JP2012164716A - 基板処理装置、基板処理方法、ならびに、プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数のアーム103a、103bにより、同一水平線上で且つ水平位置と高さとが互いに異なる位置で把持した基板を処理室200に搬送する。処理室200に搬送された基板は、複数のアーム103a、103bの基板把持位置に対応する高さを有し、水平方向に並列に配置された複数の基板載置台206a、206bに載置される。また、排気処理は、第1室207の排気を第2室208の排気が開始する前に開始する。
【選択図】図2
Description
従って、この点を改良するために、複数枚の基板を同時に処理室に搬送することができる特許文献1に記載の技術が提示されている。
しかし、当該基板搬送装置では、処理室内の複数の載置ステージは、垂直方向に複数設けられているので、基板は、垂直方向に間隔を隔てて載置される。そのため、基板間で処理にムラが生じることがある。
また、垂直方向に複数設けられる載置ステージは、各ステージ間の間隔が小さいため、同時に複数の基板を置く場合には、制御が複雑になる。また、処理できる基板は、大きさが同一の基板に限定される。
同一水平線上で且つ水平位置と高さとが互いに異なる位置で基板を把持し、把持した基板を搬送する複数のアームと、
基板を処理する処理室に配置され、前記複数のアームの基板把持位置に対応して異なる高さを有し、水平方向に並列に配置された複数の基板載置台と、
前記複数のアームを制御して、各前記アームに対応する高さの前記基板載置台上まで前記基板を移動させ、続いて、前記複数のアームと前記基板載置台とを相対的に昇降させることにより、前記複数のアームに把持された複数の基板を前記複数の基板載置台に移載する駆動制御部と、を備えることを特徴とする。
前記処理室に設けられ、前記基板載置台を収納する第2室と、
前記第1室と前記第2室との間で、前記基板載置台を昇降移動する昇降駆動部と、
前記処理台に設けられ、昇降移動する前記基板載置台を通過させ、前記処理台に基板が載置されると該基板によって閉鎖される開口部と、
前記第1室と前記第2室を排気する排気装置を備え、
前記排気装置は、前記第2室の排気を前記第1室の排気が開始する前に開始する、
こととしてもよい。
こととしてもよい。
前記処理台は、前記複数のアームで保持された大きさの異なる複数の基板を載置する複数の処理部を備える、
こととしてもよい。
複数のアームが、同一水平線上で且つ水平位置と高さとが互いに異なる位置で複数の基板を把持する工程と、
前記複数のアームで前記把持された複数の基板を、処理室へ搬送する搬送工程と、
前記複数のアームで前記搬送された複数の基板を、前記処理室に配置され、前記複数のアームの基板把持位置に対応する高さを有し、水平方向に並列に配置された前記複数の基板載置台上に移動する移動工程と、
前記複数のアームと前記基板載置台とを相対的に昇降移動させることにより、前記複数のアームに把持された複数の基板を前記複数の基板載置台に移載する移載工程と、
を備えた、ことを特徴とする。
同一水平線上で且つ水平位置と高さとが互いに異なる位置で基板を把持し、把持した基板を対応する基板載置台上まで搬送する複数のアームを制御する手順と、
前記複数のアームと前記基板載置台とを相対的に昇降するように制御することにより、前記複数のアームに把持された複数の基板を前記複数の基板載置台に移載する手順と、
をコンピュータにより実行させる、ことを特徴とする。
以下では、理解を容易にするため、基板処理装置を利用して本発明が実現される実施形態を説明するが、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本発明の範囲に含まれる。
基板搬送室100には、複数の基板を収納するカセット101、及び基板搬送ロボット102、位置決め装置104が備えられている。
尚、カセットは、複数個設けてもよいし、1個であってもよく、基板処理の種類又は処理量に応じて使い分けることができる。
第1搬送アーム103a及び第2搬送アーム103bの先端には、基板の裏面を吸着保持するための吸着パッド110が設けられている。吸着パッド110は、アーム内の配管を介して真空源に接続されており、吸引力をON・OFFすることにより、基板の吸着保持を行うことができる。
