JP2006128208A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組立て作業性および輸送性の向上を図ることのできる基板処理装置を提供すること。
【解決手段】基板処理装置を組立てる場合は、まず、フレーム１０に、搬送路４およびカセット載置台６〜９を取り付け、フレーム１０内で各種調整を行う。また、フレーム２８に、基板処理室１２〜１５、流体ボックス２０〜２３、昇降機構ボックス４２および主搬送ロボット１１を取り付け、フレーム２８内で各種調整を行う。また、フレーム２９に基板処理室１６〜１９および流体ボックス２４〜２７を取り付け、フレーム２９内で各種調整を行う。そして、フレーム１０、２８および２９を連結して、基板処理装置１全体の調整を行い、基板処理装置１を完成させる。また、基板処理装置１を輸送する場合は、各フレームに分割してフレームごとに輸送する。
【選択図】図３

Description

この発明は、基板に対して所定の処理を行うための基板処理室を備えた基板処理装置に関する。処理対象の基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板などが含まれる。

従来から、半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、基板（半導体ウエハやガラス基板）に対して、レジスト塗布処理および洗浄処理などの各種の処理を施す基板処理装置が用いられている。
このような基板処理装置には、たとえば、複数の処理室を有する基板処理ユニットと、基板処理ユニットに結合されたインデクサユニットとが備えられている（たとえば、特許文献１参照）。

基板処理ユニットには、平面視において、放射状に配置された複数の処理室と、複数の処理室の中央に配置され、各処理室に対して基板を搬入／搬出することができる主搬送ロボットとが備えられている。インデクサユニットには、複数の基板を収容するカセットが置かれるカセット載置台と、カセット載置台に載置されたカセットに対して基板を搬入／搬出することができ、かつ、主搬送ロボットとの間で基板の受け渡しを行うことができるインデクサロボットとが備えられている。

そして、インデクサロボットおよび主搬送ロボットを種々に動作させることで、カセット載置台と処理室との間で基板を搬送することができ、たとえば、カセットに収容された未処理の基板を処理室に搬送して所定の処理を施したり、処理室にて処理が施された処理済の基板をカセットに収容したりすることができる。
特開２００２−３１３８８６号公報

このような基板処理装置は、インデクサユニットと基板処理ユニットとの間を境界として２つのフレームに分割することができる。これにより、たとえば、基板処理ユニットの組立て時には、インデクサユニットと基板処理ユニットとに分けて組立ておよび調整作業を行い、その後、インデクサユニットと基板処理ユニットとを合体して全体調整を行う。また、基板処理装置の輸送時に梱包サイズに制限がある場合などには、インデクサユニットと基板処理ユニットとを分割して輸送することができる。

しかしながら、このように基板処理装置を分割すると、基板処理ユニットの組立て時において、処理室の調整などを行う場合には、主搬送ロボット側から作業を行わなくてはならず、主搬送ロボットの配置によっては作業性を低下させるといった問題がある。また、処理室を２段以上の複数段構造にした場合には、作業を行うための脚立等の足場を確保する必要があり、主搬送ロボットの配置によってはさらに作業性を低下させるといった問題もある。

また、処理室を２段以上の複数段構造にした場合には、基板処理ユニットの重量および梱包サイズの増大により、基板処理ユニットの輸送が困難になるといった問題もある。
そこで、本発明は、組立て作業性および輸送性の向上を図ることができる基板処理装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１記載の発明は、鉛直方向に延びる軸線を中心として旋回可能に設けられ、基板を搬送するための基板搬送装置（１１）と、この基板搬送装置の周囲に配置され、上記基板搬送装置によって搬入される基板に対して所定の処理を行うための複数の基板処理室（１２〜１９）と、上記基板搬送装置および複数の基板処理室を支持するフレーム（２８，２９）とを含み、上記フレームは、上記基板搬送装置の旋回領域を通る線を境界として、少なくとも２つのフレーム分割体に分割可能に構成されていることを特徴とする基板処理装置（１）である。

なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素などを表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、フレームを少なくとも２つのフレーム分割体に分割することができる。よって、基板処理装置を輸送する際には、フレーム分割体ごとに輸送することができるので、基板処理装置の輸送性を向上することができる。また、基板処理装置の輸送の際に梱包サイズに制限があっても、フレームをフレーム分割体に分割して、フレーム分割体ごとに梱包サイズに収めて輸送することができる。

