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JP4467660B2 - Processing equipment - Google Patents

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JP4467660B2
JP4467660B2 JP9558799A JP9558799A JP4467660B2 JP 4467660 B2 JP4467660 B2 JP 4467660B2 JP 9558799 A JP9558799 A JP 9558799A JP 9558799 A JP9558799 A JP 9558799A JP 4467660 B2 JP4467660 B2 JP 4467660B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理装置に関し、更に詳しくは、液晶表示体用基板(以下、「LCD用基板」と称す。)半導体ウエハ等の被処理体を搬送する多関節型搬送アームを改良した処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の処理装置としては、例えば、マルチチャンバー処理装置が広く用いられている。マルチチャンバー処理装置は、例えば、減圧下で被処理体(例えば、LCD用基板)にそれぞれ同種または異種の処理を施す複数(例えば、3室)の処理室と、これらの処理室に接続された搬送室と、この搬送室に処理室と同様に接続されたロードロック室と、このロードロック室と載置機構に配置されたキャリアとの間でLCD用基板を遣取りする搬送機構とを備えている。
【0003】
LCD用基板に所定の処理を施す場合には、搬送機構の多関節型搬送アームを屈伸して載置機構に配置されたキャリアからLCD用基板を一枚ずつ取り出した後、搬送機構がキャリアから処理室側まで移動しロードロック室と対峙する。次いで、ロードロック室の搬出入口のゲートバルブが開き、大気圧化で搬送アームを介してLCD用基板をロードロック室内へ搬入し搬送アームがロードロック室から退避した後、ゲートバルブを閉じてロードロック室内を密閉する。その後、ロードロック室内の空気を例えば窒素ガス等の不活性ガスで置換すると共に、ロードロック室内の不活性ガスを排気し、ロードロック室内を搬送室内と同程度の減圧状態にする。次いで、搬送室側のゲートバルブが開き、ロードロック室と搬送室が連通した後、搬送室内の搬送アームが駆動し、搬送アームを介してロードロック室内のLCD用基板を搬送室内へ搬入しゲートバルブを閉じる。搬送室がロードロック室から遮断されると、処理室側のゲートバルブが開き、搬送アームを介して処理室内へLCD用基板を搬入した後、処理室から搬送アームが退避すると共にゲートバルブが閉じ、処理室と搬送室を遮断し、処理室内でエッチングや成膜等の処理を開始する。処理室内でLCD用基板の処理が終了すると、搬送室内の搬送アーム及び搬送機構を介して上述した場合とは逆の経路を辿って処理室からキャリア内の元の場所へ処理後のLCD用基板を戻す。尚、引き続きLCD用基板に対して別の処理を施す場合には搬送室内の搬送アームを介して次に処理すべき処理室へ処理後のLCD用基板を搬入し、その処理を施した後、キャリア内の元の場所へ処理後のLCD用基板を戻す。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の搬送機構の場合には、例えばLCD用基板等の被処理体が大型化すると搬送アームと被処理体の受け渡し位置との間の距離が被処理体に即して長くなり、しかも図17に示すように多関節型の搬送アーム100が回転軸101を介して固定されているため、第1、第2アーム102、103の長さL’L1’が長くなり、しかも被処理体を支持するためにその重さに即して各ア ーム102、103の剛性を強化しなくてはならないが、この剛性強化には自ずと限界があり、被処理体の大型化に見合った剛性を持った多関節型搬送アームを得ることが難しいという課題があった。更に、搬送アームが長くなるに伴って動作時間が長くなるという課題があった。
【0005】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、LCD用基盤等の被処理体の大型化に即して搬送アームの各アームを長くする必要がなく、しかも搬送アームの動作時間を短縮することができ、また、大気圧下で被処理体を搬送する時でもロードロック室内の環境を常に清浄に保持することができ、搬送過程で被処理体を汚染する虞のない処理装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に記載の処理装置は、減圧下で被処理体に所定の処理を施す少なくとも一つの処理室と、この処理室の少なくとも一つのキャリアとの間に配設され且つ上記処理室と上記キャリアとの間で上記被処理体を搬送する搬送機構とを備え、且つ、上記搬送機構は、上記被処理体を搬送する多関節型搬送アームと、この搬送アームを駆動させて上記処理室と上記キャリアとの間でロードロック室を介して上記被処理体を遣取りする駆動機構とを備えた処理装置において、上記ロードロック室内の空気を、フィルタによって清浄化した外部の空気で換気する上記フィルタ付きの換気機構を、ゲートバルブを介して上記ロードロック室の背面に設けると共にこのロードロック室を上記処理室に対して接続可能に上記搬送機構に設け、且つ、上記搬送アームを上記ロードロック室内に設けると共に上記搬送アームと対向する上記処理室または上記キャリアに対して上記搬送アームを進退動させる直進駆動機構を上記ロードロック室内に設けたことを特徴とするものである。
【0013】
また、本発明の請求項2に記載の処理装置は、請求項1に記載の発明において、上記直進駆動機構は、上記搬送アームをその移動方向へ案内するガイドレールと、このガイドレールに沿って上記搬送アームを往復移動させる無端状ベルトと、この無端状ベルトを回転駆動させる回転駆動機構とを有することを特徴とするものである。
【0014】
また、本発明の請求項3に記載の処理装置は、請求項1に記載の発明において、上記直進駆動機構は、上記搬送アームをその移動方向へ案内するガイドレールと、このガイドレールに沿って上記搬送アームを往復移動させるシリンダ機構とを有することを特徴とするものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図16に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。
本実施形態の処理装置は、例えば、図1に示すように、所定の減圧下で被処理体(例えば、LCD用基板)1に所定の処理(例えば、エッチング処理、成膜処理等)を施す2室の処理室2を有する処理ユニット3と、この処理ユニット3で処理するLCD用基板1が例えば25枚収納されたキャリアCを載置する3台の載置ユニット4と、これら両者3、4間に配設され且つLCD用基板1を搬送する搬送ユニット5とを備え、搬送ユニット4を介してキャリアC内のLCD用基板1を一枚ずつ取り出し、各処理室2内へLCD用基板1を搬入し、その内部で所定の処理を施し、処理後には逆の経路を辿って処理室2からキャリアC内の元の場所へ戻すようにしてある。
【0016】
而して、上記処理室2の正面にはゲートバルブユニット6及び接続ユニット7が互いに気密を保持した状態で重ねて取り付けられ、接続ユニット7を介して処理室2と搬送ユニット5を直接接続するようにしてある。処理室2の上部には開閉自在な蓋体8が取り付けられ、例えばメンテナンス時等に図1の矢印で示すように蓋体8を一点鎖線で示す位置まで開き、処理室2を開放するようにしてある。処理ユニット3内には真空ポンプ9が配設され、この真空ポンプ9により処理室2内を減圧し、所定の真空度を維持するようにしてある。尚、載置ユニット4及び搬送ユニット5はいずれも例えば基台10上に配置されている。
【0017】
上記搬送ユニット5は、図1、図2に示すように、LCD用基板1を搬送する多関節型の搬送アーム11と、この搬送アーム11が収納された略矩形状のロードロック室12と、このロードロック室12を処理室2と載置ユニット4間で移動させる駆動ユニット13と、この駆動ユニット13を処理室2と載置ユニット4の間で移動案内する一対のガイドレール14とを備えている。駆動ユニット13は、例えば、ロードロック室12を旋回させるモータ(図示せず)を主体にした旋回駆動機構15と、この旋回駆動機構15を昇降させるラックアンドピニオンを主体にした昇降駆動機構16とを備え、旋回駆動機構15によりロードロック室12を処理室2と載置ユニット4との間で例えば180°旋回させ、また、昇降駆動機構16を介してロードロック室12をキャリアC内の任意のLCD用基板1及び処理室2のゲートバルブユニット6それぞれの高さに合わせて昇降させるようにしてある。ロードロック室12は、図1、図2に示すように、旋回駆動機構15を構成する基板15A上に配設され、この基板15Aを介して旋回するようにしてある。
【0018】
上記ロードロック室12は、図1、図2に示すように、基板15A上に配設された一対のエアシリンダ18を介して各ガイドレール17に従って往復移動するようになっている。即ち、一対のエアシリンダ18は、一対のガイドレール17の外側でこれと平行させて基板15A上に固定されている。エアシリンダ18のロッド18Aの先端がロードロック室12の両側面に固定された連結部材12Cに連結されている。従って、搬送ユニット5とキャリアCまたは処理室2との間でLCD用基板1を遣取りする時には、ロードロック室12がエアシリンダ18を介してガイドレール17に従って基板15A上で往復移動するようになっている。尚、図2ではエアシリンダ18を図示してない。
【0019】
