JP2015195303A - 基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板搬送機構TB1は、上流のID部3から2枚の基板Wを、3本のアーム61a〜61cの中の2本のアーム61b,61cを用いて受け取り、受け取った2枚の基板Wの中、処理ブロックB1で処理すべき1枚の基板Wを保持する1本のアーム61bと、基板Wを保持していない1本のアーム61aと用いて、処理ブロックB1の各処理ユニットに対して基板Wの受け渡しを行い、基板Wを処理ユニットで処理している間、基板Wを受け取った残りの1本のアーム61cで1枚の基板Wを保持した状態にし、処理ブロックB1で所定の処理を行った1枚の基板Wを保持する1本の例えばアーム61aと、1枚の基板Wを保持した1本のアーム61cとを用いて、下流の処理ブロックB2に2枚の基板Wを引き渡す。
【選択図】図3
Description
すなわち、基板処理装置の基板処理能力を向上させるために、更に、各処理ブロックB101,B102を例えば上下方向に積層させることで、並行処理させる手法が考えられる。しかしながら、高さ方向に制限がある。そこで、特許文献3や図18のように、各処理ブロックB101,B102を各々、同一搬送経路RA,RBに沿って横方向に増設する手法が考えられる。しかしながら、この手法の場合、同じプロセス処理(例えば塗布工程処理)を行う複数の処理ブロック間における並行処理の処理効率が低下する問題がある。
すなわち、本発明に係る基板処理装置は、同一搬送経路に沿って設けられ、基板に対して同じプロセス処理を行う、2以上の自然数であるn個の処理ブロックを備え、前記処理ブロックは、基板に対して予め設定された処理を行う少なくとも1つの処理ユニットと、基板を保持するためのn+1本のアームを備えた単一の基板搬送機構とを有し、前記基板搬送機構は、上流のブロックからn枚の基板を、前記n+1本のアームの中のn本のアームを用いて受け取り、前記受け取ったn枚の基板の中、当該処理ブロックで処理すべき1枚の基板を保持する1本のアームと、基板を保持していない1本のアームと用いて、当該処理ブロックの処理ユニットに対して基板の受け渡しを行い、前記基板を前記処理ユニットで処理している間、基板を受け取った残りのn−1本のアームでn−1枚の基板を保持した状態にし、当該処理ブロックで所定の処理を行った1枚の基板を保持する1本のアームと、前記n−1枚の基板を保持したn−1本のアームとを用いて、下流のブロックにn枚の基板を引き渡すことを特徴とするものである。
図1〜図3のいずれかを参照する。ID部3は、複数枚の基板(例えば、半導体ウエハ)Wを収容するキャリアCを載置するキャリア載置台9と、ID部内搬送機構(以下適宜、「搬送機構」と呼ぶ)TA1、TA2とを備えている。なお、キャリアCは、FOUP(front opening unified pod)が例示される。
処理部5は、上下方向(Z方向)に2つの階層で構成されており、合計4つの処理ブロックB1〜B4を備えている。図3において、下層では、ID部3とIF部7を結ぶ同一の搬送経路RAに沿って、2つ(n個)の処理ブロックB1,B2が隣接して設けられ、上層では、ID部3とIF部7を結ぶ同一の搬送経路RBに沿って、2つ(n個)の処理ブロックB3,B4が隣接して設けられている。なお、nは自然数を示している。処理ブロックB1〜B4は、本発明のブロックに相当する。また、搬送経路RAは、本発明の第1の搬送経路に相当し、搬送経路RBは、本発明の第2の搬送経路に相当する。なお、搬送経路RBが本発明の第1の搬送経路に相当し、搬送経路RAが本発明の第2の搬送経路に相当してもよい。
IF部7は、処理部5で払い出された基板Wを外部装置である露光機EXPに搬送し、また、露光機EXPによる露光処理が済んだ露光処理済みの基板Wを処理部5に戻すために搬送するためのものである。IF部7は、まず、第1の処理部側搬送機構(以下適宜、「搬送機構」と呼ぶ)TC1と、第2の処理部側搬送機構(以下適宜、「搬送機構」と呼ぶ)TC2と、単一の露光機側搬送機構(以下適宜、「搬送機構」と呼ぶ)TDとを備えている。搬送機構TC1,TC2,TDは、搬送機構TA1,TA2と同様に構成されている。
基板処理装置1は、主制御部31と入出力部33を備えている。主制御部31および入出力部33は、図1のように、例えば、ID部3に設置されている。主制御部31は、ID部3、処理部5およびIF部7の各構成を統括的に制御し、CPU等によって構成されている。具体的には、主制御部31は、各種の搬送機構TB1〜TB4および各種の処理ユニットU等の動作を制御する。