また、フレームは、基板搬送装置の旋回領域を通る線を境界として少なくとも２つのフレーム分割体に分割されるので、基板処理装置の組立て時において、フレーム分割体に対する基板処理室の組付けや調整などの作業をフレーム分割体ごとに行うことができる。そして、各フレーム分割体での作業時には、基板搬送装置が配置される側に十分なスペースを確保することができる。よって、基板処理装置の組立て作業性を向上することができる。

また、請求項２記載の発明のように、上記フレーム（２８，２９）は、上記基板搬送装置の旋回中心を通る線を境界として、少なくとも２つのフレーム分割体に分割可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置（１）であってもよい。
請求項３記載の発明は、いずれか１つの上記フレーム分割体から延び、上記基板搬送装置（１１）を支持するための支持アーム（４１）をさらに含むことを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置（１）である。

この構成によれば、基板搬送装置は、いずれか１つのフレーム分割体から延びる支持アームに支持されている。そのため、支持アームを支持していないフレーム分割体においては、基板搬送装置が配置される側により広いスペースを確保することができ、そのフレーム分割体に対して行う基板処理室の組付けや調整などの作業性を一層向上することができる。

請求項４記載の発明は、複数の上記基板処理室（１２〜１９）は、少なくとも上下２段に積み重ねた状態で上記フレーム（２８，２９）に支持され、上記支持アーム（４１）は、上記基板搬送装置が上段の上記基板処理室に対向する位置と、上記基板搬送装置が下段の上記基板処理室に対向する位置とに昇降可能に設けられていることを特徴とする請求項３記載の基板処理装置（１）である。

この構成によれば、作業員が下段の基板処理室に対して組立てや調整などの作業を行う際には、基板搬送装置を上段の基板処理室に対向する位置に上昇させ、作業員が上段の基板処理室に対して組立てや調整などの作業を行う際には、基板搬送装置を下段の基板処理室に対向する位置に下降させることができる。よって、基板搬送装置が作業の邪魔になるのを防ぐことができる。そのため、支持アームを支持するフレーム分割体において、基板処理室の組付けや調整などの作業性をより一層向上することができる。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態にかかる基板処理装置の構成を説明するための図解的な平面図であり、図２は、図１の矢印Ａ方向からみた側面図である。
基板処理装置１は、平面視において、略長方形状とされており、インデクサユニット２と、インデクサユニット２に連結された基板処理ユニット３とが備えられている。

インデクサユニット２には、基板処理装置１の幅方向に延びる搬送路４と、搬送路４上に設けられ、かつ、搬送路４上を移動可能なインデクサロボット５と、搬送路４を挟んで基板処理ユニット３の反対側において、搬送路４に沿って所定間隔ごとに配置されたカセット載置台６〜９とが備えられている。
インデクサロボット５は、水平方向に進退可能な２本のアームを有しており、鉛直方向に延びる軸線を中心として旋回可能である。

カセット載置台６〜９にはカセットＣが載置される。カセットＣは、いずれもその内部に複数の基板（図示せず）を収容するためのものであり、未処理の基板または処理済みの基板が収容され、その基板は、インデクサロボット５により搬出／搬入される。
なお、この実施形態では、カセットＣとして、基板を密閉した状態で収容するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を用いているが、これに限定されるものではなく、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Inter Face）ポッド、ＯＣ（Open Cassette）等を用いてもよい。

また、インデクサユニット２は、その骨組みがフレーム１０により構成されており、搬送路４およびカセット載置台６〜９は、フレーム１０に取り付けられている。
基板処理ユニット３には、基板処理ユニット３の中央に配置された基板搬送装置としての主搬送ロボット１１と、主搬送ロボット１１の周囲を取り囲むように配置され、主搬送ロボット１１により基板の搬出／搬入が行われる基板処理室１２〜１９と、基板処理室１２〜１９近傍に配置された流体ボックス２０〜２７、排気ダクト３０とが備えられている。そして、これらは、基板処理ユニット３の骨組みを構成する２つのフレーム２８およびフレーム２９に取り付けられている。

