KR970011065B1 - 기판처리장치와 기판처리장치에 있어서 기판교환장치 및 기판교환방법 - Google Patents

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요시오 마쓰무라
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이시다 아키라
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Abstract

내용없음.

Description

기판처리장치와 기판처리장치에 있어서 기판교환장치 및 기판교환방법
제1도는 본 발명의 제1실시예인 기판처리장치의 평면배치도.
제2도는 제1의 서브시스템(A)의 모식적 배치도.
제3도는 제2도의 III-III 위치에서 (-X)방향으로 본 측면구조도.
제4도는 제2의 서브시스템(B)의 모식적 배치도.
제5도는 제4도의 V-V 위치에서 (-X)방향으로 본 측면구조도.
제6도는 핸들러의 개략 사시도.
제7도는 핸들러에 의한 피처리기판의 교환동작을 나타내는 평면 모식도.
제8도는 제1의 서브시스템(A)에서 피처리기판의 흐름을 화살표에 의해 나타내는 도면.
제9도는 제2의 서브시스템(B)에서 피처리기판의 흐름을 화살표에 의해 나타내는 도면.
제10도는 본 발명의 제2실시예에서 기판처리 시스템의 사시도.
제11도는 본 발명의 제2실시예에서 기판처리 시스템의 측면 구조도.
제12도는 본 발명의 제2실시예에서 기판반송장치의 사시도.
제13도는 본 발명의 제2실시예에서 기판반송장치의 측면도.
제14도는 본 발명의 제2실시예에서 기판반송장치의 평면도.
제15도는 본 발명의 제2실시예에서 기판반송장치의 정면도.
제16도는 본 발명의 제2실시예에서 간격제어기구의 평면도.
제17도는 본 발명의 제2실시예에서 간격제어기구의 정면도.
제18도는 본 발명의 제2실시예에서 탈착기구의 정면 단면도.
제19도는 본 발명의 제2실시예에서 기판반송장치의 동작을 나타내는 모식도.
제20도는 본 발명의 제2실시예에서 기판반송장치의 동작을 나타내는 모식도.
제21도는 본 발명의 제2실시예에서 스핀코터(Spin Coater)의 사시구조도.
제22도는 본 발명의 제2실시예에서 핫플레이트의 사시구조도.
제23도는 본 발명의 제2실시예에서 핫플레이트의 측면구조도.
제24도는 본 발명의 제2실시예에서 핫플레이트의 링크기구의 평면구조도.
제25도는 본 발명의 제2실시예에서 핫플레이트의 주요부의 정면구조도.
제26도는 본 발명의 제2실시예에서 기판 교환시 각부의 동작을 나타내는 타이밍차트.
제27도는 본 발명의 제2실시예에서 기판 교환시 각부의 동작을 나타내는 타이밍차트.
제28도는 본 발명의 변형예에서 핫플레이트의 부분 측면구조도.
제29도는 본 발명의 변형예에서 핸드의 사시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 기판처리장치 2 : 반입스테이숀(station)
3 : 카셋트 8 : 반출스테이숀
9 : 공간 10 : 피처리기판
20 : 처리시스템 30a-30f : 핸들러(제1반송수단)
41, 42, 52, 54 : 반송바닥면(搬送床面)
110 : X 이동기구 120 : 수직암기구
140 : 수평암기구 150a, 150b : 핸드(기판교환부재)
160 : 간격제어기구 300 : 기판처리장치(단위처리부)
310a, 310b : 선반(기판유지부재)
F : 각단의 다운플로(Down Flow)
A : 제1의 서브시스템 B : 제2의 서브시스템
A1, B1 : 처리(및 수직반송)부 A2, B2 : 수평반송부
AF1, BF1 : 제1단 부분 AF2, BF2 : 제2단 부분
EL1-EL4 : 엘리베이터(제2반송수단) D1-D4 : 창
HP1-HP10 : 핫플레이트 CP1-CP4 : 쿨플레이트
SS : 스핀스크러버(Spin Scrubber) SC : 스핀코터
ER : 에지 및 백린스부 SD1, SD2 : 스핀디벨로퍼
101-103 : 기판반송장치
본 발명은 피처리기판을 반송하면서 그 피처리기판에 대해 일련의 처리를 행하기 위한 기판처리장치 및 그 기판처리장치에 있어서 단위처리부에서 처리된 처리완료기판을 상기 단위처리부에서 꺼내고, 또 상기 단위처리부로 미처리기판을 도입하는 기판반송장치 및 기판반송방법에 관한 것이다.
주지한 바와 같이, 액정표시 기판과 반도체 기판 등의 정밀 전자기판의 제조 프로세스에 있어서는, 예를 들면 회전식 세정장치(이하 「스핀 스크러버」라 한다), 회전식 도포장치(이하 「스핀코터」라 한다), 회전식 현상장치(이하 「스핀디벨로퍼」라 한다), 오븐(가열기), 노광기등의 단위처리부를 배열하고, 피처리기판을 그 배열에 따라 반송하면서 그들 단위처리부로 출입하여 일련의 처리를 행하는 기판처리장치가 사용된다.
이와 같은 기판처리장치에서 제1의 종래 기술에서는, 각 단위처리부를 바닥면상에 일렬로 배열하여 일체화한 장치로 되어 있다.
그러나, 이와 같은 기판처리에 있어서는 다수의 단위처리부를 설치하지 않으면 안되는 관계상, 이 제1의 종래 기술에서는 장치의 전체 길이가 길어지게 되고, 점유 바닥면적이 증대해버린다는 문제가 있다.
또, 기판처리장치에서는 복수의 피처리기판을 연속해서 처리한다는 사용방법을 사용하는 것이 통례이나, 이 제1의 종래 기술에서는 피처리기판을 그 단위처리부열에 따라서 상류측에서 하류측으로의 한방향으로만 반송가능하고, 특정한 순서 이외는 기판처리를 행하는 것은 곤란하다. 그것은 다른 처리순서로 처리를 행하고자 하면 피처리기판을 일시적으로 하류측에서 상류측으로 되돌리거나, 처리를 뛰어넘거나 하지 않으면 안되지만, 그와 같은 동작을 행하면, 앞(前 )혹은 다음의 피처리기판과 간섭해버리기 때문이다.
이때문에, 이 제1의 종래 기술에서는 각 단위처리부의 처리순서를 자유롭게 바꾸는 것이 곤란하다는 문제도 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해, 일본 특허공개공보 평 2-132840호(제2의 종래 기술)에 있어서는, 복수의 단위처리부를 2개의 그룹으로 나누어서 각각의 그룹내에서는 1열로 배치함과 동시에, 이들 2개의 그룹을 대향 배치한 구성으로 하고 있다. 기판반송장치는 이들 2개의 그룹사이에 설치되어 있고, 그 기판반송장치가 이들 2개 그룹의 각각 안에서, 및 그룹간에서 기판반송을 행한다.
이 제2의 종래 기술의 경우에는 장치 전체의 길이는 짧게 되고, 각 단위처리부의 처리순서를 자유롭게 바꾸는 것이 가능하나, 다음과 같은 문제가 있다.
그 제1은 기판처리장치의 길이가 짧게 된다해도, 점유하는 바닥면적은 제1의 종래 기술과 그다지 바뀌지 않는다 하는 것이다. 즉, 각 단위처리부의 바닥면상에서의 배치위치를 바꿀뿐이므로, 전체의 바닥면적을 감소시키는 것은 가능하지 않다.
그 제2는 기판반송장치의 메인터넌스(maintenance)성의 문제이다. 즉, 기판반송장치가 2개의 단위처리부 그룹의 사이에 설치되어 있기 때문에, 그 점검과 수리를 행하고자 해도 외부에서 용이하게 접근할 수 없어, 기판반송장치의 메인터넌스성이 낮게 되어 있다.
그 제3은 기판의 교환에 필요한 시간이 길게 된다는 문제이다. 즉, 이 기판처리장치에서는, 어떤 단위처리부에서 기판처리를 행하는 경우, 소정의 처리를 받는 기판을 해당 단위처리부에서 꺼낸 후, 다음에 처리해야할 기판을 해당 단위처리부로 도입하도록 하고 있다. 이와 같이, 종래의 기판교환방법에서는, 단위처리부에 대한 기판의 도입 및 꺼내기가 계속해서 행해지므로, 기판의 교환에 시간을 필요로 하고, 기판의 제조효율이 나쁘다는 문제점이 있었다.
한편, 제1의 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 다른 종래 기술로서 일본 특허공개공보 소63-5523호에 개시된 기술(제3의 종래 기술)이 있다. 이 제3의 종래 기술에서는 전체의 단위처리부가 수직방향으로 세로로 적층되어 있어, 피처리기판의 반송은 수직방향에 대해서만 행해진다.
이 제3의 기술에서는 바닥면적의 저감효과는 현저하지만, 그 대신에 장치의 높이가 높게 되어 버린다. 특히, 다수의 처리를 행하지 않으면 안되는 장치에서는 단위처리부의 수도 많기 때문에, 이들을 세로로 적층하면 높이가 현저히 높은 장치로 되어 버린다.
이 때문에, 공장의 천장높이와의 관계로 제3의 종래 기술의 적용범위가 제약을 받을 뿐만 아니라, 상방으로 설치된 단위처리부에 대해서는 그 감시와 메인터넌스가 매우 불편하다.
또한, 단위처리부안에는 상당한 중량을 가지는 것과 처리액 공급을 위한 배관을 필요로 하는 것도 있고, 그들을 상방으로 배치하는 것은 현실적으로 불가능한 경우도 있다. 따라서, 제3의 종래 기술은 설계의 자유도가 낮은 장치로 되어 있음과 동시에, 제1의 종래 기술의 배열을 세로로 한 것일 뿐이므로, 각 단위처리부의 처리순서를 자유롭게 바꾸기도 곤란하다.
이 제3의 종래 기술에서는 또한, 기판반송장치가 긴 스트로크(stroke)에 걸쳐서 상하 이동하기 때문에, 그 이동에 의해 발생하는 파티클이 하방의 각 단위처리부로 쏟아져서, 피처리기판과 단위처리부의 오염을 일으킨다는 문제도 있다.
또, 피처리기판의 반송이 수직방향만으로 되어 있지 않으면 안된다는 관계상, 복수의 피처리기판의 각각의 반송경로에 경합이 생기기 쉽고, 장치 전체로서 피처리기판의 스루풋(throughput)도 길어지게 된다.
본 발명은 종래 기술에서 상기의 문제를 해결하기 위해 이루어진 것이고, 각 단위처리부의 처리순서를 자유롭게 바꾸는 것이 가능함과 동시에, 장치 전체의 사이즈가 작고, 기판반송기구의 메인터넌스성도 높은 기판처리장치를 제공하는 것을 제1목적으로 한다.
또, 본 발명의 제2목적은, 파티클에 의한 피처리기판과 단위처리부의 오염을 유효하게 방지 가능하고, 스루풋도 개선된 기판처리장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제3의 목적은, 기판의 도입 및 꺼내기를 효율좋게 함으로써, 기판의 제조효율을 높일 수 있는 기판처리장치에서 기판교환방법 및 기판교환장치를 제공하는 것이다.
청구항 1의 발명은, 피처리기판을 반송하면서 상기 피처리기판에 대해 일련의 처리를 행하기 위한 기판처리장치에 있어서, 상기 제1의 목적을 달성하기 위해, 복수의 단위처리부가 수평방향으로 배열되어지는 처리열을 복수열 구비하고, 상기 복수의 처리열이 수직방향으로 겹쳐지도록 배열 설치되어 다단처리열로 됨과 동시에, 각 처리열에 따른 상기 피처리기판의 반송과 상기 수직방향에서 상기 피처리기판의 반송을 행하는 반송기구를 상기 다단처리열에 대향해서 설치하고 있다.
청구항 2의 발명은, 청구항 1에 기재된 기판처리장치에 있어서, 상기 제2의 목적을 달성하기 위해, 상기 수평방향으로 연장되는 반송바닥면이 상기 복수의 처리열 각각에 부설(付設)되고, 상기 반송기구가 상기 반송바닥면의 각각에 따라서 개별로 이동 가능하고, 상기 복수의 처리열에서 상기 피처리기판을 상기 수평방향으로 각각 반송하는 제1의 반송수단과, 상기 수직방향으로 이동 가능하고, 상기 복수의 처리열 상호간에서 상기 피처리기판의 반송을 행하는 제2의 반송수단을 구비하고 있다.
