JP2004214689A - Substrate treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体基板や液晶ガラス基板などの薄板状基板(以下、単に「基板」と称する)に対して加熱処理、冷却処理および処理液処理を含む一連の処理を行う基板処理装置並びに及びこれに用いる基板搬送装置及び基板移載装置に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus for performing a series of processes including a heating process, a cooling process, and a processing solution process on a thin substrate (hereinafter, simply referred to as a “substrate”) such as a semiconductor substrate or a liquid crystal glass substrate, and the like. The present invention relates to a substrate transfer device and a substrate transfer device used for the present invention.
従来より、上記のような基板処理装置においては、基板搬送ロボットにより、基板に加熱処理を行う加熱処理ユニット、冷却処理を行う冷却処理ユニットおよび薬液処理を行う薬液処理ユニット等間で基板の循環搬送を行い、一連の基板処理を達成している(例えば、特許文献1)。 Conventionally, in a substrate processing apparatus as described above, a substrate transport robot circulates and transports a substrate between a heating processing unit that performs a heating process on a substrate, a cooling processing unit that performs a cooling process, a chemical processing unit that performs a chemical processing, and the like. To achieve a series of substrate processing (for example, Patent Document 1).
特許文献1に開示の基板処理装置では、装置中央に配置され上下動及び旋回可能な基板搬送ロボットの周囲に、枚葉式の各種処理ユニットを多段に積層した複数組の多段ユニットが配置されている。ここで、多段ユニットは、同種の処理ユニットを多段に積層したものとなっており、基板に加熱処理や冷却処理を行う複数の熱処理ユニットのみを積層した熱処理系多段ユニットと、複数の薬液処理ユニットのみを多段に積層した薬液処理系多段ユニットとに分かれている。 In the substrate processing apparatus disclosed in Patent Literature 1, a plurality of multi-stage units in which various single-wafer processing units are stacked in multiple stages are arranged around a substrate transfer robot that is arranged at the center of the apparatus and that can move vertically. I have. Here, the multi-stage unit is formed by stacking the same type of processing units in multiple stages, and a heat treatment system multi-stage unit in which only a plurality of heat treatment units for performing heat treatment and cooling treatment on the substrate is stacked, and a plurality of chemical solution treatment units. And a multistage chemical solution processing unit in which only a plurality of layers are stacked.
しかし、上記の基板処理装置では、同種の処理ユニットを多段に積層するので、薬液処理系多段ユニットに関して、薬液を扱う関係上、特に上段側の処理ユニットでメンテナンス性が悪くなるという問題がある。 However, in the above-described substrate processing apparatus, since the same type of processing units are stacked in multiple stages, there is a problem that the chemical solution processing system multi-stage unit has poor maintenance performance particularly in the upper processing unit in relation to handling the chemical.
また、上記のような基板処理装置は、装置中央に配置された基板搬送ロボットの周囲に、複数組の多段ユニットを基本的に分離して配置する構造となっているので、一般に処理ユニットの配置の自由度が低くなる傾向があり、設置条件等に応じた機能的な設計や、目的に応じた効率的な搬送・処理を図る上で不利となり易い。 In addition, the above-described substrate processing apparatus has a structure in which a plurality of sets of multi-stage units are basically separated and arranged around a substrate transfer robot arranged in the center of the apparatus. The degree of freedom tends to be low, and it is likely to be disadvantageous in terms of functional design according to installation conditions and the like and efficient transport and processing according to the purpose.
さらに、上記の基板処理装置では、基板搬送ロボットの垂直方向の駆動をボールスクリューにて行っているので、処理ユニットのメンテナンス時には、基板搬送ロボットごと上側に引き抜く必要があり、メンテナンス時の作業性が悪いという問題がある。 Furthermore, in the above-described substrate processing apparatus, since the vertical movement of the substrate transfer robot is performed by a ball screw, it is necessary to pull out the entire substrate transfer robot during maintenance of the processing unit. There is a problem of bad.
さらに、上記の基板処理装置では、基板搬送ロボットがその周囲に配置された複数の多段ユニットを構成する全処理ユニットに対してアクセスできるように、基板搬送ロボットのアームのストロークを十分に稼ぐ必要がある。このため、搬送ロボットのアーム等が大型化し、さらにその旋回スペースを確保するため、基板処理装置全体の大型化を招く結果となっている。 Furthermore, in the above-described substrate processing apparatus, it is necessary to sufficiently increase the stroke of the arm of the substrate transfer robot so that the substrate transfer robot can access all the processing units constituting a plurality of multi-stage units disposed therearound. is there. For this reason, the size of the arm of the transfer robot is increased, and furthermore, the rotation space is secured, resulting in an increase in the size of the entire substrate processing apparatus.
そこで、この発明は、メンテナンス時の作業性が良く、処理ユニットの配置の自由度が高い基板処理装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus which has good workability during maintenance and has a high degree of freedom in arrangement of processing units.
上記の課題を解決するため、請求項1記載の基板処理装置は、略四角形の底面領域を有する装置本体の4隅の位置にそれぞれ所定の処理液による処理を行う複数の液処理ユニットを配置するとともに、前記装置本体の中心位置に鉛直軸回りに回転可能な基板搬送手段を配置し、前記複数の液処理ユニット間の少なくとも1つ以上の位置に基板に対して所定の処理を行う基板処理ユニットを配置したことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, in the substrate processing apparatus according to the present invention, a plurality of liquid processing units for performing processing with a predetermined processing liquid are arranged at four corners of an apparatus main body having a substantially rectangular bottom surface area. A substrate processing unit that arranges a substrate transfer means rotatable around a vertical axis at a center position of the apparatus main body and performs a predetermined processing on the substrate at at least one or more positions between the plurality of liquid processing units; Are arranged.
また、請求項2記載の基板処理装置は、前記基板処理ユニットが、前記基板に被膜を形成するための塗布処理ユニットであることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the substrate processing apparatus, the substrate processing unit is a coating processing unit for forming a film on the substrate.