更に、上記搬送アーム11は、図3の(a)、(b)に示すように、基板19Aの裏面に固定されたモータ11Aと、このモータ11Aと回転軸11Bを介して連結され且つ基板19Aの表面側に配置された第1アーム11Cと、第1アーム11Cと第2アーム11Dを介して連結され且つLCD用基板1を支持するフォーク型のハンド11Eとを備え、モータ11Aの駆動により第1、第2アーム11C、11D及びハンド11Eを屈伸し、ハンド11Eをロードロック室12の搬出入口12Aから出し入れするようにしてある。しかも、この搬送アーム11は、直進駆動機構19を介してロードロック室12内で進退動し、LCD用基板1をキャリアCまたは処理室2との間で直接遣取りするようにしてある。このように搬送アーム11が直進駆動機構19を介してロードロック室12内で移動するため、この移動量に見合った距離だけ第1、第2アーム11C、11Dを短くしてもキャリアCまたは処理室2との間でLCD用基板1を遣取りすることができる。そして、第1、第2アーム11C、11Dを短くできるため、各アーム11C、11Dの剛性を強化することができ、しかも第1、第2アーム11C、11Dの作動時間を短縮してスループットを高めることができる。
【0020】
上記直進駆動機構19は、搬送アーム11を支持する上記基板19Aと、この基板19Aと隙間を隔てた基台19B上に配設され且つ基板19Aの裏面に固定された係合部材19Cと係合する一対のガイドレール19Dと、これらのガイドレール19Dに従って搬送アーム11を移動させる駆動機構19Eとを備えている。駆動機構19Eは、モータ19Fと、このモータ19Fにより正逆回転する駆動側プーリ19Gと、この駆動側プーリ19Gと対をなす従動側プーリ19Hと、これらのプーリ19G、19Hに巻回され且つガイドレール19Dに対して並設された無端状ベルト19Iとを備えている。搬送アーム11は基板19Aを介して無端状ベルト19Iと連結されている。基台19Bには搬送アーム11のモータ11Aが貫通する長孔19Jが形成され、搬送アーム11がガイドレール19Dに従って移動する際にモータ11Aが長孔19J内で移動するようにしてある。
【0021】
また、本発明では図3の(a)、(b)に示す直進駆動機構19に代えて図4に示す直進駆動機構20を用いても良い。この直進駆動機構20は、同図に示すように、駆動機構20Eとして搬送アーム11を支持する基板20Aにエアシリンダ20Fを連結してある以外は上記直進駆動19と実質的に同様に構成されている。
【0022】
ところで、上記ロードロック室12はLCD用基板1を遣取りする時にはクリーンルーム内で開放された状態になっているため、装置廻りの空気がロードロック室12内に侵入し、装置廻りで発生したパーティクルにより内部が汚染される虞がある。図5、図6に示すロードロック室120はこのような汚染から防止するために、ロードロック室120が大気に開放されている時には換気機構を用いて内部を常に正圧状態を保持して装置廻りの空気がロードロック室120内に侵入しないようにしてある。その他の点では上記ロードロック室12に準じて構成されている。
【0023】
即ち、図5、図6に示すロードロック室120の背面には換気機構121が取り付けられている。この換気機構121は、図5、図6に示すように、例えばゲートバルブユニット122、HEPAフィルタ123及び送風ファン124を備え、この順序で背面側から外側へ順次配設されている。従って、ロードロック室120がキャリアCと処理室2との間でLCD用基板1を遣取りする時には、ゲートバルブユニット122及び送風ファン124が駆動し、ゲートバルブ122Aがロードロック室120の背面に形成された開口部120Cを開放すると共に送風ファン124からクリーンルーム内の空気がロードロック室120内に送風され、搬出入口120Aから流出しロードロック室120内を常に正圧状態に保持し、装置廻りの空気がロードロック室120内に侵入しないようになっている。ロードロック室120内を流れる空気はHEPAフィルタ123を介して空気中に含まれている装置廻りで発生したパーティクルが除去されて清浄になっており、LCD用基板1を汚染する虞がない。
【0024】
図7に示すロードロック室120’は搬送アームとしてフロッグレッグタイプでダブルアームの搬送アーム11’を使用した以外は図5及び図6に示すロードロック室120に準じて構成されている。即ち、このロードロック室120’は、換気機構121’としてゲートバルブユニット122’、HEPAフィルタ123’及び送風ファン124’を備え、ロードロック室120’内を清浄な空気で常に正圧に保持し、装置廻りの空気が侵入しないようになっている。このようにダブルアームを採用することでLCD用基板1の搬出入効率を高めることができる。
【0025】
また、上記ロードロック室12と処理室2との間でLCD用基板1を遣取りする時には、図1、図8に示すように接続ユニット7を介してロードロック室12を処理室2のゲートバルブユニット6に接続した後、ロードロック室12内を処理室2内の真空度に合わせて真空引きするようにしてある。尚、図8では説明の都合上搬送ユニット4のロードロック室12のみを図示してある。
【0026】
即ち、上記ゲートバルブユニット6は、図9、図10に示すように、処理室2の搬出入口を昇降して開閉するゲートバルブ6Aと、このゲートバルブ6Aが取り付けられた枠体6Bとを備えている。枠体6Bの両面にはそれぞれOリング等からなるシール部材6Cが装着され、これらのシール部材6Cによりゲートバルブユニット6と処理室2及び接続ユニット7との間の気密を保持するようにしてある。更に、図9に示すようにゲートバルブ6Aの上端及び下端にはシール部材6Dが装着され、これらのシール部材6Dによりゲートバルブ6Aと処理室2間の気密を保持するようにしてある。枠体6Bの上部には例えば窒素ガスの等の不活性ガスを導入する導入管6Eが取り付けられ、その下部には排気管6Fが取り付けられている。そして、図9の矢印で示すように導入管6Eから不活性ガスを導入すると共に排気管6Fから排気し、処理室2に対してロードロック室12が接続された時にロードロック室12内の空気を不活性ガスと置換した後、その内部を所定の真空度に達するまで排気するようにしてある。
【0027】
上記接続ユニット7は、図8の(a)、図9に示すように、ゲートバルブユニット6に対して気密状態で接合されている。この接続ユニット7は、上記枠体6Bに接合された枠体7Aと、この枠体7Aの両側に取り付けられた一対のロック機構7Bとを備え、ロック機構7Bを介して接続ユニット7に接合したロードロック室12をロックしてロードロック室12を処理室2側に接続するようにしてある。各ロック機構7Bは、例えば図8の(a)、(b)、図11に示すように、枠体7A正面の両側に固定された左右のガイドレール7Cと、これらのガイドレール7Cとそれぞれ係合し且つロードロック室12の搬出入口の左右に形成されたフランジ12Dとそれぞれ係合する左右の係合部材7Dと、これらの係合部材7Dにそれぞれ連結され且つ係合部材7Dをガイドレール7Cに従ってそれぞれ昇降させる左右の第1エアシリンダ7Eと、上記各係合部材7Dにそれぞれ取り付けられ且つこれと係合したロードロック室12のフランジ12Dをそれぞれ均等に押圧してロードロック室12を枠体7Aに対して密着させる第2エアシリンダ7Fとを備えている。従って、ロードロック室12が図8の(a)に示すように処理室2側に接合されると、ロック機構7Bが駆動し、ロードロック室12が接続ユニット7の枠体7Aと密着するようにしてある。また、図8の(b)に示すようにロードロック室12の背後には例えばバネ22が装着され、このバネ22を介してロードロック室12を処理室2側に弾接させ、ロック機構7Bが円滑に機能するようにしても良い。尚、図9において7GはOリング等からなるシール部材である。
【0028】
また、本発明では上記ロック機構7Bに代えて図12の(a)、(b)に示すロック機構23を取り付けても良い。このロック機構23は、同図に示すように、正逆方向に回転するクランプ23Aと、このクランプ23Aを進退動作せるエアシリンダ23Bとを備え、枠体7Aの周面に取り付けられている。一方、ロードロック室12には搬出入口の全周にフランジ12Eが形成され、このフランジ12Eを介してロードロック室12を処理室2に対してロックするようにしてある。
【0029】
また、本発明では図13、図14に示すようにロードロック室をフローティング構造にすることで、ロードロック室と処理室との位置合わせをより円滑に行うことができる。このロードロック室51は、各図に示すように、フローティング機構52によって支持されている。このフローティング機構52は、側面形状がL字状に形成された基板52Aと、この基板52Aに配置されてロードロック室51を弾力的に支持する第1、第2、第3バネ52B、52C、52Dとを備えている。第1バネ52Bはロードロック室51の両側の前後にそれぞれ立設された支持柱52Eとロードロック室51の上面から側方へ延設されたフランジ51Aの間に弾装され、第2バネ52Cは基台52の垂直壁面とロードロック室51の背面の間に弾装され、更に第3バネ52Dはロードロック室51の下面と基板52Aの間に弾装されている。そして、ロードロック室51の基板52Aに前記支持機構19が取り付けられている。従って、ロードロック室51を処理室2と接続する時には、第1、第2、第3バネ52B、52C、52D介して図13の矢印で示すようにロードロック室51が全方向に僅かに変動し、ロードロック室51と処理室2間の位置ズレを吸収し、ロードロック室51と処理室2が衝撃なく円滑に接続する。尚、図13において、50は多関節型搬送アーム、53はベローズで、これらは前述したものと同様に構成されている。
【0030】
次に、本実施形態の処理装置を用いた本発明の処理方法について図15、図16を参照しながら説明する。まず、キャリアCからLCD用基板1を取り出す時には、搬送ユニット4が基台10上のガイドレール14に従って載置機構4上の所定のキャリアCまで移動した後、図15の(a)に示すように旋回駆動機構15を介してロードロック室12の搬出入口12AをキャリアCと対峙させる。次いで、昇降駆動機構16を介してロードロック室12が昇降し、搬送アーム11のハンド11Eの高さを取り出すべきLCD用基板1の高さに合わせる。
【0031】