次に、処理部5の詳細の構成について説明する。処理部5は、図1〜図3のように、4つの処理ブロックB1〜B4を備えている。下層には、同一の搬送経路RAに沿って2つの処理ブロックB1,B2が設けられ、上層には、同一の搬送経路RBに沿って2つの処理ブロックB3,B4が設けられている。各処理ブロックB1〜B4は、少なくとも1つの処理ユニットU(例えば、符号PHP,符号CP,符号HP等)と、単一の主搬送機構TB1〜TB4とを備えている。例えば、処理ブロックB3は、図1のように、複数の処理ユニットUと、単一の主搬送機構TB3とを備えており、同様に、処理ブロックB4は、複数の処理ユニットUと、単一の主搬送機構TB4とを備えている。
2つの処理ブロックB1,B2は、図4のように、基板Wに反射防止膜を形成する反射防止膜用の塗布処理ユニットBARCと、基板Wにレジスト膜を形成するレジスト膜用の塗布処理ユニットRESISTとを備えている。各塗布処理ユニットBARC,RESISTは、水平方向2つ、かつ上下方向に2つの2列×2段で配置できるようになっている。
一方、2つの処理ブロックB3,B4は、図4のように、基板Wを現像する現像処理ユニットDEVを備えている。各現像処理ユニットDEVは、水平方向2つ、かつ上下方向に2つの2列×2段で配置できるようになっている。また、現像処理ユニットDEVは、図1のように、基板Wを回転可能に保持する回転保持部51と、現像液を供給する供給部53と等を備えている。
次に、処理部5における基板Wを搬送するための構成について説明する。本実施例では、図3の2つの搬送経路RA,RBのように、基板Wは、処理ブロックB1から処理ブロックB2へ搬送され、また、処理ブロックB3からB4へ搬送される。
次に、本実施例の基板処理装置1の動作を説明する。図9(a)〜図9(f)(以下適宜、「図9」と呼ぶ)、図10(a)〜図10(f)(以下適宜、「図10」と呼ぶ)、および図11(a)〜図11(d)(以下適宜、「図11」と呼ぶ)は、各主搬送機構TB1〜TB4の動作を説明するための図である。図9(f)の次の説明は、図10(a)であり、また、図10(f)の次の説明は、図11(a)である。図12は、基板処理装置1の動作のフローチャートである。
ユーザー又はキャリア搬送装置(図示せず)は、ID部3のキャリア載置台9に、複数枚の基板Wを収容したキャリアCを搬送する。ID部3の搬送機構TA1は、キャリアCから基板Wを取り出し、載置部PS1に基板Wを搬送する。また、搬送機構TA1は、キャリアCに収容された基板Wを載置部PS1に順次搬送する。
処理ブロックB1は、塗布工程に関する一連の処理を行う。この一連の処理は、冷却ユニットCP、反射防止膜用塗布処理ユニットBARC、加熱冷却ユニットPHP、冷却ユニットCP、レジスト膜用塗布処理ユニットRESIST、加熱冷却ユニットPHP、および冷却ユニットCPでの7つの処理を、この記載の順番に行う処理である。なお、必要に応じて、密着強化処理ユニットPAHPも用いられる。また、塗布工程は、上述の7つの処理に限定されず、他の処理数であってもよいし、7つの処理を処理ブロックB1で並行処理してもよい。
処理ユニットUに対して基板Wの受け渡しを行っている2本のアーム61a,61bのいずれかが、処理ブロックB1で所定の処理(ステップS2)が済んだ基板Wを受け取る。この後、主搬送機構TB1は、処理ブロックB1で所定の処理を行った1枚の基板Wを保持する1本の例えばアーム61bと、1枚(n−1枚)の基板Wを保持した1本(n−1本)のアーム61cとを用いて、載置部PS2を介在して、下流の処理ブロックB2に2枚の基板Wを引き渡す(図10(e)参照)。すなわち、主搬送機構TB1は、処理ブロックB1での処理が済んだ処理済み基板Wと、処理ブロックB2で処理するための未処理の基板Wとの2枚の基板Wを載置部PS2に搬送する。この際、主搬送機構TB1のアーム支持台63は、搬送経路RAの下流の処理ブロックB2側に位置する。
処理ブロックB2は、塗布工程に関する一連の所定の処理を行う。処理ブロックB2は、ステップS02の処理ブロックB1の処理と同じ処理を行うので、一連の所定の処理の説明を省略する。
