CN1426087A - 衬底处理系统 - Google Patents

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Abstract

一种衬底处理系统，沿着从箱区到外部曝光装置之间往复的运输作业线，依次搬送处理多块衬底，该系统包括：具有沿上述运输作业线设置在上游侧的第1处理部及设置在下游侧的第2处理部的多个处理部件组；及从上述第1处理部接收沿着所述运输作业线搬送的衬底的第1通路单元；及配置在比上述第1通路单元还下游侧，将通过上述第1通路单元的衬底运送到上述第2处理段的第2通路单元；及设在上述第1及第2通路单元至少一个通路单元上方的热处理部；及设在上述第1或第2通路单元至少一个通路单元下方，为防止在上述运输作业线上的衬底之间发生碰撞，至少一个能临时逗留衬底的缓冲室；及在上述第1及第2通路单元与上述缓冲室之间搬送衬底的臂交接机构。

Description

衬底处理系统
发明所属技术领域
本发明涉及一种采用光刻在LCD衬底那样的被处理衬底上形成电路图案的衬底处理系统。
现有技术
近年来，LCD(液晶显示屏)明显向大型化发展，随着生产线的大型化，玻璃衬底运输及处理的难度日益增加。为了满足这种LCD衬底的大型化要求，在用于LCD生产的涂敷显像处理系统中采用使衬底通过的运输作业线(搬送通路)上平铺有辊道辊，通过辊道辊连续水平运送衬底的同时，通过沿运输作业线配置的处理装置顺序处理衬底的所谓「平移方式」。在该平移方式系统中，按照光刻流程顺序(以下简称「工艺流程」)，沿运输作业线串联配置有多台处理装置。
在这种直线排列型处理系统中，一旦某个部位出现故障以及日常维护保养时就要停止整个处理系统或减速处理。另外，在处理没有停止但处理发生迟滞时，还会影响位于工艺流程上游侧的所有处理，从而导致停止各自处理或不得不减慢运行速度。
这时，在平移方式的处理部中，由于把在沿水平搬送通路配置的各工具通过旁边的衬底以规定的定时依次进行一连串处理作为正常动作，若因下游侧的处理部处理工序延误的影响使该水平搬送路上的衬底逗留，则处理内容或处理结果就不会像设定的样子有合格率下降的不妥。
发明概述
本发明的目的在于提供一种即使在系统内的一部分工序流程迟误，也可将上游侧处理部或被处理衬底所受到的影响抑制在最小限度的衬底处理系统。
本发明的衬底处理系统是一个沿着一条从箱区到外部曝光装置之间往复的运输作业线，依次搬送处理多块衬底的衬底处理系统，其特征是具备：具有沿上述运输作业线设在上游侧的第1处理部及设在下游侧的第2处理部的多个处理部件组；从上述第1处理部接收沿着上述运输作业线搬送的衬底的第1通路单元；配置在比上述第1通路单元还下游侧并将通过上述第1通路单元的衬底送往上述第2处理部的第2通路单元；设在上述第1或第2两个通路单元中至少一个单元的上方的热处理部；为了防止在上述运输作业线上衬底之间相互碰撞，设在上述第1或第2两个通路单元的中至少一个单元下方，临时逗留衬底的至少一个缓冲室；在上述第1或第2处理单元与上述缓冲室之间搬送衬底的臂交接机构。
在本发明系统中，以挟持通路单元地将下侧的缓冲室与上侧热处理部的热处理部件基本上完全隔开。采用这种布置，可以回避缓冲室所保管的衬底受到来自热处理部件的任何影响，特别是热处理部件高温的影响。另外，当缓冲室空闲时，运输手段，不需要在缓冲室内存取，当然不需要走旁支，在处理单元集约布置范围内，就可高效完成衬底的搬送工序。
在本发明系统的一个典型形态中，当控制部件判断向热处理部及第2处理部内的任何一个不能搬入衬底时，由交接臂机构将在第1通路单元接收的衬底存储在一个缓冲室内。此时，通过将应在不能搬入的热处理部或第2处理部进行处理的一个前面或者甚至多个前面工序都没有处理完的衬底存放在缓冲室内，这样可使工艺流程生产线迟滞及生产率的下降阻止在最小限度。
臂交接机构的最好形态有，可在垂直方向升降的升降搬送机构；和在该升降搬送机构上，可沿垂直轴周围旋转的旋转搬送机构；和在该旋转搬送机构上，边支承衬底边在水平面内可前后方向伸缩的搬送臂夹具。臂交接机构可以自由地对左右一对多级单元部所属的单元组存取，能在为各单元组搬入搬出衬底。
在第1及第2通路单元的下方设有多层层叠的多个缓冲室，每一个缓冲室可以存放一块衬底。此时，最好在缓冲室内再有用于形成惰性气体气氛的部件。
在第1处理部可以具有形成运输作业线的一部分且实际上在水平姿势下沿水平方向运送衬底的搬送通道，和对上述搬送通道上搬运的衬底进行规定处理的处理部件。这样，缓冲室的有益性会更高，而且还可回避第1处理部的平移处理所不希望的中断。
