JP2004363601A - クラスタ用移送チャンバー - Google Patents

Abstract

【課題】大容量でありながら、制作費が低廉であって、その設置及び運送がより容易な分離型移送チャンバーを提供する。
【解決手段】移送チャンバーは第１本体３２０と、第１本体の上段に結合されるカバー３８０と、第１本体の側面に結合される第２本体３４０及び第３本体３６０と、により構成されていて、第１本体と第２本体との間、第１本体と第３本体との間、並びに第１本体とカバーとの間は、各々Ｏリング３３０、３５０、３７０によりシーリングされる。第１本体は直六面体であって、上面及び一組の側面には開口部３２２、別の一組の側面にはロードロックチャンバー連結部３２６、及び工程チャンバ−連結部３２４が各々形成されている。第２本体、第３本体は、三角柱状であって、第１本体の側面開口部に結合される側面開口部３６４、工程チャンバーが結合される工程チャンバ−連結部３４２、３６２が形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、被加工物を移送するための移送チャンバーに係り、より詳しくは、大面積の基板（例えば、液晶表示装置用基板）を移送できる分離可能（分割可能）な移送チャンバーに関する。

近時、社会が本格的な情報化時代に入ったことに伴い、大量の情報を処理して表示するディスプレーの分野が急速度に発展してきている。特に、軽量化、薄形化、低消費電力化等の多様な長所がある液晶表示装置は、既存のブラウン管(Cathode Ray Tube:ＣＲＴ)に替わる新しいディスプレー装置として脚光を浴びてきている。

そのような液晶表示装置の中でも、（液晶パネルに）多数の画素を形成すると共に、スイッチング素子を使用して各画素を独立に制御するアクティブマトリックス型の液晶表示装置(Active Matrix LCD:ＡＭ-ＬＣＤ)が幅広く使用されている。そして、このタイプの液晶表示装置の中でも、スイッチング素子に薄膜トランジスタを使用した物（薄膜トランジスタ型液晶表示装置；ＴＦＴ−ＬＣＤ）が良く知られている。

このような液晶表示装置を構成する二枚の基板には、各々、電界形成電極や薄膜トランジスタなどの多数の要素を薄膜で形成する必要があるが、それらの形成のためには、誘電体物質等を薄膜として蒸着する薄膜蒸着工程と、該薄膜に感光性物質を使用して、該薄膜のうち、選択された領域を露光するフォトリソグラフィー工程と、露光した領域（又は露光していない領域）の薄膜を除去して、望ましくはパターニングするエッチング工程と、残留物を除去するための洗浄及び乾燥等を行う洗浄工程と、を実施する必要がある。

また、これらの各工程は、該当工程の進行のための最適の環境を得るために工程チャンバー（ｐｒｏｃｅｓｓ ｍｏｄｕｌｅ）の内部で行われるが、特に、最近は、短時間に多量の基板が処理できるように、これらの直接的な処理工程を行う工程チャンバーと、前記基板を貯蔵して、これを工程チャンバーへと移送または、回送する移送チャンバー（ｔｒａｎｓｆｅｒ ｍｏｄｕｌｅ）を含む、複合型装置としてのクラスタ（ｃｌｕｓｔｅｒ）が使用されている。本明細書において、“クラスタ”とは、基板を移送しながら上記各工程を実施するための複合型の製造装置（つまり、移送チャンバーと工程チャンバーとからなる製造装置）を意味するものとする。

一方、このような構成のクラスタは、液晶表示装置の基板だけでなく、薄膜蒸着工程、フォトリソグラフィー工程、エッチング工程、洗浄工程を多数繰り返して具現される半導体素子の基板の製造にも使用されるが、以下では、クラスタ装置の処理対象物になれるもの等を総称して基板（被加工物）と称する。

図１は、従来の一般的なクラスタの概略的な構成図（クラスタの外観を示す外観斜視図）であって、クラスタは、多数の基板を貯蔵する貯蔵部１０と、前記貯蔵部１０に貯蔵される基板を中間積載するため、一つ以上のスロット（ｓｌｏｔ）のあるロードロックチャンバー２０と、基板に対する直接的な処理が行われる複数個の工程チャンバー４２、４４、４６、４８と、基板が前記複数個の工程チャンバー４２、４４、４６、４８のいずれかに収容されて処理される前に、その基板の予熱を行うための予熱チャンバー５０と、前記ロードロックチャンバー２０や複数個の工程チャンバー４２、４４、４６、４８や予熱チャンバー５０が結合される移送チャンバー３０と、により構成される。

なお、図１では、４個の工程チャンバー４２、４４、４６、４８と、一つの予熱チャンバー５０が移送チャンバー３０に結合されているが、前記工程チャンバーの数は４個に限られるものではなく、前記予熱チャンバー５０は省略したものもある。