また、請求項3記載の基板処理装置は、前記複数の液処理ユニットが、前記基板に被膜を形成するための塗布処理ユニットと基板に現像処理を行う現像処理ユニットとの少なくともいずれかを含み、前記基板処理ユニットが、洗浄液を供給して基板を洗浄する洗浄処理ユニットであることを特徴とする。 Further, the substrate processing apparatus according to claim 3, wherein the plurality of liquid processing units include at least one of a coating processing unit for forming a film on the substrate and a developing processing unit for performing a developing process on the substrate. The substrate processing unit is a cleaning processing unit that supplies a cleaning liquid to clean the substrate.
また、請求項4記載の基板処理装置は、前記複数の液処理ユニットが、基板の裏面に洗浄液を供給して基板裏面を洗浄する裏面洗浄用の洗浄処理ユニットを含み、前記基板処理ユニットが、基板の表面と裏面とを反転させる基板反転ユニットであることを特徴とする。
Further, in the substrate processing apparatus according to
また、請求項5記載の基板処理装置は、前記複数の液処理ユニットの上方に、前記基板に熱処理を行う熱処理ユニットを配置したことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the substrate processing apparatus, a heat treatment unit for performing a heat treatment on the substrate is disposed above the plurality of liquid processing units.
以上の説明からも明らかなように、請求項1記載の装置によれば、略四角形の底面領域を有するユニット配置部の4隅の位置にそれぞれ所定の処理液による処理を行う複数の液処理ユニットを配置するとともに、前記ユニット配置部の中心位置に鉛直軸回りに回転可能な基板搬送手段を配置し、前記複数の液処理ユニット間の少なくとも1つ以上の位置に基板に対して所定の処理を行う基板処理ユニットを配置しているので、液処理ユニットのフットスペースを十分に確保しつつ、スペース効率のよい配置が可能となり、基板処理装置を小型化することができる。 As is apparent from the above description, according to the apparatus according to claim 1, a plurality of liquid processing units for performing processing with a predetermined processing liquid at four corner positions of a unit arrangement portion having a substantially rectangular bottom surface area. And a substrate transfer means rotatable around a vertical axis at a center position of the unit arrangement portion, and performs a predetermined process on the substrate at at least one or more positions between the plurality of liquid processing units. Since the substrate processing units to be performed are arranged, a space-efficient arrangement can be achieved while securing a sufficient foot space for the liquid processing unit, and the substrate processing apparatus can be downsized.
また、請求項2記載の装置によれば、前記基板処理ユニットが、前記基板に被膜を形成するための塗布処理ユニットであるので、処理ユニットの効率的な配置が可能となる。 According to the apparatus of the second aspect, the substrate processing unit is a coating processing unit for forming a film on the substrate, so that the processing units can be efficiently arranged.
また、請求項3記載の装置によれば、前記複数の液処理ユニットが、前記基板に被膜を形成するための塗布処理ユニットと基板に現像処理を行う現像処理ユニットとの少なくともいずれかを含み、前記基板処理ユニットが、洗浄液を供給して基板を洗浄する洗浄処理ユニットであるので、スペース的に処理ユニットの効率的な配置が可能となる。 According to the apparatus of claim 3, the plurality of liquid processing units include at least one of a coating processing unit for forming a film on the substrate and a developing processing unit for performing a developing process on the substrate. Since the substrate processing unit is a cleaning processing unit that supplies a cleaning liquid to clean the substrate, efficient arrangement of the processing units in space is possible.
また、請求項4記載の装置によれば、前記複数の液処理ユニットが、基板の裏面に洗浄液を供給して基板裏面を洗浄する裏面洗浄用の洗浄処理ユニットを含み、前記基板処理ユニットが、基板の表面と裏面とを反転させる基板反転ユニットであるので、スペース的に処理ユニットの効率的な配置が可能となる。
According to the apparatus of
また、請求項5記載の装置によれば、前記複数の液処理ユニットの上方に、前記基板に熱処理を行う熱処理ユニットを配置しているので、液処理ユニットがすべて下方側に配置されメンテナンス性が良い。しかも、液処理ユニットを装置本体の4隅の任意の位置に配置できるようにしているので、処理ユニットの配置の自由度が高まり、機能的な設計や効率的な搬送・処理を図ることができる。 Further, according to the apparatus of claim 5, since the heat treatment unit for performing heat treatment on the substrate is disposed above the plurality of liquid treatment units, all the liquid treatment units are disposed below and the maintainability is improved. good. In addition, since the liquid processing unit can be arranged at any of the four corners of the apparatus main body, the degree of freedom in the arrangement of the processing unit is increased, and functional design and efficient transport and processing can be achieved. .
以下、本発明の具体的実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、実施形態の装置を説明する図である。図1(a)は、装置の平面図であり、図1(b)は、装置の正面図である。図示のように、本実施の形態においては、基板処理装置は、基板の搬出入を行うインデクサIDと、基板に処理を行う複数の処理ユニットと各処理ユニットに基板を搬送する基板搬送手段が配置されるユニット配置部10と、露光装置に接続されているインターフェイスIFとから構成されている。 FIG. 1 is a diagram illustrating an apparatus according to an embodiment. FIG. 1A is a plan view of the device, and FIG. 1B is a front view of the device. As shown in the drawing, in the present embodiment, the substrate processing apparatus includes an indexer ID for carrying in / out a substrate, a plurality of processing units for performing processing on the substrate, and a substrate transporting unit for transporting the substrate to each processing unit. And an interface IF connected to the exposure apparatus.
ユニット配置部10は、最下部に、薬剤を貯留するタンクや配管等を収納するケミカルキャビネット11を備え、この上側であってその4隅には、基板に処理液による処理を施す液処理ユニットとして、基板にレジスト被膜を形成する塗布処理ユニットSC1、SC2と、露光後の基板に現像処理を行う現像処理ユニットSD1、SD2とが配置されている。さらに、これらの液処理ユニットの上側には、基板に熱処理を行う多段熱処理ユニット20が装置の前部及び後部に配置されている。なお、装置の前側であって両塗布処理ユニットSC1、SC2の間には、基板処理ユニットとして、基板に純水等の洗浄液を供給して基板を洗浄する洗浄処理ユニットSSが配置されている。
The
塗布処理ユニットSC1、SC2や現像処理ユニットSD1、SD2に挟まれた装置中央部には、周囲の全処理ユニットにアクセスしてこれらとの間で基板の受け渡しを行うための基板搬送手段として、搬送ロボットTR1が配置されている。この搬送ロボットTR1は、鉛直方向に移動可能であるとともに中心の鉛直軸回りに回転可能となっている。 The central part of the apparatus sandwiched between the coating processing units SC1 and SC2 and the development processing units SD1 and SD2 is used as a substrate transporting means for accessing all the surrounding processing units and transferring the substrate to and from them. The robot TR1 is arranged. The transfer robot TR1 is movable in the vertical direction and is rotatable around a central vertical axis.