为了对衬底实施附带在第1或第2处理部处理的热处理，热处理部可设置成上下多层堆积的多个热处理部件。在这时，热处理部件可包括从由加热部件、冷却部件、粘附部件组成的组中选择1或2台以上。
另外，最好配设分别控制多台处理部件及臂交接机构的多个部件控制器和主控制器，其分别与部件控制器并联，为使运输作业线上的后续衬底与前面衬底相互不冲撞，总括地控制上述多个部件控制器。这样，主控制器就可掌握在系统内随时变化的全部衬底的当前位置，并根据其掌握的衬底当前位置，可适时控制上述多个部件控制器的每一个。
图面的简要概述
图1为表示本发明实施形式的衬底处理系统的概略平面图。
图2为表示第1热处理部和衬底搬送机构的侧视图。
图3为表示第2热处理部和衬底搬送机构的侧视图。
图4为表示第3热处理部和衬底搬送机构的侧视图。
图5为表示衬底处理系统的控制系统的方块图。
图6为表示衬底处理系统正常处理顺序的流程图。
发明的实施形式
下面将参照附图就本发明的最佳实施形式加以概述。并举例说明本实施形式中根据一连串光刻工艺处理作为被处理衬底的LCD衬底的涂敷显像处理系统。
如图1所示，在无尘室内，邻接曝光装置12地设置涂敷显像处理系统10。在涂敷显像处理系统10的中央部位，设有沿X轴方向延伸的处理区(P/S)16。处理区(P/S)16的一端侧与箱区14相连，另一端侧与接口站(I/F)18相接。
箱区(C/S)14配备有箱载物架20及辅助臂机构22，并具有使箱C进出涂敷显像处理系统10的搬出搬入口的功能。在箱载物架20上，沿Y轴向直列并排存放有4个箱C。在箱C内水平存放有多块LCD衬底G。
辅助臂机构22带有保持衬底G的搬送臂夹具22a及可将搬送臂夹具22沿X、Y、Z、Q4个轴动作的驱动机构(未图示)。该辅助臂机构22将衬底G搭载在邻接处理区(P/S)16的运输作业线A的辊道辊上，并将衬底G从运输作业线B的辊道辊上拿起。另外，辅助臂机构22可在与处理区(P/S)16侧的梭40之间，直接将衬底G进行交接。
在处理区(P/S)16，按处理流程或工序的顺序，沿着向系统纵向(X轴向)延伸的往复式运输作业线A、B配设有各处理部。即，在从箱区(C/S)14侧向接口站(I/F)18侧的去路的运输作业线A上，按顺序直列配置有洗净处理部24、第1热处理部26、涂敷处理部28、第2热处理部30。
另外，在接口站(I/F)18侧向箱区14侧的回路运输作业线B上，按顺序直列配置有第2热处理部30、显像处理部32、脱色处理部34、第3热处理部36。在这种作业线形式中，第2热处理部30位于去路的运输作业线A的最末端，同时位于回路运输作业线B的前端，跨越两条运输作业线A、B间。
在两条运输作业线A、B之间，设有辅助搬送空间38，以一个单位水平载置衬底G的梭40，通过无图示的驱动装置，可沿运输作业线方向(X轴向)双向移动。
在上游部的运输作业线A上，清洗处理部24包括洗涤清洗部件(SCR)42，在与洗涤清洗部件(SCR)42内的箱区(C/S)10邻接的场所设置有激元UV照射部件(e-uv)41。在洗涤清洗部件(SCR)42内的清洗部，通过滚轮或皮带传送，将LCD衬底G以水平姿势运至运输作业线A方向的同时，还可对衬底G进行冲洗及吹洗。
与清洗处理部24下游邻接的第1热处理段部，沿运输作业线A，在其中间部位设有立式臂交接机构46，并在其前后两侧多层层叠配置有多个部件。
具体讲，如图2所示，在上游侧的多层单元部(TB)44中，在衬底交接用通路单元(PASS)50上，多层层叠脱水烘干用的加热部件(DHP)521、522及粘附部件(AD)561。在此处，通路单元(PASS)50提供用于从洗涤清洗部件(SCR)42中接收清洗处理完的衬底G的空间。
另外，在下游侧的多层单元部(TB)48，在衬底交接用通路单元(PASS)50上，多层层叠有冷却部件(CL)621、622及粘附部件(AD)562。这儿，通路单元(PASS)60提供用于向涂敷处理部28侧转送应接受保护膜涂敷处理的衬底的空间。
在上游侧的通路单元(PASS)50的室内，引入洗涤清洗部件(SCR)42的水平搬送路(未图示)。这种水平搬送路属于运输作业线的一部分。另外，为了以水平姿势举起搬送路上的衬底，还可以配设可升降的提升杆(未图示)。
在各热处理部件(DHP)521、522、(AD)561、562、(CL)621、622的室内，设有水平载置并加热衬底G的热板(未图示)及为在该热板上进行衬底G交接的可升降式提升杆(未图示)等。在下游侧的通路单元(PASS)60的室内，设有可以从相邻的涂敷处理部28侧存取即构成可搬出衬底的衬底支承部例如多个支承杆(未图示)。
