CN110943005B - 基板处理装置以及基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种通过第二处理部对通过第一处理部实施了第一处理的基板实施包括加热处理的第二处理的基板处理装置以及基板处理方法，能够抑制加热处理时间的偏差，从而能够制造高品质的基板。第一交接部和第二交接部在相互不同的位置进行基板的交接，搬运机构在节拍时间的整数倍的接收时刻从第一交接部和第二交接部中的一个交接部接收基板后，将该基板搬运至加热板单元，搬运部当在与接收时刻不同的交付时刻向一个交接部交付基板的期间，在第一处理部中执行维护动作而交付时刻变动时，将基板的交付目的地从一个交接部切换为另一个交接部。

Description

基板处理装置以及基板处理方法
技术领域
本发明涉及一种通过第一处理部对基板执行第一处理后，将该基板搬运至第二处理部执行第二处理的基板处理装置以及基板处理方法。
背景技术
作为此种基板处理装置，已知具有例如日本特开2018-129337号公报所记载的装置，该装置对液晶显示装置用玻璃基板(以下，称为基板)进行抗蚀剂液的涂敷、曝光、以及曝光后的显影。在该基板处理装置中，为了在进行曝光处理之前在基板的表面形成良好的抗蚀剂膜，设置有涂敷部、减压干燥部以及预烘烤部。涂敷部从设置在喷嘴的顶端部的喷出口朝向基板的表面喷出作为处理液的抗蚀剂液，从而形成抗蚀剂液的涂膜。然后，减压干燥部通过减压使涂敷于基板的表面的该抗蚀剂液的溶剂蒸发，使基板干燥。更进一步地，预烘烤部利用加热板单元对基板进行加热，使基板表面的上的抗蚀剂成分固化。
在日本特开2018-129337号公报中虽然没有详细记载，但除了上述加热板单元以外，预烘烤部还具有对由加热板单元加热后的基板进行冷却的冷却板单元、以及将减压干燥后的基板按加热板单元和冷却板单元的顺序进行搬运的搬运机构。搬运机构以规定的节拍时间(tact time)反复地执行如下的一组循环动作：通过传送带或搬运机器人等搬运部接收从减压干燥部搬运并交付的基板、将该基板搬运至加热板单元、从加热板单元搬运至冷却板单元、将在冷却板单元进行冷却处理后的基板搬出。另一方面，上述搬运部以节拍时间间隔执行：在不与由搬运机构接收基板的接收动作不发生干扰的交付时刻，将实施了减压干燥的基板向预烘烤部搬运并交付的交付动作。这样，从减压干燥部向预烘烤部搬运基板(通过搬运部交付基板)和在预烘烤部的基板的搬运(通过搬运机构接收基板)被整合，从而能够连续地进行高品质的抗蚀剂膜的形成。
但是，如上所述，由于涂敷部从喷嘴的喷出口喷出抗蚀剂液来执行涂敷处理，因此，随着基板的处理张数的增加，吸附在喷嘴的顶端部的抗蚀剂液的吸附量增大，从而导致涂敷处理的精度下降。因此，在涂敷部中，每当处理张数达到恒定值，例如达到100张时，就会定期地进行清洗喷嘴的顶端部等维护动作，之后，再次开始涂敷处理以及该涂敷处理后的减压干燥处理。由于该维护动作所需的时间与上述节拍时间无直接关联，因此，在维护动作结束后，在多数情况下，交付时刻发生变动而从减压干燥部向预烘烤部搬运基板和在预烘烤部搬运基板变为非整合状态。
在现有技术中，为了避免因变为非整合状态而导致在涂敷部、减压干燥部发生基板的停滞，利用基板交付预告信号来限制预烘烤部的搬运机构的动作。更具体而言，优先接收从减压干燥部搬运来的基板。其结果，基板滞留于加热板单元的时间比设定值长，从而有时会产生加热处理时间的偏差，由此，导致基板的品质下降。
发明内容
本发明鉴于上述问题而提出，其目的在于，提供一种通过第二处理部对通过第一处理部实施了第一处理后基板实施包括加热处理的第二处理的基板处理装置以及基板处理方法，能够抑制加热处理时间的偏差，从而能够制造高品质的基板。