この状態でエアシリンダ18が駆動してロードロック室12がガイドレール17に従って移動し、同図の(b)に示すようにロードロック室12がキャリアCへ接近して停止する。この時、直進駆動機構19が駆動し、搬送アーム11がガイドレール19Dに従って移動してロードロック室12よりも更にキャリアCに接近する。更に、モータ11Aが回転して回転軸11Bを介して第1、第2アーム11C、11D及びハンド11Eが伸び、ハンド11EがキャリアC内へ進入する。次いで、ロードロック室12が昇降駆動機構16を介して僅かに昇降し、キャリアC内のLCD用基板1をハンド11E上に載置する。
【0032】
次いで、直進駆動機構19を介して搬送アーム11がロードロック室12内で後退すると共に、搬送アーム11のモータ11Aが逆回転して同図に(c)に示すように回転軸11Bを介して第1、第2アーム11C、11D及びハンド11Eが屈曲してキャリアCからロードロック室12内へLCD用基板1を持ち込む。その後、エアシリンダ18が駆動してロードロック室12がガイドレール17に従って移動し、ロードロック室12がキャリアCから離れて元の位置へ戻る。
【0033】
その後、同図の(d)に示すようにロードロック室12が旋回駆動機構15及び昇降駆動機構16を介して180°回転すると共に搬出入口12Aを処理室2の接続ユニット7の高さに合わせた状態で停止する。次いで、エアシリンダ18が駆動し、同図の(e)に示すようにロードロック室12が処理室2へ接近して搬出入口12Aが処理室2側の接続ユニット7の枠体7Aと接触する。これと同時に接続ユニット7のロック機構7Bの第1エアシリンダ7Eが駆動し、係合部材7Dがガイドレール7Cに従って上昇してロードロック室12のフランジ12Eと係合すると同時に第2エアシリンダ7Fが駆動してロードロック室12を接続ユニット7の枠体7Aに密着させる。
【0034】
この時、図13、図14に示すようにロードロック室51がフローティング構造になっていると、ロードロック室51は何等の衝撃を伴うことなく接続ユニット7と接触し、しかも接続ユニット7に対して多少の位置ズレがあってもフローティング機構52によってズレを吸収し、ロードロック室51と接続ユニット7をロック機構7Bを介して円滑に接続することができる。
【0035】
引き続き、ゲートバルブユニット6の導入管6Eから不活性ガス(例えば窒素ガス)を導入すると共に排気管6Fからロードロック室12内の空気を排気し、内部の空気を窒素ガスと置換すると共にロードロック室12内を処理室2内の真空度に近い状態まで真空引きする。
【0036】
ロードロック室12内が所定の真空度に達した後、ゲートバルブ6Aが開き、ロードロック室12内で直進駆動機構19が駆動して図16に示すように搬送アーム11が処理室2側へ進出すると共に、搬送アーム11のモータ11Aが回転し、同図の(f)に示すように回転軸11Bを介して第1、第2アーム11C、11D及びハンド11Eが伸びてハンド11Eが処理室2内へ進入し、ハンド11E上のLCD用基板1を処理室2内の載置台2Aへ引き渡す。この際、処理済みのLCD用基板1が載置台2A上に存在すれば、ハンド11Eで処理済みのLCD用基板1を受け取り、直進駆動機構19が駆動し搬送アーム11がロードロック室12内へ後退すると共に搬送アーム11のモータ11Aが駆動して処理室2からロードロック室12内へLCD用基板1を持ち込む。引き続き、処理室2内へLCD用基板1を搬入した場合とは逆の手順で処理済みのLCD用基板1をキャリアC内の元の場所へ戻す。
【0037】
また、図5〜図7に示すロードロック室120、120’を使用する場合には、ロードロック室120、120’を介してキャリアCと処理室2との間でLCD用基板1を遣取りする時には、換気機構121、121’が駆動してロードロック室120、120’内に外気を清浄化しながら送風し、その内部を清浄な空気で常に正圧に保持し、装置廻りの空気が内部に侵入しないようにしてLCD用基板1をパーティクルの汚染から防止する。即ち、換気機構121、121’が駆動すると、送風ファン124、124’が始動すると共に、ゲートバルブ122A、122’Aが駆動してロードロック室120、120’の開口部120C、120’Cを開放し、外部の空気がHEPAフィルタ123、123’で清浄化された後、ロードロック室120、120’の開口部120C、120’Cから内部へ流入し搬出入口120A、120’Aから流出する。これによりロードロック室120、120’内に装置廻りの空気が侵入せず、内部を常に清浄な環境にする。そして、ロードロック室120、120’が処理室2と接続された時点で換気機構121、121’が停止し、ロードロック室120、120’内の気密を保持する。その後の工程は上述した通りである。また、処理室2から処理後のLCD用基板1を戻す時にも換気機構121、121’が働き、ロードロック室120、120’内に装置廻りの空気が直接侵入しないようにする。
【0038】
以上説明したように本実施形態によれば、搬送アーム11と対向する処理室2またはキャリアCに対して搬送アーム11を進退動させる直進駆動機構19をロードロック室内12に設けたため、ロードロック室12内で直進駆動機構19による搬送アーム11の移動距離だけ搬送アーム11を伸ばす距離、即ち第1、第2アーム11C、11Dの長さL、L1、を短くすることができ、ひいては第1、第2アーム11C、11Dの剛性をLCD用基板1の重量に即して強化することができる。また、本実施形態では、LCD用基板1の大型化に即して第1、第2アーム11C、11Dを長くする必要がないため、搬送アーム11の動作時間を短縮してスループットを高めることができる。
【0039】
また、本実施形態によれば、ロードロック室120、120’内の空気を清浄な外部の空気で換気する換気機構121、121’をHEPAフィルタ123とゲートバルブ122Aを介してロードロック室120、120’の背面に設けたため、大気圧下でLCD用基板1を遣取りする時には、搬送ユニット5によるロードロック室120、120’の移動の自由度を確保することができると共にロードロック室120、120’内で常に清浄な環境が保持され、LCD用基板1のパーティクルによる汚染を確実に防止することができる。
【0040】
尚、本発明は上記実施形態に何等制限されるものではなく、必要に応じて各構成要素を適宜設計変更することができる。例えば、上記実施形態では、ロードロック室12を搬送ユニット5の一部として移動可能に構成した従来にない新規な処理装置に対して適用した搬送機構について説明したが、本発明の搬送機構は従来の処理装置、即ちロードロック室が処理室の一部として接続された処理装置に対しても適用することができる。この場合には搬送機構の搬送アームは処理室のロードロック室とキャリアとの間でLCD用基板等の被処理体を遣取りすることになる。
【0041】
【発明の効果】
本発明によれば、減圧下で被処理体に所定の処理を施す少なくとも一つの処理室と、この処理室の少なくとも一つのキャリアとの間に配設され且つ上記処理室と上記キャリアとの間で上記被処理体を搬送する搬送機構とを備え、且つ、上記搬送機構は、上記被処理体を搬送する多関節型搬送アームと、この搬送アームを駆動させて上記処理室と上記キャリアとの間でロードロック室を介して上記被処理体を遣取りする駆動機構とを備えた処理装置において、上記ロードロック室内の空気を、フィルタによって清浄化した外部の空気で換気する上記フィルタ付きの換気機構を、ゲートバルブを介して上記ロードロック室の背面に設けると共に、このロードロック室を上記処理室に対して接続可能に上記搬送機構に設け、且つ、上記搬送アームを上記ロードロック室内に設けると共に上記搬送アームと対向する上記処理室または上記キャリアに対して上記搬送アームを進退動させる直進駆動機構を上記ロードロック室内に設けたため、LCD用基板等の被処理体の大型化に即して搬送アームの各アームを長くする必要がなく、しかも搬送アームの動作時間を短縮することができ、また、大気圧下で被処理体を搬送する時でもロードロック室の移動の自由度を確保することができると共にロードロック室内の環境を常に清浄に保持することができ、搬送過程で被処理体を汚染する虞のない処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の処理装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図2】図1に示す処理装置の載置機構及び搬送ユニットを示す斜視図である。
【図3】図2に示す搬送ユニットのロードロック室内に収納された本発明の搬送機構の一実施形態の要部を示す図で、(a)はその斜視図、(b)はその部分断面図である。
【図4】本発明の搬送機構の他の実施形態の要部を示す平面図である。
【図5】図2に示すロードロック室とは別のタイプのロードロック室の要部を示す斜視図である。
【図6】図5に示すロードロック室の要部を示す断面図である。
【図7】図2に示すロードロック室とは更に別のタイプのロードロック室の要部を示す斜視図である。
【図8】図1に示すロードロック室と処理室が接続された状態を部分的に拡大して示す図で、(a)はその斜視図、(b)は(a)の一部を示す断面図である。
【図9】図8の(a)に示す処理室のゲートバルブユニット及び接続ユニットを示す断面図である。
【図10】図9に示すゲートバルブユニットを示す斜視図である。
【図11】図8の(a)に示す接続ユニットのロック機構を示す斜視図である。
【図12】図11に示すロック機構とは別のタイプのロック機構を示す図で、(a)は処理室とロードロック室とが接続する直前の状態を示す斜視図、(b)は(a)のロック機構によってロードロック室を処理室に接続した状態を示す斜視図である。
【図13】フローティングタイプのロードロック室を示す斜視図である。
【図14】図13に示すロードロック室と処理室とを接続する直前の状態の要部断面図である。
【図15】(a)〜(f)は図1に示す処理装置の搬送工程を説明するための説明図である。
【図16】図3、図4に示す搬送アームの構成及び動作を説明する概念図である。
【図17】従来の搬送機構の搬送アームの構成及び動作を説明する概念図である。
【符号の説明】
1 LCD用基板(被処理体)
2 処理室
4 載置ユニット(載置機構)
5 搬送ユニット(搬送機構)
6F 排気管(排気手段)
7B ロック機構
11 搬送アーム
12、120、120’ロードロック室
13 駆動ユニット(駆動機構)
19 直進駆動機構
19D ガイドレール
