下に重なる第２の位置で支持可能に配設された複数の第２の支持部材と、
を具備することを特徴とする。
【０００９】
本発明の第２の視点は、第１の視点の機構において、前記第１の支持部材は前記載置台の外側に配設されることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第３の視点は、第２の視点の機構において、前記第１の支持部材の夫々は、退避状態において蓋によりカバーされた状態でシールド部材中に収容されることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第４の視点は、第２の視点の機構において、前記第１の支持部材は、夫々が進退可能な支持棒と前記支持棒の先端に配設された張出し部材とからなり、複数の前記張出し部材は前記載置台の上方に張出す位置において協働して前記基板の１つを支持することを特徴とする。
【００１２】
本発明の第５の視点は、第４の視点の機構において、前記張出し部材は、前記支持棒の回転により、前記載置台の上方に張出す位置と前記載置台の上方から退避する位置との間で移動されることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第６の視点は、第４または第５の視点の機構において、前記支持棒は、退避状態において前記張出し部材によりカバーされた状態でシールド部材中に収容されることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第７の視点は、第１乃至第６のいずれかの視点の機構において、前記第２の支持部材は前記載置台の内側に配設されることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第８の視点は、第１乃至第７のいずれかの視点の機構において、前記第１の位置は前記第２の位置よりも上方にあり、前記第１及び第２の位置には夫々未処理及び処理済みの基板が支持されることを特徴とする。
【００１６】
本発明の第９の視点は、第１乃至第８のいずれかの視点の機構を使用した基板交換方法であって、
前記基板の１つである第１の基板を前記搬送部材に保持する一方、前記第１の支持部材を進出位置に配置する工程と、
前記搬送部材を前記載置台の上方の所定位置に進出させた後、前記第１の基板を前記搬送部材から前記第１の支持部材上に移載する第１の移載工程と、
前記第１の支持部材により前記第１の基板を前記第１の位置に支持した状態において、前記基板の別の１つである第２の基板を前記第２の支持部材により前記第２の位置に支持する工程と、
前記搬送部材を前記載置台の上方の所定位置に進出させた後、前記第２の基板を前記第２の支持部材から前記搬送部材上に移載する第２の移載工程と、
を具備することを特徴とする。
【００１７】
本発明の第１０の視点は、第９の視点の方法において、前記搬送部材は第１及び第２の保持部を有し、前記第１及び第２の移載工程を同時に行うことを特徴とする。
【００１８】
本発明の第１１の視点は、被処理基板に対して半導体処理を施すための装置であって、
ゲートを介して前記基板を搬出入可能で且つ減圧雰囲気に設定可能なロードロック室と、
前記ロードロック室にゲートを介して接続され且つ減圧雰囲気に設定可能な搬送室と、
前記搬送室にゲートを介して接続され且つ減圧雰囲気で前記半導体処理を行うための処理室と、
前記ロードロック室と前記処理室との間で前記基板を搬送するために前記搬送室内に配設された搬送部材と、
を具備し、前記ロードロック室は、前記基板の１つを夫々支持可能で且つ上下に重なる第１及び第２の支持レベルを有すると共に、前記第１及び第２の支持レベルを貫通して上下に移動可能で且つ前記基板を支持可能な複数の支持ピンを具備することを特徴とする。
【００１９】
本発明の第１２の視点は、第１１の視点の装置において、前記第１及び第２の支持レベルの夫々は、前記基板を支持する開閉可能な一対のフィンガにより規定され、前記フィンガは閉状態において前記基板を支持し、開状態において前記基板が前記一つのフィンガ間を上下に通過することを許容することを特徴とする。
【００２０】
本発明の第１３の視点は、被処理基板に対して半導体処理を施すための装置であって、
ゲートを介して前記基板を搬出入可能で且つ減圧雰囲気に設定可能な第１のロードロック室と、
ゲートを介して前記基板を搬出入可能で且つ減圧雰囲気に設定可能であると共に、前記第１のロードロック室に対して上下に重なるように配設された第２のロードロック室と、
前記第１及び第２のロードロック室にゲートを介して接続され且つ減圧雰囲気に設定可能な搬送室と、
前記搬送室にゲートを介して接続され且つ減圧雰囲気で前記半導体処理を行うための処理室と、
前記第１及び第２のロードロック室と前記処理室との間で前記基板を搬送するために前記搬送室内に配設された、上下動可能な搬送部材と、
を具備することを特徴とする。
【００２１】
本発明の第１４の視点は、複数の被処理基板を収納するカセットと半導体処理装置との間で前記基板を搬送するための装置であって、
前記基板の１つを載置する上フィンガを有する上フォークと、
前記基板の１つを載置する下フィンガを有する下フォークと、
前記上下フォークを駆動するための駆動部と、
を具備し、前記駆動部は、前記上下フォークを一体的に上下動可能且つ回転可能且つ水平に直線摺動可能に駆動すると共に、前記上下フィンガが同一平面上に位置する状態と同一平面上に位置しない状態との間で前記上下フォークを相対的に上下動可能に駆動することを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について具体的に説明する。
【００２３】
ここでは、ガラス製のＬＣＤ基板上に半導体デバイス等を形成するため、エッチング処理及びアッシング処理を行うためのマルチチャンバータイプの真空処理装置について説明する。
【００２４】
図１は本発明の実施の形態に係る真空処理装置の概観を示す斜視図、図２はその内部を示す概略横断平面図である。
【００２５】
処理装置１の中央部にはゲートバルブ９ａを介して接続された搬送室５とロードロック室３とが配設される。搬送室５は、平面が略正方形であり、ロードロック室３と面しない残りの各側面には、開口部を気密にシールし且つ開閉可能なゲートバルブ９ａを介して３つの処理室２、４、６が夫々接続される。
【００２６】
各処理室２、４、６には、所定の処理ガスを供給するための供給手段と、室内を排気するための排気手段とが接続され、従って、各処理室２、４、６は任意の減圧雰囲気に設定し且つ維持することが可能となっている。例えば、処理室２、６では同一のエッチング処理が行われ、他の１つ処理室４ではアッシング処理が行われる。処理室の組み合わせはこれに限らず、適宜の処理を組み合わせることもでき、シリアル処理、パラレル処理等任意の処理を複数の処理室を用いて実施することが可能である。
【００２７】
各処理室２、４、６内には載置台１０が配設される。載置台１０には基板Ｓを支持するための４本の支持ピン１１が配設される。載置台１０の周囲にはやはり基板を支持するための４本の支持部材１２が配設される。支持ピン１１及び支持部材１２については、詳細を後述する。
【００２８】
ロードロック室３は任意の減圧雰囲気に設定し且つ維持することが可能となっている。ロードロック室３内には、図４図示の如く、基板Ｓを支持するための一対のスタンド３１を具備するバッファラック３０が配設される。バッファラック３０は、一度に２枚の基板Ｓを保持するように構成されており、これにより真空引き、パージの効率が向上する。
【００２９】
各スタンド３１は、２つの棚３２、３３を上下に具備する。棚３２、３３は搬送機構５０の２枚のアーム５２、５３に対応する水平な２段の基板支持レベルを形成する。本実施の形態では、バッファラック３０の支持レベル間隔は、カセット４２における基板Ｓの支持間隔よりも大きく設定される。また各棚３２、３３の上面には、摩擦係数の高い合成ゴムからなる突起３４が設けられており、これによって基板のずれ及び落下が防止される。
【００３０】
バッファラック３０の一対のスタンド３１は一体的に昇降可能となる。バッファラック３０の昇降により、搬送室５内に設けられた搬送機構６０が昇降することなく、２枚の基板のうちの一方を選択的に取出すことができる。
【００３１】
ロードロック室３内には、２枚の基板を一度にアライメントするための一対のポジショナ３５、３５及び基板のアライメントの完了を確認するための光学的センサ（図示せず）が配置される。一対のポジショナ３５は、基板の対角線の延長線上にて相互に対向するように配置される。各ポジショナ３５は、図中の往復矢印Ａ方向に起動可能なサポート３６と、サポート３６上に回転フリーに支持された一対のローラ３７、３７を具備する。
【００３２】
ポジショナ３５は、バッファラック３０に支持された２枚の基板を対角線方向に挟み込む態様で、基板のアライメントを行う。ローラ３７は基板Ｓの側面を４点で押圧することにより位置合わせするため、略矩形状の基板の位置合わせを行うのに特に適する。ローラ３７はサポート３６上に着脱可能に取付けられ、処理されるＬＣＤ基板の寸法に応じて適宜交換することが可能である。
【００３３】
ロードロック室３はゲートバルブ９ｂを介して外部雰囲気と接続される。ロードロック室３の外部側には、２つのカセットインデクサ４１が配設され、その上に夫々ＬＣＤ基板を収容するカセット４２が載置される。カセット４２の一方には未処理基板が収容され、他方には処理済み基板が収容される。カセット４２は、昇降機構４３により昇降可能となっている。
【００３４】
２つのカセット４２の間には、支持台５１上に基板搬送機構５０が配設される。搬送機構５０は上下２段に配設されたアーム５２、５３と、これらを一体的に進出退避及び回転可能に支持するベース５４とを有する。アーム５２、５３上には基板を支持する４つの突起５５が形成される。突起５５は摩擦係数の高い合成ゴム製の弾性体からなり、基板支持中に基板がずれたり、落下することが防止される。
【００３５】