第2搬送アーム103bも同様に、その先端が、第2カセット101bの支持部材108に支持された基板の裏面に移動し、更に、上昇移動することで、支持部材108から第2搬送アーム103bに基板を受け渡す。本実施態様では各搬送アームがそれぞれ別のカセットから基板を受け取るが、各搬送アームが同一のカセットから基板を受け取ってもよい。同一のカセットから基板を搬出することで搬送時間を短縮できる。第1搬送アーム103a及び第2搬送アーム103bは第1カセット101a及び第2カセット101bのどちらにもアクセスできる。また、第1搬送アーム103aと第2搬送アーム103bは同時に駆動して2枚同時に基板を搬送してもよい。
第1基板保持部105と第2基板保持部106は、垂直方向に、第1基板保持部105を上に、第2基板保持部106を下に平行に配置される。
第1基板保持部105と第2基板保持部106は、基板を同軸上に載置し、基板の直径方向の外周位置を保持できる位置に設けられる。
第1基板保持部105には、搬送ロボット102により搬送された複数の基板のうち、第1搬送アーム103aで搬送された基板が載置される。
第2基板保持部106には、搬送ロボット102により搬送された複数の基板のうち、第2搬送アーム103bで搬送された基板が載置される。
保持部材105aと105bは、基板の直径の延長線上で相互に対向するように設けられ、保持部材106aと106bも同様に、基板の直径の延長線上で相互に対向するように設けられている。
保持部材105と保持部材106は、基板の直径で交差する2本の線上に位置しており、基板の外周を保持して、個別に位置決めできる構成となっている。
尚、本実施態様では第1基板保持部と第2基板保持部が円形である基板を保持する例を説明したが、四角形の基板を保持することも可能である。その際には、第1基板保持部と第2基板保持部を基板の2本の対角線上の延長線上にて相互に対向するように設けることが好ましい。
保持部材106a、106bは、矢印X方向に可動することで、基板の位置決めを行う。保持部材106a、106bは、搬送ロボット102の第2搬送アーム103bが第2カセット101bから搬出した基板を載置して可動することで、正確な位置合わせを行う。
保持部材105a、105bで保持された基板と、保持部材106a、106bで保持された基板は、高さ方向で間隔を隔てて、同時に位置合わせをされることになる。
第2搬送アーム103bから保持部材106a、106bへの基板の受け渡しも、同様に行うことができる。
しかし、保持部材の間隔を変更することにより、さまざまな直径を有する基板の位置決めを行うことができる。
例えば、保持部材105a、105b間より大きい距離を有する保持部材を、保持部材105a、105bの垂直方向上部に設ける。このような構成を採用した場合には、保持部材105a、105bに載置される基板よりも大きい直径を有する基板を、保持部材105a、105bに載置される基板と同時に位置決めすることができる。
また、基板処理室200には、基板載置台204を昇降制御する昇降駆動装置209及び基板処理室200内を減圧にする排気装置210が接続されている。
また、第1載置台206aと第2載置台206bとは、水平方向に並列に配置されている。
第1載置台206aには、第1搬送アーム103aにより基板処理室200に搬入される基板が載置され、第2載置台206bには、第2搬送アーム103bにより搬入される基板が載置される。
更に、第1載置台206aと第2載置台206bは、各々直立する複数の支持ピンで構成され、複数の支持ピンの上部に基板を載置するものである。
同様に、第2載置台206bには、上部に載置される基板の外周部より内側を支持するように、同心円上に3本の支持ピンbが配置されている。
支持ピンの本数は3本に限定されるものではなく、基板を安定的に支持でき、搬送アームの障害にならない本数であればよい。
すなわち、昇降駆動装置209は、第2室208内に収納されている基板載置台204を上昇させて、第1室207に移動させ、基板載置台204に基板が載置された後に、下降移動して、後述する処理台201に基板を移載させる。
最終的には、昇降駆動装置209は、基板載置台204を元の位置である第2室208に戻す。
第1処理台201aは、第1載置台206aに対応する位置に設けられ、第2処理台201bは、第2載置台206bに対応する位置に設けられ、両者は並列に配置される。