19E 駆動機構
19F モータ
19G 駆動側プーリ
19H 従動側プーリ
19I 無端状ベルト
20 直進駆動機構
20E 駆動機構
20F エアシリンダ(シリンダ機構)
121、121 換気機構
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention ,place More specifically, the liquid crystal display substrate (hereinafter referred to as the “LCD substrate”) has been improved with respect to the processing apparatus, and an articulated transfer arm that transfers an object to be processed such as a semiconductor wafer has been improved. Where It relates to a science device.
[0002]
[Prior art]
As this type of conventional processing apparatus, for example, a multi-chamber processing apparatus is widely used. The multi-chamber processing apparatus is connected to, for example, a plurality of (for example, three chambers) processing chambers that perform the same type or different types of processing on a target object (for example, an LCD substrate) under reduced pressure, and these processing chambers. A transfer chamber; a load lock chamber connected to the transfer chamber in the same manner as the processing chamber; and a transfer mechanism for transferring an LCD substrate between the load lock chamber and a carrier disposed in the mounting mechanism. ing.
[0003]
When performing a predetermined process on the LCD substrate, the articulated transfer arm of the transfer mechanism is bent and stretched, and the LCD substrate is taken out one by one from the carrier arranged in the mounting mechanism, and then the transfer mechanism is removed from the carrier. Move to the processing chamber and face the load lock chamber. Next, the gate valve at the loading / unloading port of the load lock chamber opens, and when the atmospheric pressure is reached, the LCD substrate is loaded into the load lock chamber via the transfer arm and the transfer arm is retracted from the load lock chamber, and then the gate valve is closed and loaded. Seal the lock chamber. Thereafter, the air in the load lock chamber is replaced with an inert gas such as nitrogen gas, and the inert gas in the load lock chamber is exhausted to bring the load lock chamber into a decompressed state similar to that in the transfer chamber. Next, after the gate valve on the transfer chamber side is opened and the load lock chamber communicates with the transfer chamber, the transfer arm in the transfer chamber is driven, and the LCD substrate in the load lock chamber is transferred into the transfer chamber via the transfer arm. Close the valve. When the transfer chamber is cut off from the load lock chamber, the gate valve on the processing chamber side opens, and after the LCD substrate is loaded into the processing chamber via the transfer arm, the transfer arm is retracted from the processing chamber and the gate valve is closed. Then, the processing chamber and the transfer chamber are shut off, and processing such as etching and film formation is started in the processing chamber. When the processing of the LCD substrate is completed in the processing chamber, the LCD substrate is processed from the processing chamber to the original location in the carrier by following the path opposite to that described above via the transfer arm and transfer mechanism in the transfer chamber. To return. If another process is subsequently performed on the LCD substrate, the processed LCD substrate is carried into the processing chamber to be processed next through the transfer arm in the transfer chamber, and after the processing, Return the processed LCD substrate to the original location in the carrier.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the conventional transfer mechanism, for example, when the object to be processed such as an LCD substrate is enlarged, the distance between the transfer arm and the delivery position of the object to be processed becomes longer according to the object to be processed. As shown in FIG. 17, since the articulated transfer arm 100 is fixed via the rotating shaft 101, the lengths L′ L1 ′ of the first and second arms 102 and 103 become longer, and the object to be processed In order to support the arm, the rigidity of each arm 102, 103 must be strengthened according to its weight, but there is a limit to this rigidity strengthening, and the rigidity suitable for the enlargement of the workpiece There was a problem that it was difficult to obtain an articulated transfer arm having Further, there is a problem that the operation time becomes longer as the transfer arm becomes longer.