搬送機構５０は、アーム５２、５３により２枚の基板を一度に搬送可能となっている。即ち、カセット４２に対して、２枚の基板が一度に取出しまたは装入することが可能となる。各カセット４２の高さは昇降機構４３により調整され、アーム５２、５３による基板の取出しまたは装入位置が設定される。２枚のアーム５２、５３の間隔は、各種のカセットの基板支持間隔の最大値よりも大きくなるように設定される。このため、種々のカセットに対応可能である。
【００３６】
なお、カセットは１個だけ設置するもできる。この場合には、同一のカセット内の空いたスペースに処理済みの基板を戻していくことになる。
【００３７】
搬送室５は任意の減圧雰囲気に設定し且つ維持することが可能となっている。搬送室５内には、図３図示の如く、搬送機構６０と、複数のＬＣＤ基板を保持可能に構成されたバッファ枠体７０が配設される。搬送機構６０により、ロードロック室３と、処理室２、４、６との間で基板が搬送される。また、バッファ枠体７０により、未処理基板または処理済み基板が一時的に保持される。このように基板を一時保持することによりスループットの向上を図っている。
【００３８】
搬送機構６０は、ベース６８の一端に配設され、ベース６８に回動可能に配設された第１アーム６２と、第１アーム６２の先端部に回動可能に配設された第２アーム６４と、第２アーム６４に回動可能に配設され且つ基板を保持するためのキャッチャ６６とを有する。ベース６８に内蔵された駆動機構により第１アーム６２、第２アーム６４及びキャッチャ６６を移動させることにより、基板を搬送することが可能となる。また、搬送機構６０は、ベース６８の下に配設されたシリンダ機構６９により上下動が可能であると共に、シリンダを軸として回転可能となっている。
【００３９】
搬送機構６０のキャッチャ６６は、２段に構成されたフォーク６６ａ、６６ｂを有する。上フォーク６６ａにより未処理基板が支持され、下フォーク６６ｂにより処理済み基板が支持されるようになっている。なお、図示しないが、各フォークには、基板のずれや落下を防止するために、摩擦係数の高い合成ゴム製の突起が配設される。
【００４０】
バッファ枠体７０は、ベース６８の他端側に、ベース６８に対して昇降可能に設置される。枠体７０は、４つのバッファ７２、７４、７６、７８を具備し、これらは水平な４段の基板支持レベルを形成している。これらバッファには、基板を支持するための突起７９が配設される。突起７９は摩擦係数の高い合成ゴム製であり、基板支持中に基板がずれることまたは落下することを防止する。
【００４１】
搬送機構６０及びバッファ枠体７０は、シリンダ６９を軸としてベース６８と一体となって回転する。このようにベース６８を回転させることにより、搬送機構６０は、処理室２、４、６、ロードロック室３のいずれかに対して選択的に対面することができる。
【００４２】
各処理室２、４、６内には、上述したように載置台１０が配設される。載置台１０はプラズマを形成するための下部電極として機能する。載置台１０の周囲には、図５図示の如く、セラミック製のシールドリング１３が配設される。
【００４３】
４本の支持ピン１１（第２の支持部材）は載置台１０の縁部に進出退避可能に配設される。４本の支持部材１２（第１の支持部材）は、載置台１０の周囲のシールドリング１３に進出退避可能に配設された支持棒１２ａと、その先端に配設された張出し部材１２ｂとを有する。支持棒１２ａは進出することにより、基板を支持することが可能となり、基板の受取りの際に第１の位置で未処理基板Ｓ１を支持する。また、支持ピン１１は進出することにより、基板を支持することが可能となり、基板受渡しの際に第１の位置よりも下方の第２の位置で処理済み基板Ｓ２を支持する。
【００４４】
支持部材１２は退避位置において、図９（ａ）図示の如く、張出し部材１２ｂが載置台１０にかからないような状態にある。しかし、支持部材１２は支持位置において、図９（ｂ）図示の如く、支持棒１２ａが回転されることにより、張出し部材１２ｂが載置台１０側に突出した支持位置にある状態となる。
【００４５】
キャッチャ６６は、その上フォーク６６ａが前記第１の位置に対応し、下フォーク６６ｂが前記第２の位置に対応する位置になるように高さが設定される。後述するように、上フォーク６６ａに未処理基板を支持した状態で処理室に装入された際に、未処理基板が第１の位置にある支持部材１２に受け渡されると同時に、第１の位置で支持ピン１１に支持される処理済み基板がフォーク６６ｂに受け渡される。
【００４６】
次に、以上のように構成される装置の動作について説明する。
【００４７】
まず、搬送機構５０の２枚のアーム５２、５３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４２（図１の左側のカセット）から２枚の基板Ｓを一度にロードロック室３に搬入する。
【００４８】
ロードロック室３内においては、バッファラック３０の棚３２、３３により２枚の基板Ｓを保持する。アーム５２、５３が退避した後、ロードロック室の大気側のゲートバルブ９ｂを閉じる。その後、ロードロック室３内を排気して、内部を所定の真空度、例えば１０^−１Ｔｏｒｒ程度まで減圧する。真空引き終了後、一対のポジショナ３５の４つのローラ３７により基板を押圧することにより基板Ｓの位置合わせを行う。
【００４９】
以上のように位置合わせされた後、搬送室５及びロードロック室３間のゲートバルブ９ａを開く。汚染防止の観点から下段の棚３３の基板Ｓから搬送機構６０により搬送室５内に搬入し、バッファ枠体７０の最上のバッファ７２に保持する。この場合に、基板Ｓはバファラック３０上に予め決められた所定の間隔で支持されているので、搬送機構の動作制御をカセット４２の基板支持間隔に依存せずに行うことができる。即ち、異なる基板の支持間隔毎に搬送機構６０の動作量等を変更するという複雑な制御手段が不要となる。従って、装置内の汚染を低減することができる。
【００５０】
搬送室５内に基板を搬入した状態で、１０^−４Ｔｏｒｒ程度に更に真空引きする。これにより、装置内の汚染を低減することができる。次に、搬送機構６０により搬送室５内に搬入し且つバッファ７２に保持した基板Ｓを所定の処理室、例えば処理室２に搬送する。この場合に、最初に搬送する場合以外は、処理室内には処理済み基板が存在しており、処理済み基板と未処理基板との交換を行うこととなる。
【００５１】
この際の交換操作を図５乃至図８を参照しながら説明する。
【００５２】
まず、処理室の載置台１０上に処理済み基板Ｓ２を載置した状態で、支持部材１２を図９（ａ）の状態から進出させる。更に、図９（ｂ）のように支持棒１２ａを回転させて、張出し部材１２ｂが載置台１０側に突出する位置になるようにする。この状態でこの支持部材１２は第１の位置で未処理基板Ｓ１を受取ることが可能な状態となる。
【００５３】
次に、支持ピン１１を進出させて処理済み基板Ｓ２を上昇させ、第２の位置で支持するようにする。以上のような動作により、図５の状態が形成される。この場合に、搬送機構６０のキャッチャ６６は、その上フォーク６６ａが前記第１の位置に対応し、下フォーク６６ｂが前記第２の位置に対応する位置になるように高さが設定されており、上フォーク６６ａに未処理基板Ｓ１を支持している。
【００５４】
次に、図６図示の如く、キャッチャ６６を載置台１０の上方に進出させ、未処理基板Ｓ１を載置台１０上方の第１の位置まで搬送する。この場合に、フォーク６６ｂは第２の位置にある処理済み基板Ｓ２の直下に位置する。この状態で支持部材１２の支持棒１２ａを僅かに上昇させ、同時に支持ピン１１を下降させる。これにより、未処理基板Ｓ１は支持部材１２に支持された状態となると共に、処理済み基板はキャッチャ６６の下フォーク６６ｂに支持された状態となる。
【００５５】
その後、図７図示の如く、処理済み基板Ｓ２を支持した状態のキャッチャ６６を退避させる。そして、図８図示の如く、再び支持ピン１１を進出させて未処理基板Ｓ１を支持し、支持部材１２を退避させて図９（ａ）の状態に戻す。この図８の動作と並行して、処理室と搬送室５との間のゲートバルブ９ａを閉じる動作に入り、プロセス前処理を開始する。従って、図８の動作はスループットには影響を与えない。
【００５６】
このように、処理室における基板の交換において、未処理基板の搬入と処理済み基板の搬出とを保持部（キャッチャ）の１回の移動によって行うことができる。このため、基板の交換時間を著しく低減することができる。ちなみに、従来この交換操作にかかる時間が１７秒であったものが８秒と半分以下に短縮された。
【００５７】
このような動作が行われる間に、ロードロック室３内の棚３２の基板も搬送室５に搬入し、いずれかのバッファに保持する。このような動作をカセット４２内の基板に対して順次に行う。この際に第１及び２ロードロック室２０、３内のバッファの存在により、待ち時間なく連続的に基板を装置内に搬入することができるので、スループットの向上に寄与する。
【００５８】
処理済み基板Ｓ２は、搬送機構６０により搬送室５に戻し、更にロードロック室３を経て、搬送機構５０のアーム５２、５３により、処理済み基板用のカセット４２（図１の右側のカセット）に挿入する。
【００５９】
以上のような処理においては、バッファ機構の存在、及び特に処理室における基板の交換の高効率化により、従来にない極めて高いスループットを実現することができる。
【００６０】
また、上記装置では、エッチング、アッシングの連続処理を行うことが可能であり、この点でも効率が高い。また、プログラムを変更することにより、エッチング、エッチングの連続処理、エッチングの単一処理など、ユーザーのニーズに対応した種々処理を行うことができ、極めて汎用性が高い。
【００６１】
例えば、支持部材１２として支持棒１２ａの先端に平板状の張出し部材１２ｂを設けたものを用いたが、図１０図示の如く、先端に鉤状部１２ｃを有するピン状の支持部材１２ｘであってもよい。そして、支持部材１２ｘは退避位置においては、図１１（ａ）図示の如く、シールド部材１３中に完全に収容され、その上に蓋１２ｄがされる。支持部材１２ｘが支持位置に進出する際には、図１１（ｂ）図示の如く、蓋１２が開き、支持位置まで上昇すると回転し、鉤状部１２ｃが載置台１０側へ突出した状態となる。また、未処理基板を支持する支持部材（第１の支持部材）は、進出退避即ち上昇下降するタイプのものに限らず、例えば回転移動して退避するタイプのものであってもよい。