主搬送ロボット１１には、主搬送ロボット１１の基盤となる旋回台１１３と、旋回台１１３上に設けられた基板保持ハンド１１４，１１５とが備えられている。また、旋回台１１３は、基板処理ユニット３の支持アーム４１に支持されている。具体的には、フレーム２８の主搬送ロボット１１側であって、かつ、主搬送ロボット１１を挟んでインデクサユニット２の反対側には、昇降機構ボックス４２が排気ダクト３０を避けるようにして取り付けられている。昇降機構ボックス４２内には、鉛直方向に延びるレール４３と、そのレール４３に沿って移動する移動台４４とが内蔵されている。移動台４４はモータ（図示せず）によって駆動されるベルト（図示せず）に連結されており、これによって移動台４４は昇降可能に構成されている。支持アーム４１は、その移動台４４に取り付けられている。よって、移動台４４がレール４３に沿って昇降移動することによって、支持アーム４１に支持されている主搬送ロボット１１が昇降移動できる。

旋回台１１３は、支持アーム４１の先端部において、鉛直方向に延びる軸線を中心として旋回可能とされている。この旋回台１１３には、基板処理ユニット３内に設けられた旋回駆動機構３２が接続されている。
基板保持ハンド１１４および１１５は、旋回台１１３に対して進退可能とされており、基板処理ユニット３内に設けられた進退駆動機構３３が接続されている。

基板処理室１２〜１９は、図１では、便宜上、水平方向に並置されているかのように表されているが、実際には、これらは、２段構造を形成するように配置されている。
すなわち、基板処理室１２および１３は、基板処理ユニット３の一角近傍であって、搬送路４と反対側の一角近傍に配置されており、主搬送ロボット１１に近接している。そして、基板処理室１２を下段部、基板処理室１３を上段部として積層配置されている。

また、基板処理室１４および１５は、基板処理ユニット３の一角近傍であって、基板処理ユニット３の長さ方向において、基板処理室１２および１３と対向する一角近傍に配置されており、主搬送ロボット１１に近接している。そして、基板処理室１４を下段部、基板処理室１５を上段部として積層配置されている。
また、基板処理室１６および１７は、基板処理ユニット３の一角近傍であって、基板処理ユニット３の幅方向において、基板処理室１４および１５と対向する一角近傍に配置されており、主搬送ロボット１１に近接している。そして、基板処理室１６を下段部、基板処理室１７を上段部として積層配置されている。

また、基板処理室１８および１９は、基板処理ユニット３の一角近傍であって、基板処理ユニット３の長さ方向において、基板処理室１６および１７と対向する一角近傍に配置されており、主搬送ロボット１１に近接している。そして、基板処理室１８を下段部、基板処理室１９を上段部として積層配置されている。
各基板処理室１２〜１９は、たとえば、基板の洗浄を行う基板洗浄室であってもよい。より具体的には、基板処理室１２〜１９は、基板を保持して回転するスピンチャックと、このスピンチャックに保持された基板に洗浄のための処理液を供給する処理液ノズルとを有するものであってもよい。処理液ノズルには、薬液（洗浄液、エッチング液など）を供給する薬液ノズルおよび純水（脱イオン水）を供給する純水ノズルが含まれていてもよい。このような基板処理室１２〜１９は、主搬送ロボット１１から受け渡された未処理の基板をスピンチャックに保持して回転させるとともに、その基板の表面に薬液ノズルからの薬液を供給し、そのエッチング作用によって表面の異物を除去する薬液処理を行い、その後に、薬液の供給を停止し、代わって基板表面に純水ノズルから純水を供給して、基板の薬液を純水に置換するリンス処理を行う。その後、純水の供給を停止するとともに、スピンチャックを高速回転させ、遠心力によって基板の表面から水分を排除する乾燥処理が行われる。これにより、一連の処理を終了し、処理済みの基板が、主搬送ロボット１１によって搬出されることになる。

流体ボックス２０〜２７には、それぞれ基板処理室１２〜１９における基板の処理工程に使用する処理液を供給するための供給機構や、使用済みの処理液を回収するための回収機構など（図示せず）が備えられている。また、図１では、流体ボックス２０〜２７は、便宜上、水平方向に並置されているかのように表されているが、実際には、これらは、２段構造を形成するように配置されている。

すなわち、流体ボックス２０および２１は、基板処理ユニット３の一角であって、搬送路４と反対側の一角に配置されており、基板処理室１２および１３に近接している。そして、流体ボックス２０を下段部、流体ボックス２１を上段部として積層配置されている。
また、流体ボックス２２および２３は、基板処理ユニット３の一角であって、基板処理ユニット３の長さ方向において、流体ボックス２０および２１と対向する一角に配置されており、基板処理室１４および１５に近接している。そして、流体ボックス２２を下段部、流体ボックス２３を上段部として積層配置されている。