在本实施形式中，在上游侧及下游侧的两个多层单元部(TB)44、48上分别设有一个或数多缓冲室(BUF)。即，如图2所示，在上游侧通路单元(PASS)50的下方多层层叠3个缓冲室(BUF)671、672、673，同时，在下游侧通路单元(PASS)60的下方多层层叠3个缓冲室(BUF)674、675、676。在缓冲室(BUF)671-676的室内设有多个支承杆(未图示)，由臂交换机构46交接衬底G。
没有属于热处理部单元的空闲，但为了回避运输作业线A、B上的衬底G相互碰撞，使衬底临时停放(待机)，作为避让场所而利用这些缓冲室(BUF)671-676。
如图2所示，交接臂机构46配备有：沿垂直方向延伸的导向导轨68可升降移动的升降搬送体70；以及在该升降搬送体70上，可沿θ方向转动或旋转的旋转搬送体72；以及在该旋转搬送体72上，边支承衬底G边，边可在前后方向进退或伸缩的搬送臂夹具或称镊子74。用于升降驱动升降搬送体70的驱动部76被设置在垂直导向导轨68的基端侧，用于旋转驱动旋转搬送体72的驱动部件78安装在升降运送体70上，用于进退驱动搬送臂夹具74进退的驱动部件80安装在旋转搬送体72上。各驱动部76、78、80例如可由电机等构成。
臂交接机构46在部件控制器205的控制下，可高速升降并旋转运动，并从两相邻的多层单元部(TB)44、48中选择任意一个单元进行存取，将衬底G搬入或搬出。另外，交接臂机构46与辅助搬送空间38侧的梭40都可直接交接衬底G。
如图1所示，涂敷处理部28邻接地设在第1热处理部26的下游侧。在涂敷处理部28，沿去路运输作业线A一排排列保护膜涂敷部件(CT)82，减压烘干装置部件(VD)84及边缘脱膜部件(ER)86。虽然省略图示，但在涂敷处理部28内还设有内部搬送装置(未图示)，其能按工序顺序将每枚衬底G搬入、搬出到这些3个部件(CT)82、(VD)84、(ER)86内，在各部件(CT)82、(VD)84、(ER)86内，以一块衬底为单位进行各自处理。另外，内部搬送装置(未图示)还可在第1热处理部26下游侧的通路单元(PASS)60进行存取。
如图3所示，第2热处理部30与上述第1热处理部26实际上为相同结构，被配置在去路运输作业线A与回路运输作业线B之间。即，第2热处理部30在去路运输作业线A侧(最末端)设有一个多层单元部(TB)88，在回路运输作业线B侧(前端)，设有另一个多层单元部(TB)92。在第2热处理部30中，上游侧多级单元部(TB)88与下游侧多层单元部(TB)92之间设有臂交接机构90，上游侧多层单元部(TB)88配有第1通路单元50。第1通路单元50从边缘脱膜装置86交接衬底G。
在去路侧通路单元(PASS)50的上方，层叠着预烘干用两个加热部件(DHP)521、522及一个冷却部件(COL)621。另外，在通路单元(PASS)50的下方，设有三层缓冲室(BUF)671、672、673。
另外，在回路侧多层单元部(TB)92，设有向显像处理部32交接衬底G的通路单元(PASS)60。在该通路单元(PASS)60的上方也层叠着预烘干用的两台加热部件(DHP)523、524及一台冷却部件(COL)622。在通路单元(PASS)60的下方同样设有三层缓冲室(BUF)674、675、676。
臂交接机构90在部件计算机(B/C)205的控制下，可高速升降并旋转运动，从两相邻的多层单元部(TB)88、92中选择任意一个单元进行存取，可进行衬底G的搬入或搬出，并借助两条通路(PASS)单元50、60，可以一块为单位，与涂敷处理部28及显像处理部32交接衬底G。另外，臂交接机构90还可以一块为单位与辅助搬送空间38内的梭40及后述的接口站(I/F)18交接衬底G。
在回路运输作业线B上，显像处理部32包含有在水平姿势下搬送衬底G的同时，进行一系列显像处理工序的即所谓的平移式显像组件(DEL)94。在该显像处理部32内，可一排排列最多8块尺寸为1000-1200mm的LCD衬底G。
在显像处理部32的下游侧挟持脱色处理部34地配置第3热处理部36。脱色处理部34配设有为将i射线(波长365mm)照射在衬底G被处理面上进行脱色处理的i射线UV照射部件(I-UV)96。
如图4所示，第3热处理部36实际上与上述第2热处理部30为相同结构，配设在回路运输作业线B的i线UV照射部件(i-UV)96与箱区20之间。即第3热处理部36在上游侧设有一个多层单元部(TB)98，在下游侧设有另一个多层单元部(TB)102。在第3热处理部36，在上游侧的多层单元部(TB)98与下游侧的多层单元部(TB)102之间设有臂交接机构100，上游侧的多层单元部(TB)98设有第1通路单元50。第1通路单元50从i线UV照射部件(i-UV)96交接衬底G。