【００６２】
また、キャッチャ６６即ち保持部も上記のものに限定されず種々のものを採用することができる。またキャッチャとして上下２段のフォークが固定的に配設されたものを用いたが、これらフォークが独立して移動できるものとすることもできる。更に、基板支持部はフォーク状に限らず搬送機構５０のアーム５２、５３のように板状のものであってもよい。
【００６３】
図１２は本発明の別の実施の形態に係る真空処理装置の概観を示す斜視図、図１３及び図１４はその内部を示す概略横断平面図及び概略側面図である。これらの図中、図１乃至図１１を参照して述べた先の実施の形態と共通する部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６４】
この実施の形態に係る処理装置１Ｂは、図１２図示の如く、先の実施の形態と同じ３つ処理室２、４、６を有する。処理室２、４、６は、平面が正方形の搬送室５の３つの辺に夫々ゲートバルブ９ａを介して接続される。例えば、処理室２、６では同一のエッチング処理が行われ、他の１つ処理室４ではアッシング処理が行われる。
【００６５】
各処理室２、４、６内には、先の実施の形態と同様、４本の支持ピン１１及び４本の支持部材１２を有する載置台１０が配設される。従って、前述の如く、各処理室２、４、６においては、処理済み基板と未処理基板との交換操作を、搬送室５内に配設された搬送機構６０の一進出動作で行うことができる。
【００６６】
搬送室５の残りの一辺には、上下に２つのロードロック室３ａ、３ｂが夫々ゲートバルブ９ａを介して接続される。また、ロードロック室３ａ、３ｂと基板カセット４２との間でＬＣＤ基板Ｓを搬送するため、先の実施の形態の搬送機構５０とは異なる構造の搬送機構８０が配設される。
【００６７】
搬送機構８０はベース板８１を有し、その長手方向に沿って摺動駆動可能にスライダ８２が配設される。スライダ８２上には、水平面内で回転駆動可能にＬ字形のスタンド８３が取付けられる。更に、スタンド８３の垂直部には、昇降駆動可能に水平板８４が取付けられる。
【００６８】
水平板８４上には基板Ｓを載置するための上フォーク８５及び下フォーク８６が配設される。下フォーク８６は、水平板８４の長手方向に沿って摺動駆動可能に水平板８４に取付けられる。下フォーク８６の基部８６ａにはサブスタンド８７が立設され、上フォーク８５はサブスタンド８７に昇降駆動可能に取付けられる。従って、上フォーク８５は下フォーク８６と共に、水平板８４の長手方向に沿って一体的に摺動することとなる。
【００６９】
上フォーク８５のフィンガ８５ｂ、８５ｃと、下フォーク８６のフィンガ８６ｂ、８６ｃとは、上下方向の厚さが同一で、基板Ｓのカセット４２内への収納間隔よりも小さくなっている。また、上フォーク８５のフィンガ８５ｂ、８５ｃの内エッジ間の幅は、下フォーク８６のフィンガ８６ｂ、８６ｃの外エッジ間の幅よりも僅かに大きく設定される。更に、下フォーク８６の基部８６ａは、そのフィンガ８６ｂ、８６ｃよりも、上フォーク８５の基部８５ａの厚さ分だけ下に凹んでいる。
【００７０】
従って、上フォーク８５が最も降下した際、上フォーク８５のフィンガ８５ｂ、８５ｃと下フォーク８６のフィンガ８６ｂ、８６ｃとは横方向から見て一枚の板のように相互に重なり合うことができる。この時、上フォーク８５のフィンガ８５ｂ、８５ｃは、下フォーク８６のフィンガ８６ｂ、８６ｃのちょうど外側で同一平面上に位置する。また、この時、少なくとも両フォーク８５、８６の上側の支持面を整一させるようにする。ここでは、両上フォーク８５、８６の厚さが同じであるから、両フォーク８５、８６の上側の支持面も、下側の底面も整一する。
【００７１】
このような構成の搬送機構８０を用いると、処理済み基板のカセット４２への収納と、未処理基板のカセットからの取り出しとを同時に並行して行うことができ、スループットが向上する。搬送機構８０は、回転系が１カ所で、他は全て直線摺動系であるから、高速且つ安定した動作を行うことができる。
【００７２】
ロードロック室３ａ、３ｂは個別に任意の減圧雰囲気に設定し且つ維持することが可能となっている。従って、ロードロック室３ａ、３ｂは、個別動作可能なゲートバルブ９ａを介して搬送室５に接続される一方、個別動作可能なゲートバルブ９ｂを介して外部雰囲気に接続される。
【００７３】
この実施の形態において、両ロードロック室３ａ、３ｂは、図１５図示の様な同一の内部構造を有する。即ち、各ロードロック室３ａ、３ｂは、水平な２段の基板支持レベルを有し、一度に２枚の基板Ｓを保持するように構成される。上段支持レベルは対向する一対のハンド９１により規定され、下段支持レベルは対向する一対のハンド９２により規定される。
【００７４】
各ハンド９１、９２は前方に向かって広がるように配設された一対のフィンガ９３を有する。フィンガ９３は内側壁に取付けられた駆動部９４に取付けられ、駆動部９４により、図１５図示の位置と、フィンガ９３が側壁に向かって退避する退避位置との間で旋回駆動される。
【００７５】
また、各ロードロック室３ａ、３ｂには底壁の下に配設された駆動部（図示せず）により上下に駆動される４本の支持ピン９６が配設される。支持ピン９６は、底壁の下に退避する退避位置と、ハンド９１により規定される上段支持レベルよりも上に突出する突出位置との間で移動可能であると共に、任意の位置で停止可能となる。
【００７６】
各フィンガ９３が閉じて図１５図示の位置にある時、各ハンド９１、９２により基板Ｓを対応の支持レベルに支持可能となる。反対に、各フィンガ９３が退避位置に開くと、支持ピン９６に支持された基板Ｓが、対向する一対のハンド９１、９１間、或いは一対のハンド９２、９２間を通過することができる。
【００７７】
更に、この実施の形態においては、搬送室５内に配設された搬送機構６０ｘには、上下２フォーク６６ａ、６６ｂを有するキャッチャ６６が具備されるが、バッファ枠体７０は付設されていない。これは、上下２つのロードロック室３ａ、３ｂが配設されると共に、処理室２、４、６だけでなく、ロードロック室３ａ、３ｂにおいても、処理済み基板と未処理基板との交換操作を搬送機構６０ｘの一進出動作で行うことができるため、バッファ枠体７０を省略することができるからである。また、キャッチャ６６をバッファ枠体７０側に向ける必要がないため、キャッチャ６６とベース６８とは一つの中間アーム６３で接続される。更に、ベース６８は、シリンダ機構６９を介して上下に駆動可能となっている。
【００７８】
上述のような構成により、各ロードロック室３ａ、３ｂにおいては、搬送機構６０ｘの一進出動作で、処理済み基板と未処理基板との交換操作が可能となる。この操作は、処理室２、４、６の載置台１０に支持ピン１１と支持部材１２とを配設することにより実現した、処理済み基板と未処理基板との交換操作と類似している。
【００７９】
なお、ロードロック室３ａ、３ｂの各ハンド９１、９２のフィンガ９３が開閉可能であるのは、例えば、空き時間に処理済みの基板Ｓを上段支持レベルから下段支持レベルに移す等の付随的な動作に対応するためのものである。従って、処理済み基板と未処理基板との交換操作を搬送機構６０ｘの一進出動作で行うためだけであれば、各ハンド９１、９２のフィンガ９３は開閉動作せず、図１５図示の位置に固定されたものでよい。
【００８０】
次に、ロードロック室３ａ、３ｂにおいて、搬送室５の搬送機構６０ｘにより処理済み基板と未処理基板とを交換する操作について説明する。ここでは、搬送機構６０ｘの下フォーク６６ｂに処理済み基板Ｓ１が支持され、ロードロック室３ａのハンド９１（上段支持レベル）に未処理基板Ｓ２が支持された状態を想定する。また、ロードロック室３ａの上下段支持レベル間の間隔が搬送機構６０ｘの上下段支持レベル間の間隔よりも十分大きく設定されるものとする。なお、ゲートバルブ９ａ等の付随的な操作の説明は省略する。
【００８１】
先ず、下フォーク６６ｂで処理済み基板Ｓ１を支持するキャッチャ６６を、ハンド９１で未処理基板Ｓ２を支持するロードロック室３ａ内に挿入する。この時、キャッチャ６６の上下フォーク６６ａ、６６ｂの両者がロードロック室３ａの上下ハンド９１、９２間に位置するようにする。
【００８２】
次に、支持ピン９６を上昇させ、支持ピン９６によりキャッチャ６６の下フォーク６６ｂから処理済み基板Ｓ１を受取る。次に、支持ピン９６と共にキャッチャ６６を上昇させ、上フォーク６６ａによりハンド９１から未処理基板Ｓ２を受取る。
【００８３】
次に、上フォーク６６ａで未処理基板Ｓ２を支持するキャッチャ６６を搬送室５へ退避させる。次に、支持ピン９６を下降させ、ハンド９２（下段支持レベル）上に処理済み基板Ｓ１を載置する。
【００８４】
次に、上記操作に続いて、ロードロック室３ａ、３ｂにおいて、外部雰囲気側の搬送機構８０により処理済み基板と未処理基板とを交換する操作について説明する。ここでは、ロードロック室３ａのハンド９２（下段支持レベル）に処理済み基板Ｓ１が支持され、搬送機構８０の上フォーク８５に未処理基板Ｓ３が支持された状態を想定する。なお、ゲートバルブ９ｂ等の付随的な操作の説明は省略する。
【００８５】
先ず、上フォーク８５で未処理基板Ｓ３を支持する搬送機構８０を、ハンド９２で処理済み基板Ｓ１を支持するロードロック室３ａ内に挿入する。この時、搬送機構８０の上下フォーク８５、８６間の間隔を予め広げておき、上下フォーク８５、８６間にロードロック室３ａの上下ハンド９１、９２が位置するようにする。
【００８６】
次に、搬送機構８０の水平板８４を上昇させながら、上フォーク８５を下フォーク８６に向けて移動させる。この操作により、上下フォーク８５、８６を上昇させながら両者間の間隔を狭めることができる。従って、上フォーク８５から上ハンド９１に未処理基板Ｓ３を載置すると共に、下フォーク８６により下ハンド９２から処理済み基板Ｓ１を受取ることができる。
【００８７】
図１６は図１２乃至図１５を参照して述べた実施の形態に係る真空処理装置におけるＬＣＤ基板Ｓの搬送シーケンスを順に示す説明図である。ここでは、処理室２、６で同一のエッチング処理を、処理室４でアッシング処理を行うことを想定している。図１６においては混同を避けるため、（ａ）のみに処理装置の各室の参照符号を付してある。（ｂ）〜（ｓ）中の数字は、ＬＣＤ基板Ｓである基板Ｓ１〜Ｓ８の係数のみを取上げて示すものである。