また、流体ボックス２４および２５は、基板処理ユニット３の一角であって、基板処理ユニット３の幅方向において、流体ボックス２２および２３と対向する一角に配置されており、基板処理室１６および１７に近接している。そして、流体ボックス２４を下段部、流体ボックス２５を上段部として積層配置されている。
また、流体ボックス２６および２７は、基板処理ユニット３の一角であって、基板処理ユニット３の長さ方向において、流体ボックス２４および２５と対向する一角に配置されており、基板処理室１８および１９に近接している。そして、流体ボックス２６を下段部、流体ボックス２７を上段部として積層配置されている。

そして、たとえば、カセット載置台６に載置されたカセットＣに未処理の基板が収容されており、その基板に処理を施す場合には、まず、インデクサロボット５がカセットＣに対向する位置まで搬送路４を移動し、さらに、旋回してカセットＣに正対する。その後、アームを延ばして、基板をカセットＣから搬出する。そして、アームを縮めて搬送路４の中央まで移動し、さらに、旋回して、主搬送ロボット１１に正対する。また、縮めていたアームを主搬送ロボット１１に対して延ばし、所定の基板受け渡し位置まで基板を到達させる。

また、主搬送ロボット１１は、たとえば、進退駆動機構３３の動作により基板保持ハンド１１４を基板受け渡し位置まで延ばし、基板保持ハンド１１４によって、インデクサロボット５から基板を受け取る。そして、基板を受け取った基板保持ハンド１１４は、元の位置まで退避する。
また、旋回駆動機構３２の動作により、旋回台１１３が、たとえば、基板保持ハンド１１４および１１５が基板処理室１２と対向する角度位置まで旋回する。また、昇降機構ボックス４２の動作により、基板保持ハンド１１４および１１５が基板処理室１２に対向する高さに移動する。

基板処理室１２に、処理済みの基板が収容されていれば、進退駆動機構３３の動作により、基板保持ハンド１１５が基板処理室１２に対して進出することで、処理済みの基板が、基板保持ハンド１１５によって基板処理室１２から搬出される。
そして、引き続いて、進退駆動機構３３の動作により、基板保持ハンド１１４が基板処理室１２に対して進出することで、基板が基板処理室１２に搬入されて、所定の処理が行われる。

ところで、基板処理ユニット３の骨組みは、上記したように、２つのフレーム２８およびフレーム２９により構成されている。フレーム２８およびフレーム２９は、基板処理装置１の骨組みを、主搬送ロボット１１の旋回中心を通り、かつ、基板処理装置１の長さ方向に平行な鉛直面で２分割した構成とされている。
また、インデクサユニット２は、その骨組みがフレーム１０により構成されているため、基板処理装置１全体の骨組みは、フレーム１０、２８および２９の３つのフレームにより構成されている。

図３は、基板処理装置１をフレームごとに分割した状態を示す図である。
たとえば、基板処理装置１を組立てる場合は、まず、フレームごとに組立てが行われ、調整が行われる。具体的には、フレーム１０に、搬送路４およびカセット載置台６〜９を取り付け、フレーム１０内で各種調整を行う。また、フレーム２８に、基板処理室１２〜１５、流体ボックス２０〜２３、昇降機構ボックス４２および主搬送ロボット１１を取り付け、フレーム２８内で各種調整を行う。また、フレーム２９に基板処理室１６〜１９および流体ボックス２４〜２７を取り付け、フレーム２９内で各種調整を行う。

そして、フレーム１０、２８および２９を連結して、基板処理装置１全体の調整を行い、基板処理装置１を完成させる（図１参照）。また、たとえば、基板処理装置１を納入先に輸送する場合などは、一度完成させた基板処理装置１を、図３に示すように、各フレームに分割してフレームごとに輸送する。そして、納入先にて分割していたフレームを連結して、基板処理装置１を完成させる。

以上のように、基板処理装置１は、フレーム１０とフレーム２８とフレーム２９とに分割することができる。よって、たとえば、基板処理装置１を輸送する際に、各フレームに分割し、フレームごとに輸送することができるので、基板処理装置１の輸送性を向上することができる。また、基板処理装置１の輸送の際に梱包サイズに制限があっても、基板処理装置１をフレーム１０とフレーム２８とフレーム２９とに分割して、フレームごとに梱包サイズに収めて輸送することができる。