청구항 3의 발명은, 청구항 2에 기재된 기판처리장치에 있어서, 상기 반송바닥면의 각각의 상방에 상기 반송바닥면을 향해서 기류를 발생시키는 기류발생 수단이 더 설치되어 있다.
청구항 4의 발명은, 청구항 1에 기재된 기판처리장치에 있어서, 상단의 처리열의 단위처리부는, 서로 적층된 복수의 처리유닛을 포함하고 있다.
청구항 5의 발명은, 청구항 1에 기재된 기판처리장치에 있어서, 하단의 처리열의 단위처리부는 기판을 회전시켜서 처리를 행하는 회전처리유닛을 포함하고 있다.
청구항 6의 발명은, 청구항 5에 기재된 기판처리장치에 있어서, 회전처리유닛은, 기판을 지지하는 지지수단과, 그 하방에 배치되어 기판과 함께 지지수단을 회전시키는 회전구동 수단을 구비하고 있다.
청구항 7의 발명은, 청구항 1에 기재된 기판처리장치에 있어서, 상단의 처리열의 단위처리부는 기판을 회전시키지 않고 처리를 행하는 처리유닛을 포함하고 있다.
청구항 8의 발명은, 청구항 7에 기재된 기판처리장치에 있어서, 처리유닛은 핫플레이트, 쿨플레이트, 및 HMDS 처리유닛의 어느것으로 되어 있다.
청구항 9의 발명은, 단위처리부에서 처리된 처리완료기판을 상기 단위처리부에서 꺼내고, 또 상기 단위처리부로 미처리기판을 도입하는 기판교환방법에 있어서, 상기 제3의 목적을 달성하기 위해, (a)상하로 간격을 두고 배치된 한쌍의 기판유지기구의 상측에 의해 처리완료 기판을 유지함과 동시에, 상기 단위처리부의 외부에서 상하로 간격을 두고 배치된 한쌍의 핸드의 하측에 의해 미처리기판을 하방에서 유지하는 공정과, (b)하측의 핸드에 의해 미처리기판을 유지하면서, 한쌍의 핸드를 상기 단위처리부로 삽입하는 공정과, (c)상측의 핸드를 상방으로 이동시킴으로써 상측의 기판유지기구에 의해 유지된 처리완료기판을 상측의 핸드상으로 옮겨실음과 동시에, 하측의 핸드를 하방으로 이동시킴으로써 하측의 핸드에 의해 유지된 미처리기판을 하측의 기판유지기구위로 옮겨 실는 공정과, (d)상측의 핸드에 의해 처리완료 기판을 유지하면서, 한쌍의 핸드를 상기 단위처리부에서 외부로 퇴피시키는 공정을 구비하고 있다.
청구항 10의 발명은, 단위처리부에서 처리된 처리완료기판을 상기 단위처리부에서 꺼내고, 또 상기 단위처리부로 미처리기판을 도입하는 기판교환방법에 있어서, 상기 제3의 목적을 달성하기 위해서 (a)상하로 간격을 두고 배치된 한쌍의 기판유지기구의 하측에 의해 처리완료 기판을 하방에서 유지함과 동시에, 상기 단위처리부의 외부에서 상하로 간격을 두고 배치된 한쌍의 핸드의 상측에 의해 미처리기판을 하방에서 유지하는 공정과, (b) 상측의 핸드에 의해 미처리기판을 유지하면서, 한쌍의 핸드를 상기 단위처리부로 삽입하는 공정과, (c) 하측의 핸드를 상방으로 이동시킴으로써 하측의 기판유지기구에 의해 유지된 처리완료기판을 하측의 핸드상으로 옮겨실음과 동시에, 상측의 핸드를 하방으로 이동시킴으로써, 상측의 핸드에 의해 유지된 미처리기판을 상측의 기판유지기구위로 옮겨 실는 공정과, (d)하측의 핸드에 의해 처리완료 기판을 유지하면서 한쌍의 핸드를 상기 단위처리부에서 외부로 퇴피시키는 공정을 구비하고 있다.
청구항 11항의 발명은, 단위처리부에서 처리된 처리완료기판을 상기 단위처리부에서 꺼내고, 또 상기 단위처리부로 미처리기판을 도입하는 기판교환장치에 있어서, 상기 제3의 목적을 달성하기 위해, (a) 상기 단위처리부내에 상하로 간격을 두고 배치되어, 처리완료 기판 또는 미처리기판을 하방에서 유지하는 것이 가능한 한쌍의 기판유지기구와, (b) 상하로 간격을 두고 배치되어, 상기 단위처리부내로 진퇴자유롭게 함과 동시에, 처리완료기판 또는 미처리기판을 하방에서 유지하는 것이 가능한 한쌍의 기판교환기구와, (c) 상기 단위처리부내에서 그 한쌍의 기판교환기구의 상하방향의 간격을 변화시킴으로써, 상하 한쌍의 기판유지기구의 한쪽에서 처리완료 기판을 받아들임과 동시에 다른쪽에 미처리기판을 얹어놓는 간격제어수단과, (d) 한쌍의 기판교환기구를 상기 단위처리부 내외로 진퇴시키는 진퇴제어수단을 구비하고 있다.
단위처리부의 총수를 N(N>1), 단위처리부의 평균바닥면적을 S, 평균높이를 H로 하면, 제1 및 제2의 종래 기술과 같이 이들을 전부 수평 배치하는 경우에는, 적어도 (N·S)의 바닥면적을 필요로 하고, N이 많은 경우에는 이 바닥면적은 현저하게 커지게 되어 버린다.
또, 제3의 종래 기술과 같이 전체 단위처리부를 세로로 적층한 경우에는 (N·H)의 높이로 되고, 이것도 또한 현저히 높게 된다.
이것에 대해서, 본 발명의 제1구성에 있어서는 복수의 단위처리부가 수직면내에서 종횡으로 배치된 다단의 배열로 되어 있다. 이 때문에, 필요한 최저바닥면적은 (N·S)보다 작고, 또 필요한 최저높이는 (N·H)보다 작다.
이 때문에, 본 발명의 제1구성의 장치에는 각 종래 기술과 비교해서 장치 전체의 사이즈를 적정한 것으로 할 수 있게 된다.
단위처리부가 종횡으로 배열되어 있는 것에 대응해서, 피처리기판의 반송기구는 수평방향 및 수직방향에서 피처리기판의 반송이 가능하게 되어 있고, 각단의 안에서의 피처리기판의 반송과, 단 상호간에서 피처리기판의 반송과의 쌍방을 달성할 수 있다.
또, 이 반송기구가 피처리기판의 종횡의 반송을 달성할 수 있으므로, 각 단위처리부의 처리순서를 자유롭게 바꾸는 것이 가능하다.
게다가, 반송기구는 다단처리열에 대향되어 설치되어 있어, 그 수리, 점검을 위해 외부에서 용이하게 취급할 수 있기 때문에, 그 메인터넌스성도 높다.
한편, 본 발명의 제2의 구성에서는, 반송바닥면이 각 처리열의 전면에 부설되어 있다. 이 때문에, 제1의 반송수단의 수평방향으로 이동에 동반해서 파티클이 발생되어도, 다른 처링열로의 파티클의 이동은 반송바닥면에 의해 방지되는 것으로 되고, 파티클의 피처리기판으로의 부착이나 단위처리부로의 혼입이 유효하게 방지된다.
각 처리열 내부에서 피처리기판의 반송은 제1의 반송수단이 맡고, 처리열 상호간에서 피처리기판의 반송은 제2의 반송수단이 맡기 때문에, 복수의 피처리기판의 각부에서 반송을 병행하여 행하는 것이 가능하고, 장치 전체로서 처리의 스루풋도 개선된다.
또, 본 발명의 제3의 구성에서는, 각 처리열마다 반송바닥면을 향하는 방향으로 다운플로 또는 경사플로가 발생하기 때문에, 파티클이 상방으로 떠올라가는 것도 없어, 파티클에 의한 피처리기판과 단위처리부의 오염을 더 유효하게 방지 가능하다.
본 발명에 있어서 기판교환방법에서는, 처리완료기판을 기판유지기구로 유지시키고, 새롭게 처리해야할 미처리기판을 핸드로 유지시킨다. 핸드가 기판유지기구로 접근하고 상하방향으로 이동하는 것에 의해 이들의 기판은 동시에 교환된다. 복수의 단위처리부가 배열되어 이루어지는 기판처리장치에 그 방법을 응용하는데는 이 방법에 의한 기판교환을 반복하면서 각 기판을 일련의 단위처리부로 순차적으로 반송하면 좋다.
처리완료기판과 미처리기판이 동시에 교환되므로, 단위처리부에 기판의 도입 및 꺼내기가 효율좋게 행해진다. 또, 기판처리장치에 응용하면, 핸드는 항상 피처리 기판을 유지하여 각 단위처리부 사이를 이동할 수 있다. 즉, 피처리기판을 실지 않고 이동하는 공송(空送)기간을 요하지 않는다. 이 때문에, 효율좋게 피처리기판을 반송할 수 있다.
본 발명에서의 기판교환장치는, 한쌍의 핸드의 상하간격을 변화시키는 간격제어수단을 구비하고 있으므로, 이 간격을 변화시킨다는 단순한 공정에 의해, 본 발명의 기판교환방법에 의한 기판의 교환을 실행할 수 있다.
제1도는 본 발명의 일실시예인 기판처리장치(1)의 평면 배치도이다. 이 기판처리장치(1)는 액정표시용기판을 피처리기판으로 하여, 그 피처리기판의 표면에 전극 등의 패턴을 형성하는 장치로서 구성되어 있다.
또한, 이 제1도 및 이하의 각도에 있어서는, 바닥면에 평행한 수평면을 X-Y면으로 하고, 연직방향을 Z 방향으로 하는 3차원 직각좌표계 X-Y-Z 가 정의되어 있다. (+X)방향과 (-X)방향을 구별하지 않는 경우에는 간단히 「X방향」으로 부른다(Y 방향 및 Z 방향에 대해서도 같다).
제1도에 있어서, 이 장치(1)는 거의 「ュ」자형의 형상을 가지고 있고, 후술하는 단위처리부의 다단배열을 포함한 처리시스템(20)은 서로 등을 마주하고 평행배열된 제1과 제2의 서브시스템(A, B)으로 나누어져 있다. 이들의 제1과 제2의 서브시스템(A, B) 사이에는 공간(9)이 존재한다. 제1의 서브시스템(A)은 레지스트가 도포된 피처리기판(10)의 노광전의 처리를 행하기 위한 것이고, 제2의 서브시스템(B)은 레지스트가 도포된 피처리기판(10)의 노광후의 처리를 행하기 위한 것이고, 각각은 X방향으로 연장되어 있다.
제1의 서브시스템(A)의 (-X)측단부에는, 기판 반입스테이숀(2)이 설치되어 있다. 이 기판 반입스테이숀(2)에는 순수 린스처리를 끝낸 피처리기판(10)이 카셋트(3)에 수용되어서 반입되어 온다. 그래서, Y 방향으로 병진 가능한 기판전재로봇(4a)이 피처리기판(10)을 카셋트(3)에서 차례로 꺼내어, 그것을 한매씩 제1의 서브스테이숀(A)으로 전송한다(파선 화살표).
제1의 서브스테이숀(A)은 피처리기판(10)에 대해 일련의 처리를 행하는 처리(및 수직반송)부(A1)와, 이 처리부(A1)에 따라 X 방향으로 피처리기판(10)을 반송하는 수평반송부(A2)를 가지고 있다. 처리부(A1)는 공간(9)에 인접하며, 수평반송부(A2)는 공간(9)의 반대측에 설치되어 있다.
제1의 서브스테이숀(A)은 후술하는 상세 구성을 가지고 있고, 피처리기판(10)에 대한 노광 전의 일련의 처리를 행한다. 그 처리 내용에 대해서는 후술하나, 그들의 처리가 완료된 시점에서는 피처리기판(10)의 표면에 레지스트막이 형성된 상태로 되어 있다.
제1의 서브스테이숀(A)에서 처리를 완료한 피처리기판(10)은 버퍼(Buffer)(6)로 보내진다. 이 버퍼(6)는 Y 방향으로 연장해서 제1과 제2의 서브시스템(A, B)을 연결하고 있다. 또, 이 버퍼(6)에는 노광기(스텝퍼(Stepper))(5)가 인접되어 있다.