【００８８】
先ず、下ロードロック室３ｂに基板Ｓ１、上ロードロック室３ａに基板Ｓ２を導入する（図１６（ｂ）、（ｃ））。次に、基板Ｓ１を下ロードロック室３ｂから搬送室５を経由し（図１６（ｄ））、処理室２にロードし、基板Ｓ１のエッチングを開始する。また、基板Ｓ１を処理室２にロードするのと並行して下ロードロック室３ｂに基板Ｓ３を搬入する（図１６（ｅ））。そして、基板Ｓ１の処理中、基板Ｓ２を上ロードロック室３ａから搬送室５を経由し（図１６（ｆ））、処理室６にロードし、基板Ｓ２のエッチングを開始する。また、基板Ｓ２を処理室６にロードするのと並行して上ロードロック室３ａに基板Ｓ４を搬入する（図１６（ｇ））。
【００８９】
次に、基板Ｓ１、Ｓ２の処理中、基板Ｓ３を下ロードロック室３ｂから搬送室５に移動する（図１６（ｈ））。更に、基板Ｓ２の処理中、エッチング処理済みの基板Ｓ１と基板Ｓ３とを搬送機構６０ｘの一進出動作で交換し、基板Ｓ１を搬送室５にアンロードすると共に基板Ｓ３を処理室２にロードする。また、これと並行して、下ロードロック室３ｂに基板Ｓ５を搬入する（図１６（ｉ））。
【００９０】
次に、基板Ｓ２、Ｓ３の処理中、基板Ｓ１を搬送室５から処理室４にロードし、基板Ｓ１のアッシングを開始する（図１６（ｊ））。更に、基板Ｓ２、Ｓ３、Ｓ１の処理中、基板Ｓ４を上ロードロック室３ａから搬送室５に移動する（図１６（ｋ））。そして、基板Ｓ３、Ｓ１の処理中、エッチング処理済みの基板Ｓ２と基板Ｓ４とを搬送機構６０ｘの一進出動作で交換し、基板Ｓ２を搬送室５にアンロードすると共に基板Ｓ４を処理室６にロードする。また、これと並行して、上ロードロック室３ａに基板Ｓ６を搬入する（図１６（ｌ））。
【００９１】
次に、基板Ｓ３、Ｓ４の処理中、アッシング処理済みの基板Ｓ１と基板Ｓ２とを搬送機構６０ｘの一進出動作で交換し、基板Ｓ１を搬送室５にアンロードすると共に基板Ｓ２を処理室４にロードする（図１６（ｍ））。更に、基板Ｓ３、Ｓ４、Ｓ２の処理中、処理完了基板Ｓ１と基板Ｓ５とを搬送機構６０ｘの一進出動作で交換し、基板Ｓ１を下ロードロック室３ｂに戻すと共に基板Ｓ５を搬送室５に移動する（図１６（ｎ））。そして、基板Ｓ４、Ｓ２の処理中、エッチング処理済みの基板Ｓ３と基板Ｓ５とを搬送機構６０ｘの一進出動作で交換し、基板Ｓ３を搬送室５にアンロードすると共に基板Ｓ５を処理室２にロードする。また、これと並行して、処理完了基板Ｓ１と基板Ｓ７とを外部雰囲気側の搬送機構８０の一進出動作で交換し、基板Ｓ１を搬出すると共に基板Ｓ７を下ロードロック室３ｂに搬入する（図１６（ｏ））。
【００９２】
以下、同様な操作を繰返すことにより（図１６（ｐ）〜（ｓ））、基板Ｓ１〜Ｓ８を、それらの係数の小さい順に処理を完了して、真空処理装置から搬出することができる。
【００９３】
以上のような処理においては、処理室及びロードロック室における基板の交換の高効率化により、従来にない極めて高いスループットを実現することができる。
【００９４】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々変形が可能である。特に、処理装置の各特徴部分を各実施の形態に別けて述べたが、それらの特徴部分は、任意に組み合わせ可能である。例えば、図１図示の処理装置に、図１２を参照して述べた搬送機構８０や、図１５を参照して述べたロードロック室３ａ、３ｂを用いることができる。また、図１２図示の処理装置に、図３を参照して述べた搬送機構６０や図４を参照して述べたロードロック室３を用いることができる。
【００９５】
更に、例えば、本発明は、単一の処理室を有する処理装置にも有効に適用することができ、真空処理に限らず常圧または陽圧の処理装置にも適用することができる。また、エッチング、アッシング装置に限らず、成膜装置等、他の種々の処理装置に適用することができる。更にまた、被搬送基板はＬＣＤ基板に限らず、半導体基板等、他の基板であってもよい。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、処理室、ロードロック室或いは基板カセットにおける処理済み基板と未処理基板との交換操作を効率よく行うことができるため、スループットを著しく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る真空処理装置の概観を示す斜視図。
【図２】図１図示の装置の内部を示す概略横断平面図。
【図３】図１図示の装置の搬送室内に配設された搬送機構及びバッファ枠体を示す斜視図。
【図４】図１図示の装置のロードロック室内に配設されたバッファラック及びポジショナを示す斜視図。
【図５】図１図示の装置の処理室における基板の交換操作を説明するための図。
【図６】図１図示の装置の処理室における基板の交換操作を説明するための図。
【図７】図１図示の装置の処理室における基板の交換操作を説明するための図。
【図８】図１図示の装置の処理室における基板の交換操作を説明するための図。
【図９】図１図示の装置の処理室において未処理基板を支持する支持部材の動作を示す図。
【図１０】図１図示の装置の処理室において未処理基板を支持する支持部材の変形例を示す図。
【図１１】図１０図示の支持部材の動作を示す図。
【図１２】本発明の別の実施の形態に係る真空処理装置の概観を示す斜視図。
【図１３】図１２図示の装置の内部を示す概略横断平面図。
【図１４】図１２図示の装置の内部を示す概略側面図。
【図１５】図１２図示の装置のロードロック室の内部を示す概略斜視図。
【図１６】図１２図示の装置における基板の搬送シーケンスを順に示す説明図。
【符号の説明】
２、４、６……処理室
３、３ａ、３ｂ……ロードロック室
５……搬送室
１０……載置台
１１……支持ピン（第２の支持部材）
１２、１２ｘ……支持部材（第１の支持部材）
３０……バッファラック
４２……ＬＣＤ基板カセット
５０……搬送機構
６０、６０ｘ……搬送機構
６２……アーム
６６……キャッチャ
６６ａ、６６ｂ……フォーク
８０……搬送機構
８５、８６……フォーク
９１、９２……ハンド
Ｓ……ＬＣＤ基板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate support mechanism and a substrate replacement method of a semiconductor processing apparatus for performing semiconductor processing on an LCD (liquid crystal display) substrate or a semiconductor wafer, and a semiconductor processing apparatus and a substrate transfer apparatus. Here, the semiconductor processing means various processings performed for manufacturing a semiconductor device on a substrate to be processed such as an LCD substrate and a semiconductor wafer.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in a manufacturing process of an LCD panel, a so-called multi-chamber type vacuum processing apparatus including a plurality of vacuum processing chambers for performing predetermined semiconductor processing such as etching and ashing on an LCD substrate under a reduced pressure atmosphere has been used. I have.
[0003]
Such a vacuum processing apparatus has a load lock chamber provided with a substrate transfer mechanism having a transfer arm and the like therein, and a plurality of vacuum processing chambers provided around the load lock chamber. The substrate to be processed is loaded into each vacuum processing chamber by the transfer arm in the load lock chamber, and the processed substrate is unloaded from each vacuum processing chamber.
[0004]
In such an LCD substrate processing apparatus, a major technical problem is how to improve the number of substrates that can be processed in a certain period, that is, how to improve the throughput of the apparatus. For this purpose, as described above, the apparatus is of a multi-chamber type, and the transfer arm is provided in two stages, upper and lower.