ユニット配置部10の最上部には、クリーンエアのダウンフローを形成するフィルタファンユニットFFUが設置されている。多段熱処理ユニット20の直下にも、液処理ユニット側にクリーンエアのダウンフローを形成するフィルタファンユニットFFUが設置されている。
A filter fan unit FFU that forms a downflow of clean air is installed at the uppermost part of the
図2は、図1の処理ユニットの配置構成を説明する図である。塗布処理ユニットSC1の上方には、多段熱処理ユニット20として、3段構成の熱処理ユニットTU1、TU2、TU3が配置されている。このうち、上段位置の熱処理ユニットTU1は、内部に密着強化部AHとクールプレート部CP1とを備え、中段位置の熱処理ユニットTU2は、内部にホットプレート部HP2とクールプレート部CP2とを備え、下段位置の熱処理ユニットTU3は、内部にホットプレート部HP3とクールプレート部CP3とを備える。
FIG. 2 is a diagram illustrating an arrangement configuration of the processing units in FIG. Above the coating unit SC1, heat treatment units TU1, TU2, and TU3 having a three-stage structure are arranged as a multi-stage
塗布処理ユニットSC2の上方には、多段熱処理ユニット20として、3段構成の熱処理ユニットTU0、TU4、TU5が配置されている。このうち、上段位置の熱処理ユニットTU0は、内部にホットプレート部HP0とクールプレート部CP0とを備え、中段位置の熱処理ユニットTU4は、内部にホットプレート部HP4とクールプレート部CP4とを備え、下段位置の熱処理ユニットTU5は、内部にホットプレート部HP5とクールプレート部CP5とを備える。
Above the coating unit SC2, three-stage heat treatment units TU0, TU4, and TU5 are arranged as a multi-stage
現像処理ユニットSD1の上方には、多段熱処理ユニット20として、2段構成の熱処理ユニットTU6、TU7が配置されている。このうち、中段位置の熱処理ユニットTU6は、内部にホットプレート部HP6とクールプレート部CP6とを備え、下段位置の熱処理ユニットTU7は、内部にホットプレート部HP7とクールプレート部CP7とを備える。なお、上段位置は、本実施形態の装置の場合、空状態となっているが、用途及び目的に応じてホットプレート部やクールプレート部を内蔵する熱処理ユニットを組み込むことができる。
Above the development processing unit SD1, two-stage heat treatment units TU6 and TU7 are arranged as a multi-stage
現像処理ユニットSD2の上方には、多段熱処理ユニット20として、この場合1段構成の熱処理ユニットTU8が配置されている。この熱処理ユニットTU8は、内部に露光後ベークプレート部PEBとクールプレート部CP8とを備える。なお、上段及び中段位置は、本実施形態の装置の場合ともに空状態となっているが、用途及び目的に応じてホットプレート部やクールプレート部を内蔵する熱処理ユニットを適宜組み込むことができる。
Above the development processing unit SD2, as a multi-stage
図3は、図1及び図2に示す基板処理装置内における特定の基板の搬送及び処理のフローを説明する図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating a flow of transport and processing of a specific substrate in the substrate processing apparatus illustrated in FIGS. 1 and 2.
最初に、搬送ロボットTR1は、インデクサIDから受け取った基板を洗浄処理ユニットSSまで搬送し、この基板を洗浄処理ユニットSSで処理済みの基板と交換する。洗浄処理ユニットSSは、ここに移載されてきた基板の表面に純水を供給し基板表面を洗浄する。 First, the transport robot TR1 transports the substrate received from the indexer ID to the cleaning processing unit SS, and replaces the substrate with a substrate that has been processed by the cleaning processing unit SS. The cleaning unit SS supplies pure water to the surface of the substrate transferred here to clean the surface of the substrate.
次に、搬送ロボットTR1は、洗浄処理ユニットSSで洗浄処理を終了した基板を熱処理ユニットTU0まで搬送する。熱処理ユニットTU0は、この基板に対し、ホットプレート部HP0及びクールプレート部CP0にてそれぞれ加熱及び冷却の熱処理(ここで、冷却は強制的な冷却でない非熱状態を含む)を施す。 Next, the transport robot TR1 transports the substrate that has been subjected to the cleaning processing in the cleaning processing unit SS to the heat treatment unit TU0. The heat treatment unit TU0 performs heat treatment of heating and cooling (here, cooling includes a non-heated state other than forced cooling) at the hot plate unit HP0 and the cool plate unit CP0, respectively.
次に、搬送ロボットTR1は、熱処理ユニットTU0で熱処理を終了した基板を熱処理ユニットTU1まで搬送する。熱処理ユニットTU1は、この基板に対し、密着強化部AHにて密着強化ガス雰囲気下で加熱処理を施し、クールプレート部CP1にて冷却処理を施す。 Next, the transfer robot TR1 transfers the substrate that has been subjected to the heat treatment in the heat treatment unit TU0 to the heat treatment unit TU1. In the heat treatment unit TU1, the substrate is subjected to a heat treatment in an adhesion strengthening gas atmosphere in an adhesion strengthening portion AH, and a cooling treatment in a cool plate portion CP1.
次に、搬送ロボットTR1は、熱処理ユニットTU1で熱処理を終了した基板を塗布処理ユニットSC1まで搬送する。塗布処理ユニットSC1は、この基板に対し、スピンコーティングによってレジスト液を塗布する。 Next, the transfer robot TR1 transfers the substrate that has been subjected to the heat treatment in the heat treatment unit TU1 to the coating processing unit SC1. The coating unit SC1 applies a resist liquid to the substrate by spin coating.