第1処理台201aには、第1載置台206aの支持ピンとa同数の貫通孔202aが形成されている。同様に、第2処理台201bには、第2載置第206bの支持ピンbと同数の貫通孔202bが形成されている。
支持ピンa、支持ピンbを貫通孔202a、202bにそれぞれ通過させることで、基板載置台204は、第2室208から第1室207に上昇する。そして、基板載置台204の上部に載置された基板は、基板載置台204が下降することで、処理台201に受け渡される。
直径が異なる基板を、処理室200内で処理する場合には、支持ピンaと支持ピンbのどちらかを例えば大きい基板用として、ピンの配置を変更する構成とする。支持ピンの配置を変更した場合には、対応する処理台の貫通孔の位置も変更する。
また、直径の異なる基板用の支持ピンを別途設けてもよいが、同一直径用の支持ピンを兼用してもよい。
上述したように、位置決め装置104は、直径の異なる基板を同時に位置決めできる構成とすることもできるので、直径の異なる基板を同時に位置決めして、搬送アームで同時に基板処理室200に搬入し、基板載置台204に載置することができる。
従って、基板載置台204から直径の異なる基板を受け渡された処理台で、基板を同時に処理することが可能となる。
4箇所に排気装置210を設けることにより、基板処理室200内を速やかに均一な圧力とするとともに、基板処理室200内の圧力の偏りをなくすことができる。
また、排気装置210は、第1処理室207及び第2処理室208とは別個の配管で接続されている。それぞれの配管には、バルブ211及び212が設けられている。バルブ211及びバルブ212を個別に開閉制御することにより、第1室207及び第2室208を別個に排気制御することができる。
そして、処理室での処理内容、搬送する基板の種類等の変更が生じた場合には、ユーザーは、PC213を介し搬送又は排気の設定を変更することができ、その設定変更に応じて、制御を変更することが可能となる。
排気処理部300は、排気装置210及び昇降駆動装置209を制御し、記憶部301、昇降部302、高さ検知部303、基板検知部304、処理台検知部305、排気部306から構成される。
もしくは、昇降駆動装置209のモータの回転数を検出することにより検知してもよい。すなわち、昇降駆動装置209のモータに設けられたセンサ(図示せず)により、モータ回転数に応じたパルス信号が出力され、正転の場合には、プラスのパルス信号をカウントすることにより、モータの回転数が検出される。
光センサーもしくはモータの回転数により検知された高さ位置が、記憶部301に記憶された最高値になれば、上昇を停止する。
基板載置台204上に基板が載置された後は、昇降駆動装置209のモータは、逆回転を開始して、高さ検知部303により検出される値が、記憶部301に記憶された排気開始位置の値になると、排気装置201により第2室の排気を開始する。
その後、基板載置台204が下降して、高さ検知部303により検出される値が記憶部301に記憶される最下値になると、モータの回転が停止される。
すなわち、高さ検知部303により、排気開始位置が検知された場合には、排気装置210に接続された配管のバルブ212が開放され、第2室208の排気を開始する。また、処理台検知部305がすべての基板が処理台201に載置されたことを検知した場合には、バルブ211を開放して、第1室207の排気を開始する。
図4(a)及び図5(a)に示すように、装置稼働前は、基板搬送室100内の第1搬送アーム103a及び第2搬送アーム103bは、ホームポジションで待機している。基板処理室200内の基板載置台204は、第2室208内に収納されている。
そして、第1搬送アーム103aの先端に設けた真空吸着パッド110をカセット3aの取り出す基板Aの裏面に所定間隔を隔てた位置まで、移動させて停止する。その後、第1搬送アーム103aを上昇させるか、第1カセット101aを下降させ、真空吸着することにより、基板Aを第1カセット101aから第1搬送アーム103aに受け渡す。
このとき、第1搬送アーム103aは、第2搬送アーム103bより高い位置で基板を保持する。
尚、大きさの相違する基板を保持するときには、第1搬送アーム103a及び第2搬送アーム103bにそれぞれ設けた真空吸着パッド110を用いてもよいし、基板の外周を把持するタイプのアームを用いてもよい。