버퍼(6)에서는 로봇(6a)이 피처리기판(10)을 1매씩 노광기(5)로 전송한다. 노광기(5)에서는 소정의 마스크를 사용해서 레지스트막으로 패턴의 노광전사를 행한다. 이 노광이 완료된 피처리기판(10)은 다른 로봇(6b)에 의해 버퍼(6)로 되돌아 가게되고, 또 추가노광부(7)로 공급된다. 추가 노광부(7)는 피처리기판(10)의 에지노광기 및 문자인화기를 구비하고 있고, 피처리기판(10)의 레지스트에 대한 단부 노광 및 문자의 인화를 행한다. 이들의 처리를 완료한 후, 피처리기판(10)은 제2의 서브시스템(B)으로 공급된다.
제2의 서브시스템(B)은 제1의 서브시스템(A)과 같은 처리(및 수직반송)부(B1)와 수평반송부(B2)를 구비하고 있다. 이 처리부(B1)는 제1의 서브시스템(A)의 처리부(A1)와 공간(9)을 사이에 두고 등이 마주하게 되어 있다. 또, 제2의 서브시스템(B)의 수평반송부(B2)는 공간(9)과 반대측에 존재하고 있다.
제2의 서브시스템(B)의 상세 구성 및 동작도 후술하나, 이 제2의 서브시스템(B)에서의 처리를 완료한 시점에서 피처리기판(10)은, 상기 레지스트 현상이 완료된 상태로 되어 있다. 그 피처리기판(10)은 1매씩 반출스테이숀(8)으로 넘겨지고, 반출스테이숀(8)에서는, Y 방향으로 병진 가능한 로봇(4b)이 피처리기판(10)을 카셋트(3)에 수용한다.
처리완료후의 피처리기판(10)을 수용한 카셋트(3)는 반출스테이숀(8)에서 다음 공정으로 반출된다.
제2도는 제1의 서브시스템(A)의 모식적 배치도이고, 제3도는 제2도의 III-III 위치에서 (-X)방향으로 본 측면구조도이다.
이 서브시스템(A)은 복수의 단위처리부를 다단으로 배열한 다단구성으로 되어 있다. 제1단부분(AF1)의 처리부(A1)에는, 스핀스크러버(SS), 스핀코터(SC), 에지 및 백린스부(ER)가 X 방향으로 배열되어 있다. 또, 파선 2중 화살표로 나타난 바와 같이 제2단부분(AF2)과의 사이에서 Z 방향으로 승강 가능한 엘리베이터(EL1, EL2)가 이들 배열의 일부에 설치되어 있다.
처리부(A1)의 전면측, 즉(-Y)측에는 X방향으로 연장되는 수평반송부(A2)가 부설되어 있다. 수평반송부(A2)는 X방향으로 연장된 반송바닥면(41)를 구비하고 있고, 이 반송바닥면(41)의 위에는 X 방향으로 연장되는 가이드레일(43)이 고정되어 있다. 이 가이드레일(43)상에는 2대의 핸들러(30a, 30b)가 놓여 있고, 핸들러(30a, 30b)는 가이드레일(43)에 의해 가이드되면서 X방향으로 자유롭게 병진되게 되어 있다. 이들의 핸들러(30a, 30b)는 피처리기판(10)을 각 단위처리부 사이에서 반송하기 위한 것이고, 그 상세 구성은 후술한다.
한편, 제1단부분(AF1)의 위에는 제2단부분(AF2)이 설치되어 있다. 제2단부분(AF2)은 2층 구조로 되어 있고, 제1층째는 핫플레이트(오븐)(HP1, HP4-HP5), 쿨플레이트(냉각 플레이트)(CP1-CP3)의 X 방향 배열을 가지고 있다. 또, 제2층째는 핫플레이트(HP2, HP3, HP6)를 가지고 있다. 제3도에 나타난 바와 같이 대응하는 제1층째와 제2층째(예를 들면 쿨플레이트 CP1와 핫플레이트 HP3)는 상하로 겹쳐 쌓여져 있다. 제1층째의 엘리베이터(EL1, EL2)의 상방에 상당하는 부분에는 창(D1, D2)이 형성되어 있고, 엘리베이터(EL1, EL2)가 상방으로 올라갈 때에는 이 창(D1, D2)에서 제2단부분(AF2)으로 노출할 수 있다.
제2단부분(AF2)에 있어서도, 처리부(AF1)의 전면측에 수평반송부가 부설되어 있다. 이 수평반송부는 X방향으로 연장되는 반송바닥면(42)을 구비하고 있고, 이 반송바닥면(42)의 위에는 X 방향으로 연장하는 가이드레일(43)이 고정되어 있다. 이 가이드레일(43) 위에는 2대의 핸들러(30c, 30d)가 놓여 있고, 핸들러(30c, 30d)는 가이드레일(43)에 의해 가이드되면서 X방향으로 자유롭게 병진되게 되어 있다.
이상 설명된 각 처리부(SS, SC, ER, HP1-HP6, CP1-CP3)가 본 발명에 있어서 『단위처리부』에 해당된다. 제1단부분(AF1)에 존재하는 단위처리부(SS, SC, ER)의 열이 제1단부분(AF1)의 『처리열』이고, 제2단부분(AF2)에 존재하는 단위처리부(HP1-HP6, CP1-CP3)의 열이 제2단부분(AF2)의 『처리열』이고, 이들이 전체로서 『다단처리열』을 구성하고 있다. 또, 제1단부분(AF1)이 단위처리부에 대해서 1층 구조이고, 제2단부분(AF2)이 2층 구조인 것에 의해, 이 제1의 서브시스템(A)은 단위처리부에 관해서 2단 3층 구조로 되어 있다.
다음에 제3도를 참조한다. 제1단부분(AF1)의 천정면, 즉 제2단부분(AF2)의 반송바닥면(42)의 하측에는 필터(42f)가 부착되어 있다. 그래서, 이 필터(42f)를 통해서, 제1단부분(AF1)의 반송바닥면(41)을 통해 청정공기류(F)가 방출되고 있다. 또, 제2단부분(AF2)의 천정면(44)에서도, 필터(44f)를 통해서, 제2단부분(AF2)의 반송바닥면(42)을 향해 청정공기류(F)가 방출되고 있다. 이 때문에, 이들의 청정공기류(F)에 의해 제1단부분(AF1) 및 제2단부분(AF2)의 각각에 있어서 국소적으로 다운플로가 형성된다. 또한, 스핀코터(SC) 등의 천정면(45)에서도, 필터(45f)를 통해서 하방향으로 청정공기류(F)가 방출되고 있다.
이들의 다운플로(F)는 장치전체에 대해서 공급되는 다운플로(RF)가 핸들러(30a∼30d)의 움직임에 의해 흐트러지는 것을 방지함과 동시에, 각단에 있어서 파티클이 발생된 경우에 있어서도, 그 파티클을 피처리기판과 단위처리부에서 멀어지게 하는 기능을 가진다. 또, 반송바닥면(42)이 존재하는 것에 의해, 제2단부분(AF2)에서 발생된 파티클이 제1단부분(AF1)으로 이동하는 것이 방지된다. 다운플로(F)는 핸들러(30a∼30d)의 이동경로를 향해 경사 아래방향으로 형성되어도 좋다.
제4도는 제2의 서브시스템(B)의 모식적 배치도이고, 제5도는 제4도의 V-V 위치에서 (-X)방향으로 본 측면 구조도이다.
이 제2의 서브시스템(B)에 있어서도, 복수의 단위처리부가 2단 3층으로 배열되어 있고, 제1단부분(BF1)의 처리부(B1)는 2개의 스핀디벨로펀(SD1, SD2)의 X방향 1차원 배열로 구비하고 있다. 또, 엘리베이터(EL3, EL4)가 이들 스핀디벨로퍼(SD1, SD2)를 끼우도록 설치된다.
처리부(B1)의 전면측, 즉 (+Y)측에는 X방향으로 연장되는 수평반송부(B2)가 부설되어 있다. 수평반송부(B2)는 반송바닥면(51)을 가지고, 그 위에 고정된 가이드레일(53)상에 핸들러(30e)가 설치되어 있다. 이 핸들러(30e)는 X방향으로 병진 가능하고, 제1단부분(BF1)에서 피처리기판의 반송을 행하기 위한 것이다.
제2단부분(BF2)의 처리부는 2층 구조이고, 제1층째에는 핫플레이트(HP7-HP9)와 쿨플레이트(CP4)와의 1차원 배열이 설치되어 있다. 엘리베이터(EL3, EL4)가 상승해온 때에 그것을 받아들이는 창(D3, D4)도 이 제1층째에 형성되어 있다. 제2층째에는 핫플레이트(HP10)가 설치되어 있다.
이 제2단부분(BF2)에 있어서도, 처리(및 수직반송)부의 전면측, 즉(+Y)측에 X 방향으로 연장되는 수평반송부가 부설되어 있다. 수평반송부는 반송바닥면(52)을 가지고, 그 위에 고정된 가이드레일(53)상에 핸들러(30f)가 설치되어 있다. 이 핸들러(30f)도 또 X 방향으로 병진가능하고, 제2단부분(BF2)에서 피처리기판의 반송을 행한다.
제5도를 참조한다. 제3도에 나타난 제1의 서브시스템(A)과 같이, 각단의 천정면(52, 54, 55)에는 필터(52f, 54f, 55f)가 설치되어 있고, 그들을 통해서 청정공기의 다운플로(F) 또는 경사 아래방향으로 플로가 형성되도록 되어 있다.
이 제2의 서브시스템(B)에 있어서는 , 제4의 각 처리부(SD1, SD2, HP7-HP10, CP4)가 『단위처리부』에 해당된다. 제1단부분(BF1)에 존재하는 단위처리부(SD1, SD2)의 열이 제1단부분(BF1)의 『처리열』이고, 제2단부분(BF2)에 존재하는 단위처리부(HP7-HP10, CP4)의 열이 제2단부분(BF2)의 『처리열』이고, 그들이 전체로서 『다단처리열』을 구성하고 있다.
제6도는 핸들러(30a)의 개략사시도이고, 제2도 및 제4도에 나타낸 다른 핸들러(30b-30f)도 이것과 같은 구조를 가진다.
핸들러(30a)는 암(33)을 가지고 있고, 이 암(33)은 그 양단에 핑거(finger)(34a, 34b)가 설치된 쌍방향 핑거암으로 되어 있다. 암(33)은 링크(32)를 통해서 기대(31)상에 축으로 지지되어 있다. 도시되지 않는 모터에 의해 암(33)은 수평면내 θ방향으로 선회 가능함과 동시에, 링크(32)를 파선과 같이 구동하는 것에 의해 암(33)을 수평방향으로 진퇴시킬 수 있다. 또 암(33)을 상하 방향으로 승강시킬 수도 있다. 이 때문에, 이 핸들러(30a)는 소위 Rθ Z 로봇으로 되어 있다. 또, 파티클의 발생을 방지할 목적으로 청정로봇으로서의 가공이 되어 있다. 이 핸들러(30a)는 제2도의 가이드레일(43)로 가이드되면서 그 위를 이동한다. 그 이동때문에 구동장치 및 제어장치(도시되지 않음)가 각 핸들러에 관련해서 설치된다. 또한, 제6도의 핸들러(30a)에 있어서는 직선상의 암(33)의 양단에 핑거(34a, 34b)를 설치하고, 핑커(34a, 34b)를 서로 180°떨어진 각도 위치로 배치한 것이나, 암(33)으로서 L자형의 부재 등을 사용하는 것에 의해, 핑거(34a, 34b)를 서로 90°또는 60°떨어진 각도 위치로 배치하는 것도 가능하다.
제7도는 핸들러(30a)를 이용해서 단위처리부(60)에 수용되어 있는 하나의 피처리 기판(10a)를 꺼내고, 그 대신에 다른 피처리기판(10b)을 그 단위처리부(60)에 넣는 입환(入換) 동작을 나타내는 평면 모식도이다. 단위처리부(60)는 이미 상술한 단위처리부(SS, SC, …)의 하나를 대표적으로 나타내고 있다.
제7(a)도의 상태에 있어서는 피처리기판(10b)이 제2의 핑거(34b)에 의해 유지되고, 피처리기판(10a)이 단위처리부(60)로 들어가 있다. 이 상태에서 암(33)을 (+Y)방향으로 신장하면, 제1의 핑거(34a)에 의해 피처리기판(10a)을 꺼낸다.
다음의 제7(b)도에서는, 암(33)을 선회시켜, 제2의 핑거(34b)가 단위처리부(60)에 대향하도록 만든다. 그래서, 암(7)을 (+Y)방향으로 신장하여, 제2의 핑거(34b)에 의해서 유지되어 있는 피처리기판(10b)을 제7(c)도와 같이 단위처리부(60)내로 넣는다.