[0005]
The present invention has been made to solve the above problems, and it is not necessary to lengthen each arm of the transfer arm in accordance with the increase in the size of the object to be processed such as an LCD substrate, and the operation time of the transfer arm is reduced. Can be shortened In addition, the environment in the load lock chamber can always be kept clean even when the object to be processed is transported under atmospheric pressure, and there is no possibility of contaminating the object to be processed in the transport process. An object is to provide a processing apparatus.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The processing apparatus according to claim 1 of the present invention is disposed between at least one processing chamber for performing a predetermined processing on an object to be processed under reduced pressure, and at least one carrier in the processing chamber, and the above processing. A transfer mechanism that transfers the object to be processed between the chamber and the carrier, and the transfer mechanism drives the transfer arm and an articulated transfer arm that transfers the object to be processed. In a processing apparatus comprising a drive mechanism for transferring the object to be processed between a processing chamber and the carrier via a load lock chamber, the air in the load lock chamber is evacuated. By filter Cleaning Outside Ventilate with air With the above filter A ventilation mechanism is provided on the back of the load lock chamber via a gate valve. , The load lock chamber is provided in the transfer mechanism so as to be connectable to the processing chamber, and the transfer arm is provided in the load lock chamber and is transferred to the processing chamber or the carrier facing the transfer arm. A straight drive mechanism for moving the arm forward and backward is provided in the load lock chamber.
[0013]
In addition, the present invention Claim 2 The processing device described in Claim 1 In the invention described in (1), the rectilinear drive mechanism moves the transfer arm. That It has a guide rail that guides in the moving direction, an endless belt that reciprocates the transport arm along the guide rail, and a rotational drive mechanism that rotationally drives the endless belt.
[0014]
Further, the processing apparatus according to claim 3 of the present invention is the claim. 1 In the described invention, the linear drive mechanism includes a guide rail that guides the transport arm in the moving direction thereof, and a cylinder mechanism that reciprocates the transport arm along the guide rail. is there.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on the embodiment shown in FIGS.
For example, as shown in FIG. 1, the processing apparatus of the present embodiment performs a predetermined process (for example, an etching process, a film forming process, etc.) on an object to be processed (for example, an LCD substrate) 1 under a predetermined reduced pressure. A processing unit 3 having two processing chambers 2, three mounting units 4 for mounting, for example, 25 carriers C for LCD substrates 1 to be processed by the processing unit 3; 4 and a transfer unit 5 for transferring the LCD substrate 1. The LCD substrates 1 in the carrier C are taken out one by one through the transfer unit 4, and the LCD substrate is put into each processing chamber 2. 1 is carried in, a predetermined process is performed therein, and after the process, the reverse path is followed to return from the process chamber 2 to the original location in the carrier C.
[0016]
Thus, the gate valve unit 6 and the connection unit 7 are attached to the front of the processing chamber 2 in an airtight state, and the processing chamber 2 and the transfer unit 5 are directly connected via the connection unit 7. It is like that. An openable / closable lid 8 is attached to the upper part of the processing chamber 2. For example, during maintenance, the lid 8 is opened to a position indicated by a dashed line as shown by an arrow in FIG. It is. A vacuum pump 9 is disposed in the processing unit 3, and the inside of the processing chamber 2 is depressurized by the vacuum pump 9 so as to maintain a predetermined degree of vacuum. The placement unit 4 and the transport unit 5 are both disposed on the base 10, for example.
[0017]
As shown in FIGS. 1 and 2, the transfer unit 5 includes an articulated transfer arm 11 for transferring the LCD substrate 1, a substantially rectangular load lock chamber 12 in which the transfer arm 11 is housed, A drive unit 13 for moving the load lock chamber 12 between the processing chamber 2 and the mounting unit 4 and a pair of guide rails 14 for moving and guiding the driving unit 13 between the processing chamber 2 and the mounting unit 4 are provided. ing. The drive unit 13 includes, for example, a turning drive mechanism 15 mainly composed of a motor (not shown) for turning the load lock chamber 12, and an elevating drive mechanism 16 mainly constituted by a rack and pinion that raises and lowers the turning drive mechanism 15. The load lock chamber 12 is rotated by, for example, 180 ° between the processing chamber 2 and the mounting unit 4 by the swing drive mechanism 15, and the load lock chamber 12 is moved to an arbitrary position in the carrier C via the lift drive mechanism 16. The LCD substrate 1 and the gate valve unit 6 of the processing chamber 2 are moved up and down according to the height of each. As shown in FIGS. 1 and 2, the load lock chamber 12 is disposed on a substrate 15A constituting the turning drive mechanism 15, and is turned through the substrate 15A.
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 2, the load lock chamber 12 reciprocates along the guide rails 17 via a pair of air cylinders 18 disposed on the substrate 15A. In other words, the pair of air cylinders 18 are fixed on the substrate 15 </ b> A in parallel with the outside of the pair of guide rails 17. The tip of the rod 18 </ b> A of the air cylinder 18 is connected to a connecting member 12 </ b> C fixed to both side surfaces of the load lock chamber 12. Accordingly, when the LCD substrate 1 is transferred between the transport unit 5 and the carrier C or the processing chamber 2, the load lock chamber 12 is reciprocated on the substrate 15 A according to the guide rail 17 via the air cylinder 18. It has become. In FIG. 2, the air cylinder 18 is not shown.
[0019]
Further, as shown in FIGS. 3A and 3B, the transfer arm 11 is connected to a motor 11A fixed to the back surface of the substrate 19A, the motor 11A and the rotating shaft 11B, and the substrate 19A. And a fork-type hand 11E connected to the first arm 11C and the second arm 11D and supporting the LCD substrate 1 by driving the motor 11A. 1. The second arms 11C and 11D and the hand 11E are bent and extended so that the hand 11E can be taken in and out of the loading / unloading port 12A of the load lock chamber 12. In addition, the transfer arm 11 moves back and forth in the load lock chamber 12 via the linear drive mechanism 19 so that the LCD substrate 1 is directly exchanged with the carrier C or the processing chamber 2. Thus, since the transfer arm 11 moves in the load lock chamber 12 via the linear drive mechanism 19, even if the first and second arms 11C and 11D are shortened by a distance corresponding to the movement amount, the carrier C or the processing is performed. The LCD substrate 1 can be exchanged with the chamber 2. Since the first and second arms 11C and 11D can be shortened, the rigidity of the arms 11C and 11D can be enhanced, and the operating time of the first and second arms 11C and 11D can be shortened to increase the throughput. be able to.