本发明的一实施方式的基板处理装置，通过第二处理部对通过第一处理部实施了第一处理的基板实施第二处理，所述基板处理装置的特征在于，包括：第一交接部，进行从第一处理部向第二处理部的基板的交接；第二交接部，在与第一交接部不同的位置，进行从第一处理部向第二处理部的基板的交接；以及搬运部，将基板从第一处理部选择性地搬运并交付至第一交接部或第二交接部，第二处理部包括：加热基板的加热板单元、冷却由加热板单元加热后的基板的冷却板单元、以及以加热板单元和冷却板单元的顺序搬运基板的搬运机构，第二处理部以规定的节拍时间执行作为第二处理的加热处理和冷却处理，搬运机构在节拍时间的整数倍的接收时刻从第一交接部和第二交接部中的一个交接部接收基板后，将基板搬运至加热板单元，搬运部当在与接收时刻不同的交付时刻向一个交接部交付基板的期间，在第一处理部中执行维护动作而交付时刻变动时，将基板的交付目的地从一个交接部切换为另一个交接部。
另外，本发明的另一实施方式的基板处理方法，其特征在于，包括：第一工序，通过第一处理部对基板实施第一处理，并将基板从第一处理部选择性地搬运并交付至第一交接部或与第一交接部不同的第二交接部；以及第二工序，从第一交接部和第二交接部中的一个交接部接收实施了第一处理的基板，一边以加热板单元和冷却板单元的顺序搬运基板，一边以规定的节拍时间对基板执行加热处理和冷却处理，在第二工序中，在节拍时间的整数倍的接收时刻从一个交接部接收基板，在第一工序中，当在与接收时刻不同的交付时刻向一个交接部交付基板的期间，在第一处理部中执行维护动作而交付时刻变动时，将基板的交付目的地从一个交接部切换为另一个交接部。
在这样构成的发明中，在重复执行通过第一处理部的第一处理期间，实施了第一处理的基板在与接收时刻不同的交付时刻被交付至一个交接部，利用搬运部的基板的交付和利用搬运机构的基板的接收被整合。然而，当在第一处理部中执行维护动作时，交付时刻变动而变为非整合状态，有时交付时刻与接收时刻一致。在这种情况下，在一个交接部中搬运部与搬运机构发生干扰。因此，在本发明中，随着交付时刻的变动，将基板的交付目的地从一个交接部切换为另一个交接部，一边避免上述干扰，一边将由交接部接收基板的接收时刻的间隔调整为节拍时间的整数倍，从而以规定的节拍时间继续进行在第二处理部的第二处理。
如上所述，根据本发明，设置相互不同的两个交接部，根据因第一处理部中的维护动作而导致交付时刻的变动，切换基板的交付目的地。因此，在第二处理部中一边维持恒定的节拍时间，一边以加热板单元和冷却板单元的顺序搬运基板，而不受维护动作的影响。其结果，能够抑制加热处理时间的偏差，从而能够制造高品质的基板。
附图说明
图1是表示本发明的基板处理装置的一实施方式的概略结构的俯视图。
图2是概略地表示预烘烤部的结构的侧视图。
图3是表示图1所示的基板处理装置中的基板的搬运方式的示意图。
图4是表示图1所示的基板处理装置中的基板的搬运方式的示意图。
附图标记的说明：
1 基板处理装置
10 涂敷部
20 减压干燥部
30 预烘烤部
33 搬运机构
CP1～CP3 冷却板单元
G1～G11 基板
HP1～HP4 加热板单元
IP1 第一交接部
IP2 第二交接部
Ta、Tb 交付时刻
TT 节拍时间
TR 搬运机器人(搬运部)
T(n+1)、T(n+2)、T(n+3)、T(n+5) 接收时刻
具体实施方式
图1是表示本发明的基板处理装置的一实施方式的结构的俯视图。基板处理装置1是对基板进行抗蚀剂液的涂敷(涂敷处理)、减压干燥处理以及预烘烤处理的装置。该基板处理装置1可以构成为进行上述三个处理的专用装置，也可以构成为组入日本特开2018-129337号公报所记载的装置内。