次に、搬送ロボットTR1は、塗布処理ユニットSC1で塗布処理を終了した基板を熱処理ユニットTU2及び熱処理ユニットTU3のいずれかに搬送する。熱処理ユニットTU2、TU3は、この基板に対し、ホットプレート部HP2、HP3及びクールプレート部CP2、CP3にてそれぞれ加熱及び冷却からなるレジスト硬化処理を施す。なお、両熱処理ユニットTU2、TU3で並列処理を行っているのは、この工程(熱処理ユニットTU2、TU3での熱処理)が他の処理ユニットに比較して時間を要するからである。 Next, the transport robot TR1 transports the substrate that has been subjected to the coating process in the coating unit SC1 to one of the heat treatment units TU2 and TU3. The heat treatment units TU2 and TU3 apply resist hardening processing to the substrates by heating and cooling at the hot plate portions HP2 and HP3 and the cool plate portions CP2 and CP3, respectively. The reason why the parallel processing is performed in both the heat treatment units TU2 and TU3 is that this step (heat treatment in the heat treatment units TU2 and TU3) requires more time than the other processing units.
次に、搬送ロボットTR1は、熱処理ユニットTU2、TU3で熱処理を終了した基板を塗布処理ユニットSC2まで搬送する。塗布処理ユニットSC2は、この基板に対し、スピンコーティングによってレジスト上に保護膜を形成する。 Next, the transfer robot TR1 transfers the substrate that has been subjected to the heat treatment in the heat treatment units TU2 and TU3 to the coating treatment unit SC2. The coating processing unit SC2 forms a protective film on the resist by spin coating on the substrate.
次に、搬送ロボットTR1は、塗布処理ユニットSC2で塗布処理を終了した基板を熱処理ユニットTU4及び熱処理ユニットTU5のいずれかに搬送する。熱処理ユニットTU4、TU5は、この基板に対し、ホットプレート部HP4、HP5及びクールプレート部CP4、CP5にてそれぞれ加熱及び冷却からなる保護膜硬化処理を施す。以上の工程により、本実施形態の基板処理装置における順方向の処理が完了する。 Next, the transport robot TR1 transports the substrate that has been subjected to the coating process in the coating unit SC2 to one of the heat treatment units TU4 and TU5. The heat treatment units TU4 and TU5 perform a protective film hardening process on the substrates by heating and cooling at the hot plate portions HP4 and HP5 and the cool plate portions CP4 and CP5, respectively. Through the above steps, the processing in the forward direction in the substrate processing apparatus of the present embodiment is completed.
次に、搬送ロボットTR1は、熱処理ユニットTU4、TU5で熱処理を終了した基板をインターフェスIF側に渡す。なお、インターフェスIFは、露光装置のスループットとの時間調整を図るためにユニット配置部10側からの露光前の基板を一時的に保持した後に露光装置側に送るとともに、露光装置側からの露光後の基板を一時的に保持した後に基板処理装置10側に戻す役割を有する。
Next, the transfer robot TR1 transfers the substrate that has been subjected to the heat treatment in the heat treatment units TU4 and TU5 to the interface IF. In order to adjust the time with the throughput of the exposure apparatus, the interface IF temporarily holds the substrate before exposure from the
次に、搬送ロボットTR1は、インターフェスIFに戻ってきた露光後の基板を熱処理ユニットTU8に搬送する。熱処理ユニットTU8は、この基板に対し、露光後ベークプレート部PEB及びクールプレート部CP8にて加熱及び冷却からなるポストエクスポージャベーク処理を施す。 Next, the transport robot TR1 transports the exposed substrate returned to the interface IF to the thermal processing unit TU8. The heat treatment unit TU8 subjects the substrate to post-exposure bake processing including heating and cooling in the post-exposure bake plate portion PEB and the cool plate portion CP8.
次に、搬送ロボットTR1は、熱処理ユニットTU8でポストエクスポージャベーク処理を終了した基板を現像処理ユニットSD1及び現像処理ユニットSD2のいずれかに搬送する。現像処理ユニットSD1、SD2は、この基板に対し、露光後のレジストの現像処理を実行する。 Next, the transfer robot TR1 transfers the substrate that has been subjected to the post-exposure bake processing in the heat treatment unit TU8 to one of the development processing units SD1 and SD2. The development processing units SD1 and SD2 execute development processing of the exposed resist on the substrate.
次に、搬送ロボットTR1は、現像処理ユニットSD1、SD2で現像処理を終了した基板を熱処理ユニットTU6及び熱処理ユニットTU7のいずれかに搬送する。熱処理ユニットTU6、TU7は、この基板に対し、ホットプレート部HP6、HP7及びクールプレート部CP6、CP7にてそれぞれ加熱及び冷却からなるポストベーク処理を施す。 Next, the transfer robot TR1 transfers the substrate that has been subjected to the development processing in the development processing units SD1 and SD2 to one of the heat treatment units TU6 and TU7. The heat treatment units TU6 and TU7 perform post-baking on the substrates at the hot plate portions HP6 and HP7 and the cool plate portions CP6 and CP7, respectively, including heating and cooling.
最後に、搬送ロボットTR1は、熱処理ユニットTU6、TU7で熱処理を終了した仕上げ後の基板をインデクサID側に戻す。以上の工程により、本実施形態の基板処理装置における逆方向の処理が完了する。 Finally, the transfer robot TR1 returns the finished substrate, which has been subjected to the heat treatment in the heat treatment units TU6 and TU7, to the indexer ID side. Through the above steps, the processing in the reverse direction in the substrate processing apparatus of the present embodiment is completed.