また、フレーム２８とフレーム２９とは、主搬送ロボット１１の旋回中心を通る線を境界として２つに分割されるので、基板処理装置１の組立て時において、フレーム２８，２９に対する基板処理室１２〜１９の組付けや調整などの作業をフレームごとに行うことができる。そして、各フレーム２８，２９での作業時には、主搬送ロボット１１が配置される側に十分なスペースを確保することができる。よって、基板処理装置１の組立て作業性を向上することができる。

また、主搬送ロボット１１は、フレーム２８から延びる支持アーム４１に支持されている。そのため、基板処理ユニット３をフレーム２８とフレーム２９とで分割すると、主搬送ロボット１１はフレーム２８に支持される。よって、主搬送ロボット１１を支持していないフレーム２９においては、主搬送ロボット１１が配置される側により広いスペースを確保することができ、フレーム２９に対して行う基板処理室１６〜１９の組付けや調整などの作業性を一層向上することができる。

また、フレーム２８においては、主搬送ロボット１１は、昇降可能とされているので、作業員が下段の基板処理室１２および１４に対して組立てや調整などの作業を行う際には、主搬送ロボット１１を上段の基板処理室１３および１５に対向する位置に上昇させ、作業員が上段の基板処理室１３および１５に対して組立てや調整などの作業を行う際には、主搬送ロボット１１を下段の基板処理室１２および１４に対向する位置に下降させることができる。よって、主搬送ロボット１１が作業の邪魔になるのを防ぐことができる。そのため、基板処理室１２〜１５の組付けや調整などの作業性をより一層向上することができる。

なお、基板処理装置１のフレームは、以下のように分割されてもよい。
たとえば、図４に示すように、基板処理装置１を、基板処理装置１の幅方向に平行に延びる鉛直面Ｂでインデクサユニット２と基板処理ユニット３とに分割し、さらに、基板処理ユニット３を、主搬送ロボット１１の旋回中心を通り、かつ、基板処理ユニット３の幅方向に平行に延びる鉛直面Ｄで分割してもよい。

また、基板処理室１２〜１９は、同種類の処理を行うものであってもよいし、異種類の処理を行うものを含んでいてもよい。異種類の処理を行う基板処理室が含まれている場合には、たとえば、フレーム２８および２９の一方に洗浄装置を設け、他方に異なるものを設けてもよい。
より、具体的には、フレーム２８および２９の一方に、ＣＭＰ（chemical mechanical polishing）装置またはメッキ装置、あるいはアッシング装置等を設けてもよい。これにより、基板処理装置１をＣＭＰ、またはメッキ、あるいはアッシング等の処理を行い、その後、洗浄処理を行うといった一連の処理を行うことのできるインライン化された装置とすることができる。

この発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。

この発明の一実施形態にかかる基板処理装置の構成を説明するための図解的な平面図である。 図１の矢印Ａ方向からみた側面図である。 基板処理装置をフレームごとに分割した状態を示す図である。 基板処理装置の分割方法の変形例を示す図である。

符号の説明

１ 基板処理装置
１２〜１９ 基板処理室
２０〜２７ 流体ボックス
２８，２９ フレーム
４１ 支持アーム

Claims (4)

1. 鉛直方向に延びる軸線を中心として旋回可能に設けられ、基板を搬送するための基板搬送装置と、
   この基板搬送装置の周囲に配置され、上記基板搬送装置によって搬入される基板に対して所定の処理を行うための複数の基板処理室と、
   上記基板搬送装置および複数の基板処理室を支持するフレームとを含み、
   上記フレームは、上記基板搬送装置の旋回領域を通る線を境界として、少なくとも２つのフレーム分割体に分割可能に構成されていることを特徴とする基板処理装置。
2. 上記フレームは、上記基板搬送装置の旋回中心を通る線を境界として、少なくとも２つのフレーム分割体に分割可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
3. いずれか１つの上記フレーム分割体から延び、上記基板搬送装置を支持するための支持アームをさらに含むことを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
4. 複数の上記基板処理室は、少なくとも上下２段に積み重ねた状態で上記フレームに支持され、
   上記支持アームは、上記基板搬送装置が上段の上記基板処理室に対向する位置と、上記基板搬送装置が下段の上記基板処理室に対向する位置とに昇降可能に設けられていることを特徴とする請求項３記載の基板処理装置。
   
   

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