在上游侧的通路单元(PASS)50的上方，层叠着两个后烘干用的加热部件(DHP)521、522及一个冷却部件(COL)621。另外，在通路单元(PASS)50的下方设有三层缓冲室(BUF)671、672、673。
另外，在回路运输作业线B侧的多层单元部(TB)102，设有将衬底G交接给箱区(C/S)20的通路单元(PASS)60。在该通路单元(PASS)60的上方也层叠着两个用于烘干的加热部件(DHP)523、524及一个冷却部件(COL)622。并在通路单元(PASS)60的下方也设置有三层缓冲室(BUF)674、675、676。
第3热处理部36实际上与上述第1热处理部26及第2热处理部30为相同结构，沿运输作业线B设有立式臂交接机构100和在其前后两侧设有一对多层单元部(TB)98、102。
臂交接机构100在部件控制器205的控制下，可高速升降并旋转，而且可在两相邻多层单元部(TB)98、102中任意一个单元进行存取，并借助两个多层单元部(TB)98、102的通路单元(PASS)及通路·冷却部件(PASS·COL)，以一块为单位分别与i线UV照射部件(i-UV)96及箱区(C/S)14交接衬底G。另外，臂交接机构100可以以一块为单位与辅助搬送空间38内的梭40交接衬底G。
接口站(I/F)18在与曝光装置12之间设有用于交接衬底G的搬送装置104。在搬送装置104的周围，配置有缓冲站(BUFS)106、延长冷却站(EXT.COL)108及外围部件110。在缓冲站(BUFS)106内设有固定式缓冲箱(未图示)。延长冷却站(EXT.COL)108是一个带有冷却功能的交接衬底用的站，在与处理区(P/S)16交接衬底时使用。外围部件110最好是例如将字幕摄影机(TITLER)与外围曝光装置(EE)上下层叠的结构。搬送装置104设有一个辅助臂机构104a，与曝光装置12和各缓冲站(BUFS)106、(EXT.COL)108、(TITLER/EE)(110)进行衬底G交接。
如图5所示，主控制器(M/C)200与多个部件控制器(B/C)201-207并联，给(B/C)201-207各个发送指令，总括控制整套系统。各部件控制器(B/C)201-207分别担当系统内的机械和部件，分别控制担当范围的机器和部件的动作。
从第1到第5的(B/C)201-205分担处理区(P/S)24各部的控制。如，第1B/C201负责控制激元UV照射部件(e-UV)41、洗涤清洗部件42、第1热处理部26多层单元部(TB)44、48。第2B/C202负责涂敷部件(CT)82、减压烘干部件(VD)84、边缘脱膜部件(ER)86的控制。第3B/C203负责显像部件(DEV)94、第2热处理部多级单元区88、92(TB)的控制。第4B/C204负责显像部件(DEV)94、i线UV照射部件(i-UV)96、第3热处理部多级单元区98、102(TB)的控制。第5B/C205负责第1-第3臂交接机构46、90、100及梭40的控制。
第6的B/C206负责箱区(C/S)14各部的控制，例如担当辅助臂机构22及空调用FFU(未图示)的控制。
第7的B/C207负责接口站(I/F)18各部的控制，例如负责辅助臂机构104、缓冲站106、延长冷却站(EXT.COL)108、字幕摄影机(TITLER)/外围曝光装置(EE)110的控制。
图6为表示衬底处理系统正常时处理顺序的流程图。首先，在箱区(C/S)14，辅助臂机构22从箱载物架20上指定的箱C中取出一块衬底G，并送入处理区(P/S)16的清洗处理部24的激元UV照射部件(e-UV)41(工序81)。
在激元UV照射部件(e-UV)41内，通过紫外线照射，对衬底G实施干法清洗(工序S2)。在紫外线清洗中主要除去衬底表面的有机物。紫外线清洗结束后，由箱区(C/S)14的辅助臂机构22将衬底G移送入清洗处理部24的洗涤清洗部件(SCR)42内。
在洗涤清洗部件(SCR)42内，如上所述，采用滚轮搬送或皮带搬送，将衬底G在水平姿势下沿运输作业线A方向平移搬送的同时，通过对衬底G表面实施冲洗及流洗，除去衬底表面上的颗粒状污物(工序S3)。清洗后再将衬底G平移搬送，同时进行漂洗处理，最后用气刀A等对衬底G进行烘干。
在洗涤清洗部件(SCR)42内经过清洗后的衬底G，搬入位于第1热处理部26上游侧多层单元部(TB)44内的通路单元(PASS)50。之后，衬底G借助下游侧多层单元部(TB)48的通路60，搬送到辊道辊上或搬入缓冲室671-676中任何一个室内，直到滞留解除时间待机。滞留解除时间后，臂交接机构46将衬底G从缓冲室内取出，搬送至通路单元(PASS)60，置于下游侧的辊道辊上。