[0005]
When a two-stage transfer arm is used, the transfer arm accesses the mounting table in the vacuum processing chamber while the unprocessed substrate is mounted on the upper arm, and the lower arm advances first to receive the processed substrate. Thereafter, the lower arm is retracted, and then the upper arm is advanced to transfer the unprocessed substrate onto the mounting table.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described board exchange operation, there is a certain limit in the time reduction, and further improvement in throughput for the LCD board is required.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a substrate support mechanism and a substrate replacement method of a semiconductor processing apparatus, and a semiconductor processing apparatus and a substrate transfer apparatus that can improve throughput in substrate processing. With the goal.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A first aspect of the present invention is a mechanism for supporting a substrate to be processed in a semiconductor processing apparatus,
A mounting table on which one of the substrates is mounted and which is arranged so that the transfer of the substrate is performed by a transfer member;
A plurality of first supports arranged so as to be able to advance and retreat and to support one of the substrates at a first position above the mounting table so as to exchange the substrates in cooperation with the transport member; Components,
In a state in which one of the substrates is supported at the first position by the first support member so that the substrate can be replaced in cooperation with the transfer member, the other of the substrates is A plurality of second support members disposed so as to be able to support one of the above at the mounting table and at a second position vertically overlapping the first position;
It is characterized by having.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the mechanism according to the first aspect, the first support member is disposed outside the mounting table.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the mechanism according to the second aspect, each of the first support members is accommodated in a shield member while being covered by a lid in a retracted state.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the mechanism according to the second aspect, the first support member includes a support rod, each of which can advance and retreat, and a projecting member disposed at the tip of the support rod. The overhang member supports one of the substrates cooperatively at a position overhanging the mounting table.
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, in the mechanism according to the fourth aspect, the projecting member is configured to move between a position extending above the mounting table and a position retracting from above the mounting table by rotation of the support rod. It is characterized by being moved between.
[0013]
According to a sixth aspect of the present invention, in the mechanism according to the fourth or fifth aspect, the support rod is housed in a shield member in a retracted state while being covered by the extension member.
[0014]
According to a seventh aspect of the present invention, in the mechanism according to any one of the first to sixth aspects, the second support member is disposed inside the mounting table.
[0015]
According to an eighth aspect of the present invention, in the mechanism according to any one of the first to seventh aspects, the first position is above the second position, and the first and second positions are An unprocessed substrate and a processed substrate are supported, respectively.
[0016]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a board replacement method using the mechanism according to any one of the first to eighth aspects,
Holding a first substrate, which is one of the substrates, on the transport member, and arranging the first support member at an advanced position;
A first transfer step of transferring the first substrate from the transfer member onto the first support member after the transfer member has advanced to a predetermined position above the mounting table;
In a state where the first substrate is supported at the first position by the first support member, a second substrate which is another one of the substrates is moved to the second position by the second support member. A step of supporting the
A second transfer step of transferring the second substrate from the second support member onto the transfer member after the transfer member has advanced to a predetermined position above the mounting table;
It is characterized by having.
[0017]
According to a tenth aspect of the present invention, in the method according to the ninth aspect, the transport member has first and second holding units, and the first and second transfer steps are performed simultaneously. I do.
[0018]
An eleventh aspect of the present invention is an apparatus for performing semiconductor processing on a substrate to be processed,
A load lock chamber capable of loading and unloading the substrate through a gate and setting a reduced pressure atmosphere;
A transfer chamber connected to the load lock chamber via a gate and settable in a reduced pressure atmosphere;
A processing chamber connected to the transfer chamber via a gate and for performing the semiconductor processing in a reduced-pressure atmosphere;
A transfer member disposed in the transfer chamber for transferring the substrate between the load lock chamber and the processing chamber;
Wherein the load lock chamber has first and second support levels that can respectively support one of the substrates and overlaps vertically, and extends vertically through the first and second support levels. And a plurality of support pins that can move the substrate and support the substrate.
[0019]
A twelfth aspect of the present invention is the device according to the eleventh aspect, wherein each of the first and second support levels is defined by a pair of openable and closable fingers supporting the substrate, wherein the fingers are in a closed state. And supporting the substrate in an open state to allow the substrate to pass vertically between the one fingers.
[0020]
A thirteenth aspect of the present invention is an apparatus for performing semiconductor processing on a substrate to be processed,
A first load lock chamber capable of loading / unloading the substrate via a gate and capable of being set to a reduced pressure atmosphere;
A second load lock chamber that is capable of carrying in and out the substrate via a gate and that can be set to a reduced-pressure atmosphere, and that is disposed so as to vertically overlap the first load lock chamber;
A transfer chamber connected to the first and second load lock chambers via a gate and setable in a reduced-pressure atmosphere;
A processing chamber connected to the transfer chamber via a gate and for performing the semiconductor processing in a reduced-pressure atmosphere;
A vertically movable transport member disposed in the transport chamber for transporting the substrate between the first and second load lock chambers and the processing chamber;
It is characterized by having.
[0021]
A fourteenth aspect of the present invention is an apparatus for transporting a substrate between a cassette containing a plurality of substrates to be processed and a semiconductor processing apparatus,
An upper fork having an upper finger on which one of the substrates is placed;
A lower fork having a lower finger on which one of the substrates is placed;
A drive unit for driving the upper and lower forks,
Wherein the drive unit integrally drives the upper and lower forks so as to be vertically movable, rotatable and horizontally linearly slidable, and on the same plane as the state where the upper and lower fingers are located on the same plane. The vertical fork is relatively vertically movable between a position where the fork is not positioned.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings.
[0023]
Here, a multi-chamber type vacuum processing apparatus for performing an etching process and an ashing process for forming a semiconductor device or the like on a glass LCD substrate will be described.
[0024]
FIG. 1 is a perspective view showing an overview of a vacuum processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional plan view showing the inside thereof.
[0025]
A transfer chamber 5 and a load lock chamber 3 connected via a gate valve 9a are disposed in the center of the processing apparatus 1. The transfer chamber 5 has a substantially square plane, and has three processing chambers 2, 4, via opening and closing gate valves 9 a on the remaining side faces not facing the load lock chamber 3. , 6 are respectively connected.
[0026]
Each of the processing chambers 2, 4, and 6 is connected to a supply unit for supplying a predetermined processing gas and an exhaust unit for exhausting the inside of the chamber. It is possible to set and maintain a reduced pressure atmosphere. For example, the same etching processing is performed in the processing chambers 2 and 6, and the ashing processing is performed in the other processing chamber 4. The combination of the processing chambers is not limited to this, and any appropriate processing can be combined, and arbitrary processing such as serial processing and parallel processing can be performed using a plurality of processing chambers.
[0027]
A mounting table 10 is provided in each of the processing chambers 2, 4, and 6. The mounting table 10 is provided with four support pins 11 for supporting the substrate S. Four support members 12 for supporting the substrate are also provided around the mounting table 10. Details of the support pin 11 and the support member 12 will be described later.
[0028]
The load lock chamber 3 can be set and maintained at an arbitrary reduced pressure atmosphere. A buffer rack 30 having a pair of stands 31 for supporting the substrate S is provided in the load lock chamber 3 as shown in FIG. The buffer rack 30 is configured to hold two substrates S at a time, thereby improving the efficiency of evacuation and purging.
[0029]
Each stand 31 has two shelves 32, 33 above and below. The shelves 32, 33 form two horizontal levels of substrate support corresponding to the two arms 52, 53 of the transport mechanism 50. In the present embodiment, the support level interval of the buffer rack 30 is set to be larger than the support interval of the substrate S in the cassette 42. In addition, projections 34 made of synthetic rubber having a high coefficient of friction are provided on the upper surfaces of the shelves 32 and 33, thereby preventing the board from shifting and falling.
[0030]
The pair of stands 31 of the buffer rack 30 can be moved up and down integrally. By moving the buffer rack 30 up and down, one of the two substrates can be selectively taken out without moving the transfer mechanism 60 provided in the transfer chamber 5 up and down.
[0031]
A pair of positioners 35 for aligning the two substrates at once and an optical sensor (not shown) for confirming the completion of the alignment of the substrates are arranged in the load lock chamber 3. The pair of positioners 35 are arranged so as to face each other on an extension of a diagonal line of the substrate. Each positioner 35 includes a support 36 that can be activated in the direction of the reciprocating arrow A in the figure, and a pair of rollers 37 supported on the support 36 so as to be freely rotatable.
[0032]
The positioner 35 performs alignment of the substrates in a manner to sandwich the two substrates supported by the buffer rack 30 in a diagonal direction. Since the roller 37 is positioned by pressing the side surface of the substrate S at four points, the roller 37 is particularly suitable for positioning a substantially rectangular substrate. The roller 37 is removably mounted on the support 36 and can be replaced as appropriate according to the size of the LCD substrate to be processed.
[0033]
The load lock chamber 3 is connected to an external atmosphere via a gate valve 9b. On the outside of the load lock chamber 3, two cassette indexers 41 are provided, on which the cassettes 42 for accommodating the LCD substrates are mounted. One of the cassettes 42 stores unprocessed substrates, and the other stores processed substrates. The cassette 42 can be moved up and down by an elevating mechanism 43.
[0034]
Between the two cassettes 42, a substrate transfer mechanism 50 is provided on a support table 51. The transport mechanism 50 has arms 52 and 53 disposed in two stages, upper and lower, and a base 54 that integrally supports them so as to advance, retract, and rotate. Four projections 55 for supporting the substrate are formed on the arms 52 and 53. The projection 55 is made of an elastic body made of synthetic rubber having a high coefficient of friction, and prevents the substrate from shifting or dropping during substrate support.
[0035]
The transfer mechanism 50 can transfer two substrates at a time by the arms 52 and 53. That is, two substrates can be taken out or loaded into the cassette 42 at one time. The height of each cassette 42 is adjusted by the elevating mechanism 43, and the positions where substrates are taken out or loaded by the arms 52 and 53 are set. The interval between the two arms 52 and 53 is set to be larger than the maximum value of the substrate support interval of various cassettes. For this reason, it can correspond to various cassettes.
[0036]
Note that only one cassette can be installed. In this case, the processed substrates are returned to the empty space in the same cassette.