図4は、ユニット配置部10内における基板の搬送、インデクサID内における基板の搬送、ユニット配置部10及びインデクサID間における基板の受渡を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the transfer of the substrate in the
インデクサIDに設けた移載ロボットTR2は、ユニット配置部10側の搬送ロボットTR1との間で基板を授受する第1ハンド50と、カセットCAに対し基板WFを搬出入する第2ハンド60とを備える。
The transfer robot TR2 provided for the indexer ID includes a
この移載ロボットTR2は、ユニット配置部10側の搬送ロボットTR1によって受渡ポジションP1まで搬送されてきた基板WFを受け取ってカセットCA中に収納するとともに、カセットCA中の基板WFをカセットCA外に取り出し、受渡ポジションP1まで移動させて搬送ロボットTR1に渡す。
The transfer robot TR2 receives the substrate WF transferred to the delivery position P1 by the transfer robot TR1 on the
すなわち、移載ロボットTR2は、全体として、インデクサIDに設けた通路上をY方向に往復移動可能となっている。そして、図示の位置では、第1ハンド50が±Z方向(すなわち鉛直方向)及びX方向(すなわちユニット配置部10側)に移動して正面の搬送ロボットTR1との間で基板WFの授受を行う。一方、移載ロボットTR2が図示の位置から±Y方向に移動していずれかのカセットCAの正面に対向する状態となると、第2ハンド60が±Z方向及び−X方向に移動してカセットCAとの間で基板WFの授受を行う。
That is, the transfer robot TR2 is capable of reciprocating in the Y direction on the path provided in the indexer ID as a whole. In the illustrated position, the
ユニット配置部10の中央に設けた搬送ロボットTR1は、受渡ポジションP1で移載ロボットTR2から受け取った基板WFを周囲の処理ユニット(例えば、洗浄処理ユニットSS)に渡す。
The transfer robot TR1 provided at the center of the
搬送ロボットTR1は、±Z方向すなわち鉛直方向に昇降可能であるステージ41と、このステージ41上に取り付けられて鉛直軸回りに回転可能なヘッド42とを備える。このヘッド42は、基板WFを支持しつつ周囲の全処理ユニットにアクセス可能なハンド40を備える。このハンド40は、XY面内で水平方向に独立に伸縮する上下一対のホルダ部材を有しており、処理ユニットにアクセスした際に、処理ユニット内の処理後の基板WFとホルダ部材上の処理前の基板WFとを交換する。
The transfer robot TR1 includes a
このように、搬送ロボットTR1によって、処理前の基板WFと処理後の基板WFとを交換しつつ、図3と同様のフローで基板WFを搬送する循環搬送を一巡させることにより、ユニット配置部10中の各処理ユニット(並列処理の処理ユニットを除く)中の基板WFの処理が1段階進行する。 As described above, the transport robot TR1 exchanges the substrate WF before processing and the substrate WF after processing, and makes a round of the circular transport for transporting the substrate WF in the same flow as in FIG. The processing of the substrate WF in each of the processing units (excluding the processing unit for parallel processing) proceeds by one stage.
なお、この際、インデクサIDとインターフェースIFとに関しては、受渡ポジションP1、P2が一種の処理ユニットのように機能し、ここで基板の交換が行われる。すなわち、搬送ロボットTR1は、順方向に関する最後の処理ユニット(例えば、熱処理ユニットTU4)で処理を終了した基板WFを受渡ポジションP2まで移動させてここでインターフェスIFとの基板交換を行う。また、搬送ロボットTR1は、逆方向に関する最後の処理ユニット(例えば、熱処理ユニットTU6)で処理を終了した基板WFを受渡ポジションP1まで移動させてここでインデクサIDとの基板交換を行う。 At this time, with respect to the indexer ID and the interface IF, the delivery positions P1 and P2 function as a kind of processing unit, and the substrate is exchanged here. That is, the transport robot TR1 moves the substrate WF, which has been processed in the last processing unit (for example, the heat treatment unit TU4) in the forward direction, to the delivery position P2, where the substrate is exchanged with the interface IF. Further, the transfer robot TR1 moves the substrate WF, which has been processed in the last processing unit (for example, the heat treatment unit TU6) in the reverse direction, to the delivery position P1, where the substrate is exchanged with the indexer ID.
搬送ロボットTR1が以上に説明したような循環搬送を繰返すことにより、図3と同一のフローで基板WFの処理が漸次進行することになる。 When the transfer robot TR1 repeats the circulating transfer as described above, the processing of the substrate WF gradually progresses in the same flow as in FIG.
図5〜7は、搬送ロボットTR1の構造及び動作を説明する図であり、図5は、搬送ロボットTR1の斜視図であり、図6は、搬送ロボットTR1の裏面及び側面の構造を示す図であり、図7は、搬送ロボットTR1のハンドの動作を説明する図である。 5 to 7 are diagrams illustrating the structure and operation of the transfer robot TR1, FIG. 5 is a perspective view of the transfer robot TR1, and FIG. 6 is a diagram illustrating the structure of the back and side surfaces of the transfer robot TR1. FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the hand of the transport robot TR1.