对于衬底G采用哪条线路运送，由M/C200判断，M/C200掌握系统内随时变化的全部衬底的现在位置，并根据所掌握衬底的现在位置随时控制B/C201-207各个。M/C200首先根据控制柜记录表求取预测计时时间，然后再判断运输作业线A辊道辊上的后续衬底G是否会与前面衬底G发生碰撞。
判定结果为YES(是)时，M/C200将信号送给B/C205，再由B/C205将信号送给臂交接机构46，由臂交接机构46将衬底G搬入例如第3缓冲室673(工序S4)。
另外，判定结果为No(否)时，M/C200将信号送给B/C205，而B/C205将信号送给臂交接机构46，臂交接机构46将衬底G搬入第2通路单元60(工序S5)。当判定结果为NO(否)时，由工序S3越过工序S4直接进入工序S5。
下面，就涉及本实施形式的衬底处理程序的几个软件用语如下述那样各自进行定义。
1)「单元板处理时间(unit panel processing time)」是指一块板(衬底)进入某部件后开始，到处理完毕从该部件出来的时间。
2)「单元间歇时间(unit tact time)」是指在搬送臂夹具机构连续向各部件搬送板(衬底)的状态下，从上一块板运出单元，到下一块板运出同一单元部件的时间。通常在多块板进入单部件时，由一次处理的板块数除以「单元板处理时间」，求出「单元间歇时间」。
(3)「流程间歇时间」，是指某块板在按指定流程通过的部件中，完成指定的处理后，与最迟衬底配合的最大间隔间歇时间。
(4)所谓「批量控制任务」，是从指装置内的一组板从一次通过的全部组件中，与处理时间最长的间歇配合地进行控制，将衬底向平移单元及保护膜涂敷部件送出。
处理部件的各处理时间，在记录板流程时，由B/C转送，计算出工序处理所需总处理时间和间歇，接受应答。
(5)所谓「板记录表」，是指记录处于衬底处理系统内的全部处理单元的单元板处理时间的基本数据库。
M/C使用板记录图表，预测后续衬底会与前面衬底碰撞的计时时间，并通过B/C向臂交接机构发出指令信号。臂交接机构接到指令信号时，到预测定时时间前，与该期间相配合地将衬底G从运输作业线上取出。
另外，板处理经过时间在板运出部件时自动解除。此后，板处理经过时间由批量控制任务按秒增加。另外，M/C则根据批量控制任务的值，判断在运输作业线上板的迟滞。
(6)所谓「板流程表」，是指记录工序处理时间和间歇时间的基本数据库。这里所谓「工序处理时间」指板流程展开时，M/C向B/C查询并设定单元板处理时间的时间。M/C根据该工序处理时间的值，在批量间歇时间条件下运行时求取处理单元内残留的衬底块数。
(7)所谓「批量管理数据表」，是指记录批量间歇时间的基本数据库。这里所谓「批量间歇时间」，是指将第一块衬底从箱内取出时，记录在衬底流程图表中的间歇时间的最大值。
在第1热处理部26，衬底G按指定程序，由臂交接机构46在热处理系统各部件中传送。例如，衬底G先从通路单元(PASS)50向加热部件(DHP)521、522中的一处转移，并在此处接受脱水处理(工序S5)。
然后，将衬底向冷却部件(COL)621、622中的一处转移，在此处冷却到恒定的衬底温度(工序56)。接着将衬底G向粘附部件(AD)561、562中的一处转移，在此接受疏水处理(工序S7)。疏水处理完成后，衬底G在冷却部件(COL)621、622中的一处冷却到恒定衬底温度(工序S8)。最后，衬底G被送入属于下游侧多层单元部(TB)48的通路单元(PASS)60内。
这样，在第1热处理部26内，衬底G通过臂交接机构46，可任意在上游侧多层单元部(TB)44与下游层多层单元部(TB)48之间往来。另外，在第2及第3热处理部30、36，也可进行同样的衬底搬送操作。
在第1热处理部26，接受上述一连串热的或热系的处理后的衬底G，从下游侧多层单元部(TB)48内的通路单元(PASS)60向下游侧相邻的涂敷处理部28的保护膜涂敷部件82转移。
衬底G在保护膜涂敷部件(CT)82中，采用自旋涂敷法将保护剂涂敷于衬底表面(被处理面)，然后在下游侧相邻的减压干燥部件(VD)84中接受减压干燥处理，接着在下游的侧相邻边缘脱膜部件(ER)86中清除衬底周边部多余的保护剂(工序S9)。
接受上述保护膜涂敷处理后的衬底G，由减压干燥部件(VD)交接到属于相邻的第2热处理部30上游侧多层单元部(TB)88的通路单元(PASS)。
在第2热处理部30内，衬底G按指定程序，由臂交接机构90在热处理部件中转移。例如，衬底G先从该通路单元(PASS)转移到一个加热部件(PREBAKE预焙)，并在此处接受保护膜涂敷后的低温干燥(工序S10)。
再将衬底G移送到一个冷却部件(COL)中，在此冷却到恒定衬底温度(工序S11)。然后衬底G经由下游侧多层单元部(TB)92侧的通路单元(PASS)，或直接被交接到接口站(I/F)18侧的延长冷却站(EXT·COL)108。