[0037]
The transfer chamber 5 can be set and maintained at an arbitrary reduced pressure atmosphere. As shown in FIG. 3, a transfer mechanism 60 and a buffer frame 70 configured to hold a plurality of LCD substrates are provided in the transfer chamber 5. The substrate is transported between the load lock chamber 3 and the processing chambers 2, 4, and 6 by the transport mechanism 60. Further, the unprocessed substrate or the processed substrate is temporarily held by the buffer frame 70. By temporarily holding the substrate in this way, the throughput is improved.
[0038]
The transport mechanism 60 is disposed at one end of the base 68 and is rotatably disposed at the base 68. The second arm is rotatably disposed at the tip of the first arm 62. 64, and a catcher 66 rotatably disposed on the second arm 64 and holding the substrate. The substrate can be transported by moving the first arm 62, the second arm 64, and the catcher 66 by a driving mechanism built in the base 68. The transport mechanism 60 can be moved up and down by a cylinder mechanism 69 disposed below the base 68, and can be rotated around a cylinder.
[0039]
The catcher 66 of the transport mechanism 60 has forks 66a and 66b configured in two stages. An unprocessed substrate is supported by the upper fork 66a, and a processed substrate is supported by the lower fork 66b. Although not shown, each of the forks is provided with a projection made of synthetic rubber having a high coefficient of friction in order to prevent the board from shifting or dropping.
[0040]
The buffer frame 70 is installed at the other end of the base 68 so as to be able to move up and down with respect to the base 68. The frame 70 includes four buffers 72, 74, 76, 78, which form four horizontal levels of substrate support. These buffers are provided with projections 79 for supporting the substrate. The projection 79 is made of synthetic rubber having a high coefficient of friction, and prevents the substrate from shifting or dropping during substrate support.
[0041]
The transport mechanism 60 and the buffer frame 70 rotate integrally with the base 68 around a cylinder 69. By rotating the base 68 in this manner, the transport mechanism 60 can selectively face any one of the processing chambers 2, 4, 6, and the load lock chamber 3.
[0042]
The mounting table 10 is disposed in each of the processing chambers 2, 4, and 6, as described above. The mounting table 10 functions as a lower electrode for forming plasma. A ceramic shield ring 13 is provided around the mounting table 10 as shown in FIG.
[0043]
The four support pins 11 (second support members) are provided at the edge of the mounting table 10 so as to be able to advance and retract. The four support members 12 (first support members) are composed of a support rod 12a provided to be able to advance and retract on a shield ring 13 around the mounting table 10, and an overhang member 12b provided at the tip of the support rod 12a. Have. The support rod 12a can support the substrate by advancing, and supports the unprocessed substrate S1 at the first position when receiving the substrate. Further, the support pins 11 can support the substrate by advancing, and support the processed substrate S2 at a second position lower than the first position when transferring the substrate.
[0044]
In the retracted position, the support member 12 is in a state where the overhang member 12b does not cover the mounting table 10 as shown in FIG. However, as shown in FIG. 9B, the support member 12 is in the support position where the overhang member 12 b protrudes toward the mounting table 10 by rotating the support rod 12 a at the support position, as shown in FIG. 9B.
[0045]
The height of the catcher 66 is set such that the upper fork 66a corresponds to the first position and the lower fork 66b corresponds to the second position. As will be described later, when the unprocessed substrate is loaded into the processing chamber with the upper fork 66a supporting the unprocessed substrate, the unprocessed substrate is transferred to the support member 12 at the first position, The processed substrate supported by the support pins 11 at the position is transferred to the fork 66b.
[0046]
Next, the operation of the device configured as described above will be described.
[0047]
First, the two arms 52 and 53 of the transport mechanism 50 are driven forward and backward to transfer the two substrates S from the one cassette 42 (the cassette on the left side in FIG. 1) containing the unprocessed substrates at a time. Carry in.
[0048]
In the load lock chamber 3, the two substrates S are held by the shelves 32 and 33 of the buffer rack 30. After the arms 52 and 53 have retreated, the gate valve 9b on the atmosphere side of the load lock chamber is closed. After that, the inside of the load lock chamber 3 is evacuated, and the inside of the ^-1 The pressure is reduced to about Torr. After the evacuation is completed, the substrate S is aligned by pressing the substrate with the four rollers 37 of the pair of positioners 35.
[0049]
After the alignment as described above, the gate valve 9a between the transfer chamber 5 and the load lock chamber 3 is opened. From the viewpoint of prevention of contamination, the substrate S on the lower shelf 33 is carried into the transfer chamber 5 by the transfer mechanism 60 and held in the uppermost buffer 72 of the buffer frame 70. In this case, since the substrates S are supported on the buffer rack 30 at predetermined intervals, the operation control of the transport mechanism can be performed without depending on the substrate support intervals of the cassette 42. That is, there is no need for complicated control means for changing the operation amount and the like of the transport mechanism 60 for each support interval of different substrates. Therefore, contamination in the device can be reduced.
[0050]
With the substrate loaded into the transfer chamber 5, 10 ^-4 Further evacuation is made to about Torr. Thereby, contamination in the device can be reduced. Next, the substrate S carried into the transfer chamber 5 and held in the buffer 72 by the transfer mechanism 60 is transferred to a predetermined processing chamber, for example, the processing chamber 2. In this case, except for the case where the substrate is first transported, the processed substrate exists in the processing chamber, and the processed substrate and the unprocessed substrate are exchanged.
[0051]
The replacement operation at this time will be described with reference to FIGS.
[0052]
First, the support member 12 is advanced from the state shown in FIG. 9A in a state where the processed substrate S2 is mounted on the mounting table 10 in the processing chamber. Further, as shown in FIG. 9B, the support rod 12a is rotated so that the overhang member 12b comes to a position where it protrudes toward the mounting table 10. In this state, the support member 12 is ready to receive the unprocessed substrate S1 at the first position.
[0053]
Next, the processed substrate S2 is lifted by advancing the support pins 11, and is supported at the second position. With the above operation, the state of FIG. 5 is formed. In this case, the height of the catcher 66 of the transport mechanism 60 is set such that the upper fork 66a corresponds to the first position and the lower fork 66b corresponds to the second position. The unprocessed substrate S1 is supported by the upper fork 66a.
[0054]
Next, as shown in FIG. 6, the catcher 66 is advanced above the mounting table 10, and the unprocessed substrate S1 is transported to a first position above the mounting table 10. In this case, the fork 66b is located immediately below the processed substrate S2 at the second position. In this state, the support rod 12a of the support member 12 is slightly raised, and at the same time, the support pin 11 is lowered. Thus, the unprocessed substrate S1 is supported by the support member 12, and the processed substrate is supported by the lower fork 66b of the catcher 66.
[0055]
Thereafter, as shown in FIG. 7, the catcher 66 supporting the processed substrate S2 is retracted. Then, as shown in FIG. 8, the support pins 11 are advanced again to support the unprocessed substrate S1, and the support member 12 is retracted to return to the state of FIG. 9A. In parallel with the operation of FIG. 8, the operation of closing the gate valve 9a between the processing chamber and the transfer chamber 5 is started, and the pre-process is started. Therefore, the operation of FIG. 8 does not affect the throughput.
[0056]
As described above, when exchanging the substrates in the processing chamber, the loading of the unprocessed substrates and the unloading of the processed substrates can be performed by one movement of the holding unit (catcher). For this reason, the replacement time of the substrate can be significantly reduced. By the way, the time required for the replacement operation was 17 seconds in the past, but was reduced to 8 seconds or less, which is less than half.
[0057]
While such an operation is being performed, the substrate on the shelf 32 in the load lock chamber 3 is also carried into the transfer chamber 5 and held in one of the buffers. Such an operation is sequentially performed on the substrates in the cassette 42. At this time, the presence of the buffers in the first and second load lock chambers 20 and 3 allows the substrates to be continuously loaded into the apparatus without waiting time, thereby contributing to an improvement in throughput.
[0058]
The processed substrate S2 is returned to the transfer chamber 5 by the transfer mechanism 60, and further passes through the load lock chamber 3 to the processed substrate cassette 42 (the right cassette in FIG. 1) by the arms 52 and 53 of the transfer mechanism 50. insert.
[0059]
In the processing described above, an extremely high throughput, which has not been achieved in the past, can be realized due to the existence of the buffer mechanism and particularly to the high efficiency of substrate exchange in the processing chamber.
[0060]
Further, in the above-described apparatus, continuous processing of etching and ashing can be performed, and the efficiency is high also in this regard. Further, by changing the program, various processes corresponding to the needs of the user, such as etching, continuous etching, and single etching, can be performed, and the versatility is extremely high.
[0061]
For example, a support bar 12a provided with a plate-shaped overhang member 12b at the tip of a support bar 12a is used. However, as shown in FIG. 10, a pin-shaped support member 12x having a hook-shaped portion 12c at the tip is used. Is also good. In the retracted position, the support member 12x is completely accommodated in the shield member 13 as shown in FIG. 11A, and a lid 12d is placed thereon. When the support member 12x advances to the support position, as shown in FIG. 11B, the lid 12 is opened, and when the support member 12x rises to the support position, the cover 12 rotates and the hook-like portion 12c projects to the mounting table 10 side. . Further, the support member (first support member) supporting the unprocessed substrate is not limited to the type that advances and retracts, that is, the type that moves up and down, but may be, for example, the type that rotates and retracts.
[0062]
Further, the catcher 66, that is, the holding portion is not limited to the above-described one, and various types can be adopted. In addition, although a fork having two fixed upper and lower forks is used as a catcher, these forks can be independently movable. Further, the substrate support portion is not limited to a fork shape, and may be a plate-like one such as the arms 52 and 53 of the transport mechanism 50.