제7(c)도의 상태에서는 피처리기판(10b)이 핸들러(30a)에 의해 유지된 상태로 되어 있기 때문에, 이와 같은 동작을 행한 후에 핸들러 (30a)를 다음의 단위처리부로 병진 이동시키면, 제7도와 같은 동작을 다음의 단위처리부에 대해서 실행할 수 있다. 따라서, 복수의 단위처리부의 배열에 있어서, 복수의 피처리기판을 당구게임하는 것과 같이 차례차례 각 단위처리부로 반송 가능하다.
이하에 설명하는 일련의 반송동작은 1매의 피처리기판에 착안한 경우의 동작이나, 핸들러(30a-30f)의 구성과 동작을 이와 같이 하는 것에 의해, 일련의 피처리기판에 대해서 반송과 처리를 연쇄적으로 행할 수 있다.
이상의 준비하에서, 제1의 서브시스템(A)에서 처리의 상세를 설명한다. 표 1은 이 실시예의 장치(1)에서 실행된 일련의 처리내용을 나타내고 있고, 제1의 서브시스템(A)에서는 표 1의 『A』의 란에 기재된 일련의 처리가 각각 『장치』로서 부기된 단위처리부에서 실행된다.
[표 1]
또, 제8도는 제1의 서브시스템(A)에서 피처리기판(10)이 흐름을 화살표에 의해 나타내는 도면이고, 이하 제2도, 제8도 및 표 1을 참조한다.
우선, 피처리기판(10)은 핸들러(30a)에 의해 받아지고, 제1단부분(AF1)의 스핀 스크러버(SS)로 공급된다. 이 스핀스크러버(SS)에서 스핀스크러버 처리를 완료한 후의 피처리기판(10)은 핸들러(30a)에 의해 엘리베이터(EL1)로 옮겨실는다. 엘리베이터(EL1)는 피처리기판(10)을 유지한 상태에서 제2단부분(AF2)으로 상승한다.
제2단부분(AF1)의 핸들러(30c)가 엘리베이터(EL1)에서 피처리기판(10)을 받아 그것을 핫플레이트(HP1, HP2)로 순차적으로 반송하여 이들에 대해 가열처리를 행한다. 이 가열처리는, 피처리기판(10)에 잔류하는 수분을 제거하기 위한 탈수베이크이다. 또, 그 후에 핸들러(30c)는 피처리기판(10)을 쿨플레이트(CP1)로 반송하여, 피처리기판(10)의 냉각을 행한다.
다음의 핫플레이트(HP3) 및 쿨플레이트(CP2)로의 피처리기판(10)의 반송도 핸들러(30c)에 의해 행해진다. 핫플레이트(HP3)에서의 이 가열처리는, HMDS(헥사·메틸·디·실란)에 의한 처리 즉 레지스트의 밀착강화재를 도포하는 처리로 치환할 수 있게 해도 좋다.
이들의 처리가 완료하면 핸들러(30c)가 피처리기판(10)을 엘리베이터(EL1)로 이송하고, 엘리베이터(EL1)는 피처리기판(10)을 유지해서 제1단부분(AF1)으로 하강한다.
이 피처리기판(10)은 핸들러(30b)가 받고, 스핀코터(SC), 에지 및 백린스부(ER)로 이송하여 이들의 단위처리부에서 레지스트 초포처리와 에지 및 백린스 처리를 각각 행한다. 그후, 핸들러(30b)가 피처리기관(10)을 엘리베이터(EL2)로 이송하고, 엘리베이터(EL2)는 피처리기판(10)을 유지한채 제2단부분(AF2)으로 상승한다.
이번은 핸들러(30d)가 피처리기관(10)을 엘리베이터(EL2)에서 받아서, 핫플레이트(HP4-HP6)로 순차적으로 이송해서 프리베이크를 행한 후, 쿨플레이트(CP3)에서 냉각처리를 행한다. 그후, 핸들러(30d)가 피처리기판(10)을 엘리베이트(EL2)로 이송하고, 엘리베이터(EL2)는 피처리기판(10)을 유지한채 제1단부분(AF1)으로 하강한다. 이 피처리기판(10)은 핸들러(30b)가 받아서 버퍼부(6)(제1도)로 배출한다.
제9도는 제2의 서브시스템(B)에서의 피처리기판(10)의 흐름을 화살표 방향에 나타내는 도면이고, 제2의 서브시스템(B)에서의 처리내용은 표 1의 『B』의 란에 나타나 있다. 이하 제4도, 제9도 및 표 1을 참조한다.
제1도의 노광기(5) 및 추가노광부(7)에서 처리를 완료한 피처리기판(10)은, 핸들러(30e)에 의해 받아져서, 엘리베이터(EL3)로 이송된다. 이 엘리베이터(EL3)는 제2단부분(BF2)으로 상승하고, 핸들러(30f)가 피처리기판(10)을 받아서 그것을 핫플레이트(HP7-HP9)로 순차적으로 이송한다.
표 1에 나타난 바와 같이 핫플레이트(HP9)에서 포스트베이크는 50초이나, 이 단계에서 그것보다 긴 시간의 베이크를 행하고 싶은 경우에는, 기수번째의 피처리기판은 핫플레이트(HP9)로, 또 우수번째의 피처리기판은 상층의 핫플레이트(HP10)로 각각 공급되도록 하면 좋다.
이들의 베이크를 완료한 후의 피처리기판(10)은 쿨플레이트(CP4)에서 냉각되고, 핸들러(30f)에 의해 엘리베이터(EL4)로 이송된다. 엘리베이터(EL4)는 제1단부분(BF1)으로 하강하고, 핸들러(30e)가 그것으로부터 피처리기판(10)을 받는다. 그래서, 핸들러(30e)는 피처리기판(10)을 스핀디벨로퍼(SD1) 또는 (SD2)로 이송한다. 피처리기판(10)의 레지스트의 현상에는 100초를 필요로 하기 때문에, 기수번째의 피처리기판은 제1의 스핀디벨로퍼(SD1)로, 또 우수번째의 피처리기판은 제2의 스핀디벨로퍼(SD2)로 각각 공급하는 것에 의해, 장치 전체의 택트 타임을 통일시킨다.
현상처리가 완료된 피처리기판(10)은 핸들러(30e)에 의해 스핀디벨로퍼(SD1) 또는 (SD2)에서 제1도의 반출스테이숀(8)으로 이송된다.
또한, 이들 일련의 동작은, 제어회로 및 각부의 구동장치를 결합하는 것에 의해 자동적으로 행해진다.
이와 같은 구성과 동작을 가지는 기판처리장치(1)는 이하와 같은 이점을 가진다.
(a) 단위처리부가 다단으로 배열되어 있기 때문에, 각 단위처리부가 수평 또는 수직으로 열거되어 있는 경우와 비교해서 바닥면적과 높이의 전체가 작고, 설치와 운용이 용이한 구성으로 되어 있다.
(b) 핸들러(30a-30f)는 외부에서 용이하게 억세스할 수 있기 때문에, 그 점검과 수리가 용이하여 메인터넌스성도 높다.
(c)또, 단위처리부가 종횡으로 배열되어 있기 때문에, 각 단위처리부에 랜덤 억세스가 가능하다.
본 실시예에서 제1의 서브시스템(A)(제2도, 제8도)을 예로 하면, 각 핸들러(30a-30d)에 필요로 되는 병진(幷進) 이동범위(스트로크)는, 핸들러(30a) :
핸들러(30a) : 제1단부분(AF1)에 있어서, 피처리기판(10)의 반입위치에서 엘리베이터(EL1)까지,
핸들러(30b) : 제1단부분(AF1)에 있어서, 엘리베이터(EL1)에서 엘리베이터(EL2)까지
핸들러(30c) : 제2단부분(AF2)에 있어서, 핫플레이트(HP1), (HP2)에서 쿨플레이트(CP3)까지,
핸들러(30d) : 제2단부분(AF2)에 있어서, 핫플레이트(HP6)(쿨플레이트 CP3)에서 엘리베이터(EL2)까지 이고, 그들의 스트로크는 상호 겹쳐져 있지 않다(엘리베이터 EL1의 위치에서 핸들러 30a, 30b의 중복이 있으나, 전체로 보면 거의 중복되지 않는다).
이 때문에, 각 핸들러(30a-30d)는 실질적으로 간섭하지 않고 병진이동 가능하며, 개개의 핸들러(30a-30d)의 이동은 실질적으로 다른 핸들러와 무관계하게 결정 가능하다. 따라서, 피처리기판(10)에 대해서 각처리순서를 상기의 예 이외로 변경하는 것이 용이하다. 이것은 제2의 서브시스템(B)에서도 같다.
(d) 이미 상술한 바와 같이 반송바닥면(42, 52)이 처리열의 전면에 돌출되어 있는 것에 의해, 하나의 단에서 발생된 파티클이 다른단으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.
(e) 또, 각 단마다 다운플로 또는 경사 아래방향으로 플로를 생성시키고 있기 때문에, 반송기구의 동작에 의해 파티클이 발생해도 그 파티클에 의한 오염이 방지된다.
(f) 또한, 이 장치(1)에서는 각단에 핸들러가 배치됨과 동시에 단 사이의 피처리기판(10)의 이송은 엘리베이터가 담당하기 때문에, 각 피처리기판(10)의 이동을 병렬적으로 행하는 것이 가능하고, 스루픗도 개선된다.
(1) 제1과 제2의 서브시스템을 등을 마주하여 배열하지 않고, 일직선으로 배치하여도 좋다.
(2) 피처리기판의 반송기구로서는, 수평방향과 수직방향의 반송수단을 나누지 않고, 후술하는 제2실시예에 나타난 바와 같이 수평, 수직 쌍방의 이동자유도를 가지는 1종류의 반송기루를 사용해도 좋다.
(3) 단위처리부는 2단뿐 아니라, 3단 이상으로 배열해도 좋다.
(4) 다단처리열의 각각을 1층으로 하는가 2층 또는 그 이상으로 하는 가는 처리 내용과 그 단위처리부의 개개의 높이에 대응해서 임의로 결정 가능하다. 핫플레이트와 쿨플레이트와 같이 높이가 낮은 것을 다층으로 한 쪽이 바닥면적의 저감효과가 크다.
(5) 상기 실시예와 같이 제1단부분과 제2단부분의 각각의 X방향의 길이가 실질적으로 동일하게 되도록, 제1단부분과 제2단부분 각각으로의 단위처리부 배분을 결정하는 것이 바람직하다. 그렇게 하면, 장치 전체로서 최소의 사이즈가 되기 때문이다. 그러나, 이 발명은, 예를 들면 제2단부분의 X 방향의 길이가 제1단부분의 길이보다 짧은 경우도 포함되어 있다.
(6) 하나의 피처리기판에 착안할 때, 제1단부분과 제2단부분과의 어느쪽에서 먼저 처리를 행하는지도 임의로 결정 가능하다. 또, 엘리베이터의 수와 배치 위치에 대해서도 변형이 가능하다. 예를 들면 제9도에서, 엘리베이터(EL4)를 생략하고, 엘리베이터(EL3)만으로 피처리기판의 모든 승강을 행하여도 좋다.
(7) 엘리베이터와 쿨플레이트를 겸용하고, 엘리베이터에서 피처리기판의 냉각을 행하게 해도 좋다.
(8) 단위처리부에서 무엇을 설치하는가는 피처리기판의 종류, 처리내용에 따라서 적당하게 변경 가능하다.
(9) 표 1에 나타난 각 단위처리부에서의 처리는 예시에서 임의로 변경 가능하다. 예를 들면, 프리베이크에서 핫플레이트(HP4-HP6)에서의 가열시간을 다르게 한 것으로 해도 좋다. 또, 가 피처리기판을 핫플레이트(HP4-HP6)로 순차적으로 이동시키지 않고, 그 시점에서 비게되어 있는 어느쪽인가 하나의 핫플레이트로 넣어서 필요한 가열부의 전부를 핫플레이트로 행해도 좋다.
(10) 본 발명은 액정표시용 기판의 처리장치 뿐만 아니라, 반도체 기판 그외의 기판의 처리장치에 적용가능하다.
제10도는 본 발명의 기판교환방법을 효과적으로 실시하는 일예인 기판처리장치(1)의 평면배치도이고, 제11도는 제10도의 IV-IV 위치에서 (-X)방향으로 본 측면 구조도이다. 이 기판처리장치(1)는 액정표시용 기판을 피처리기판으로 하여, 그 피처리기판의 표면에 전극 등의 패턴을 형성하기 위한 레지스트막을 도포하는 장치로 구성되어 있다.