このような構成のクラスタにおいて、移送チャンバー３０は、前記貯蔵部１０に貯蔵されている多数の未処理基板を前記ロードロックチャンバー２０や予熱チャンバー５０や工程チャンバー４２、４４、４６、４８に移送し、各チャンバーでの工程が完了されると、前記過程の逆順に、基板を回収することによって、（前記移送チャンバー３０は）基板が共通的に通る臨時貯蔵所及び通路のような役割を担う。

図２に示すように、移送チャンバー３０は、基本的に、本体３２と、前記本体３２の上面に結合（載置）されるカバー３８とにより構成されて、前記本体３２の上面には、前記カバー３８にて閉塞される開口部が形成されていて、前記本体３２の側面には、前記ロードロックチャンバー２０に連結されるロードロックチャンバー連結部３４、及び前記固定チャンバー４２、４４、４６、４８に連結される、複数個の工程チャンバー連結部３５が形成されている。

前記ロードロックチャンバー連結部３４及び複数個の工程チャンバー連結部３５は、本体の内部空間３６と連通されており、前記内部空間３６に設置されるロボット(図示せず)が基板を貯蔵部１０、ロードロックチャンバー２０、工程チャンバー４２、４４、４６、４８等へと移送して、これをもう一度回収することができるようになっている。

このように、基板の臨時貯蔵及び移動通路としての移送チャンバー３０の大きさは、移送すべき基板の大きさにより決まるが、現在、多く使用されている５世代ＬＣＤ基板の大きさは、約1,１００ｍｍ×1,３００ｍｍ程度であるものの、今後需要が増えると予想される６世代ＬＣＤ基板の大きさは、約1,５００ｍｍ×1,８００ｍｍ(大きいものでは、1,８００ｍｍ×２,０００ｍｍ)程度であって基板が大型化される傾向にあり、従って、移送チャンバーも最大対角線の長さが約４,２００ｍｍ位になる超大型サイズにする必要がある。ところが、このような大きさの移送チャンバーを一体型に制作すると（つまり、大型の移送チャンバーを１つの部材だけで構成すると）、移送チャンバーが、主に、アルミニウムまたは、ステンレス鋼材質であるために、設計及び制作が困難となるだけではなく、制作したとしても、費用が嵩み、運送が好ましくない問題がある。

本発明は、前記のような問題を解決するために案出されたものであって、大容量でありながら、制作費が低廉であって、その設置及び運送がより容易な分離型移送チャンバーを提供することを目的とする。

本発明は、前記のような目的を達成するために、被加工物の加工を行うための工程チャンバーが連結されるように構成されていると共に、該工程チャンバーに被加工物を移送するための空間を内部に有するクラスタ用移送チャンバーにおいて、第１本体と、前記第１本体に連結されて該第１本体と共に被加工物を移送するための空間を形成する第２本体と、を備えたことを特徴とするクラスタ用移送チャンバーを提供する。

六角柱状であったり、または、前記第１本体は六面体状であって、より詳しくは、直六面体状だったりする。

前記第２本体は三角柱状であったり、または、前記第２本体は四角柱状であったりするが、この時、前記第２本体の上面と下面は、台形状だったりする。

一方、前記移送チャンバーは、八角柱状の場合もある。

前記第１本体と前記第２本体との間にはオーリングが介装されたりもする。また、前記第１本体の上部に形成された開口部を閉塞するカバーを備え、前記第１本体と前記カバーとの間には、オーリング（Ｏリング）が介装されたりもする。

前記第１本体に連結されて該第１本体及び前記第２本体と共に被加工物を移送するための空間を形成する第３本体、をさらに含むことができるが、望ましくは、前記第３本体は、前記第２本体と略同じ形である。

本発明によると、従来とは異なり、複数の部材（第１本体や第２本体）を連結することによって移送チャンバーを構成しているため、大面積の基板（例えば、ＬＣＤ基板）の制作に必要で充分な内部空間の確保を容易にして、１つの部材のみで移送チャンバーを構成した場合（つまり、一体型）に比べて該チャンバーの製造費を安価にできる。また、移送チャンバーの各部分が簡単に分離できるようになるので、その設置及び運搬が容易である長所がある。

本発明に係るクラスタ用移送チャンバーは、被加工物の加工を行うための工程チャンバー（図１の符号４２，４４，４６，４８参照）が連結されるものであって、内部に空間を有すると共に、該空間を利用して前記工程チャンバーに被加工物を移送するように構成されている。