[0063]
FIG. 12 is a perspective view showing an overview of a vacuum processing apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 13 and 14 are a schematic cross-sectional plan view and a schematic side view showing the inside thereof. In these figures, portions common to the previous embodiment described with reference to FIGS. 1 to 11 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
[0064]
As shown in FIG. 12, a processing apparatus 1B according to this embodiment has the same three processing chambers 2, 4, and 6 as in the previous embodiment. The processing chambers 2, 4, and 6 are connected to three sides of the transfer chamber 5 having a square plane, respectively, via gate valves 9a. For example, the same etching processing is performed in the processing chambers 2 and 6, and the ashing processing is performed in the other processing chamber 4.
[0065]
A mounting table 10 having four support pins 11 and four support members 12 is disposed in each of the processing chambers 2, 4, and 6, as in the previous embodiment. Therefore, as described above, in each of the processing chambers 2, 4, and 6, the exchange operation between the processed substrate and the unprocessed substrate can be performed by the one advance operation of the transfer mechanism 60 disposed in the transfer chamber 5. it can.
[0066]
The upper and lower two load lock chambers 3a and 3b are connected to the other side of the transfer chamber 5 via gate valves 9a, respectively. Further, in order to transport the LCD substrate S between the load lock chambers 3a and 3b and the substrate cassette 42, a transport mechanism 80 having a structure different from that of the transport mechanism 50 of the above embodiment is provided.
[0067]
The transport mechanism 80 has a base plate 81, and a slider 82 is disposed slidably along the longitudinal direction thereof. An L-shaped stand 83 is mounted on the slider 82 so as to be rotatable in a horizontal plane. Further, a horizontal plate 84 is attached to the vertical portion of the stand 83 so as to be able to move up and down.
[0068]
On the horizontal plate 84, an upper fork 85 and a lower fork 86 for mounting the substrate S are provided. The lower fork 86 is attached to the horizontal plate 84 so as to be slidable along the longitudinal direction of the horizontal plate 84. A sub-stand 87 is erected on the base 86a of the lower fork 86, and the upper fork 85 is mounted on the sub-stand 87 so as to be able to move up and down. Therefore, the upper fork 85 slides together with the lower fork 86 along the longitudinal direction of the horizontal plate 84.
[0069]
The fingers 85b, 85c of the upper fork 85 and the fingers 86b, 86c of the lower fork 86 have the same thickness in the vertical direction, and are smaller than the interval of storing the substrate S in the cassette 42. The width between the inner edges of the fingers 85b and 85c of the upper fork 85 is set slightly larger than the width between the outer edges of the fingers 86b and 86c of the lower fork 86. Further, the base 86a of the lower fork 86 is recessed below the fingers 86b and 86c by the thickness of the base 85a of the upper fork 85.
[0070]
Therefore, when the upper fork 85 descends most, the fingers 85b and 85c of the upper fork 85 and the fingers 86b and 86c of the lower fork 86 can overlap each other like a single plate when viewed from the lateral direction. At this time, the fingers 85b and 85c of the upper fork 85 are located on the same plane just outside the fingers 86b and 86c of the lower fork 86. At this time, at least the upper support surfaces of both forks 85 and 86 are aligned. Here, since the thicknesses of the upper forks 85 and 86 are the same, both the upper support surface and the lower bottom surface of the both forks 85 and 86 are aligned.
[0071]
When the transport mechanism 80 having such a configuration is used, storage of the processed substrate in the cassette 42 and removal of the unprocessed substrate from the cassette can be performed simultaneously in parallel, and the throughput is improved. Since the transport mechanism 80 has one rotation system and all the others are linear sliding systems, high-speed and stable operation can be performed.
[0072]
The load lock chambers 3a and 3b can be individually set and maintained in an arbitrary reduced pressure atmosphere. Therefore, the load lock chambers 3a and 3b are connected to the transfer chamber 5 via the individually operable gate valve 9a, while being connected to the outside atmosphere via the individually operable gate valve 9b.
[0073]
In this embodiment, both load lock chambers 3a, 3b have the same internal structure as shown in FIG. That is, each of the load lock chambers 3a and 3b has two horizontal substrate support levels and is configured to hold two substrates S at a time. The upper support level is defined by a pair of opposed hands 91, and the lower support level is defined by a pair of opposed hands 92.
[0074]
Each of the hands 91 and 92 has a pair of fingers 93 disposed so as to spread forward. The finger 93 is attached to a drive unit 94 attached to the inner wall, and is driven by the drive unit 94 to pivot between a position shown in FIG. 15 and a retracted position at which the finger 93 retracts toward the side wall.
[0075]
In each of the load lock chambers 3a and 3b, four support pins 96 which are driven up and down by a drive unit (not shown) provided below the bottom wall are provided. The support pin 96 is movable between a retracted position retracted below the bottom wall and a projecting position projecting above the upper support level defined by the hand 91, and can be stopped at any position. Become.
[0076]
When each finger 93 is closed and at the position shown in FIG. 15, the substrate S can be supported at the corresponding support level by the hands 91 and 92. Conversely, when each finger 93 opens to the retracted position, the substrate S supported by the support pins 96 can pass between the pair of opposing hands 91, 91 or between the pair of hands 92, 92.
[0077]
Further, in this embodiment, the transport mechanism 60x disposed in the transport chamber 5 includes the catcher 66 having the two upper and lower forks 66a and 66b, but does not include the buffer frame 70. This is because the upper and lower two load lock chambers 3a and 3b are provided, and the exchange operation of the processed substrate and the unprocessed substrate is performed not only in the processing chambers 2, 4, and 6 but also in the load lock chambers 3a and 3b. Can be performed by a single advance operation of the transport mechanism 60x, so that the buffer frame 70 can be omitted. Since the catcher 66 does not need to be directed toward the buffer frame 70, the catcher 66 and the base 68 are connected by one intermediate arm 63. Further, the base 68 can be driven up and down via a cylinder mechanism 69.
[0078]
With the above-described configuration, in each of the load lock chambers 3a and 3b, an operation of exchanging a processed substrate and an unprocessed substrate can be performed by one advance operation of the transport mechanism 60x. This operation is similar to the operation of exchanging a processed substrate and an unprocessed substrate, which is realized by disposing the support pins 11 and the support members 12 on the mounting tables 10 of the processing chambers 2, 4, and 6.
[0079]
The fingers 93 of each of the hands 91 and 92 of the load lock chambers 3a and 3b can be opened and closed because, for example, the substrate S that has been processed during the idle time is moved from the upper support level to the lower support level. This is for handling the operation. Therefore, if the exchange operation of the processed substrate and the unprocessed substrate is only performed by the one advance operation of the transport mechanism 60x, the fingers 93 of the hands 91 and 92 do not open and close and are fixed at the positions shown in FIG. It may be done.
[0080]
Next, an operation of exchanging a processed substrate and an unprocessed substrate in the load lock chambers 3a and 3b by the transfer mechanism 60x of the transfer chamber 5 will be described. Here, it is assumed that the processed substrate S1 is supported by the lower fork 66b of the transport mechanism 60x, and the unprocessed substrate S2 is supported by the hand 91 (upper support level) of the load lock chamber 3a. It is also assumed that the interval between the upper and lower support levels of the load lock chamber 3a is set sufficiently larger than the interval between the upper and lower support levels of the transport mechanism 60x. Description of the additional operation of the gate valve 9a and the like is omitted.
[0081]
First, the catcher 66 supporting the processed substrate S1 with the lower fork 66b is inserted into the load lock chamber 3a supporting the unprocessed substrate S2 with the hand 91. At this time, both the upper and lower forks 66a and 66b of the catcher 66 are positioned between the upper and lower hands 91 and 92 of the load lock chamber 3a.
[0082]
Next, the support pin 96 is raised, and the processed substrate S1 is received by the support pin 96 from the lower fork 66b of the catcher 66. Next, the catcher 66 is raised together with the support pins 96, and the unprocessed substrate S2 is received from the hand 91 by the upper fork 66a.
[0083]
Next, the catcher 66 supporting the unprocessed substrate S2 is retracted to the transfer chamber 5 by the upper fork 66a. Next, the support pins 96 are lowered, and the processed substrate S1 is placed on the hand 92 (the lower support level).
[0084]
Next, an operation of exchanging a processed substrate and an unprocessed substrate by the transfer mechanism 80 on the external atmosphere side in the load lock chambers 3a and 3b following the above operation will be described. Here, it is assumed that the processed substrate S1 is supported by the hand 92 (the lower supporting level) of the load lock chamber 3a, and the unprocessed substrate S3 is supported by the upper fork 85 of the transport mechanism 80. Description of the additional operation of the gate valve 9b and the like will be omitted.
[0085]
First, the transfer mechanism 80 supporting the unprocessed substrate S3 with the upper fork 85 is inserted into the load lock chamber 3a supporting the processed substrate S1 with the hand 92. At this time, the interval between the upper and lower forks 85 and 86 of the transport mechanism 80 is widened in advance so that the upper and lower hands 91 and 92 of the load lock chamber 3a are located between the upper and lower forks 85 and 86.
[0086]
Next, the upper fork 85 is moved toward the lower fork 86 while raising the horizontal plate 84 of the transport mechanism 80. By this operation, the space between the upper and lower forks 85 and 86 can be reduced while being raised. Therefore, the unprocessed substrate S3 can be placed on the upper hand 91 from the upper fork 85, and the processed substrate S1 can be received from the lower hand 92 by the lower fork 86.
[0087]
FIG. 16 is an explanatory diagram sequentially showing the sequence of transporting the LCD substrate S in the vacuum processing apparatus according to the embodiment described with reference to FIGS. Here, it is assumed that the same etching process is performed in the processing chambers 2 and 6 and the ashing process is performed in the processing chamber 4. In FIG. 16, to avoid confusion, only (a) is denoted by reference numerals of the respective chambers of the processing apparatus. The numbers in (b) to (s) show only the coefficients of the substrates S1 to S8 which are the LCD substrates S.