기판처리장치(1)는 복수의 단위처리부를 다단으로 배열한 다단구성으로 되어있다. 제1단부분(AF1)의 처리부(A1)에는, 스핀 스크러버(SS), 스핀코터(SC), 에지 및 백린스부(ER)가 X 방향으로 배열되어 있다. 또, 피처리기판을 일시적으로 얹어 놓지 가능한 인터페이스부(IF2)가 이들 배열중에 설치되어 있다.
한편, 제1단부분(AF1)의 위에는 제2단부분(AF2)이 설치되어 있다. 제2단부분(AF2)은 2층 구조로 되어 있고, 제1층째는 핫플레이트(오븐)(HP1, HP4-HP5, 쿨플레이트(냉각 플레이트)(CP1-CP3))의 X방향 배열을 가지고 있다. 또, 2층째는 핫플레이트(HP2, HP3, HP6)를 가지고 있다. 제11도에 나타난 바와 같이 대응하는 제1층째와 제2층째(예를 들면 쿨플레이트 CP1와 핫플레이트 HP3)는 상하로 겹쳐져 있다. 또, 피처리기판을 일시적으로 얹어 놓기 가능한 인터페이스부(IF1)가 이들의 배열중에 설치되어 있다. 제1단부분(AF1)이 기판처리장치에 관해서 1층 구조이고, 제2단부분(AF2)이 2층 구조인 것에 의해, 이 기판처리장치(1)는 단위처리부에 관해서 2단 3층 구조로 되어 있다.
처리부(A1)의 전면측 즉 (-Y)측에는 X방향으로 연장하는 프레임(200a)이 설치되어 있다. 그 설치높이는 스핀코터(SC)에서 피처리기판의 출입높이, 즉 패스라인(passline)(PS1)과, 상단의 단위처리부(CP3, HP6)의 각각에서 출입높이(PL1, PL2)중 높은 것(즉 도시예에서는 PL2)과의 거의 중간 위치이다. 이 프레임(200a)에는 X방향으로 연장되는 2개의 평행 가이드레일(반송로)(201, 202)이 Z 방향으로 간격을 두고 고정되어 있다. 상방의 가이드레일(201)에는, 1대의 기판반송장치(101)가 부설되어 있고, 기판반송장치(101)는 가이드레일(201)에 의해서 가이드되면서 X방향으로 병진 자유롭게 되어 있다(제10도에는 기판반송장치101와 가이드레일 201과의 연결관계는 도시 생략되어 있다). 또, 하방의 가이드레일(202)에는, 2대의 기판반송장치(102, 103)가 부설되어 있고, 기판반송장치(102, 103)는 가이드레일(202)에 의해 가이드되면서 X 방향으로 병진 자유롭게 되어 있다. 이들의 기판반송장치(101-103)는 피처리기판을 각 단위처리부간에서 반송하기 위한 것이고, 그 상세 구성은 후술한다.
제12도는 제11도의 기판반송장치(101)의 사시도이다. 또, 제13도는 제12도의 화살표 VII방향에서 본 기판반송장치(101)의 측면도이고, 제14도는 제12도의 화살표 VII 방향에서 본 기판반송장치(101)의 평면도이다. 또한, 제15도는 제12도의 화살표 IX 방향에서 본 기판반송장치(101)의 정면도이다. 이 실시예의 시스템(1)에서는 3대의 기판반송장치(101-103)가 사용되고 있으나, 그들의 기본구성은 동일하기 때문에, 이하에서는 기판반송장치(101)를 중심으로 설명한다.
우선, 제13도를 참조한다. 프레임(200a)에 고정된 가이드레일(201, 202)중, 상방의 가이드레일(201)에 제1의 기판반송장치(101)가 부설되어 있다. 이 기판반송장치(101)는, 기판반송장치(101) 전체를 수평 X방향으로 병진시키기 위한 X이동기구(110)를 가지고 있다. 이 X 이동기구(110)에는 수직 Z방향으로 굽혀져 신장하는 수직암기구(120a)가 연결되어 있고, 이 수직암기구(120a)에 의해 하우징(131)이 지지되어 있다. 제12도를 참조하면, 이 하우징(131)은 Y방향의 양단이 개구된 속이 빈 박스이고, 그 내부에는 수평 Y방향으로 굽혀져 신장가능한 수평암기구(140)가 수용되어 있다. 그래서, 그 선단에는 기판교환기구(기판교환 부재)로해서 한쌍의 핸드(150a, 150b)가 연결되어 있다.
제13도로 되돌아가서, X이동기구(110)는 가이드레일(201)을 상하방향으로 끼우도록 배치된 차륜(111, 112)을 가지고 있다. 또, 지지부재(115)에 의해 지지된 모터(114)에는 구동륜(113)이 연결되어 있고, 모터(114)에 의해 구동륜(113)을 회전시킴으로써 X이동기구(110)(따라서 기판반송장치 101의 전체)가 가이드레일(201)에 의해서 가이드되면서 X방향으로 병진한다.
지지부재(115)의 아래에는 모터(116)가 고정되어 있다. 수직암기구(120a)는 실질적으로 같은 길이의 2개의 암(121a, 122a)을 구비하고 있고, 이중, 제1암(121a)의 단부가 모터(116)에 연결되어 있다. 또, 제2의 암(122a)의 단부(132a)는 하우징(housing)(131)에 연결되어 있다. 수직암기구(120a)는 소위 스칼라 로봇(scalar robat) 기구로 되어 있다. 이 때문에, 모터(116)가 회전하면 각각의 암(121a, 122b)이 각각 화살표(θ1, θ2)로 나타낸 것처럼 회전하며, 하우징(131)이 그 자세를 유지하면서 Z 방향으로 병진한다(화살표 E1). 모터(116)의 회전방향을 바꾸는 것에 의해, 하우징(131)의 Z방향에 있어서 병진방향이 (+Z)방향에서 (-Z)방향으로, 또는 (-Z)방향에서 (+Z)방향으로 역전한다.
제14도에 나타난 바와 같이, 수직암기구(120a)와 같은 구조를 가지는 다른 수직암기구(120b)가 하우징(131)의 반대측에 설치되어 있다. 이들의 수직암기구(120a, 120b)는 수평 X방향으로 연장되는 연결부재(124)에 의해 서로 연결된다. 이 때문에, 모터(116)의 구동력은 연결부재(124)를 통해서 수직암기구(120b)에서 전달된다. 즉, 제1의 수직암기구(120a)의 각 암이 회전하면, 그것과 함께 연결부재(124)를 통해서 제2의 수직암기구(120b)의 각 암도 대응하는 양 만큼 회전한다. 이것에 의해 하우징(131)은 양단에서 지지되면서, 자세를 바꾸지 않고 Z방향으로 변위한다. 또한, 제2의 수직암기구(120b)에 있어서는, 제1의 수직암기구(120a)에서 모터(116)와의 균형을 얻기 위해 토크스프링(torque spring)(117)이 설치되어 있다.
제13도에는 기판반송장치(102)도 나타나 있으나, 이 기판반송장치(102)의 구성도 거의 같다. X이동기구 및 수직암기구에 대해서는 제1과 제2의 기판반송장치(101, 102)에서 상하대칭으로 되어 있으나, 하우징(131, 132) 및 그 내부의 구성(후술한다)은 방향을 포함해서 서로 동일하다.
또한, 기판처리장치(1)에 속하는 기판반송장치(101-103)의 하우징의 Z방향 변위 가능범위는, 제11도에 있어서 패스라인(PS1)으로부터 핫플레이트(HP6)에서 피처리기판의 출입높이(PL2)까지의 범위로 된다.
제14도를 참조한다. 이 제14도는 하우징(131)의 천정면을 제외하고 나타난 평면도이다. 하우징(131)의 내에는 수평암기구(140)의 일단이 연결되어 있다. 수평암기구(140)는 실질적으로 같은 길이의 2개의 암(141, 142)을 구비하고 있고, 제1의 암(141)은 연결위치(143)에서 모터(133)(제12도, 제13도 참조)에 연결되어 있다. 또, 제2의 암(142)의 선단은 핸드(150a, 150b)에 연결되어 있다.
이 수평암기구(140)도 또, 스칼라 로봇기구로 구성되어 있고, 모터(133)를 회전시키면 암(141, 142)은 화살표 α1, α2 방향으로 각각 선회하고, 핸드(150a, 150b)는 그 자세를 유지하면서 Y방향으로 병진한다(화살표 E2). 이 때문에, 모터(133)를 구동하는 것에 의해 핸드(150a, 150b)가 (+Y)방향으로 병진하면, 핸드(150a, 150b)는 하우징(131)에서 외부로 노출하여 단위처리부내에 도달한다. 또, (-Y)방향으로 진행하면 핸드(150a, 150b)는 하우징(131) 내에 수용된다.
제12도 및 제14도에 나타난 바와 같이, 상하 2매의 핸드(150a, 150b)는 각각 2개의 손가락을 가지는 평면판이다. 피처리기판을 핸드(150a) 또는 (150b)상에 얹어 놓고 하우징(131)에 수용하여 그 상태에서 다른 단위처리부로 반송된다.
핸드(150a, 150b)는 간격제어기구(160)를 통해서 암(142)의 선단에 연결되어 있다. 제16도는 간격제어기구(160)를 상방향에서 본 평면 단면도이다. 간격제어기구(160)는 본체부(161)를 가지고 있고, 이 본체부(161)에 설치된 구멍(168)에서 암(142)의 선단에 연결된다. 본체부(161)에는 4개의 레일(163)이 수직으로 설치되어 있고, 이들의 레일(163)에는 2개의 슬라이딩 블록(162a, 162b)이 슬라이딩 자유롭게 부착되어 있다. 슬라이딩 블록(162a, 162b)에는 핸드(150a, 150b)가 각각 고정적으로 부착되어 있다. 본체부(161)에는 압송(壓送)되는 공기압에 의해 양방향으로 회전하는 에어실린더(166)가 설치되어 있다. 에어실린더(166)는, 2개의 원형의 편심캠(165a, 165b)이 고정적으로 부착된 구동축(164)을 회전구동한다.
제17도는 간격제어기구(160)를 +Y방향으로 본 정면도이다. 이 도면은 본체부(161)를 제거해서 나타내고 있다. 슬리이딩 블록(162a, 162b)에는 편심캠(165a, 165b)이 슬라이드할 수 있고, 수평한 상하 한쌍의 내측면을 가지는 가이드(167a, 167b)가 각각 설치되어 있다. 한쌍의 편심캠(165a, 165b)은, 서로 구동축(164)을 사이에 두고 역방향으로 편심되어 있다. 구동축(164)이 회전하는데 따라서, 편심캠(165a, 165b)은 슬라이딩 블록(162a, 162b)의 한쪽을 밀어올리고, 다른쪽을 아래로 밀어내린다. 즉, 에어실린더(166)가 작동하는 것에 의해, 슬라이딩 블록(162a, 162b)에 고정된 핸드(150a, 150b)가 상하방향(Z방향)으로 개폐하여, 핸드(150a, 150b)의 간격을 제어한다.
제18도는 암(152)과 본체부(161)와의 연결부분의 상세도이다. 본체부(161)와 암(142)과의 사이에는 탈착기구(170)가 개재한다. 제18도에는 이 탈착기구(170)이 단면구조가 나타나 있다. 속이 빈 본체부(171)의 가운데에는 기밀을 유지하면서 내측면과의 슬라이딩이 가능한 피스톤(172)이 수납되어 있다. 피스톤(172)에는 누름도구(173)가 부착되어 있다. 본체부(171)의 내부에 압축해서 수납되는 스프링(174)은, 피스톤(172) 및 누름도구(173)를 아래방향으로 항상 힘을 가한다. 이 가한 힘에 의해 누름도구(173)가 본체부(161)의 구멍(168)으로 밀어지고, 본체부(161)와 암(142)이 연결된다. 본체부(171)의 내벽과 피스톤(172)과의 사이에 형성되는 공기실(176)로, 에어 압송관(壓送管)에서 압축공기가 공급되면, 스프링(174)의 가한 힘에 대항해서 피스톤(172)을 상방으로 들어올리고, 누름도구(173)가 구멍(168)과 떨어져서 부상한다. 제16도에 나타난 바와 같이 구멍(168)에는 한쪽이 째져 설치되므로서 누름도구(173)이 부상하고 있을 때에 째져 있는 곳을 통해서 누름도구(173)의 제거 및 삽입이 가능하다. 즉, 탈착기구(170)가 개재하기 때문에, 본체부(161)와 암(142)과의 사이에 연결 및 해제가 자유롭다.