基板处理装置1包括：进行涂敷处理的涂敷部10、进行减压干燥处理的减压干燥部20、进行预烘烤处理的预烘烤部30、以被这三个处理部(涂敷部10、减压干燥部20以及预烘烤部30)包围的方式配置的搬运机器人TR、搬入侧交接部IP1、IP2、以及搬出侧交接部OP。该搬运机器人TR构成为能够访问配置在其周围的涂敷部10、减压干燥部20以及搬入侧交接部IP1、IP2，在它们之间搬运基板。更具体而言，搬运机器人TR由控制装置整体的控制部40来控制，进行下面的基板搬运。即，当搬运机器人TR接收通过未图示的基板清洗部去除了以微细的颗粒为主的有机污染、金属污染、油脂、自然氧化膜等的清洁的基板时，将该基板搬运至涂敷部10。另外，搬运机器人TR接收通过涂敷部10在表面形成了抗蚀剂液(处理液)的涂膜的基板，并将其搬运至减压干燥部20。更进一步地，搬运机器人TR接收通过减压干燥部20进行了减压干燥处理后的基板，并选择性地搬运至搬入侧交接部IP1、IP2中的一方而交付该基板。此外，在本实施方式中，通过搬运机器人TR进行将清洁的基板向涂敷部10搬运，但也可以构成为通过与搬运机器人TR不同的搬运机构来向涂敷部10搬运基板。
图2是概略地表示预烘烤部的结构的侧视图。如图1和图2所示，预烘烤部30在与搬运机器人TR相邻的位置具有层叠了加热板单元HP1～HP4的加热侧层叠体31。另外，在加热侧层叠体31中，搬入侧交接部IP1配置在加热板单元HP1的上方，并且在该搬入侧交接部IP1的上方配置有另一个搬入侧交接部IP2。这样，在加热侧层叠体31中，从下方侧依次层叠有加热板单元HP4～HP1、搬入侧交接部IP1以及搬入侧交接部IP2。此外，搬入侧交接部IP1、IP2设置于在铅垂方向上相互不同的位置，但均发挥从减压干燥部20向预烘烤部30交接基板的功能。因此，为了明确地区别两者，以下将搬入侧交接部IP1、IP2分别称为“第一交接部IP1”和“第二交接部IP2”。
另外，在从加热侧层叠体31向搬运机器人侧的相反一侧(图1的右侧)远离的位置配置有层叠了冷却板单元CP1～CP3的冷却侧层叠体32。在该冷却侧层叠体32中，搬出侧交接部OP配置在冷却板单元CP1的上方。这样，在冷却侧层叠体32中，从下方侧依次层叠有冷却板单元CP3～CP1和搬出侧交接部OP。
而且，在加热侧层叠体31和冷却侧层叠体32之间设置有搬运机构33。该搬运机构33具有能够相互独立地驱动的两个基板保持手部HD1、HD2。各基板保持手部HD1、HD2能够对第一交接部IP1、第二交接部IP2、加热板单元HP1～HP4、冷却板单元CP1～CP3、以及搬出侧交接部OP进行访问，并且根据来自控制部40的动作指令，从各部接收基板，再向各部搬运基板。
如图1所示，控制部40例如由CPU41、ROM42、RAM43、存储装置44等经由总线45相互连接的一般的计算机构成。ROM42存储基本程序等，RAM43提供CPU41进行规定的处理时的作业区域。存储装置44由闪速存储器或者硬盘装置等的非易失性的存储装置构成。
另外，在控制部40中，输入部46、显示部47、以及通信部48也与总线45连接。输入部46由各种开关、触摸面板等构成，其接收来自操作者的处理方案等各种输入设定指示。显示部47由液晶显示装置、灯等构成，在CPU41的控制下显示各种信息。通信部48具有经由LAN等的数据通信功能。
在控制部40的存储装置44中，预先存储有通过基板处理装置1处理基板的处理程序。并且，CPU41从存储装置44读取处理程序，并执行处理程序。由此，经历了涂敷部10进行的涂敷处理以及减压干燥部20进行的减压干燥处理的基板由搬运机器人TR从减压干燥部20取出，如以下所述，交付至第一交接部IP1或第二交接部IP2。此外，被交付的基板被搬运机构33的手部HD1、HD2接收，并被搬入至预烘烤部30。