[0088]
First, the substrate S1 is introduced into the lower load lock chamber 3b, and the substrate S2 is introduced into the upper load lock chamber 3a (FIGS. 16B and 16C). Next, the substrate S1 is loaded from the lower load lock chamber 3b into the processing chamber 2 via the transfer chamber 5 (FIG. 16D), and etching of the substrate S1 is started. The substrate S3 is loaded into the lower load lock chamber 3b in parallel with the loading of the substrate S1 into the processing chamber 2 (FIG. 16E). Then, during the processing of the substrate S1, the substrate S2 is loaded from the upper load lock chamber 3a into the processing chamber 6 via the transfer chamber 5 (FIG. 16F), and the etching of the substrate S2 is started. The substrate S4 is loaded into the upper load lock chamber 3a in parallel with the loading of the substrate S2 into the processing chamber 6 (FIG. 16 (g)).
[0089]
Next, during processing of the substrates S1 and S2, the substrate S3 is moved from the lower load lock chamber 3b to the transfer chamber 5 (FIG. 16 (h)). Further, during the processing of the substrate S2, the etched substrate S1 and the substrate S3 are exchanged by an advance operation of the transfer mechanism 60x, and the substrate S1 is unloaded into the transfer chamber 5 and the substrate S3 is loaded into the processing chamber 2. . At the same time, the substrate S5 is carried into the lower load lock chamber 3b (FIG. 16 (i)).
[0090]
Next, during the processing of the substrates S2 and S3, the substrate S1 is loaded from the transfer chamber 5 into the processing chamber 4, and ashing of the substrate S1 is started (FIG. 16 (j)). Further, during processing of the substrates S2, S3, and S1, the substrate S4 is moved from the upper load lock chamber 3a to the transfer chamber 5 (FIG. 16 (k)). Then, during the processing of the substrates S3 and S1, the etched substrate S2 and the substrate S4 are exchanged by the advance operation of the transfer mechanism 60x, and the substrate S2 is unloaded into the transfer chamber 5 and the substrate S4 is transferred to the processing chamber 6. To load. At the same time, the substrate S6 is carried into the upper load lock chamber 3a (FIG. 16 (l)).
[0091]
Next, during the processing of the substrates S3 and S4, the ashing-processed substrate S1 and the substrate S2 are exchanged by the first advance operation of the transport mechanism 60x, and the substrate S1 is unloaded into the transport chamber 5 and the substrate S2 is transferred to the processing chamber 4 (FIG. 16 (m)). Further, during the processing of the substrates S3, S4, and S2, the processing-completed substrate S1 and the substrate S5 are exchanged by the advance operation of the transport mechanism 60x, and the substrate S1 is returned to the lower load lock chamber 3b and the substrate S5 is returned to the transport chamber 5. It moves (FIG. 16 (n)). Then, during the processing of the substrates S4 and S2, the etched substrate S3 and the substrate S5 are exchanged by one advance operation of the transfer mechanism 60x, and the substrate S3 is unloaded into the transfer chamber 5 and the substrate S5 is transferred to the processing chamber 2. To load. At the same time, the processing-completed substrate S1 and the substrate S7 are exchanged by the advance operation of the transport mechanism 80 on the external atmosphere side, and the substrate S1 is unloaded and the substrate S7 is loaded into the lower load lock chamber 3b ( FIG. 16 (o)).
[0092]
Hereinafter, by repeating the same operation (FIGS. 16 (p) to (s)), the processing of the substrates S1 to S8 can be completed in ascending order of their coefficients, and the substrates can be unloaded from the vacuum processing apparatus.
[0093]
In the above-described processing, an extremely high throughput that has never been achieved can be realized by increasing the efficiency of substrate exchange in the processing chamber and the load lock chamber.
[0094]
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention. In particular, although the features of the processing apparatus have been described separately for each embodiment, the features can be arbitrarily combined. For example, the transport mechanism 80 described with reference to FIG. 12 and the load lock chambers 3a and 3b described with reference to FIG. 15 can be used in the processing apparatus shown in FIG. Further, the transport mechanism 60 described with reference to FIG. 3 and the load lock chamber 3 described with reference to FIG. 4 can be used in the processing apparatus shown in FIG.
[0095]
Further, for example, the present invention can be effectively applied to a processing apparatus having a single processing chamber, and can be applied not only to vacuum processing but also to a normal-pressure or positive-pressure processing apparatus. Further, the present invention is not limited to the etching and ashing apparatus, and can be applied to various other processing apparatuses such as a film forming apparatus. Further, the substrate to be transferred is not limited to the LCD substrate, and may be another substrate such as a semiconductor substrate.
[0096]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the operation of exchanging a processed substrate and an unprocessed substrate in the processing chamber, the load lock chamber, or the substrate cassette can be efficiently performed, so that the throughput can be significantly improved. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an overview of a vacuum processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional plan view showing the inside of the apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a transfer mechanism and a buffer frame provided in a transfer chamber of the apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a perspective view showing a buffer rack and a positioner provided in a load lock chamber of the apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 5 is a view for explaining a substrate exchange operation in a processing chamber of the apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 6 is a view for explaining a substrate exchange operation in a processing chamber of the apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 7 is a view for explaining a substrate replacement operation in a processing chamber of the apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 8 is a view for explaining a substrate exchange operation in a processing chamber of the apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 9 is a view showing the operation of a support member for supporting an unprocessed substrate in the processing chamber of the apparatus shown in FIG.
FIG. 10 is a view showing a modification of a support member for supporting an unprocessed substrate in the processing chamber of the apparatus shown in FIG.
11 is a view showing the operation of the support member shown in FIG.
FIG. 12 is a perspective view showing an overview of a vacuum processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic cross-sectional plan view showing the inside of the apparatus shown in FIG. 12;
FIG. 14 is a schematic side view showing the inside of the apparatus shown in FIG. 12;
FIG. 15 is a schematic perspective view showing the inside of a load lock chamber of the apparatus shown in FIG. 12;
FIG. 16 is an explanatory view sequentially showing a substrate transfer sequence in the apparatus shown in FIG. 12;
[Explanation of symbols]
2, 4, 6 ... Processing room
3, 3a, 3b ... Load lock chamber
5 Transfer chamber
10 Mounting table
11 Support pin (second support member)
12, 12x... Support member (first support member)
30 ... buffer rack
42 ... LCD substrate cassette
50: transport mechanism
60, 60x ... transport mechanism
62 ... arm
66 ... Catcher
66a, 66b ... fork
80: Transport mechanism
85,86 ... fork
91,92 ... hand
S ... LCD substrate

Claims

A mechanism for supporting a substrate to be processed in a semiconductor processing apparatus,
A mounting table on which one of the substrates is mounted and which is arranged so that the transfer of the substrate is performed by a transfer member;
A plurality of first supports arranged so as to be able to advance and retreat and to support one of the substrates at a first position above the mounting table so as to exchange the substrates in cooperation with the transport member; Components,
In a state in which one of the substrates is supported at the first position by the first support member so that the substrate can be replaced in cooperation with the transfer member, the other of the substrates is A plurality of second support members disposed so as to be able to support one of the above at the mounting table and at a second position vertically overlapping the first position;
Comprising :
The first support member is disposed outside the mounting table,
Each of the first support members is accommodated in the shield member while being covered by the lid in the retracted state;
A substrate support mechanism for a semiconductor processing apparatus, comprising:

The first support member includes a support rod each of which can advance and retreat, and an overhang member disposed at the tip of the support rod, and the plurality of overhang members cooperate at a position where the overhang is provided above the mounting table. The substrate support mechanism of a semiconductor processing apparatus according to claim 1, wherein one of the substrates is supported as the substrate.

The overhanging member, by rotation of the support rod, a semiconductor according to claim 2, characterized in that it is moved between a position retracted from the position above the mounting table which overhangs above the mounting table Substrate support mechanism for processing equipment.

4. The substrate support mechanism according to claim 1, wherein the second support member is provided inside the mounting table.

A method of exchanging a substrate using the substrate support mechanism according to any one of claims 1 to 4, wherein the first and second support members move between the first and second support members by a reciprocating operation of the first and second support members. A method of replacing a substrate in a semiconductor processing apparatus, comprising a step of transferring a substrate.

The first position is above the said second position, according to claim wherein the first and second position characterized in that it is used to support the substrate, respectively untreated and treated 5 4. The method for exchanging substrates of a semiconductor processing apparatus according to item 1 .

A substrate replacement method using the substrate support mechanism according to any one of claims 1 to 4 ,
Holding a first substrate, which is one of the substrates, on the transport member, and arranging the first support member at an advanced position;
A first transfer step of transferring the first substrate from the transfer member onto the first support member after the transfer member has advanced to a predetermined position above the mounting table;
In a state where the first substrate is supported at the first position by the first support member, a second substrate which is another one of the substrates is moved to the second position by the second support member. A step of supporting the
A second transfer step of transferring the second substrate from the second support member onto the transfer member after the transfer member has advanced to a predetermined position above the mounting table;
A method for replacing a substrate in a semiconductor processing apparatus, comprising:

8. The semiconductor processing apparatus according to claim 7, wherein the first position is higher than the second position, and the first and second positions are unprocessed and processed substrates , respectively. Board replacement method.

After retreating the transfer member on which the second substrate has been transferred from the mounting table, the first and second support members advance and retreat to move the second support member from the first support member. 9. The method according to claim 7, further comprising the step of transferring the first substrate.

10. The substrate for a semiconductor processing apparatus according to claim 7, wherein the transfer member has first and second holding units, and performs the first and second transfer steps simultaneously. method of exchange.