[0020]
The linear drive mechanism 19 is engaged with the substrate 19A that supports the transfer arm 11, and an engagement member 19C that is disposed on the base 19B that is spaced from the substrate 19A and is fixed to the back surface of the substrate 19A. And a drive mechanism 19E that moves the transport arm 11 according to the guide rails 19D. The drive mechanism 19E includes a motor 19F, a drive pulley 19G that rotates forward and backward by the motor 19F, a driven pulley 19H that is paired with the drive pulley 19G, and a pulley wound around the pulleys 19G and 19H and a guide. And an endless belt 19I provided in parallel to the rail 19D. The transfer arm 11 is connected to an endless belt 19I through a substrate 19A. A long hole 19J through which the motor 11A of the transfer arm 11 passes is formed in the base 19B, and the motor 11A moves in the long hole 19J when the transfer arm 11 moves according to the guide rail 19D.
[0021]
In the present invention, a rectilinear drive mechanism 20 shown in FIG. 4 may be used in place of the rectilinear drive mechanism 19 shown in FIGS. As shown in the figure, the linear drive mechanism 20 is configured substantially in the same manner as the linear drive 19 except that an air cylinder 20F is connected to a substrate 20A that supports the transport arm 11 as a drive mechanism 20E. Yes.
[0022]
By the way, since the load lock chamber 12 is opened in the clean room when the LCD substrate 1 is transferred, air around the device enters the load lock chamber 12 and particles generated around the device are generated. There is a risk that the inside will be contaminated. In order to prevent the load lock chamber 120 shown in FIG. 5 and FIG. 6 from such contamination, the inside of the load lock chamber 120 is always maintained at a positive pressure using a ventilation mechanism when the load lock chamber 120 is open to the atmosphere. The surrounding air does not enter the load lock chamber 120. In other respects, the load lock chamber 12 is configured according to the above.
[0023]
That is, a ventilation mechanism 121 is attached to the back surface of the load lock chamber 120 shown in FIGS. As shown in FIGS. 5 and 6, the ventilation mechanism 121 includes, for example, a gate valve unit 122, a HEPA filter 123, and a blower fan 124, which are sequentially arranged from the back side to the outside in this order. Therefore, when the load lock chamber 120 transfers the LCD substrate 1 between the carrier C and the processing chamber 2, the gate valve unit 122 and the blower fan 124 are driven, and the gate valve 122 A is placed on the back surface of the load lock chamber 120. The formed opening 120C is opened and air in the clean room is blown into the load lock chamber 120 from the blower fan 124, flows out from the carry-in / out port 120A, and the load lock chamber 120 is always kept in a positive pressure state. The air does not enter the load lock chamber 120. The air flowing in the load lock chamber 120 is cleaned by removing particles generated around the device contained in the air through the HEPA filter 123, and there is no possibility of contaminating the LCD substrate 1.
[0024]
The load lock chamber 120 ′ shown in FIG. 7 is configured in accordance with the load lock chamber 120 shown in FIGS. 5 and 6 except that a double arm transfer arm 11 ′ is used as the transfer arm. That is, the load lock chamber 120 ′ includes a gate valve unit 122 ′, a HEPA filter 123 ′, and a blower fan 124 ′ as a ventilation mechanism 121 ′, and always keeps the load lock chamber 120 ′ at a positive pressure with clean air. The air around the device does not enter. By adopting the double arm in this way, the carry-in / out efficiency of the LCD substrate 1 can be increased.
[0025]
When the LCD substrate 1 is transferred between the load lock chamber 12 and the processing chamber 2, the load lock chamber 12 is connected to the gate of the processing chamber 2 via the connection unit 7 as shown in FIGS. After connecting to the valve unit 6, the load lock chamber 12 is evacuated in accordance with the degree of vacuum in the processing chamber 2. In FIG. 8, only the load lock chamber 12 of the transport unit 4 is shown for convenience of explanation.
[0026]
That is, as shown in FIGS. 9 and 10, the gate valve unit 6 includes a gate valve 6A that opens and closes the loading / unloading port of the processing chamber 2 and a frame body 6B to which the gate valve 6A is attached. ing. Seal members 6C each composed of an O-ring or the like are mounted on both surfaces of the frame body 6B, and these seal members 6C maintain the airtightness between the gate valve unit 6, the processing chamber 2 and the connection unit 7. . Further, as shown in FIG. 9, seal members 6D are attached to the upper and lower ends of the gate valve 6A, and the seal between the gate valve 6A and the processing chamber 2 is maintained by these seal members 6D. An introduction pipe 6E for introducing an inert gas such as nitrogen gas is attached to the upper part of the frame body 6B, and an exhaust pipe 6F is attached to the lower part thereof. Then, as shown by an arrow in FIG. 9, an inert gas is introduced from the introduction pipe 6 </ b> E and exhausted from the exhaust pipe 6 </ b> F, and the air in the load lock chamber 12 is connected to the processing chamber 2. Is replaced with an inert gas, and then the inside is evacuated until a predetermined degree of vacuum is reached.
[0027]
As shown in FIGS. 8A and 9, the connection unit 7 is joined to the gate valve unit 6 in an airtight state. The connection unit 7 includes a frame body 7A joined to the frame body 6B and a pair of lock mechanisms 7B attached to both sides of the frame body 7A, and joined to the connection unit 7 via the lock mechanism 7B. The load lock chamber 12 is locked and the load lock chamber 12 is connected to the processing chamber 2 side. As shown in FIGS. 8A, 8B, and 11, for example, each lock mechanism 7B includes left and right guide rails 7C fixed to both sides of the front surface of the frame 7A, and the guide rails 7C. The left and right engaging members 7D respectively engaged with the flanges 12D formed on the left and right of the loading / unloading port of the load lock chamber 12, and the engaging members 7D connected to the engaging members 7D and the guide rails 7C. The left and right first air cylinders 7E that are lifted and lowered according to the above and the flanges 12D of the load lock chambers 12 that are respectively attached to and engaged with the respective engaging members 7D are equally pressed to thereby make the load lock chamber 12 the frame body. And a second air cylinder 7F that is in close contact with 7A. Therefore, when the load lock chamber 12 is joined to the processing chamber 2 side as shown in FIG. 8A, the lock mechanism 7B is driven so that the load lock chamber 12 comes into close contact with the frame 7A of the connection unit 7. It is. Further, as shown in FIG. 8B, for example, a spring 22 is attached to the back of the load lock chamber 12, and the load lock chamber 12 is elastically contacted to the processing chamber 2 via the spring 22 to lock the lock mechanism 7B. May function smoothly. In FIG. 9, 7G is a seal member made of an O-ring or the like.
[0028]
In the present invention, a lock mechanism 23 shown in FIGS. 12A and 12B may be attached in place of the lock mechanism 7B. As shown in the figure, the lock mechanism 23 includes a clamp 23A that rotates in the forward and reverse directions and an air cylinder 23B that moves the clamp 23A forward and backward, and is attached to the peripheral surface of the frame 7A. On the other hand, the load lock chamber 12 is formed with a flange 12E on the entire periphery of the carry-in / out entrance, and the load lock chamber 12 is locked to the processing chamber 2 via the flange 12E.