제19도는 기판반송장치(101)를 이용해서, 예를 들면 핫플레이트(HP)등의 단위처리부(300)로 피처리기판(10)을 교환하는 요령을 나타내는 모식도이다. 단위처리부(300)에는 기판반송장치(101)와의 사이에서 피처리기판(10)의 받아넘김을 행하기 위한, 상하 2단 구조의 기판유지기구(310a, 310b)가 설치되어 있다. 후술하는 바와 같이 기판유지기구(310a, 310b)는 처리를 시행할 때에 피처리기판(10)을 설치해야 할 소정위치와의 사이에서 피처리기판(10)의 받아 넘김을 행할 수 있는 구조를 구비하고 있다. 기판반송장치(101)가 가지는 한쌍의 핸드(150a, 150b)의 간격은, 에어실린더(166)를 작동시키는 것에 의해, 한쌍의 기판유지기구(310a, 310b)의 간격에 비해서 좁게 조정하는 것도, 넓게 조정하는 것도 가능하다.
단위처리부(300)에서 처리가 종료된 처리완료기판(10a)은, 예를 들면 상단의 기판유지기구(310a)에 얹어놓는다. 새롭게 처리해야 할 미처리기판(10b), 예를 들면 단위처리부(300) 보다 1공정 전의 처리를 행하는 별도의 단위처리부에서의 기판은, 기판반송장치(101)의 하측 밴드(150b)에 공급된다. 미처리기판(10b)을 하측 핸드(150b)로 얹어놓은 기판반송장치(101)는, 핸드(150a, 150b)를 하우징(131)에 수납한 상태로, 또 핸드(150a, 150b) 끼리의 간격을 폐쇄된 상태로, X 방향 및 Z방향으로 이동하고, 단위처리부(300)의 정면에서 정지한다(제19(a)도). 이때, 핸드(150b)의 높이는, 기판유지기구(310a)와 기판유지기구(310b)의 높이의 중간에 위치한다.
다음에 수평암기구(140)를 +Y 방향으로 신장시켜서, 핸드(150a, 150b)를 단위처리부(300)의 안으로 삽입한다. 핸드(150a, 150b)가 기판유지기구(310a)와 기판유지기구(310b)에 끼워진 위치에 도달했을 때, 암(142)은 신장을 제지한다. 이때, 상측 핸드(150a)는 처리완료기판(10a)의 아래에 있고, 기판유지기구(310b)는 미처리기판(10b)의 아래에 있다(제19(b)도).
계속해서, 간격제어기구(160)를 작동시켜서, 핸드(150a, 150b)가 기판유지기구(310a, 310b)를 상하에서 끼우는 위치에 도달하기까지, 핸드(150a, 150b)끼리의 간격을 확장한다(제19(c)도). 이 확장의 과정에서, 처리완료기판(10a)은 상측 핸드(15a)로 아래에서 들어 올려 가져오고, 미처리기판(10b)은 기판유지기구(310b)로 아래에서 들어올려 가져온다. 즉, 처리완료기판(10a)은 기판유지기구(310a)에서 상측 핸드(150a)로 이동하고, 미처리기판(10b)은 하측 핸드(150b)에서 기판유지기구(310b)로 이동한다.
다음에, 수평암기구(140)를 -Y방향으로 수축시켜서, 핸드(150a, 150b)를 하우징(131)내에 수납한다(제19(d)도). 그후, 기판반송장치(101)는, X방향 및 Z방향으로 알맞게 이동해서 , 예를 들면 1공정 후의 처리를 행하는 별도의 단위처리부로 처리완료기판(10a)을 반송한다. 단위처리부(300)에 공급된 미처리기판(10b)은, 단위처리부(300)내의 소정의 위치로 이동되어, 소정의 처리가 시행된다.
제20도에 나타난 바와 같이, 피처리기판(10)을 교환하는 이상의 공정에서, 처리완료기판(10a)과 미처리기판(10b)과의 상하의 위치 관계를 역으로 하는 것도 가능하다. 단위처리부(300)에서 받아야 할 처리완료기판(10a)은 기판유지기구(310b)에 실려져 있고, 단위처리부(300)로 받아넘겨야 할 미처리기판(10b)은 상측 핸드(150a)에 실려져 있다. 기판반송장치(101)는, 핸드(150a, 150b)끼리의 간격을 연상태로 단위처리부(300)의 정면에서 정지한다(제20(a)도). 수평암기구(140)를 +Y방향으로 신장시켜서, 핸드(150a, 150b)를 단위처리부(300)의 안으로 삽입한(제20(b)도)후, 핸드(150a, 150b)끼리의 간격을 좁힌다(제20(c)도). 이 과정에서 처리 완료기판(10a)은 하측 핸드(150b)로 아래에서 들어올려 가져오고, 미처리기관(10b)은 기판유지기구(310a)로 아래에서 들어올려 가져오게 된다. 즉, 처리완료기판(10a)은 기판유지기구(310b)에서 하측 핸드(150b)로 이동하고, 미처리기판(10b)은 상측 핸드(150a)에서 기판유지기구(310a)로 이동한다. 그후, 수평암기구(140)를 -Y방향으로 수축시켜서 핸드(150a, 150b)를 하우징(131)내에 수납한다(제20(d)도).
복수 종류의 단위처리부(300)가 배열된 기판처리기구(1)에 있어서는 그 배열에 따라 피처리기판(10)을 반송하고, 그들의 단위처리부(300)에 순차적으로 출입하는 것에 의해 일련의 처리가 시행된다. 이 기판처리장치(1)에 있어서는, 피처리기판(10)에 시행되는 처리의 순서에 따라, 우수번째의 처리를 담당하는 단위처리부(300)와, 기수번째를 담당하는 단위처리부(300)와의 사이에서, 처리완료기판(10a)과 미처리기판(10b)의 상하관계를 역으로 하면 좋다. 즉, 제19도에 나타난 하나의 단위처리부(300)에서 처리완료기판(10a)이 다음의 처리를 행하는 단위처리부(300)에 있어서는, 제20도에 나타난 미처리기판(10b)으로 되고, 제20도에서 처리 완료기판(10a)은, 다음의 처리를 행하는 단위처리부(300)에 있어서 또 제19도에 나타나는 미처리기판(10b)이 되도록 설정하면 좋다. 이것에 의해, 처리완료기판(10a) 또는 미처리기판(10b)을 핸드(150a, 150b)의 사이에서 바꾸어 잡지 않고, 하나의 단위처리부(300)에서 다음의 단위처리부(300)로 직접 반송할 수 있으므로, 효울이 높은 반송이 실현된다.
각종의 단위처리부(300)내에 설치된 기판유지기구(310a, 310b)의 구성과 동작에 관한 예에 대해 설명한다.
제21도는 스핀코터(SC)에 있어서 기판유지기구(310a, 310b)의 구성예를 나타내는 사시도이다. 이 예에서는, 기판유지기구(310a, 310b)는 상하 한쌍의 손톱모양의 돌출부를 가지는 4개의 핀(320)으로 구성된다. 핀(320)은, 노즐(321)에 회전동작 가능하게 부착되어 있다. 핀(320)의 회전동작은 벨트(322)에 구동된다. 4개의 핀(320)의 회전동작 위치가 폐쇄된 위치에 있을 때 핀(320)은 피처리기판(10)을 상하의 손톱의 어디인가에 의해 지지한다.
노즐(321)은, 피처리기판(10)의 단면을 세정하기 위한 노즐이고, 핀(320)에 지지된 피처리기판(10)의 한변에 따라 수평으로 연장된 분출구멍(323)에서 세정액을 분출한다. 고정대(324)와 노즐(321)을 연결하는 수평암기구(325)는, 피처리기판(10)의 다양한 칫수에 대응해서 한쌍의 노즐(321)끼리의 간격을 조절한다. 피처리기판(10)의 저면을 진공흡입하는 것에 의해 피처리기판(10)을 지지하고, 또 수평회전시키는 회전대(326)는 승강 가능하다. 핀(320)과 그 아래에 위치하는 컵(327)의 테두리와의 사이에, 피처리기판(10)에 도포해야 할 레지스트액을 분출하는 처리액 노즐(328)이 설치되어 있다. 처리액 노즐(328)은 회전동작축(329)의 주위로 수평하게 회전동작 가능하다.
일예로서 핀(320)의 상측의 손톱모양의 돌출부에 처리완료기판(10a)이 실리고, 하측의 손톱모양의 돌출부에 미처리기판(10)이 실려진 경우에 대해, 본 장치의 동작을 설명한다. 최초로, 기판반송장치(101)에 의해 공급된 미처리기판(10b)이 핀(320)의 하측의 손톱모양의 돌출부에 실려져 있다. 미처리기판(10b)이 기판반송장치(101)에 의해서 공급되는 동안, 핀(320) 보다도 약간 낮은 위치에 퇴피하고 있던 회전대(326)는, 미처리기판(10b)을 하측의 손톱모양이 돌출부에서 약간 뜨는 정도의 높이(하단)까지 상승하고, 저면을 흡수하면서 미처리기판(10b)을 지지한다. 계속해서, 핀(320)이 개방방향(OD)으로 회전동작한 후, 회전대(326)는 미처리기판(10b)을 지지한채, 미처리기판(10b)이 컵(327) 내측에 수납되는 위치까지 하강한다.
다음에, 미처리기판(10b)의 하강을 방해하지 않도록 컵(327)의 주변에 퇴피해 있던 처리액 노즐(328)이, 처리액 노즐(328)의 선단부가 회전대(326)의 회전중심에 도달하도록 회전동작한다. 회전대(326)가 수평회전하면서, 동시에 처리액 노즐(328)의 선단부에서 레지스트액이 분출하는 것에 의해, 레지스트액이 미처리기판(10b)의 상면에 도포된다. 컵(327)은, 이때 레지스트액의 비산방지와 회수를 겸비한 기능이다. 도포가 완료하면, 회전대(326)는 회전을 정지하고, 처리액 노즐(328)은 다시 퇴피위치로 회전동작한다.
그후, 회전대(326)가 상승하는 것에 의해, 처리완료기판(10a)으로 된 원래의 미처리기판(10b)은, 핀(320)의 상측 손톱모양의 돌출부에서 약간 뜬 정도의 높이(상단)까지 들어 올려진다. 계속해서, 핀(320)이 폐쇄방향(CD)으로 회전동작하고 회전대(326)는 핀(320) 보다도 약간 낮은 위치까지 하강한다. 이 과정에서 회전대(326)에 지지되어 있던 처리완료기판(10a)은 핀(320)의 상측 손톱모양의 돌출부로 실려진다.
계속해서, 처리완료기판(10a)이 실려져 있던 위치까지, 기판반송장치(101)의 핸드(150a, 150b)가 침입하고, 처리완료기판(10a)과 새로운 미처리기판(10b)들이 교환된다. 핀(320)의 하측 손톱에 실려진 새로운 미처리기판(10b)은, 회전대(326)가 하단까지 상승하는 것에 의해, 회전대(326)로 이동된다. 이하 같은 과정이 반복된다.
이상에 설명한 기구는, 스핀코터(SC) 뿐만 아니라, 예를 들면 스핀 스크러버(SS), 스핀디벨로퍼(SD)등에서도 같은 응용이 가능하다.
제22도는 핫플레이트(HP)에서 기판유지기구(310a, 310b)의 구성예를 나타내는 사시도이다. 이 예에서는 상단의 기판유지기구(310a) 및 하단의 기판유지기구(310b)는 둥근 봉 모양의 손톱을 가지는 4개의 상측 레버(330) 및 동일한 4개의 하측 레버(331)에 의해 구성된다. 상측 레버(330) 및 상측 레버(331)는, 히터(332)로 회전동작 가능하게 부착되어 있다. 히터(332)상에는, 피처리기판(10)을 직접 실어야 할 서브플레이트(333)가 놓여져 있다. 핫플레이트(HP)의 패널(panel)(334)의 정면부분에 설치된 창(335)을 통해, 외부에서 기판반송장치(101)가 침입한다. 상측 레버(330) 및 하측 레버(331)의 상방에는 승강구동기구(338)에 의해 승강가능하게 지지된 덮걔(336)가 설치되어 있다. 승강구동기구(338)에 구비된 에어실린더(337)의 작동에 따라서, 덮개(336)는 상승 및 하강한다.