処理ユニットUに対して基板Wの受け渡しを行っている2本のアーム61a,61cのいずれかが、処理ブロックB2で所定の処理(ステップS4)が済んだ基板Wを受け取る。この後、主搬送機構TB2は、処理ブロックB2で所定の処理を行った1枚の基板Wを保持する1本の例えばアーム61cと、1枚の基板Wを保持した1本のアーム61bとを用いて、載置部PS3を介在して、下流のIF部7に2枚の基板Wを引き渡す(図11(c)参照)。すなわち、主搬送機構TB1は、2つの処理ブロックB1,B2で処理が済んだ処理済みの2枚の基板Wを載置部PS3に搬送する。この際、主搬送機構TB2のアーム支持台63は、搬送経路RAの下流のIF部7側に位置する。
IF部7は、外部装置である露光機EXPに対する前処理および後処理を行い、露光機EXPは、露光処理を行う。基板Wは、搬送機構TC1,TC2,TDによって搬送される。基板Wは、順番に、エッジ露光ユニットEEW、載置兼冷却部PASS−CP、露光機EXP、載置部PS4、および加熱冷却ユニットPHPによる処理が行われる。なお、必要に応じて、露光前洗浄処理ユニット21および露光後洗浄処理ユニット23による処理を行ってもよい。
IF部7の加熱冷却ユニットPHPによる処理後の基板Wは、搬送機構TC2により載置部PS5に搬送される。処理ブロックB3の主搬送機構TB3は、3本のアーム61a〜61cの中の例えば下2本のアーム61b,61cで載置部PS5に載置された2枚の基板Wを同時に受け取る(図10(b)参照)。
処理ブロックB3は、現像工程に関する一連の所定の処理を行う。この一連の処理は、冷却ユニットCP、現像処理ユニットDEV、加熱ユニットHP、および冷却ユニットCPを、この記載の順番に行う4つの処理である。この際、主搬送機構TB3は、載置部PS5から受け取った2枚の基板Wの中の1枚の基板Wを保持しながら、処理ブロックB3内の現像工程処理(プロセス処理)を残りの2本のアーム61a,61bで進める(図10(c)および図10(d)参照)。なお、必要に応じて、加熱冷却ユニットPHPによる処理を行ってもよい。また、現像工程は、上述の4つの処理に限定されず、他の処理数であってもよいし、4つの処理を処理ブロックB3で並行処理してもよい。
主搬送機構TB3は、処理ブロックB3での処理が済んだ処理済み基板Wと、処理ブロックB4で処理するための未処理の基板Wとの2枚の基板Wを載置部PS6に搬送する(図10(e)参照)。
処理ブロックB4は、現像工程に関する一連の処理を行う。処理ブロックB4は、ステップS08の処理ブロックB3の処理と同じ処理を行うので、一連の処理の説明を省略する。処理ブロックB4による現像工程処理の際、主搬送機構TB4は、載置部PS6から受け取った2枚の基板Wの中の1枚の基板Wを保持しながら、処理ブロックB4内の現像工程処理を残りの2本のアーム61a,61cで進める(図11(a)および図11(b)参照)。
主搬送機構TB4は、2つの処理ブロックB3,B4での現像工程処理が済んだ処理済みの2枚の基板Wを載置部PS7に搬送する(図11(c)参照)。載置部PS7への基板Wの搬送後、図1のID部3の搬送機構TA2は、載置部PS7に搬送された基板Wを受け取り、キャリア載置台9のキャリアCに、塗布工程処理、露光処理および現像工程処理が終了した基板Wを収納する。そして、全ての基板Wが戻された後、ユーザー又はキャリア搬送機構(不図示)によりキャリアCは、キャリア載置台9から移動される。
3 … インデクサ部(ID部)
5 … 処理部
7 … インターフェース部(IF部)
31 … 主制御部
61a〜61c … アーム
63 … アーム支持台
67 … 第1ガイドレール
69 … 第2ガイドレール
RA,RB … 搬送経路
U … 処理ユニット
TB1〜TB4 … 主搬送機構
PS1〜PS7 … 載置部
PS11a〜PS15a … 載置部
PS11b〜PS15b … 載置部
Claims (10)
- 同一搬送経路に沿って設けられ、基板に対して同じプロセス処理を行う、2以上の自然数であるn個の処理ブロックを備え、
前記処理ブロックは、基板に対して予め設定された処理を行う少なくとも1つの処理ユニットと、基板を保持するためのn+1本のアームを備えた単一の基板搬送機構とを有し、
前記基板搬送機構は、
上流のブロックからn枚の基板を、前記n+1本のアームの中のn本のアームを用いて受け取り、
前記受け取ったn枚の基板の中、当該処理ブロックで処理すべき1枚の基板を保持する1本のアームと、基板を保持していない1本のアームと用いて、当該処理ブロックの処理ユニットに対して基板の受け渡しを行い、