在此，当着眼于1张基板时，在预烘烤部30中，基板以下面的方式被搬运并接收加热处理和冷却处理。即，基板通过搬运机构33搬运至加热板单元HP1～HP4中的任一个而接收加热处理。在各加热板单元HP1～HP4中，禁止持续保持加热处理结束后的基板。因此，当加热处理结束时，该基板通过搬运机构33快速地被搬运至冷却板单元CP1～CP3中的任一个，接收冷却处理。在冷却板单元CP1～CP3中，允许持续保持冷却处理结束后的基板，在期望的时机将该基板搬运至搬出侧交接部OP，在搬出侧交接部OP待机，直到向其他的基板处理部或基板处理装置搬出为止。
另一方面，预烘烤部30能够并行处理最多7张基板，如图3和图4所示，与由搬运机器人TR交付基板联动地，反复执行将由第一交接部IP1或第二交接部IP2接收基板、基板的加热处理、基板的冷却处理以及向搬出侧交接部OP搬出基板作为一组循环的处理。以下，一边参照图3和图4，一边对由搬运机器人TR进行的基板搬运以及在预烘烤部30中的基板搬运进行详细说明。
图3和图4是表示图1所示的基板处理装置中的基板的搬运方式的示意图。此外，图中的基板G1～G11的数字部分与搬入至预烘烤部30内的基板的顺序相对应。搬入至预烘烤部30内的各基板按照搬入的顺序，实施加热处理及冷却处理，并从搬出侧交接部OP被搬出。
在涂敷部10和减压干燥部20中的处理以及在预烘烤部30中的处理以预先设定的方案执行期间，从减压干燥部20向第一交接部IP1交付基板和由第一交接部IP1接收基板被整合。这样，在保持整合的状态下，例如，在图3所示的时刻T(n+1)开始第(n+1)次的循环的情况下，预烘烤部30的搬运机构33在时刻T(n+1)接收基板后，以预先设定的顺序搬运基板，另一方面，搬运机器人TR在预先设定的交付时刻Ta从减压干燥部20向第一交接部IP1交付。另外，在第(n+1)次的循环中，基板G1～G3分别被保持在冷却板单元CP1～CP3中来执行冷却处理，基板G4～G7分别被保持在加热板单元HP1～HP4中来执行加热处理。另外，由于在该接收时刻T(n+1)向第一交接部IP1交付基板G8已经结束，因此，搬运机器人TR的基板保持手部为空的状态，与第一交接部IP1分离，从而避免与搬运机构33发生干扰。在该状态下，如图3中的箭头A1所示，预烘烤部30的搬运机构33从第一交接部IP1接收基板G8，并利用基板保持手部HD1进行保持。
接着，搬运机构33将基板G8搬运至加热板单元HP1～HP4中的结束加热处理的加热板单元(在图3中为HP1)。接下来，搬运机构33将保持在该加热板单元HP1的基板G4与由基板保持手部HD1保持的基板G8交换。即，如箭头A2所示，在利用空的基板保持手部HD2从加热板单元HP1取出加热处理刚刚结束后的基板G4后，如箭头A3所示，将基板G8从另一个的基板保持手部HD1交接至加热板单元HP1。由此，开始由加热板单元HP1对基板G8进行加热处理。
另外，虽然省略了在图3中的图示，但搬运机构33在保持基板G4的状态下将基板G4搬运至冷却板单元CP1～CP3中的冷却处理结束的冷却板单元(在图3中为CP1)。接下来，搬运机构33将保持在该冷却板单元CP1的基板G1与由基板保持手部HD2保持的基板G4进行交换。当该交换结束时，搬运机构33在利用基板保持手部HD1保持结束了加热处理或冷却处理中的任一项的基板G1的状态下，将基板G1搬运至搬出侧交接部OP。接着，如图3的箭头A4所示，在该交付时刻Ta，从基板保持手部HD1向搬出侧交接部OP交付基板G1。与此并行地，如图3中的箭头A5所示，搬运机器人TR从减压干燥部20接收基板G9，并交付至第一交接部IP1。然后，从时刻T(n+2)开始接下来的第(n+2)次的循环。这样，在节拍时间TT期间，在预烘烤部30中执行一系列的处理，并且，在与接收时刻T(n+1)、T(n+2)不同的交付时刻Ta，将实施了涂敷处理和减压干燥处理的基板交付至第一交接部IP1。因此，由搬运机器人TR交付基板和由搬运机构33接收基板被整合，从而能够一边可靠地防止搬运机器人TR和搬运机构33的相互干扰，一边并行执行各种基板处理。