제23도는 핫플레이트(HP)의 내부 측면도이다. 회전동작이 자유롭게 지지된 상측 레버(330) 및 하측 레버(331)의 각 하나는, 스프링(339)에 의해 각각의 손톱이 상방으로 기립하는 회전동작방향으로 힘을 가하게 된다. 가한 힘에 의해 이들의 레버의 회전동작은 스톱퍼(340)에 의해 소정의 회전동작위치로 제지되게 된다. 이때, 상측 레버(330)에 부설된 손톱은 하측 레버(331)에 부설된 손톱보다도 높은 위치에 있다. 덮개(336)가 하강하면, 덮개(336)의 저면에 부설된 패드(341)가 먼저 상측 레버(330)의 머리부에 맞닿아서, 상측 레버(330)를 눌러내리고, 계속해서 하측 레버(331)의 머리부에 맞닿아서, 하측 레버(331)를 눌러내린다. 서브플레이트(333)의 측면에는 홈(342)이 설치되어 있고(제22도), 덮개(336)가 하강할 때, 상측 레버(330) 및 하측 레버(331)에 부설된 손톱은 이들의 홈(342)으로 퇴피할 수 있다.
제24도는 4개의 상측 레버(330)를 서로 연결하는 링크기구(350)의 평면도이다. 4개의 상측 레버(330)는 스플라인(spline)(351) 및 연결판(352)에 의해, 각각의 회전동작 위치가 동일하게 되도록 연결되어 있다. 또한, 상측 레버(330)의 횡폭, 즉 스프라인(351)에서 연결된 한쌍의 상측 레버(330)끼리의 간격이 에어실린더(353)에 의해 확장 및 수축가능하다.
제25도는 핫프레이트(HP)에서 주요부의 내부 정면도이다. 서로 상하로 위치하는 상측 레버(330)의 손톱 및 하측 레버(331)의 손톱에는, 예를 들면 처리완료기판(10a) 및 미처리기판(10b)이 각각 실려져 있다. 이상에 설명한 기구는 핫플레이트(HP)뿐만 아니라, 예를 들면 쿨플레이트(CP)등에 있어서도 같은 응용이 가능하다.
제26도는 상측 레버(330)의 손톱에 처리완료기판(10a)이 실려지고, 하측 레버(331)의 손톱에 미처리기판(10b)이 실려진 경우의 기판반송장치(101) 및 핫플레이트(HP)의 각 부의 동작을 나타내는 타이밍 차트이다. 최초로 상측 레버(330)의 손톱에 처리완료기판(10a)이 실려져 있고, 덮개(336)는 상방에 위치되어 있다. 기판반송장치(101)는 하측 핸드(150b)에 미처리기판(10b)를 실고, 핫플레이트(HP)의 정면에 정지되어 있다. 수평암기구(140)는 수축한 상태로 있고, 핸드(150a, 150b)는 서로 간격이 닫힌 상태로 하우징(131)에 수납되어 있다.
우선 수평암기구(140)가 신장하는 것에 의해, 창(335)에서 핸드(150a, 150b)가 핫플레이트(HP)의 내부로 침입하고, 상측 핸드(150a)가 처리완료기판(10a)의 하방으로 도달하고, 하측 레버(331)의 손톱이 미처리기판(10b)의 하방으로 도달한 후 수평암기구(140)의 신장이 정지한다(시각 t1∼시간 t2).
계속해서, 핸드(150a, 150b)의 간격이 확장하는 것에 의해, 처리완료기판(10a)이 상측 레버(330)의 손톱에서 상측 핸드(150a)로 이동하고, 미처리기판(10b)이 아래측 핸드(150b)에서 하측 레버(331)의 손톱으로 이동한다(시각 t2∼시각 t3). 즉, 처리완료기판(10a)과 미처리기판(10b)의 교환이 행해진다. 다음에 핸드(150a, 150b)의 간격을 넓게 한 채, 수평암기구(140)를 수축하여, 처리완료기판(10a)을 하우징(131)에 수납한다. 이때, 동시에 에어실린더(353)가 작동하여 상측 레버(330)의 횡폭이 넓어진다(시각 t3∼시각 t4).
계속해서, 덮개(336)가 하강하는 것에 의해, 미처리기판(10b)을 지지한 하측 레버(331)가 눌러내려지고, 미처리기판(10b)은 서브플레이트(333)의 상면에 실려지게 된다(시각 t4∼시각 t5). 이 과정에서, 상측 레버(330)도 동시에 눌러내려지지만 상측 레버(330)의 횡폭은 확장되어 있으므로, 미처리기판(10b)과 서로 간섭하지 않는다. 기판반송장치(101)는 시각(t4) 후는 다음의 공정으로 실행하는 단위처리부로 처리완료기판(10a)을 반송한다.
시각(t5)후, 서브플레이트(333) 상에서 미처리기판(10b)에 가열처리가 시행된다(시각 t5∼시각 t6). 가열처리가 종료하면, 상측 레버(330)의 횡폭이 좁아지고(시각 t6∼시각 t7), 또한 덮개(336)가 상승한다(시각 t7-시각 t8). 덮개(336)의 상승에 따라서, 덮개(336)에 눌러내려져 있던 상측 레버(330) 및 하측 레버(331)가 기립해 간다. 상측 레버(330)의 횡폭은 좁게 되어 있으므로, 이 과정에서 처리완료기판(10a)으로 된 원래의 미처리기판(10b)은 상측 레버(330)의 손톱에 실려져 상승한다. 덮개(336)가 충분하게 상승된 후, 기판반송장치(101)와의 사이에서 다시 처리완료기판(10a)과 미처리기판(10b)의 교환이 행해진다. 즉, 시간(t8)이하는 시각(t1) 이후의 처리가 반복된다.
제27도는 제26도에 나타난 경우와는 반대로, 하측 레버(331)의 손톱에 처리완료기판(10a)이 실려지고, 상측 레버(330)의 손톱에 미처리기판(10b)이 실려진 경우의 기판반송장치(101) 및 핫플레이트(HP)의 각 부의 동작을 나타내는 타이밍 차트이다. 최초로, 하측 레버(331)의 손톱에 처리완료기판(10a)이 실어져 있고, 덮개(336)는 상방으로 위치되어 있다. 기판반송장치(101)는 상측 핸드(150a)에 미처리기판(10b)을 실고, 핫플레이트(HP)의 정면에 정지되어 있다. 수평암기구(140)는 수축한 상태이고, 핸드(150a, 150b)는 서로의 간격을 열려진 상태로 하우징(131)에 수납되어 있다.
우선, 수평암기구(140)가 신장하는 것에 의해, 창(335)에서 핸드(150a, 150b)가 핫플레이트(HP)의 내부로 침입하고, 하측 핸드(150b)가 처리완료기판(10a)의 하방에 도달하고, 상측 레버(330)의 손톱이 미처리기판(10b)의 하방으로 도달한 후, 수평암기구(140)의 신장이 정지한다(시각 t1∼시각 t2). 이 과정에서 그때까지 열려져 있던 상측 레버(330)의 횡폭이 좁아진다.
계속해서, 핸드(150a, 150b)의 간격이 수축하는 것에 의해, 미처리기관(10b)이 상측 핸드(150a)에서 상측레버(330)의 손톱으로 이동하고, 처리완료기판(10a)이 하측 레버(331)의 손톱에서 하측 핸드(150b)로 이동한다(시각 t2∼시각 t3). 즉, 처리완료기판(10a)과 미처리기판(10b)의 교환이 행해진다. 다음에 핸드(150a, 150b)의 간격을 닫힌 그대로 수평암기구(140)를 수축하여, 처리완료기판(10a)을 하우징(131)에 수납한다(시각 t3∼시각 t4).
계속해서 덮개(336)가 하강하는 것에 의해, 미처리기판(10b)을 지지한 상측 레버(330)가 눌러 내려져, 미처리기판(10b)은 서브플레이트(333)의 상면에 실려진다(시각 t4∼시각 t5). 이 과정에서, 하측 레버(331)도 동시에 눌러 내려지므로, 하측 레버(331)의 손톱과 미처리기판(10b)이 서로 간섭하지 않는다. 기판반송장치(101)는 시각(t4)의 후는 다음 공정을 실행하는 기판처리장치로 처리완료기판(10a)을 반송한다.
시각(t5)후 서브플레이트(333)의 위에서 미처리기판(10b)에 가열처리가 시행된다(시각 t5∼시각 t6). 가열처리가 종료하면 상측 레버(330)의 횡폭이 넓어지고(시각 t6∼시각 t7), 또 덮개(336)가 상승한다(시각 t7-시각 t8). 덮개(336)의 상승에 따라서, 덮개(336)에 눌러 내려져 있던 상측 레버(330) 및 하측 레버(331)가 기립되어간다. 상측 레버(330)의 횡폭은 넓게 되어 있으므로, 이 과정에서 처리완료기판(10a)으로 된 원래의 미처리기판(10b)은 하측 레버(331)의 손톱에 실려 상승한다. 덮개(336)가 충분히 상승한 후, 기판반송장치(101)와의 사이에서 다시 처리완료기판(10a)과 미처리기판(10b)의 교환이 행해진다. 즉, 시각(t8)이하는 시각(t1)이후의 처리가 반복된다.
이상에 기술된 기판처리장치(1)에서 처리의 효율에 대해서 설명한다. 표 2는 이 실시예의 장치 1에서 실행되는 일련의 처리내용을 나타낸다.
[표 2]
표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 이를 일련의 처리에서 택트타임(T)은 50초이다. 이때문에, 기판반송장치(101-103)의 각각이 하나의 단위처리부에서 피처리기판을 꺼내어서 다른 단위처리부로 반송하고, 거기에서 피처리기판의 출입을 행하기 위해 필요한 평균시간을 △T, 하나의 기판반송장치가 담당 가능한 단위처리부의 수를 N으로 하면, 아래의 수식(1)이 성립할 필요가 있다.
△T×(N+1)≤T …………………………………………………………… 수식(1)
여기에서, (N+1) 로 되어 있는 것은 N개의 단위처리부를 이동하는 동안에 (N-1)회의 반송, 출입이 필요하고, 그들 N개의 단위처리부의 직전, 직후의 단위처리부와의 사이에 반송, 출입이 1회씩 필요하기 때문이다.
예를 들면, 평균시간(△T)이 10초인 경우에는 수식(1)보다 이하의 수식(2)이 얻어지게 된다.
10초×(N+1)≤50초 ………………………………………………………수식(2)
이때문에, N≤4(최대치는 N=4)로 된다. 여기에서, 표 2의 일련의 처리를 그 최초의 것에서 4개씩 단위처리부로 분할하고, 스핀스크러버(SS)에서 쿨플레이트(CP1)까지를 제1의 기판반송장치(101)에 의해, 또, 핫플레이트(HP3)의 탈수베이크에서 에지 및 백린스부(ER)까지를 제2의 기판반송장치(102)에 담당시킨다. 또한, 핫플레이트(HP4)의 프리베이크에서 쿨플레이트(CP3)까지는, 제3의 기판반송장치(103)가 담당한다. 이와 같은 기판반송장치의 담당범위는 표 2의 『반송장치』란에 『101』등의 기호를 이용해서 표현되어 있다. 즉, 이 실시예에서 기판반송장치(101-103)는 각각의 담당범위가 주어진 『존(zone) 수비방식』의 기판반송장치로서 이용되고 있다.
또한, 제1의 기판반송장치(101)에서 제2의 기판반송장치(102)로의 피처리기판의 받아넘김 인터페이스(IF1) (제10도 참조)를 통해서 행해진다. 즉, 쿨플레이트(CP1)에서의 처리를 완료한 피처리기판은, 제1의 기판반송장치(101)가 인터페이스(IF1)까지 반송해서 그 인터페이스(IF1) 위에 실고, 그 피처리기판을 제2의 기판반송장치(102)가 받기 위해 간다는 받아넘김이 행해진다.
평균시간 △T는 상술한 바와 같이, 기판반송장치가 각 단위처리부에 갖추어진 2단조의 선반의 사이에서 피처리기판을 교환하고, 다음의 단위처리부까지 피처리기판을 반송하는데 필요한 시간이다. 이 평균시간(△T)에 대해서, 수식(1) 내지 수식(2)에서 주어진 갯수 N의 단위처리부를 1대의 기판반송장치가 담당할 수 있는 것은, 단위처리부(101)등이 처리완료기판(10a)의 받아넘김과 미처리기판(10b)의 수취를 동시에 행할 수 있는 것외는 없다. 왜냐하면, 하나의 단위처리부에 대해서, 종래의 장치에서와 같이 일시에 받아넘김 또는 수취의 한쪽을 짧게 할 수 없으면, 기판반송장치가 피처리기판을 유지하지 않는 채로 단위처리부의 사이를 이동하는 공송(空送) 기간이 필요하므로, 1대의 기판반송장치는 수식(1) 내지 수식(2)로 주어진 갯수(N)의 약 1/2갯수의 단위처리부 밖에 담당할 수 없기 때문이다. 기판반송장치(101) 등은, 한쌍의 핸드(150a, 150b)를 구비하고 있으므로, 2단세트의 선반과의 협동에 의해 처리완료기판(10a)과 미처리기판(10b)과의 교환을 가능하게 하고 있다. 이것에 의해, 공송 기간이 없는 효율좋은 피처리기판의 반송을 실현하고 있다.