[0029]
Further, in the present invention, the load lock chamber and the processing chamber can be aligned more smoothly by making the load lock chamber a floating structure as shown in FIGS. The load lock chamber 51 is supported by a floating mechanism 52 as shown in the drawings. The floating mechanism 52 includes a substrate 52A having an L-shaped side surface, and first, second, and third springs 52B, 52C that are disposed on the substrate 52A and elastically support the load lock chamber 51. 52D. The first spring 52B is elastically mounted between a support column 52E erected on both sides of the load lock chamber 51 and a flange 51A extending from the upper surface of the load lock chamber 51 to the side, and the second spring 52C. Is mounted between the vertical wall surface of the base 52 and the back surface of the load lock chamber 51, and the third spring 52D is mounted between the lower surface of the load lock chamber 51 and the substrate 52A. The support mechanism 19 is attached to the substrate 52A of the load lock chamber 51. Accordingly, when the load lock chamber 51 is connected to the processing chamber 2, the load lock chamber 51 slightly fluctuates in all directions as shown by the arrows in FIG. 13 via the first, second, and third springs 52B, 52C, and 52D. Then, the positional shift between the load lock chamber 51 and the processing chamber 2 is absorbed, and the load lock chamber 51 and the processing chamber 2 are smoothly connected without impact. In FIG. 13, 50 is an articulated transfer arm, 53 is a bellows, and these are configured in the same manner as described above.
[0030]
Next, the processing method of the present invention using the processing apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, when the LCD substrate 1 is taken out from the carrier C, the transport unit 4 moves to the predetermined carrier C on the mounting mechanism 4 according to the guide rail 14 on the base 10, and then, as shown in FIG. Next, the loading / unloading port 12 </ b> A of the load lock chamber 12 is opposed to the carrier C via the turning drive mechanism 15. Next, the load lock chamber 12 is raised and lowered via the raising / lowering drive mechanism 16, and the height of the hand 11E of the transfer arm 11 is adjusted to the height of the LCD substrate 1 to be taken out.
[0031]
In this state, the air cylinder 18 is driven and the load lock chamber 12 moves according to the guide rail 17, and the load lock chamber 12 approaches the carrier C and stops as shown in FIG. At this time, the rectilinear drive mechanism 19 is driven, and the transfer arm 11 moves according to the guide rail 19 </ b> D to approach the carrier C further than the load lock chamber 12. Further, the motor 11A rotates and the first and second arms 11C and 11D and the hand 11E extend through the rotating shaft 11B, and the hand 11E enters the carrier C. Next, the load lock chamber 12 is lifted and lowered slightly via the lift drive mechanism 16, and the LCD substrate 1 in the carrier C is placed on the hand 11E.
[0032]
Next, the transfer arm 11 is retracted in the load lock chamber 12 via the linear drive mechanism 19, and the motor 11A of the transfer arm 11 rotates reversely, via the rotary shaft 11B as shown in FIG. The first and second arms 11C and 11D and the hand 11E are bent to bring the LCD substrate 1 from the carrier C into the load lock chamber 12. Thereafter, the air cylinder 18 is driven to move the load lock chamber 12 in accordance with the guide rail 17, and the load lock chamber 12 moves away from the carrier C and returns to the original position.
[0033]
Thereafter, the load lock chamber 12 is rotated by 180 ° via the turning drive mechanism 15 and the lift drive mechanism 16 as shown in FIG. 4D, and the carry-in / out port 12A is adjusted to the height of the connection unit 7 in the processing chamber 2. Stop in the state. Next, the air cylinder 18 is driven, and the load lock chamber 12 approaches the processing chamber 2 as shown in (e) of the figure, and the carry-in / out port 12A comes into contact with the frame 7A of the connection unit 7 on the processing chamber 2 side. . At the same time, the first air cylinder 7E of the locking mechanism 7B of the connection unit 7 is driven, and the engaging member 7D is lifted according to the guide rail 7C to engage with the flange 12E of the load lock chamber 12, and at the same time, the second air cylinder 7F is Driven to bring the load lock chamber 12 into close contact with the frame 7 </ b> A of the connection unit 7.
[0034]
At this time, if the load lock chamber 51 has a floating structure as shown in FIGS. 13 and 14, the load lock chamber 51 comes into contact with the connection unit 7 without any impact, and the contact with the connection unit 7. Even if there is a slight misalignment, the misalignment is absorbed by the floating mechanism 52, and the load lock chamber 51 and the connection unit 7 can be smoothly connected via the lock mechanism 7B.
[0035]
Subsequently, an inert gas (for example, nitrogen gas) is introduced from the introduction pipe 6E of the gate valve unit 6, and the air in the load lock chamber 12 is exhausted from the exhaust pipe 6F to replace the internal air with nitrogen gas and load lock. The inside of the chamber 12 is evacuated to a state close to the degree of vacuum in the processing chamber 2.
[0036]
After the inside of the load lock chamber 12 reaches a predetermined degree of vacuum, the gate valve 6A is opened, and the linear drive mechanism 19 is driven in the load lock chamber 12 to move the transfer arm 11 toward the processing chamber 2 as shown in FIG. As the motor 11A moves forward, the motor 11A of the transport arm 11 rotates, and the first and second arms 11C and 11D and the hand 11E extend through the rotating shaft 11B as shown in FIG. 2, the LCD substrate 1 on the hand 11 </ b> E is delivered to the mounting table 2 </ b> A in the processing chamber 2. At this time, if the processed LCD substrate 1 exists on the mounting table 2 </ b> A, the processed LCD substrate 1 is received by the hand 11 </ b> E, the linear drive mechanism 19 is driven, and the transfer arm 11 enters the load lock chamber 12. At the same time, the motor 11 A of the transfer arm 11 is driven to bring the LCD substrate 1 from the processing chamber 2 into the load lock chamber 12. Subsequently, the processed LCD substrate 1 is returned to the original location in the carrier C in the reverse procedure to the case where the LCD substrate 1 is carried into the processing chamber 2.
[0037]
When the load lock chambers 120 and 120 ′ shown in FIGS. 5 to 7 are used, the LCD substrate 1 is exchanged between the carrier C and the processing chamber 2 through the load lock chambers 120 and 120 ′. When ventilating, the ventilation mechanism 121, 121 'is driven to blow air while cleaning the outside air into the load lock chamber 120, 120', and the inside is always kept at a positive pressure with clean air, and the air around the device is inside In this way, the LCD substrate 1 is prevented from being contaminated with particles. That is, when the ventilation mechanism 121, 121 ′ is driven, the blower fans 124, 124 ′ are started, and the gate valves 122A, 122′A are driven to open the openings 120C, 120′C of the load lock chambers 120, 120 ′. After the air is opened and the outside air is cleaned by the HEPA filters 123 and 123 ′, the air flows into the inside through the openings 120C and 120′C of the load lock chambers 120 and 120 ′, and flows out from the carry-in / out ports 120A and 120′A. . As a result, the air around the apparatus does not enter the load lock chambers 120 and 120 ′, and the interior is always in a clean environment. When the load lock chambers 120 and 120 ′ are connected to the processing chamber 2, the ventilation mechanisms 121 and 121 ′ are stopped, and the load lock chambers 120 and 120 ′ Airtight Hold. Subsequent steps are as described above. Further, when the processed LCD substrate 1 is returned from the processing chamber 2, the ventilation mechanisms 121 and 121 ′ operate to enter the load lock chambers 120 and 120 ′. apparatus Prevent surrounding air from entering directly.
[0038]
As described above, according to the present embodiment, since the linear drive mechanism 19 that moves the transfer arm 11 forward and backward with respect to the processing chamber 2 or the carrier C facing the transfer arm 11 is provided in the load lock chamber 12, the load lock chamber 12, the distance by which the transfer arm 11 is extended by the movement distance of the transfer arm 11 by the linear drive mechanism 19, that is, the lengths L and L 1 of the first and second arms 11 C and 11 D can be shortened. The rigidity of the second arms 11C and 11D is set to the LCD substrate 1 Weight of It can be strengthened according to. Further, in the present embodiment, it is not necessary to lengthen the first and second arms 11C and 11D in accordance with the increase in the size of the LCD substrate 1, so that the operation time of the transfer arm 11 can be shortened and the throughput can be increased. it can.