図5に示すように、搬送ロボットTR1のヘッド42を支持するステージ41は、基台44との間に設けたZ軸駆動機構45によって、±Z方向に昇降可能になっている。このZ軸駆動機構45は、パンタグラフ構造を有し、基台44上に固定されたモータ45aの正逆回転によってネジ軸45bが回転し、このネジ軸45bに螺合された連結部材45cが±Y方向に移動する。そして、連結部材45cの移動にともなって、その連結部材45cの両端に連結された一対のパンタグラフリンク45dが屈伸駆動することとなる。一対のパンタグラフリンク45dの上端にはステージ41が連結支持されており、結果として、モータ45aの正逆回転がパンタグラフリンク45dの屈伸駆動を介してステージ41の昇降運動に変換されることになる。
As shown in FIG. 5, the
なお、ステージ41は、図示を省略しているが、ヘッド42の中央下部から延びる鉛直回転軸42bを回転駆動する回転駆動機構を内蔵しており、この回転駆動機構により、ヘッド42は、旋回してZ軸回りの任意の位置に回転移動可能となる。また、ヘッド42上に設けたハンド40は、それぞれが基板WFを支持可能な一対のホルダ部材40a、40bからなっている。各ホルダ部材40a、40bは、図示の状態で、ヘッド42内に設けた機構によって−X方向に進退可能になっている。
Although not shown, the
図6(a)の裏面図及び図6(b)の側面図に示すように、一方のホルダ部材40bは、ヘッド42に内蔵された伸縮駆動機構70によって、AB方向に往復移動可能になっている。なお、他方のホルダ部材40aも、図示を省略しているが、上記伸縮駆動機構70と同様の機構によって、AB方向に往復移動可能になっている。
As shown in the back view of FIG. 6A and the side view of FIG. 6B, one of the
伸縮駆動機構70は、ヘッド42とホルダ部材40bとの間にストロークを稼ぐためのブーム71を介在させた2段構造となっている。このブーム71には、ヘッド42側に設けたガイド72に案内されてAB方向に往復移動する摺動部材73が固設されている。また、ホルダ部材40bには、ブーム71側に設けたガイド74に案内されてAB方向に往復移動する摺動部材75が固設されている。ブーム71の側面に設けた一対のプーリPU1には、ベルトBEがかけられており、このベルトBEの一部には、摺動部材75が固定されている。ヘッド42内部に設けた複数のプーリPU2、PU3、PU4にも、ベルトBEがかけられており、このベルトBEの一部には、ブーム71が固定されている。なお、プーリPU4は、モータMOに連結されており、このモータMOに駆動されて適宜回転する。
The
図7は、図5に示すホルダ部材40bの移動を説明する図である。ヘッド42に内蔵されたモータに駆動されてプーリPU4が一方向に回転すると、ベルトBEに接続されたブーム71がAB方向に前進し、ヘッド42からせり出す。ブーム71がヘッド42からせり出すと、ブーム71のプーリPU1にかけられたベルトBEも、係止部材77を介してヘッド42に固定されていることに原因して回転し、このベルトBEに接続されたホルダ部材40bがAB方向に前進し、ブーム71からせり出し、結果的にホルダ部材40bはハンド40が最も伸張した実線の位置まで移動する。なお、点線は、ハンド40が最も縮小した状態を示している。
FIG. 7 is a view for explaining the movement of the
図8は、インデクサIDに設けた移載ロボットTR2の詳細を説明する図である。第1ハンド50は、第2ハンド60との間で基板WFの授受を行うとともに、ユニット配置部10側の搬送ロボットTR1との間でも基板WFの授受を行う。第2ハンド60は、カセットCAとの間で基板WFの授受を行うとともに、第1ハンド50との間でも基板WFの授受を行う。
FIG. 8 is a diagram for explaining the details of the transfer robot TR2 provided for the indexer ID. The
第1ハンド50は、3個のピン51を介して基板WFを水平に保持する。そして、この第1ハンド50は、Y方向に往復移動可能な支柱52に対して、駆動機構80によってX方向及びZ方向に往復移動可能となっている。結果的に、第1ハンド50は、X、Y、Z方向の各方向に往復移動可能となっている。ここで、第1ハンド50のZ方向の往復移動は、図9にも示すエアシリンダ81によって行う。また、第1ハンド50のX方向の往復移動は、ガイド82と、摺動部材83と、図示を省略するベルト機構とによって行う。なお、第2ハンド60は、支柱61に支持されて、図示を省略する機構によって、X、Y、Z方向の各方向に移動可能となっている。
The
図10〜図15は、搬送ロボットTR1から移載ロボットTR2への基板WFの受渡を説明する図である。まず、図10の状態では、ユニット配置部10における逆方向の処理を終了した基板WFが搬送ロボットTR1のホルダ部材40b上に支持された状態となっており、移載ロボットTR2が、第1ハンド50上面を搬送ロボットTR1のホルダ部材40bの下面よりわずかに低い位置に上昇させ、搬送ロボットTR1に対抗する位置水平移動してくる。次に、図11の状態では、第1ハンド50を+X方向に前進させて受渡ポジションまで移動させる。次に、図12の状態では、搬送ロボットTR1側のホルダ部材40bを−X方向に前進させて基板WFを受渡ポジションまで移動させる。この際、第1ハンド50の上面は、ホルダ部材40bの下面よりもわずかに低くなっており、またホルダ部材40bに支持された基板WFの下面は、第1ハンド50に突設されたピン51の先端よりも高くなっており、第1ハンド50とホルダ部材40bとの干渉が防止される。次に、図13の状態では、搬送ロボットTR1がわずかに下降し、ホルダ部材40b上に支持されていた基板WFが第1ハンド50側(正確にはピン51)に渡される。次に、図14の状態では、搬送ロボットTR1側のホルダ部材40bを後退させてもとの位置に戻す。最後に、図15の状態では、移載ロボットTR2側の第1ハンド50が後退してもとの位置に戻る。なお、第1ハンド50上の基板WFは、図示を省略する第2ハンド60との相対的昇降動作によって、この第2ハンド60に渡され、最終的にはインデクサIDのカセットCAに収納される。以上、搬送ロボットTR1から移載ロボットTR2への基板WFの受渡を説明したが、移載ロボットTR2から搬送ロボットTR1への基板WFの受渡は、上記と逆の手順による。
FIGS. 10 to 15 are diagrams illustrating the transfer of the substrate WF from the transfer robot TR1 to the transfer robot TR2. First, in the state of FIG. 10, the substrate WF that has been processed in the reverse direction in the
図16は、図2に示す熱処理ユニットTU0の構造を説明する平面図であり、図17は、熱処理ユニットTU0の側面図である。図示の熱処理ユニットTU0は、ケース90に収納されおり、ケース90内部は加熱処理を行うホットプレート部HP0と冷却処理を行うクールプレート部CP0とに分かれる。なお、この熱処理ユニットTU0の開口90aは、クールプレート部CP0の正面にのみ形成されている。これは、ホットプレート部HP0とクールプレート部CP0との間では、後に詳細に説明するようにケース90内で基板WFの交換が可能となっており、熱処理ユニットTU0に対する基板WFの出し入れはクールプレート部CP0側のみで行えば足りるからである。
FIG. 16 is a plan view illustrating the structure of the heat treatment unit TU0 shown in FIG. 2, and FIG. 17 is a side view of the heat treatment unit TU0. The illustrated heat treatment unit TU0 is housed in a
ホットプレート部HP0側には、ヒータを内蔵した加熱手段であるプレート91aとこれを覆うチャンバ91bとが配置されており、クールプレート部CP0側には、ペルチエ素子等の冷却素子を内蔵した冷却手段であるプレート92aとこれを覆うチャンバ92bとが配置されている。両チャンバ91b、92bは、それぞれエアシリンダ93aを含む昇降機構93に案内・駆動されて昇降移動するようになっている。