在接口站(I/F)18，衬底G由延长冷却站(EXT·COL)108搬入外围装置110的边部曝光装置(EE)，在此，为清除显像时附着在衬底G边部的保护膜，经曝光后，送入相邻的曝光装置12(工序S12)。
在曝光装置12内，使衬底G上的保护膜按指定电路图案曝光。另外，图案曝光结束后的衬底G，由曝光装置12返回到接口站(I/F)18(工序S11)时，首先搬入外围装置110字幕摄影机(TITCRER)，在此记住衬底上的指定部位所规定的信息(工序S12)。然后衬底G返回延长冷却站(EXT·COL)108。在接口站(I/F)18中衬底G的搬送及与曝光装置的衬底G送取均由搬送装置104完成。
在处理区(P/S)16的第2热处理部30中，臂交接机构90从延长冷却级(EXT·COL)108接收曝光后的衬底G，并借助运输作业线B侧的多层单元部(TB)92内的通路单元(PASS)，交接给显像处理部32或搬入缓冲室671-676中的任何一个。
M/C200根据衬底记录表，求出预测定时时间，判定运输作业线A辊道辊上的后续衬底G是否会与前面衬底发生碰撞。当判结果为“是”(YES)时，M/C200将信号送给B/C205，然后，B/C205将信号传送给臂交接机构90，由臂交接机构90将衬底G搬入至例如第2缓冲室672内(工序S14)。
当判定结果为“否”(No)时，M/C200将信号送给B/C205，然后，B/C205将信号传输给臂交接机构90，由臂交接机构90将衬底G搬入至第2通路单元60内。当判定结果为“否”(No)时，将越过工序S14，由工序S13直接进入工序S15。
在显像处理部32，将从多层单元部(TB)92内的通路单元(PASS)接收的衬底G搬入显像处理部件(DEU)94。在显像处理部件(DEU)94内，衬底G以平移方式被搬送至运输作业线B的下游，并在搬送过程中，进行显像漂洗、干燥的一连串显像处理工序(工序S15)。
经显像处理部32显像处理后的衬底G搬入至下游侧相邻的脱色处理部34，在此采用i线照射接受脱色处理(工序S16)。脱色处理后的衬底G交接给第3热处理部36上游侧多层单元部(TB)98内的通路单元(PASS)。
在第3热处理部(TB)98，衬底G先从该通路单元(PASS)向一个加热部件(POBAKE应为PROBAKE，译者注)转移，在此，接受后烘干处理(工序S17)。
M/C200根据衬底记录表，求出预测定时时间，判定运输作业线B辊道辊上的后续衬底G是否会与前面衬底发生碰撞。当判结果为“是”(YES)时，M/C200将信号送给B/C205，然后，B/C205将信号传输给臂交接机构100，由臂交接机构100将衬底G搬入例如第5缓冲室675内(工序S18)。
当判定结果为“否”(No)时，M/C200将信号送给B/C205，然后，B/C205将信号传输给臂交接机构100，由臂交接机构100将衬底G搬入第2通路单元60内。当判定结果为“否”(No)时，将越过工序S18，由工序S17直接进入工序S19。
然后，衬底转移至下游侧多层单元部(TB)102内的通路冷却部件(PASS、COL)，在此冷却到恒定的衬底温度(工序S19)。在第3热处理部36，衬底G的搬送由臂交接机构100进行。
在箱区(C/S)14侧，辅助臂机构22，从第3热处理部36的通路冷却部件(PASS.COL)接收完成涂敷显像处理全部工序的衬底G并将接收的衬底G装入任意一个箱C中(工序S1)。
如上述那样，在涂敷显像处理系统中，各部(特别是处理系统内的各部件)只限于正常运行，从箱区(C/S)14交给接口站(I/F)18侧的衬底G，沿运输作业线A、B，在系统内各部中移送或转送的同时，依次接受所要的各项处理(工序S2-S19)，并在一定时间内返回到箱区(C/S)14。
但是，无论在系统内任何一处，特别是在处理部中，发生故障或其他问题时，从工艺流程的上游侧则不能将衬底G传送或搬入已发生故障的处理部中。可是，在下游侧对运输作业线上的衬底G，可以继续完成后续的所有处理作业。
为此，在系统内任何一处，工艺流程停止或迟滞时，在本实施形式中在比故障发生场所还上游侧配备的缓冲室(BUF)可用于衬底G的临时存放或保管。
例如，以涂敷处理部28内发生故障不能再将衬底装入该涂敷处理部28为例。此时，在第1热处理部26配备的缓冲室(BUF)671-676可用于衬底G的留置。
即，当涂敷处理部28内发生故障时，就要停止衬底G从箱区(C/S)14向清洗处理部24、特别是向洗涤清洗部件(SCR)42的新搬入。此时，在洗涤清洗部件(SCR)42，在水平搬运送线上，将数块例如5块衬底G，按一定间隔进行一系列搬送，并进行平移式衬底G清洗处理，若平移搬送停止，就会使衬底G成为清洗不良品。