[0039]
In addition, according to the present embodiment, the load lock chambers 120, 120 ′ Ventilate inside air with clean external air Ventilation mechanism 121, 121 ' On the back of the load lock chamber 120, 120 ′ via the HEPA filter 123 and the gate valve 122A Because it is provided, when transferring the LCD substrate 1 under atmospheric pressure, The degree of freedom of movement of the load lock chambers 120 and 120 ′ by the transfer unit 5 can be secured. A clean environment is always maintained in the load lock chambers 120 and 120 ′, and contamination of the LCD substrate 1 by particles can be reliably prevented.
[0040]
In addition, this invention is not restrict | limited at all to the said embodiment, Each component can be design-changed suitably as needed. For example, in the above-described embodiment, the transport mechanism applied to a novel processing apparatus that has been configured so that the load lock chamber 12 can be moved as a part of the transport unit 5 has been described. However, the transport mechanism of the present invention is conventional. The present invention can also be applied to a processing apparatus in which a load lock chamber is connected as a part of the processing chamber. In this case, the transfer arm of the transfer mechanism exchanges an object to be processed such as an LCD substrate between the load lock chamber of the process chamber and the carrier.
[0041]
【The invention's effect】
According to the present invention, The object to be processed is disposed between at least one processing chamber for performing a predetermined process on the object to be processed under reduced pressure, and at least one carrier in the processing chamber, and between the processing chamber and the carrier. A transfer mechanism for transferring, and the transfer mechanism drives an articulated transfer arm for transferring the object to be processed and a load lock chamber between the processing chamber and the carrier by driving the transfer arm. And a drive mechanism for exchanging the object to be processed, the ventilation mechanism with the filter for ventilating the air in the load lock chamber with external air purified by a filter, and a gate valve. The load lock chamber is provided on the back surface of the load lock chamber, the load lock chamber is provided in the transfer mechanism so as to be connectable to the processing chamber, and the transfer arm is connected to the load lock Due to the provision of a linear driving mechanism for advancing and retreating the transfer arm in the load lock chamber to said process chamber or the carrier facing the carrier arm is provided on the inside, For LCD substrate It is not necessary to lengthen each arm of the transfer arm in accordance with the increase in the size of the object to be processed, etc., and the operation time of the transfer arm can be shortened, and when the object to be processed is transferred under atmospheric pressure But In addition to ensuring freedom of movement of the load lock chamber It is possible to provide a processing apparatus that can always keep the environment inside the load lock chamber clean and does not contaminate the object to be processed in the conveyance process.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a processing apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a placement mechanism and a transport unit of the processing apparatus shown in FIG.
3A and 3B are views showing a main part of an embodiment of the transfer mechanism of the present invention housed in the load lock chamber of the transfer unit shown in FIG. 2, wherein FIG. 3A is a perspective view thereof, and FIG. FIG.
FIG. 4 is a plan view showing a main part of another embodiment of the transport mechanism of the present invention.
5 is a perspective view showing a main part of a load lock chamber of a type different from the load lock chamber shown in FIG. 2. FIG.
6 is a cross-sectional view showing a main part of the load lock chamber shown in FIG. 5. FIG.
7 is a perspective view showing a main part of a load lock chamber of another type different from the load lock chamber shown in FIG. 2. FIG.
8 is a partially enlarged view showing a state where the load lock chamber and the processing chamber shown in FIG. 1 are connected, (a) is a perspective view thereof, and (b) is a part of (a). It is sectional drawing.
9 is a cross-sectional view showing a gate valve unit and a connection unit of the processing chamber shown in FIG.
10 is a perspective view showing the gate valve unit shown in FIG. 9. FIG.
11 is a perspective view showing a lock mechanism of the connection unit shown in FIG.
12A and 12B are views showing another type of locking mechanism different from the locking mechanism shown in FIG. 11, wherein FIG. 12A is a perspective view showing a state immediately before the processing chamber and the load lock chamber are connected, and FIG. It is a perspective view which shows the state which connected the load lock chamber to the process chamber with the locking mechanism of a).
FIG. 13 is a perspective view showing a floating type load lock chamber.
14 is a cross-sectional view of the main part in a state immediately before connecting the load lock chamber and the processing chamber shown in FIG. 13;
FIGS. 15A to 15F are explanatory views for explaining a transfer process of the processing apparatus shown in FIG. 1;
16 is a conceptual diagram illustrating the configuration and operation of the transfer arm shown in FIGS. 3 and 4. FIG.
FIG. 17 is a conceptual diagram illustrating the configuration and operation of a transfer arm of a conventional transfer mechanism.
[Explanation of symbols]
1 LCD substrate (object to be processed)
2 treatment room
4 Placement unit (placement mechanism)
5 Transport unit (transport mechanism)
6F Exhaust pipe (exhaust means)
7B Lock mechanism
11 Transfer arm
12, 120, 120 'load lock room
13 Drive unit (drive mechanism)
19 Straight drive mechanism
19D guide rail
19E Drive mechanism
19F motor
19G Drive pulley
19H Driven pulley
19I endless belt
20 Linear drive mechanism
20E Drive mechanism
20F Air cylinder (cylinder mechanism)
121, 121 Ventilation mechanism

Claims (3)

減圧下で被処理体に所定の処理を施す少なくとも一つの処理室と、この処理室の少なくとも一つのキャリアとの間に配設され且つ上記処理室と上記キャリアとの間で上記被処理体を搬送する搬送機構とを備え、且つ、上記搬送機構は、上記被処理体を搬送する多関節型搬送アームと、この搬送アームを駆動させて上記処理室と上記キャリアとの間でロードロック室を介して上記被処理体を遣取りする駆動機構とを備えた処理装置において、上記ロードロック室内の空気を、フィルタによって清浄化した外部の空気で換気する上記フィルタ付きの換気機構を、ゲートバルブを介して上記ロードロック室の背面に設けると共にこのロードロック室を上記処理室に対して接続可能に上記搬送機構に設け、且つ、上記搬送アームを上記ロードロック室内に設けると共に上記搬送アームと対向する上記処理室または上記キャリアに対して上記搬送アームを進退動させる直進駆動機構を上記ロードロック室内に設けたことを特徴とする処理装置。The object to be processed is disposed between at least one processing chamber for performing a predetermined process on the object to be processed under reduced pressure, and at least one carrier in the processing chamber, and between the processing chamber and the carrier. A transfer mechanism that transfers the multi-joint transfer arm for transferring the object to be processed, and a load lock chamber between the processing chamber and the carrier by driving the transfer arm. And a drive mechanism for exchanging the object to be processed, the ventilation mechanism with the filter for ventilating the air in the load lock chamber with external air purified by a filter, and a gate valve. It is provided on the back surface of the load lock chamber through, connectable to the load lock chamber to said process chamber provided in the transport mechanism, and said load lock said transfer arm Processing apparatus characterized by a linear driving mechanism for advancing and retreating the transfer arm to said process chamber or the carrier facing the carrier arm provided on the load lock chamber is provided on the inside. 上記直進駆動機構は、上記搬送アームをその移動方向へ案内するガイドレールと、このガイドレールに沿って上記搬送アームを往復移動させる無端状ベルトと、この無端状ベルトを回転駆動させる回転駆動機構とを有することを特徴とする請求項1に記載の処理装置。  The linear drive mechanism includes a guide rail that guides the transport arm in its moving direction, an endless belt that reciprocates the transport arm along the guide rail, and a rotational drive mechanism that rotationally drives the endless belt. The processing apparatus according to claim 1, further comprising: 上記直進駆動機構は、上記搬送アームをその移動方向へ案内するガイドレールと、このガイドレールに沿って上記搬送アームを往復移動させるシリンダ機構とを有することを特徴とする請求項1に記載の処理装置。2. The process according to claim 1, wherein the linear drive mechanism includes a guide rail that guides the transport arm in a moving direction thereof, and a cylinder mechanism that reciprocates the transport arm along the guide rail. apparatus.
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