On the hot plate portion HP0 side, a
両プレート91a、92bの下方には、それぞれリフトピン駆動アーム94が配置されており、モータ等を内蔵する昇降機構95に案内・駆動されて昇降移動するようになっている。リフトピン駆動アーム94が上昇すると、各プレート91a、91bの表面からリフトピンLPが突出し、プレート91a、92a上の基板WFを上方に移動させることができる。なお、昇降機構95は、リフトピン駆動アーム94を段階的に昇降させることができるようになっており、プレート91a、92a上の基板WFも段階的に昇降させることができる。
A lift
両チャンバ91b、92bの間には、ホットプレート部HP0とクールプレート部CP0との間で基板WFを交換するため、移送手段として、上下一対の搬送アーム96、97が配置されている。上側の第1搬送アーム96の下面には、基板WFを保持するため一対のツメ96a、96bが突設されており、両チャンバ91b、92bを上昇させて上方に退避させた状態で搬送アーム96を水平方向CDに移動させることにより、両プレート91a、92a相互間で基板WFを移送できるようになっている。下側の第2搬送アーム97の下面にも、基板WFを保持するため一対のツメ97a、97bが突設されており、両チャンバ91b、92bを上昇させて上方に退避させた状態で搬送アーム97を水平方向CDに移動させることにより、両プレート91a、92a相互間で基板WFを移送できるようになっている。
Between the
上側の第1搬送アーム96の基部96cは、案内部材98に設けたガイド98aに沿って摺動可能となっており、第1搬送アーム96の水平方向CDの直線的移動を許容する。下側の第2搬送アーム97の基部97cも、案内部材98に設けたガイド98bに沿って摺動可能となっており、第2搬送アーム97の水平方向CDの直線的移動を許容する。
The base 96c of the upper
案内部材98の両端には、一対のプーリPU6が取り付けられており、両プーリPU6には、ベルトBEが掛けられている。ベルトBEの一対の対称位置には、第1搬送アーム96の基部96cと第2搬送アーム97の基部97cとがそれぞれ連結されており、両搬送アーム96、97は常に反対方向に移動する。そして、両搬送アーム96、97は、これらが最も離間したときには両チャンバ91b、92bの外側の退避位置まで移動し、最も近接したときには図17の実線で示すような内側の退避位置まで移動する。また、両搬送アーム96、97は、図17の一点鎖線で示すような基板受渡位置でリフトピンLPを適宜昇降させることにより、両プレート91a、92aとの間で基板WFの授受が可能となっている。
A pair of pulleys PU6 are attached to both ends of the
両搬送アーム96、97の水平方向CDの移動は、両プーリPU6に掛け渡されているベルトBEを駆動するモータ100の回転を適宜制御することによって行われる。
The movement of the
なお、図面中では説明していないが、クールプレート部CP0とホットプレート部HP0との間には、クリーンエアのダウンフローが形成されるようにしてあり、クールプレート部CP0とホットプレート部HP0とは熱的に遮断されるようになっている。なお、クールプレート部CP0とホットプレート部HP0との間の熱的遮断をより効果的という観点からは、両搬送アーム96、97を外側の退避位置に配置することが望ましい。また、基板WFが両搬送アーム96、97によって急冷または急熱されたりしないように、第1搬送アーム96側を冷たい基板WFの搬送専用とし、第2搬送アーム97側を熱い基板WFの搬送専用とすることなどができる。
Although not described in the drawings, a clean air downflow is formed between the cool plate portion CP0 and the hot plate portion HP0, and the cool plate portion CP0 and the hot plate portion HP0 Is thermally shut off. From the viewpoint of more effectively preventing thermal interruption between the cool plate portion CP0 and the hot plate portion HP0, it is desirable to arrange both transfer
図18は、図16及び図17に示す熱処理ユニットTU0内における基板WFの交換を説明する図である。図18(a)は、クールプレート部CP0におけるリフトピンLPとチャンバ92bの位置を示し、図18(b)は、ホットプレート部HP0におけるリフトピンLPとチャンバ91bの位置を示す。
FIG. 18 is a diagram illustrating replacement of the substrate WF in the heat treatment unit TU0 shown in FIGS. 16 and 17. FIG. 18A shows the positions of the lift pins LP and the
ホットプレート部HP0側で基板WFの加熱処理が終了する直前に、クールプレート部CP0側では、チャンバ92bを退避位置まで十分に上昇させ、リフトピンLPの先端を上側リフト位置まで上昇させる。そして、クールプレート部CP0の前面の開口90aから図4等に示す搬送ロボットTR1のハンド40を挿入し、ハンド40上の処理前の基板WF(○印)とリフトピンLP上の熱処理後の基板WF(□印)とを交換する。
Immediately before the heating process of the substrate WF is completed on the hot plate portion HP0 side, on the cool plate portion CP0 side, the
一方、ホットプレート部HP0側では、基板WFの加熱処理が終了すると、チャンバ91bを退避位置まで十分に上昇させ、リフトピンLPの先端を下側リフト位置まで上昇させ、加熱処理後の基板WF(△印)を下側のリフト位置まで上昇させる。そして、第1搬送アーム96と第2搬送アーム97とを内側の退避位置からそれぞれプレート92a中央上方の基板受渡位置とプレート91a中央上方の基板受渡位置とに移動させる。この際、加熱処理前の上側リフト位置にある基板WFは、第1搬送アーム96本体とツメ96a、96bとの間を通過するようになっており、加熱処理後の下側リフト位置にある基板WFは、第2搬送アーム97本体とツメ97a、97bとの間を通過するようになっている。これにより、両搬送アーム96、97と基板WFとの干渉が回避される。
On the other hand, on the hot plate HP0 side, when the heat treatment of the substrate WF is completed, the
両搬送アーム96、97が両プレート92a、91a中央上方の基板受渡位置に到着した段階で、リフトピンLPの降下を開始する。リフトピンLPがある程度降下すると、処理前の基板WF(○印)は、第1搬送アーム96に渡され、加熱処理後の基板WF(△印)は、第2送アーム97に渡される。
When the
リフトピンLPから両搬送アーム96、97への基板WFの移載が完了した段階で、両搬送アーム96、97の位置交換を行う。すなわち、処理前の基板WF(○印)をホットプレート部HP0側に移動させ、加熱処理後の基板WF(△印)をクールプレート部CP0側に移動させる。
When the transfer of the substrate WF from the lift pins LP to the
第1搬送アーム96がプレート91a上に到着し、第2搬送アーム97がプレート92a上に移動して、両搬送アーム96、97の位置交換が完了した段階で、プレート92a側のリフトピンLPを下側リフト位置まで上昇させ、予めある程度上昇させておいたプレート91a側のリフトピンLPを上側リフト位置まで上昇させる。リフトピンLPがある程度上昇すると、処理前の基板WF(○印)は、プレート91a側のリフトピンLPに渡され、加熱処理後の基板WF(△印)は、プレート92a側のリフトピンLPに渡される。