ここで、被加工物としては、液晶表示装置の基板や、半導体素子用の基板を挙げることができる。また、工程チャンバーとしては、それらの基板に薄膜を蒸着するためのチャンバーや、フォトリソグラフィ工程を実施するためのチャンバーや、薄膜にエッチング工程を施すためのチャンバー等を挙げることができる。

本発明に係るクラスタ用移送チャンバーは、図４に示すように、第１本体３２０と、前記第１本体３２０に連結されて該第１本体３２０と共に被加工物を移送するための空間を形成する第２本体３４０と、を少なくとも備えている。

このクラスタ移送チャンバーは、図３に示すように、六角柱状にすると良い。

前記第１本体３２０は、図４に示すように、六面体状、さらには直六面体状にすると良い。

前記第２本体３４０は、図４に示すように、三角柱状にすると良い。

さらに、前記第２本体は、図５に符号４４０で示すように、四角柱状にすると良い。この場合、該第２本体４４０の上面と下面は、台形状にすると良い。

なお、第１本体３２０，４２０と第２本体３４０，４４０との間にはオーリング（図４の符号３３０参照）を介装すると良い。

さらに、前記第１本体の上部に形成された開口部を閉塞するカバー（図４の符号３８０参照）、を備え、前記第１本体３２０と前記カバー３８０との間にオーリング３７０を介装すると良い。

前記第１本体３２０，４２０に連結されて該第１本体３２０，４２０及び前記第２本体３４０，４４０と共に被加工物を移送するための空間を形成する第３本体３６０，４６０、を備えるようにしても良い。その場合、前記第３本体３６０，４６０は、前記第２本体３４０，４４０と略同じ形にすると良い。前記第１本体３２０，４２０を直六面体状にし、前記第２本体３４０及び前記第３本体３６０を三角柱状とした場合には、クラスタ移送チャンバー全体の形状は上述のように六角柱状となり（図３参照）、前記第２本体４４０及び前記第３本体４６０を四角柱状とした場合には、クラスタ移送チャンバー全体の形状は八角柱状になる（図５参照）。

以下、本発明の実施例を図に沿って説明する。

図３は、本発明の一実施例に係る移送チャンバーの外観を示した斜視図であって、図４は、移送チャンバーの各構成要素間の結合関係を示した分解斜視図である。図示の移送チャンバーは、一つのロードロックチャンバー（図１の符号２０参照）と五つの工程チャンバーとに結合されるものを想定したものである。

本発明の実施例に係る移送チャンバー３００は、図３及び図４に示すように、第１本体３２０と、前記第１本体３２０の上段（上面）に結合（載置）されるカバー３８０と、前記第１本体３２０の側面に結合される第２本体３４０及び第３本体３６０と、により構成されていて、前記第１本体３２０と前記第２本体３４０との間、前記第１本体３２０と前記第３本体３６０との間、並びに前記第１本体３２０と前記カバー３８０との間は、望ましくは、各々オーリング３３０、３５０、３７０によりシーリングされる。

前記第１本体３２０は、図４に示すような六面体、より詳しくは直六面体状であって、第１本体３２０の上面には、前記カバー３８０が結合（前記カバー３８０により閉塞）される開口部３２２が形成されており、該第１本体３２０の一組の側面（互いに平行な位置関係にある一組の側面）には、前記第２本体３４０及び第３本体３６０が結合される側面開口部３２２が形成されており、別の一組の側面（互いに平行な位置関係にある一組の側面）には、ロードロックチャンバー（図１の符号２０参照）に連結されるロードロックチャンバー連結部３２６、及び、工程チャンバー（図１の符号４６参照）に連結される工程チャンバー連結部３２４が各々形成されている。

前記第１本体３２０の内部空間には、ロボット(図示せず)が設置され、基板を移送及び回収するように構成されている。

一方、前記第２本体３４０は、三角柱状であって、前記第１本体３２０に結合される方の側面には、前記第１本体側の側面開口部３２２に結合される第２本体側の側面開口部(図示せず)が形成されており、該第２本体３４０の残りの二側面には、工程チャンバーが結合（連結）される第２本体工程チャンバー連結部３４２が形成されている。前記第３本体３６０も同様に、三角柱状であって、前記第１本体３２０に結合される方の側面には、前記第１本体側の側面開口部３２２に結合される第３本体側の側面開口部３６４が形成されており、該第３本体３６０の残りの二側面には、工程チャンバーが結合（連結）される第３本体工程チャンバー連結部３６２が形成されている。

なお、前記第１本体３２０、第２本体３４０及び第３本体３６０が結合して形成される内部空間は、基板の移送及び回収を行う過程において、基板の臨時貯蔵所及びその通路として利用される。

前記第１本体工程チャンバー連結部３２４、第２本体工程チャンバー連結部３４２及び第３本体工程チャンバー連結部３６２のうちの少なくとも一つには、工程チャンバーで処理する前の基板を予熱するための予熱チャンバー、が結合される場合もある。