在该实施形式中，为不出现上述清洗不良品，在洗涤清洗部件(SCR)42完成平移搬送中的衬底G的清洗处理。因此，第1热处理部26，可从洗涤清洗部件(SCR)42以与正常时一样的循环至定时搬入清洗后的各衬底G。
在第1热处理段26中，各衬底G以尽可能地与通常相同的程序接受经热处理后，再存储在缓冲室(BUF)671-676的任何一个缓冲室内。
更详细地讲，从洗涤清洗部件(SCR)42搬入到上游侧的通路单元(PASS)50的各衬底G，在加热部件(DHP)521或522接受脱水处理后(工序S5)，由冷却部件(COL)621或622冷却到恒定衬底温度(工序S6)，然后在粘附部件(AD)561或562接受疏水处理(工序S7)。至此所有热处理工序S6→S7→S8的流程与正常流程相同。
然而，衬底G疏水处理后，通常情况下，要在冷却部件(COL)621或622接受衬底温度恒温化热处理(工序S8)，然后应送往下游侧通路单元(PASS)60，但在特殊紧急情况下，可取消向冷却部件(COL)621、622及通路单元(PASS)60的输送，而输送到缓冲室(BUF)671-676的任何一个缓冲室中。
在此，省略衬底温度恒温化热处理(工序S8)的理由在于，该热处理是以在其后的涂敷处理部28实施保护膜涂敷处理为前提的前处理，和调整臂交接机构46的装卸效率，以及各部间间歇。
在这种涂敷显像处理系统中，一般情况下，设置多个(N台)具有同等功能的热处理部件，在N个热处理部件中，通过错开一定时间并行进行同一周期时间的热处理，可将整体热处理部的全部间歇压缩成1/N，并与前部工序及后工序的处理间歇相一致。例如，在该实施形式下，洗涤清洗部件42的清洗处理间歇仅为60秒，第1热处理部26的各个热处理部件(AD)、(DHP)、(COL)的周期时间在100秒前后时，则如图2所示，通过设置各自两台各热处理部件(AD)、(DHP)、(COL)并以50秒左右的时间差并列运行，可以将整个热处理以及各部的间歇与清洗处理间歇协调起来。
在这种多个部件方式的热处理段26中，臂交接机构46按繁杂的程序记于动作，几乎是不间断地以一定周期巡回在各个热处理部件之间。如果遇到紧急情况发生，在通常的巡回作业中，没有使衬底G传送到缓冲室(BUF)内的动作挤入的富裕时间是普通的。在该实施形式中，如前所述，通过上述那样取消属于最终阶段热处理工序的衬底温度恒定化热处理(工序S8)，不会给搬送效率及间歇上带来影响，而且还可以实现向缓冲室(BUF)内存放衬底的动作。
如上所述，当故障发生时，洗涤清洗部件(SCR)42内所有正在接受清洗处理的衬底G(假设5块)不会有任何延迟，可正常进行平移清洗处理，而且在下一阶段的第1热处理部26，实际上与正常情况一样，在接受一系列热处理后，以一块为单位可存入缓冲室(BUF)671-676。
在本实施形式中，将缓冲室(BUF)671-676多层设置在通路单元(PASS)50、60下面，与多层设置在通路单元(PASS)50、60上的热处理部件(AD)561、562、(DHP)521、522、(COL)621、622基本上完全隔离。因此，即使在不具备温度调节功能的缓冲室(BUF)671-676中存放有衬底G，也不用担心这些衬底G受到来自热处理系统各部件的高温影响。
另外，在本实施形式中，非常时，特别是在如本例那样停止向工艺流程下游侧传送衬底时，如上所述，由于取消了向最终阶段热处理工序的衬底恒定化热处理(工序S8)和向通路单元(PASS)60的传送，所以即使增加将衬底G存储在缓冲室(BUF)671-676内的搬送工序，也不加重臂交接机构46的负担。如上所述，臂交接机构46宁可正常时按照繁杂的程序，正常忙碌巡回作业在各台热处理部件之间。
在本实施形式中，所有缓冲室(BUF)671-676均多层层叠4设置在通路单元(PASS)50、60的下方，全部热处理系统部件(AD)561、562、(DHP)521、522、(COL)621、622均多层层叠设置在通路单元(PASS)50、60的上方。为此，在不需在缓冲室(BUF)671-676存取的正常作业时，臂交接机构46可在最小移动范围内，巡回于集约配置在通路单元(PASS)50、60上的热处理系统部件(AD)561、562、(DHP)521、522、(COL)621、622之间，且高效完成各项搬送作业程序。
另外，本实施形式中，与上游侧相连的通路单元(PASS)50和与下游侧相连的通路单元(PASS)60，挟持臂交接机构46地相互独立，上游侧通路单元(PASS)50以及搬送通路与下游侧通路单元(PASS)60以及搬送通路即可设置在同一高度面上，也可按不同高度设置，设计上有很大灵活性。