図4(d)に示すように、第1搬送アーム103aと第2搬送アーム103bに保持された基板A,Bは、位置出し(アライアンス)を行うために、位置決め装置5上まで、搬送ロボット102により搬送される。
このとき、第1搬送アーム103aを上に、第2搬送アーム103bを下にした状態で基板を平行に重畳して保持する。
第1搬送アーム103aと第2搬送アーム103bの動作は、同時に行われるので、基板Aと基板Bは、位置決め装置104に同時に載置され位置決めされることになる。
ここで、第1基板保持部105と第2基板保持部106とは、第1基板保持部105を上に、第2基板保持部106を下に平行に設けてあるので、基板Aと基板Bは、上下に平行な位置に載置される。
載置された基板Aは、基板の直径方向に相互に対向して設けられた保持部材105a、105bが矢印X方向に移動することで、位置決めされる。同様に載置された基板Bは、基板の直径方向に相互に対向して設けられた保持部材106a、106bが矢印X方向に移動することで、位置決めされる。
位置決め装置104で位置決めされた基板Aは、再び第1搬送アーム103aの真空吸着パッドで吸着保持され、基板Bは、第2搬送アーム103bの真空吸着パッドで吸着保持される。そして、搬送アーム103が上昇するか又は位置決め装置104が下降するかにより、位置決め装置104から搬送アーム103へ受け渡される。
図5(c)〜(f)及び図6のフローチャートに沿って、基板の基板載置台への移載と排気処理の流れを説明する。
すなわち、高さ検知部303は、基板載置台204の高さを光センサーもしくは昇降駆動装置209のモータ回転数等を計測することで、検知する。基板載置台204が上昇し(ステップS601)、検知された値が記憶部301に記憶された最高値になった場合(ステップS602;YES)には、昇降部302が基板載置台204の上昇を停止させる(ステップS603)。
基板載置台204の高さが最高値になるまで、基板載置台204の上昇は継続する(ステップS602;NO)。
基板載置台204の上昇に伴い、第1載置台206aと第2載置台206bに設けられた支持ピンa、bが、第1室207に進入する。
第1搬送アーム103aと第2搬送アーム103bとがモータ109によって下降移動することにより、基板Aは、第1載置台206aに、基板Bは、第2載置台206bに受け渡される。
第1搬送アーム103aと第2搬送アーム103bは、基板A及び基板Bを基板載置台204に受け渡した後は、基板処理室200からゲートバルブ107を介して、基板搬送室100に退避する。
その後、ゲートバルブ107は、閉鎖される。
基板が基板載置台204に載置された場合には、昇降部302は昇降駆動装置209のモータの回転を逆転させて、基板載置台204を下降移動させる(ステップS605)。
高さ検知部303が、基板載置台204が記憶部301に記憶された排気開始位置まで下降していないと検知した場合には、下降を継続し第2室208の排気は開始しない(ステップS606;NO)。
処理台検知部305により処理台13上に基板A及び基板Bの双方が、基板載置台11から受け渡されたことが検知された場合には(ステップS608;YES)、排気部306はバルブ211を開放して第1室207の排気が開始される(ステップS609)。
すべての基板が処理台201に載置されていない場合には、第1室207の排気は開始されない(ステップS608;NO)。
従って、このような場合には、第2処理台201bに基板が接触したことを検知することにより、バルブ211を開放するタイミングとして利用することも可能である。
また、第1処理台201aの処理台検知部を、高さ検出部と兼用することも可能である。
すなわち、第1室207と第2室208間は、貫通孔202で繋がっている。第1室207からの排気タイミングが、第2室208からの排気タイミングよりも早いと、基板は第1室207に飛翔する。また、貫通孔202が閉じられてから排気が開始されると、貫通孔202は基板により密閉されるので、第2室からの排気が良好に行われず、負圧の大きい第1室内に基板は飛翔することになる。
処理終了後は、基板載置台204が最高値まで上昇する過程で、基板が処理台201から基板載置台204から受け渡される。