如上所述，在第一交接部IP1的上游侧(涂敷部10和减压干燥部20)与第一交接部IP1的下游侧(预烘烤部30)建立各种处理的整合性期间，向第一交接部IP1交付基板和由第一交接部IP1接收基板相匹配，在该状态下，与上述第(n+1)次同样地，反复地执行循环动作。
如公知的那样，在涂敷部10中，需要定期地执行对喷嘴的顶端部进行清洗等维护动作。例如图3所示，在执行第(n+2)次的循环期间，有时涂敷部10需要维护。在该情况下，对在减压干燥部20进行处理的基板G10进行减压干燥处理，从而能够在第(n+2)次循环中的交付时刻Ta将基板G10交付至第一交接部IP1。另外，就存在于预烘烤部30和第一交接部IP1的基板G3～G10而言，能够以规定的节拍时间TT(图3中的时间(＝T(n+2)-T(n+1))继续执行与之前相同的处理。
另一方面，在涂敷部10中，仅在执行维护动作的期间中断涂敷处理，在维护结束后，再次开始涂敷处理。因此，虽然省略了在图4中的图示，但在涂敷处理的再次开始后的时刻T(n+4)，第一交接部IP1和第二交接部IP2均不存在基板，其结果，在时刻T(n+4)不执行基板的接收动作(即，时刻T(n+4)不是接收时刻)。另外，在第一交接部IP1的上游侧(涂敷部10和减压干燥部20)与第一交接部IP1的下游侧(预烘烤部30)，处理的整合性崩塌。即，如图4的虚线所示，交付时刻从“Ta”变动为“Tb”，变动了维护动作所需的时间。在图4所示的情况下，交付时刻Tb是搬运机构33向第一交接部IP1的访问时刻，即，与基板的接收时刻T(n+5)不同，但根据维护动作的内容等，有时与接收时刻T(n+5)一致，在第一交接部IP1，搬运机器人TR与搬运机构33的基板保持手部HD1相互干扰。
因此，在本实施方式中，如图4所示，将基板的交付目的地从第一交接部IP1切换为第二交接部IP2，从而能够一边可靠地防止上述干扰，一边从上次的基板的接收时刻T(n+3)经过节拍时间TT的2倍的间隔的接收时刻T(n+5)，通过搬运机构33的基板保持手部HD1接收基板G11(箭头A6)。然后，与上述第(n+1)次同样地，反复地执行循环动作。
如上所述，根据本实施方式，设置相互不同的两个交接部IP1、IP2，根据在涂敷部10的维护动作所引起的交付时刻的变动(Ta→Tb)，将基板的交付目的地从第一交接部IP1切换为第二交接部IP2。因此，能够在预烘烤部30中一边维持恒定的节拍时间TT，一边对基板实施加热处理和冷却处理，而不受维护动作的影响。其结果，能够抑制加热处理时间的偏差，从而能够制造高品质的基板。
这样，在本实施方式中，预烘烤部30相当于本发明的“第二处理部”的一个例子，在预烘烤部30中一边以节拍时间TT搬运基板G1～G11，一边通过加热板单元HP1～HP4进行加热处理以及通过冷却板单元CP1～CP3进行冷却处理的一系列的处理相当于本发明的“第二处理”的一个例子。另外，在进行上述一系列的处理之前进行的处理，即通过涂敷部10进行的涂敷处理以及通过减压干燥部20进行的减压干燥处理相当于本发明的“第一处理”的一个例子，执行该第一处理的涂敷部10以及减压干燥部20相当于本发明的“第一处理部”的一个例子。另外，第一交接部IP1相当于本发明的“一个的交接部”的一个例子。另外，搬运机器人TR相当于本发明的“搬运部”的一个例子。
此外，本发明并不限定于上述的实施方式，只要不脱离其主旨，就能够进行上述以外的各种变更。例如，在上述实施方式中，搬运机器人TR访问涂敷部10、减压干燥部20、第一交接部IP1以及第二交接部IP2而在相互间搬运基板，但也可以构成为通过专用的搬运机构进行从涂敷部10向减压干燥部20的基板搬运。