然而，在第1热处理部26内，有些部位有时也会发生故障或其它问题。例如，以在粘附部件(AD)561、562上出现热板故障而导致不能使用的场合为例。
此时，通过切换到其它粘附部件(AD)562的单独或一个部件运行，这样虽然会延长(延迟)间歇时间，但系统可连续运行。可是，在第1热处理段26切换间歇之后，在发生故障时，以通常间歇搬入从上游侧的洗涤清洗部件(SCR)42清洗后的衬底G，直至全部平移搬送中的衬底G。即使在这种情况下，在第1热处理部26中，通过将从洗涤清洗部件(SCR)42接收过来的衬底G于热处理之前或间隔临时存置于缓冲室(BUF)671-676内，进行进行间歇的补偿或调整。
在第2及第3热处理部30、36也具有与第1热处理部26相同的功能及作用。在这些热处理部26、30、36之间，即可联合又可独立存放上述衬底。缓冲室(BUF)不限于上述系统发生故障时，根据需要，可活用于在各种情况下。
在本实施形式中，缓冲室(BUF)的正面可采用开放式框体构成。还可以装开关门或挡板。另外，可以在室内形成惰性气体，如氮气的气氛。那时，例如从缓冲室框体的后背部充入氮气，还可通过多孔板，使氮气在室内均匀流动并形成气氛。另外，在上述实施形式中，一个缓冲室(BUF)只能存放一块衬底G，但也可以形成能存放数块衬底的缓冲室结构。
本发明的处理系统非常适用于上述涂敷显像处理系统。但在系统结构及系统要素中可以进行种种变形，例如，也可适用于包括制膜装置及蚀刻装置串联型系统。本发明中的被处理衬底并不局限于LCD衬底，另外包括滤色片及半导体晶片等各种被处理衬底。
如上所述，采用本发明的处理系统，即使在系统内一部工艺流程迟滞，也能将上游侧的处理部或被处理衬底所受的影响抑制在最小范围内，并提高处理效率及产品质量。

Claims (11)

1 一种衬底处理系统，沿着从箱区到外部曝光装置之间往复的运输作业线，依次搬送处理多块衬底，其特征是该系统包括：
具有沿上述运输作业线设置在上游侧的第1热处理部及设置在下游侧的第2热处理部的多条处理组件组；及
由上述第1处理部接收沿前述运输作业线搬送的衬底的第1通路单元；及
设置在比上述第1通路单元还下游侧的，将经过上述第1通路单元的衬底传送给上述第2热处理部的第2通路单元；及
设在上述第1或第2通路单元中至少一个通路单元上方的热处理部；及
设在上述第1或第2通路单元至少一个通路单元的下方，为回避在上述运输作业线上的衬底之间碰撞，可临时逗留衬底的至少一个缓冲室；及
在上述第1及第2通路单元与上述缓冲室之间搬送衬底的臂交接机构。
2 如权利要求1所述衬底处理系统，其特征是具有控制部件，当衬底不能搬入上述热处理部时或衬底不能搬入上述第2处理部时，控制上述臂交换机构，使衬底从上述第1通路搬出，并将衬底搬入上述缓冲室。
3 如权利要求2所述衬底处理系统，其特征是，上述控制部件在预先结束应由不可搬入的上述热处理部或上述第2处理部进行处理的一个前面或二个前面的工序处理后，将衬底送入上述缓冲室。
4 如权利要求1所述衬底处理系统，其特征是，上述臂交换机构设有：可沿垂直方向升降的升降搬送体；在上述升降搬送体上，在垂直轴的周围能旋转的旋转搬送体；在上述旋转搬送体上，搬送上述衬底的同时，能够在水平面内沿前后方向伸缩的搬送臂。
5 如权利要求1所述衬底处理系统，其特征是，分别在上述第1及第2通路单元的下方，上下多层层叠多个上述缓冲室，所述各室各个存放一块衬底。
6 如权利要求1所述衬底处理系统，其特征是，具有向上述缓冲室内形成惰性气体气氛的部件。
7 如权利要求1所述衬底处理系统，其特征是，上述第1处理部具有成为上述运输作业线一部分并将衬底实际上在水平姿势下沿平行方向搬送的搬送路，和对上述搬送通路上搬送的衬底实施规定处理的处理部件。
8 如权利要求1所述衬底处理系统，其特征是，上述热处理部，为对衬底实施上述第1或第2处理部的处理所附带的热处理，具有上下多层层叠的多台热处理部件。
9 如权利要求8所述衬底处理系统，其特征是，上述热处理部件包括1个或2个以上从加热部件、冷却部件及粘附部件中选择的部件。
10 如权利要求1所述衬底处理系统，其特征是，该系统包括：负责控制上述多个处理部件及所述臂交接机构的多台部件控制器；及
与上述部件控制器的各个并联，为在所述运输作业线上使后续衬底与前面衬底不碰撞，集中控制上述多台部件控制器的主控制器。
11 如权利要求10所述衬底处理系统，其特征是，上述主控制器掌握系统内时刻变化中的所有衬底现在位置，并根据所掌握的衬底现在位置，分别随时控制上述多台部件控制器。
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