When the
両搬送アーム96、97からリフトピンLPへの基板WFの移載が完了した段階で、両搬送アーム96、97を内側の退避位置まで移動させる。
When the transfer of the substrate WF from the
両搬送アーム96、97の退避が完了した段階で、リフトピンLPとともに基板WFを降下させて、加熱処理後の基板WF(△印)をプレート92a上に微小間隙を介在させた状態で載置し、処理前の基板WF(○印)をプレート91a上に微小間隙を介在させた状態で載置する。これと同時に、両チャンバ91b、92bも降下させて両プレート91a、92b上面の周囲に半密閉空間を形成する。
When the retreat of both transfer
プレート92a上に載置された加熱処理後の基板WF(△印)は、ここで冷却され、プレート91a上に吸着された処理前の基板WF(○印)は、ここで所定のプロセスで加熱処理される。
The substrate WF (marked with △) after the heat treatment placed on the plate 92a is cooled here, and the substrate WF (marked with ○) adsorbed on the
以上、具体的実施形態に即してこの発明を説明したが、この発明は、上記実施形態に限定されるものではない。薬液で基板WFを処理する液処理ユニットである塗布処理ユニットSC1、SC2、現像処理ユニットSD1、SD2等の配置の組み合わせは、多段熱処理ユニット20の下側とする限り任意である。また、液処理ユニットのいずれか(例えば、塗布処理ユニットSC1)を上記多段熱処理ユニット20と同様の多段熱処理ユニットに置き換えることも自由である。
As described above, the present invention has been described with reference to the specific embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments. The combination of the arrangement of the coating units SC1, SC2 and the developing units SD1, SD2, which are liquid processing units for processing the substrate WF with the chemical, is arbitrary as long as it is below the multi-stage
また、塗布処理ユニットSC1、SC2の間に基板処理ユニットとして洗浄処理ユニットSSが配置されているが、洗浄処理ユニットSSを組み込まない構成も可能である。 Further, although the cleaning unit SS is disposed as a substrate processing unit between the coating units SC1 and SC2, a configuration without the cleaning unit SS is also possible.
また、図19に示すように、液処理ユニットをすべて洗浄処理ユニットSS1〜SS4で構成することも可能である。この場合、洗浄処理ユニットSS1と洗浄処理ユニットSS2との間に基板を反転させて表裏を入れ替える基板反転ユニットを配置することができる。 Further, as shown in FIG. 19, all of the liquid processing units can be constituted by cleaning processing units SS1 to SS4. In this case, a substrate reversing unit for reversing the substrate and exchanging the front and back can be arranged between the cleaning processing unit SS1 and the cleaning processing unit SS2.
また、図16及び図17に示すような熱処理ユニットTU0の代わりに、単一のプレートで基板WFを加熱冷却することもできる。この場合、搬送アーム96、97のような基板交換のための移送手段を設ける必要がないが、単一のプレートに加熱及び冷却の機能を持たせる必要がある。図20は、このようなプレートの温度調節装置を説明する図である。図20(a)は、加熱及び冷却が可能なペルチエ素子100aを内部に組み込んだタイプのプレート100である。ペルチエ素子100aに加熱側の電流を印加すればプレート100が加熱され基板WFも加熱され、冷却側の電流を印加すればプレート100が冷却され基板WFも冷却される。図20(b)は、加熱のためのヒータ200aと冷却液が供給される配管200bとを組み込んだタイプのプレート200である。なお、配管200bには、比較的融点が高い油等を予め冷却して供給する。また、配管200bは、プレート200が均一に冷却されるよう、基板WF直下にほぼ均等な密度で配置する。
Further, instead of the heat treatment unit TU0 as shown in FIGS. 16 and 17, the substrate WF can be heated and cooled with a single plate. In this case, there is no need to provide a transfer means such as the
なお、上記各実施形態においては、搬送手段の周囲に複数の液処理ユニットが配置される構成において、熱処理ユニットを液処理ユニットの上方に配置する構成としたので、液処理ユニット間で囲われた領域の雰囲気が、熱処理ユニットからの熱的影響を受けず、液処理ユニットにおいて基板の安定した処理を行うことができる。 In each of the above embodiments, in the configuration in which the plurality of liquid processing units are arranged around the transporting means, the heat treatment unit is arranged above the liquid processing unit, so that the liquid processing units are enclosed. The atmosphere in the region is not thermally affected by the heat treatment unit, and the substrate can be stably processed in the liquid processing unit.
また、搬送ロボットTR1等の各駆動機構は、ここで説明したものに限定されるものではない。例えば、伸縮駆動機構70については、プーリとベルトを用いたベルト送り機構の代わりに、ネジ軸とナット部材とを用いた機構を使用してもよく、その他の公知の手段を適用することが可能である。さらに、Z軸駆動機構45についても、パンタグラフ構造に限定されず、その他の伸縮昇降機構、例えばプーリとワイヤを用いた巻き掛け連動機構を用いても、上記と同様の効果を得ることができる。
Further, each drive mechanism of the transport robot TR1 and the like is not limited to those described here. For example, as for the
10 基板処理装置
20 多段熱処理ユニット
45 Z軸駆動機構
70 伸縮駆動機構
91a、92a プレート
96 第1搬送アーム
97 第2搬送アーム
TR1 搬送ロボット
TR2 移載ロボット
SC1、SC2 塗布処理ユニット
SD1、SD2 現像処理ユニット
SS 洗浄処理ユニット
TU1〜TU8 熱処理ユニット
CP0 クールプレート部
HP0 ホットプレート部
ID インデクサ
IF インターフェス
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