また、前記第２本体工程チャンバー連結部３４２及第３本体工程チャンバー連結部３６２のうちのどちらかの一つに、ロードロックチャンバーが結合されて、前記第１本体ロードロックチャンバー連結部３２６には、工程チャンバーを結合できることは言うまでもない。

このような構成である移送チャンバーは、第１本体３２０を基準に、その上面にはカバー３８０を、向かい合う一側面には第２本体３４０及び第３本体３６０を各々オーリング３３０、３５０、３７０を利用して、分解可能に結合・設置しているので、運搬や補修が必要な場合には、前記結合の逆順に解体すると、簡単に分離される。前記オーリングは、例示に過ぎず、オーリング以外の多様な結合部材を利用して、前記カバーと各本体が結合できることは言うまでもない。

一方、図３では、移送チャンバー３００に結合されるチャンバー(ロードロックチャンバー及び工程チャンバー)が六つの場合を想定して、前記移送チャンバー３００を六角柱状（つまり、上面にカバーがある六角柱状）で構成し、具体的には図４に示すように、第１本体３２０を六面体状で、前記第１本体３２０と結合する第２本体３４０及び第３本体３６０を三角柱状で構成したが、移送チャンバー３００に結合されるチャンバーの数が増える場合には、前記移送チャンバー３００の形状を七角柱状、八角柱状等のように、多様に変更できて、これにより、第２本体及び第３本体も、その形状が多様に変更できる。

例えば、移送チャンバーに結合されるチャンバー(ロードロックチャンバー及び工程チャンバー)の数を八つにする場合には、図５に示すように、第２本体４４０及び第３本体４６０をそれぞれ四角柱状とし、移送チャンバー４００は八角柱状にすると良い。これにより、移送チャンバー４００の８つの側面に８つのチャンバーを接続することができる。

本明細書には、本発明の望ましい実施例を一つだけ記載したが、本発明は、移送チャンバーを分離型にすることに特徴があるので、本発明の権利範囲が前記実施例だけに限定されるものではなく、分離制作の方法において、当業者による多様な修正及び変更が可能となり、そのような変更も、本発明の技術的思想に基づくものである限り、本発明の権利範囲に含まれることは、言うまでもない。

従来のクラスタ装置の概略的な構成図である。 従来の移送チャンバーの結合関係図である。 本発明の一実施例に係る移送チャンバーの外観を示した斜視図である。 本発明の一実施例に係る移送チャンバーの分解図である。 本発明の他の実施例に係る移送チャンバーの外観を示した斜視図である。

符号の説明

３００、４００：移送チャンバー
３２０：第１本体
３３０、３５０、３７０：オーリング
３４０：第２本体
３６０：第３本体
３８０：カバー

Claims (12)

1. 被加工物の加工を行うための工程チャンバーが連結されるように構成されていると共に、該工程チャンバーに被加工物を移送するための空間を内部に有するクラスタ用移送チャンバーにおいて、
   第１本体と、
   前記第１本体に連結されて該第１本体と共に被加工物を移送するための空間を形成する第２本体と、
   を備えたことを特徴とするクラスタ用移送チェンバー。
2. 六角柱状であることを特徴とする請求項１に記載のクラスタ用移送チャンバー。
3. 前記第１本体は、六面体状であることを特徴とする請求項１又は２に記載のクラスタ用移送チャンバー。
4. 前記第１本体は、直六面体状であることを特徴とする請求項３に記載のクラスタ用移送チャンバー。
5. 前記第２本体は、三角柱状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか1項に記載のクラスタ用移送チャンバー。
6. 前記第２本体は、四角柱状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか1項に記載のクラスタ用移送チャンバー。
7. 前記第２本体の上面と下面は、台形状であることを特徴とする請求項６に記載のクラスタ用移送チャンバー。
8. 前記移送チャンバーは、八角柱状であることを特徴とする請求項１に記載のクラスタ用移送チャンバー。
9. 前記第１本体と前記第２本体との間に、オーリングが介装されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか1項に記載のクラスタ用移送チャンバー。
10. 前記第１本体の上部に形成された開口部を閉塞するカバー、を備え、
    前記第１本体と前記カバーとの間に、オーリングが介装されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか1項に記載のクラスタ用移送チャンバー。
11. 前記第１本体に連結されて該第１本体及び前記第２本体と共に被加工物を移送するための空間を形成する第３本体、
    を備えたことを特徴とする請求項１に記載のクラスタ用移送チャンバー。
12. 前記第３本体は、前記第２本体と略同じ形であることを特徴とする請求項１１に記載のクラスタ用移送チャンバー。
    

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