또한, 기판반송장치(101) 등은 핸드(150a, 150b) 끼리의 간격을 변경하는 것만으로 피처리기판의 교환을 행할 수 있으므로, 기판처리장치(1)에서 피처리기판의 교환에 필요한 시간이 더욱 단축된다. 이 때문에, 더 높은 효율로 반송이 실현된다. 또, 교환에 필요한 시간의 단축은, 평균시간(△T)의 단축을 초래한다. 그 결과, 수식(1)에서 주어진 바와 같이, 1대의 기판반송장치(101) 등이 담당할 수 있는 단위처리부의 대수(N)가 증대한다. 바꾸어 말하면, 기판처리장치(1)에 있어서, 설치해야 할 기판반송장치(101) 등의 대수를 감하는 것이 가능하게 된다.
또한, 2단세트의 선반은 각 단위처리부에 설치되어 있고, 또 단위처리부내의 피처리기판에 처리를 시행해야 할 위치와, 해당선반과의 사이에서의 피처리기판의 이동은 단순한 공정으로 실현된다. 그래서, 택트타임(T)의 내에서 차지하는 해당교환에 필요한 시간은 근소하다.
이상과 같은 기판처리장치(1)에서는 기판반송장치(101)등을 이용하는 것에 의해, 효율좋은 기판처리를 실현한다.
(1) 제28도는 핫플레이트(HP)의 덮개(336)와 상측 레버(330)에서 변형예를 나타낸다. 패드(341)를 자석으로 구성하고, 상측 레버(330)의 머리부에도 자석(343)을 부착한다. 패드(341)와 자석(343)은 대향하는 면에서 같은 자극을 가진다. 따라서, 덮개(336)가 하강할때, 자기적 반발력의 작용에 의해, 상측 레버(330)가 패드(341)와 접촉하지 않고 눌러내려진다. 하측 레버(331)와 이것에 대향하는 패드(341)도 같은 모양으로 구성된다. 접촉이 일어나지 않으므로, 접촉부분의 마찰에 따른 먼지발생이 없다는 이점이 있다.
(2) 제29도는 상측 핸드(150a)의 변형예를 나타낸다. 상측 핸드(150a)가 가지는 2개의 손톱은 1매의 판으로 형성되는 대신에, 제29도에 나타난 바와 같이 『자』모양의 단면 형상을 가지는 봉 모양이어도 좋다. 손톱의 선단에 피처리기판(10)의 추락 또는 위치 어긋남을 방지하기 위한 스톱퍼(401)를 설치해도 좋다. 또한 도시를 생략했으나, 이 변형예에서는 하측 밴드(150b)도 마찬가지로 구성된다. 또, 단면형상은 『자』형상 이외에, 예를 들면 『H형』, 『I형』등 이어도 좋다. 또, 손톱을 관으로 구성하여도 좋다. 이와 같은 구성에 의해, 중량 있는 기판을 경량으로 변형한 적은 손톱으로 지지하는 것이 가능하다.
(3) 공기압으로 회전력을 발생하는 에어실린더(166) 대신에, 예를 들면 모터를 이용해도 좋다. 단, 상측핸드(150a)와 하측 밴드(150b)의 사이에 두고 한정된 공간에 설치해야 할 액츄에이터로 해서는 소형으로 고토크를 발생할 수 있는 에어실린더가 우수하다.
(4) 표 2에 나타난 각 단위처리부에서 처리는 예시이고, 임의로 변경 가능하다. 예를 들면, 프리베이크에서 핫플레이트(HP4-HP6)에서의 가열시간을 다르게 한 것으로 해도 좋다. 또, 각 피처리기판을 핫플레이트(HP4-HP6)에 순차적으로 이동시키지 않고, 그 시점에서 비어있는 어느쪽인가의 하나의 핫플레이트에 넣어서 필요한 가열의 전부를 그 핫플레이트에서 행하게 해도 좋다.
(5) 기판반송장치의 암기구에서 암의 수는 한정되지 않는다. 또, 실시예와는 다르고, 수평암기구 위에 수직암기구를 설치해도 좋다. 단, 이 경우에는 수직암기구와 핸드와의 연결부를 길게 하지 않으면 안되기 때문에 실시예의 쪽이 유리하다.
(6) 본 발명은 액정표시용 기판의 처리장치 뿐만 아니라, 반도체 기판 그 이외의 기판처리장치에 적용 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 관한 기판처리장치에서는 복수의 단위처리부가 수직면 내에서 종횡으로 배치된 다단다열의 배열로 되어 있고, 각 단위처리부의 처리순서를 자유롭게 바꾸는 것이 가능함과 동시에, 장치 전체의 사이즈를 적정화 할 수 있다. 또, 기판반송기구의 메인터넌스성도 높다.
또, 반송바닥면이 각 처리열의 전면에 부설되어 있는 것에 의해, 파티클에 의한 피처리기판과 단위처리부의 오염이 방지된다.
각 처리열 내부에서 피처리기판의 반송은 제1의 반송수단이 맡고, 처리열 상호간에 피처리기판의 반송은 제2의 반송수단이 맡고 있기 때문에, 복수의 피처리기판의 각 부에서의 반송을 병행해서 행하는 것이 가능하고, 장치 전체의 처리의 스루풋도 개선된다.
또한, 각 처리열마다 반송바닥면을 향하는 방향으로 다운플로 또는 경사플로가 발생하기 때문에, 파티클이 상방으로 날러 올라가지 않아서, 파티클에 의한 피처리기판과 단위처리부의 오염을 더 유효하게 방지가능하다.
본 발명에 있어서, 기판교환방법은, 처리완료기판과 미처리기판이 동시에 교환되므로, 단위처리부에 이들의 피처리기판의 출입이 효율좋게 행해지는 효과가 있다. 또, 핸드는 공송(空送)의 기간을 없게 해서, 상시 피처리기판을 실은 상태에서 하나의 단위처리부에서 다음의 새로운 단위처리부로 이동할 수 있으므로, 이 방법을 기판처리장치에 응용한 경우에 , 기판의 반송을 효율좋게 실행할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 있어서, 기판반송장치는 한쌍의 핸드의 상하 간격을 변화시키는 간격제어수단을 구비하고 있기 때문에, 이 간격을 변화시키는 단순 공정에 의해, 피처리기판의 교환을 실행할 수 있으므로, 단위처리부에 피처리기판의 출입을 한층 효율좋게 행할 수 있다.

Claims (11)

  1. 피처리기판을 반송하면서 상기 피처리기판에 대해서 일련의 처리를 행하기 위한 기판처리장치에 있어서, 복수의 단위처리부가 수평방향으로 배열되어지는 처리열을 복수열 구비하고, 상기 복수의 처리열이 수직방향으로 겹치도록 배열설치되어 다단처리열로 됨과 동시에, 각 처리열에 따른 상기 피처리기판의 반송과 상기 수직방향에서 상기 피처리기판의 반송을 행하는 반송기구가 상기 다단처리열에 대향해서 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수평방향으로 연장되는 반송바닥면(床面)이 상기 복수의 처리열 각각에 부설(付設)되고, 상기 반송기구는 상기 반송바닥면의 각각에 따라 개별로 이동 가능하고, 상기 복수의 처리열에서 상기 피처리기판을 상기 수평방향으로 각각 반송하는 제1의 반송수단과, 상기 수직방향으로 이동 가능하고, 상기 복수의 처리열 상호간에서 상기 피처리기판의 반송을 행하는 제2의 반송수단을 구비하는 기판처리장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 반송바닥면의 각각의 상방에, 상기 반송바닥면을 향해서 기류(氣流)를 발생시키는 기류발생수단이 더 설치된 기판처리장치.
  4. 제1항에 있어서, 상단의 처리열의 단위처리부는, 서로 적층된 복수의 처리유닛을 포함하는 기판처리장치.
  5. 제1항에 있어서, 하단의 처리열의 단위처리부는, 기판을 회전시켜서 처리를 행하는 회전처리유닛을 포함하는 기판처리장치.
  6. 제5항에 있어서, 회전처리유닛은 기판을 지지하는 지지수단과, 그 하방에 배치되어서 기판과 함께 지지수단을 회전시키는 회전구동수단을 구비하는 기판처리장치.
  7. 제1항에 있어서, 상단의 처리열의 단위처리부는, 기판을 회전시키지 않고 처리를 행하는 처리유닛을 포함하는기판처리장치.
  8. 제7항에 있어서, 처리유닛은, 핫플레이트, 쿨플레이트 및 HMDS 처리유닛의 어느 것으로 되는 기판처리장치.
  9. 단위처리부에서 처리된 처리완료기판을 상기 단위처리부에서 꺼내고, 또 상기 단위처리부로 미처리기판을 도입하는 기판교환방법에 있어서, (a) 상하로 간결을 두고 배치된 한쌍의 기판유지기구의 상측에 의해 처리완료기판을 유지함과 동시에, 상기 단위처리부의 외부에서 상하로 간격을 두고 배치된 한쌍의 핸드의 하측에 의해 미처리기판을 하방에서 유지하는 공정과, (b) 하측의 핸드에 의해 미처리기판을 유지하면서, 한쌍의 핸드를 상기 단위처리부로 삽입하는 공정과, (c) 상측의 핸드를 상방으로 이동시킴으로써, 상측의 기판유지기구에 의해 유지된 처리완료기판을 상측의 핸드상으로 옮겨실음과 동시에, 하측의 핸드를 하방으로 이동시킴으로써, 하측의 핸드에 의해 유지된 미처리기판을 하측의 기판유지기구위로 옮겨싣는 공정과, (d) 상측의 핸드에 의해 처리완료기판을 유지하면서, 한쌍의 핸드를 상기 단위처리부에서 외부로 퇴피시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판교환방법.
  10. 단위처리부에서 처리된 처리완료기판을 상기 단위처리부에서 꺼내고, 또 상기 단위처리부로 미처리기판을 도입하는 기판교환방법에 있어서, (a)상하로 간격을 두고 배치된 한쌍의 기판유지기구의 하측에 의해 처리완료기판을 하방에서 유지함과 동시에, 상기 단위처리부의 외부에서 상하로 간격을 두고 배치된 한쌍의 핸드의 상측에 의해 미처리기판을 하방에서 유지하는 공정과, (b) 상측의 핸드에 의해 미처리기판을 유지하면서, 한쌍의 핸드를 상기 단위처리부로 삽입하는 공정과, (c) 하측의 핸드를 상방으로 이동시킴으로써, 하측의 기판유지기구에 의해 유지된 처리완료기판을 하측의 핸드상으로 옮겨실음과 동시에, 상측의 핸드를 하방으로 이동시킴으로써, 상측의 핸드에 의해 유지되 미처리기판을 상측의 기판유지기구 위로 옮겨싣는 공정과, (d) 하측의 핸드에 의해 처리완료기판을 유지하면서, 한쌍의 핸드를 상기 단위처리부에서 외부로 퇴피시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판교환방법.
  11. 단위처리부에서 처리된 처리완료기판을 상기 단위처리부에서 꺼내고, 또 상기 단위처리부로 미처리기판을 도입하는 기판교환장치에 있어서, (a)상기 단위처리부내에 상하로 간격을 두고 배치되어, 처리완료기판 또는 미처리기판을 하방에서 유지하는 것이 가능한 한쌍의 기판유지기구와, (b)상하로 간격을 두고 배치되어, 상기 단위처리부내로 자유롭게 진퇴함과 동시에, 처리완료기판 또는 미처리기판을 하방에서 유지하는 것이 가능한 한쌍의 기판교환기구와, (c) 상기 단위처리부내에서 상기 한쌍의 기판교환기구의 상하 방향의 간격을 변화시킴으로써, 상하 한쌍의 기판유지기구의 한쪽에서 처리완료기판을 받아들임과 동시에 다른쪽에 미처리기판을 얹어 놓는 간격제어수단과, (d) 한쌍의 기판교환기구를 상기 단위처리부 내외로 진퇴시키는 진퇴제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판교환장치.
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