另外，在上述实施方式中，搬运机器人TR作为本发明的“搬运部”发挥作用，但也可以使用其他的搬运机构，例如传送带、往复机构等，以代替搬运机器人TR。
另外，在上述实施方式中，在对实施了涂敷处理的基板再实施减压干燥处理后，将其搬运至预烘烤部30来执行加热处理和冷却处理，但也可以适用于实施了涂敷处理的基板经由第一交接部IP1被搬运至预烘烤部30的基板处理装置，即省略了减压干燥部的基板处理装置。
另外，在上述实施方式中，虽然分别设置了4台加热板单元和3台冷却板单元，但这些单元的台数是任意的。
而且，基板并不限定于上述液晶显示装置用玻璃基板，本发明的“基本”也包括半导体晶片、PDP用玻璃基板、光掩膜用玻璃基板、滤色片用基板、记录盘用基板、太阳能电池用基板、电子纸用基板等的精密电子装置用基板等。
本发明能够适用于在通过第一处理部对基板执行第一处理后，将该基板搬运至第二处理部执行第二处理的全部基板处理技术。

Claims (5)

1.一种基板处理装置，通过第二处理部对通过第一处理部实施了第一处理的基板实施第二处理，所述基板处理装置的特征在于，
包括：
第一交接部，进行从所述第一处理部向所述第二处理部的所述基板的交接；
第二交接部，在与所述第一交接部不同的位置，进行从所述第一处理部向所述第二处理部的所述基板的交接；以及
搬运部，将所述基板从所述第一处理部选择性地搬运并交付至所述第一交接部或所述第二交接部，
所述第二处理部包括：加热所述基板的加热板单元、冷却由所述加热板单元加热后的所述基板的冷却板单元、以及以所述加热板单元和所述冷却板单元的顺序搬运所述基板的搬运机构，所述第二处理部以规定的节拍时间执行作为所述第二处理的加热处理和冷却处理，
所述搬运机构在所述节拍时间的整数倍的接收时刻从所述第一交接部和所述第二交接部中的一个交接部接收所述基板后，将所述基板搬运至所述加热板单元，
所述搬运部当在与所述接收时刻不同的交付时刻向所述一个交接部交付所述基板的期间，在所述第一处理部中执行维护动作而所述交付时刻变动时，将所述基板的交付目的地从所述一个交接部切换为另一个交接部。
2.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第一交接部和所述第二交接部相互层叠配置。
3.如权利要求1或2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第一处理部具有向所述基板涂敷处理液而形成涂膜的涂敷部，所述第一处理部执行作为所述第一处理的涂敷处理。
4.如权利要求3所述的基板处理装置，其中，
所述第一处理部还具有对由所述涂敷部形成的所述涂膜进行减压干燥的减压干燥部，所述第一处理部还执行作为所述第一处理的减压干燥处理。
5.一种基板处理方法，其特征在于，
包括：
第一工序，通过第一处理部对基板实施第一处理，并将所述基板从所述第一处理部选择性地搬运并交付至第一交接部或与所述第一交接部不同的第二交接部；以及
第二工序，从所述第一交接部和所述第二交接部中的一个交接部接收实施了所述第一处理的所述基板，一边以加热板单元和冷却板单元的顺序搬运所述基板，一边以规定的节拍时间对所述基板执行加热处理和冷却处理，
在所述第二工序中，在所述节拍时间的整数倍的接收时刻从所述一个交接部接收所述基板，
在所述第一工序中，当在与所述接收时刻不同的交付时刻向所述一个交接部交付所述基板的期间，在所述第一处理部中执行维护动作而所述交付时刻变动时，将所述基板的交付目的地从所述一个交接部切换为另一个交接部。
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