ゲートバルブ107が開放され、再度、第1搬送アーム103a及び第2搬送アーム103bが、基板処理室200内に進入して、第1載置台206aと第2載置台206bから基板を受け取る。
そして、処理済みの基板は、最終的に、第1カセット101a、第2カセット101bに戻される。
すなわち、第2室208の圧力が、第1室207の圧力よりも大きくならないように、バルブ211を先に開放する必要がある。
101:カセット
101a:第1カセット
101b:第2カセット
102:搬送ロボット
103a:第1搬送アーム
103b:第2搬送アーム
104:位置決め装置
105:第1基板保持部
105a、105b:保持部材
106a、106b:保持部材
106:第2基板保持部
107:ゲートバルブ
108:基板支持部
109:搬送モータ
110:吸着パッド
200:基板処理室
201:処理台
201a:第1処理台
201b:第2処理台
202a:貫通孔
202b:貫通孔
203:ガス発生部
204:基板載置台
205:底板
206a:第1載置台
206b:第2載置台
207:第1室
208:第2室
209:昇降駆動装置
210:排気装置
211:バルブ
212:バルブ
300:排気処理部
301:記憶部
302:昇降部
303:高さ検知部
304:基板検知部
305:処理台検知部
306:排気部
Claims (6)
- 同一水平線上で且つ水平位置と高さとが互いに異なる位置で基板を把持し、把持した基板を搬送する複数のアームと、
基板を処理する処理室に配置され、前記複数のアームの基板把持位置に対応して異なる高さを有し、水平方向に並列に配置された複数の基板載置台と、
前記複数のアームを制御して、各前記アームに対応する高さの前記基板載置台上まで前記基板を移動させ、続いて、前記複数のアームと前記基板載置台とを相対的に昇降させることにより、前記複数のアームに把持された複数の基板を前記複数の基板載置台に移載する駆動制御部と、を備えることを特徴とする基板処理装置。 - 前記処理室に設けられ、前記複数のアームから前記基板載置台に移載された基板を、前記基板載置台から受け取る処理台を有する第1室と、
前記処理室に設けられ、前記基板載置台を収納する第2室と、
前記第1室と前記第2室との間で、前記基板載置台を昇降移動する昇降駆動部と、
前記処理台に設けられ、昇降移動する前記基板載置台を通過させ、前記処理台に基板が載置されると該基板によって閉鎖される開口部と、
前記第1室と前記第2室を排気する排気装置を備え、
前記排気装置は、前記第2室の排気を前記第1室の排気が開始する前に開始する、
ことを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記排気装置は、前記処理台の前記開口部が基板により閉鎖される前に前記第2室の排気を開始する、
ことを特徴とする請求項2に記載の基板処理装置。 - 前記複数のアームは、大きさの異なる複数の基板を保持する保持部を有し、
前記処理台は、前記複数のアームで保持された大きさの異なる複数の基板を載置する複数の処理部を備える、
ことを特徴とする請求項2又は3記載の基板処理装置。 - 複数のアームが、同一水平線上で且つ水平位置と高さとが互いに異なる位置で複数の基板を把持する工程と、
前記複数のアームで前記把持された複数の基板を、処理室へ搬送する搬送工程と、
前記複数のアームで前記搬送された複数の基板を、前記処理室に配置され、前記複数のアームの基板把持位置に対応し異なる高さを有し、水平方向に並列に配置された複数の基板載置台上に移動する移動工程と、
前記複数のアームと前記基板載置台とを相対的に昇降移動させることにより、前記複数のアームに把持された複数の基板を前記複数の基板載置台に移載する移載工程と、
を備えたことを特徴とする基板処理方法。 - 同一水平線上で且つ水平位置と高さとが互いに異なる位置で基板を把持し、把持した基板を対応する基板載置台上まで搬送する複数のアームを制御する手順と、
前記複数のアームと前記基板載置台とを相対的に昇降するように制御することにより、前記複数のアームに把持された複数の基板を前記複数の基板載置台に移載する手順と、
をコンピュータにより実行させることを特徴とするプログラム。
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