前記基板を前記処理ユニットで処理している間、基板を受け取った残りのn−1本のアームでn−1枚の基板を保持した状態にし、
当該処理ブロックで所定の処理を行った1枚の基板を保持する1本のアームと、前記n−1枚の基板を保持したn−1本のアームとを用いて、下流のブロックにn枚の基板を引き渡すことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置において、
前記基板搬送機構は、前記アームを水平方向に移動可能に支持し、前記搬送経路に沿って移動可能であるアーム支持台を更に備え、
前記基板搬送機構は、前記アーム支持台が前記搬送経路の上流のブロック側に位置する際に、上流のブロックからn枚の基板を受け取ることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項1または2に記載の基板処理装置において、
前記基板搬送機構は、前記アームを水平方向に移動可能に支持し、前記搬送経路に沿って移動可能であるアーム支持台を更に備え、
前記基板搬送機構は、前記アーム支持台が前記搬送経路の下流のブロック側に位置する際に、下流のブロックにn枚の基板を引き渡すことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項1から3のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記基板搬送機構は、上流のブロックから同時にn枚の基板を受け取ることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項1から4のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記基板搬送機構は、下流のブロックに同時にn枚の基板を引き渡すことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項1から5のいずれかに記載の基板処理装置において、
隣接する上流または下流のブロックとの間に設けられ、基板の受け取りおよび引き渡しのいずれかを行うための基板を載置する載置部を更に備えていることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項6に記載の基板処理装置において、
前記載置部は、n+1枚の基板を載置可能である共に、前記n+1本のアームにより基板の受け取りおよび引き渡しのいずれかを同時に行うことが可能であることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項1から7のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記基板搬送機構は、前記基板を保持した状態のアームよりも下方で、当該処理ブロックの処理ユニットの各々に対する基板の受け渡しを行うことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項1から8のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記搬送経路は、第1の搬送経路および第2の搬送経路が並列に構成され、
前記処理ブロックは、前記第1の搬送経路に沿って第1方向に基板を搬送すると共にプロセス処理を実行し、一方、前記第2の搬送経路に沿って前記第1方向と反対の第2方向に基板を搬送すると共に前記第1の搬送経路と異なるプロセス処理を実行することを特徴とする基板処理装置。 - 請求項1から8のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記搬送経路は、第1の搬送経路および第2の搬送経路が直列に構成され、
前記処理ブロックは、前記第1の搬送経路および前記第2の搬送経路に沿って第1方向に基板を搬送すると共に前記第1の搬送経路でプロセス処理を実行し、一方、前記第1の搬送経路および前記第2の搬送経路に沿って前記第1方向と反対の第2方向に基板を搬送すると共に前記第2の搬送経路で前記第1の搬送経路と異なるプロセス処理を実行することを特徴とする基板処理装置。
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