JP2023027655A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板処理装置に関してスループットを高くすると共に省スペースとする。【解決手段】搬入出ブロックと、搬入出ブロックとの間で基板が搬送され、搬入出ブロックに対して左右の一方側に設けられる処理ステーションと、処理ステーションに対して左右の一方側に設けられ、処理ステーションとの間で基板が搬送される中継ブロックと、基板に対して処理を行う処理モジュールと、当該処理モジュールに対して前記基板を受け渡す主搬送機構と、を各々備え、左右に並んで複数設けられて処理ステーションを構成する処理ブロックと、主搬送機構とは別に、左右のブロック間で基板を搬送するために左右に並ぶ処理ブロック毎に設けられるバイパス搬送機構と、を備えるように装置を構成する。バイパス搬送機構による基板の搬送路であるバイパス搬送路について、互いの高さが異なり、且つ平面視でその一部が互いに重なる。【選択図】図1
Description
本開示は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。
半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウエハ(以下、ウエハと記載する)が、各種の処理モジュール間を搬送されることで液処理や加熱処理などの各処理が行われる。特許文献1には、複数の処理モジュールが各々設けられると共に互いに積層される複数の単位ブロックと、処理モジュール間でウエハを搬送するために単位ブロック毎に設けられるメインアームと、を各々備える処理ブロックS2、S4を含む塗布、現像装置について記載されている。処理ブロックS2、S4はキャリアブロックと露光装置とに挟まれると共に、処理ブロックS2、S4間にはウエハを昇降搬送するブロックS3が介在する。そして、各処理ブロックS2、S4の下側の単位ブロックにはメインアームとは別の搬送機構として、処理モジュールを介さずにウエハを搬送するシャトルアームが複数設けられている。
処理ブロックS2のシャトルアームを利用してブロックS3に搬送されたウエハは、処理ブロックS2、S4の上側の単位ブロックに振り分けられた後、ブロックS3に戻されて処理ブロックS4のシャトルアームを利用して露光装置に搬送される。その後、処理ブロックS2、S4の一方で処理を行うにあたり、シャトルアームを利用して処理を行わないブロックの処理モジュールについてバイパスされるようにキャリアブロック側へ搬送される。
本開示は、基板処理装置に関してスループットを高くすると共に、省スペースとすることができる技術を提供する。
本開示の基板処理装置は、基板の搬入及び搬出を行う搬入出ブロックと、
前記搬入出ブロックとの間で前記基板が搬送され、当該キャリアブロックに対して左右の一方側に設けられる処理ステーションと、
前記処理ステーションに対して左右の一方側に設けられ、当該処理ステーションとの間で前記基板が搬送される中継ブロックと、
前記基板に対して処理を行う処理モジュールと、当該処理モジュールに対して前記基板を受け渡す主搬送機構と、を各々備え、左右に並んで複数設けられて前記処理ステーションを構成する処理ブロックと、
前記主搬送機構とは別に、左右のブロック間で基板を搬送するために前記左右に並ぶ処理ブロック毎に設けられるバイパス搬送機構と、を備え、
前記バイパス搬送機構による基板の搬送路であるバイパス搬送路について、互いの高さが異なり、且つ平面視でその一部が互いに重なる。
前記搬入出ブロックとの間で前記基板が搬送され、当該キャリアブロックに対して左右の一方側に設けられる処理ステーションと、
前記処理ステーションに対して左右の一方側に設けられ、当該処理ステーションとの間で前記基板が搬送される中継ブロックと、
前記基板に対して処理を行う処理モジュールと、当該処理モジュールに対して前記基板を受け渡す主搬送機構と、を各々備え、左右に並んで複数設けられて前記処理ステーションを構成する処理ブロックと、
前記主搬送機構とは別に、左右のブロック間で基板を搬送するために前記左右に並ぶ処理ブロック毎に設けられるバイパス搬送機構と、を備え、
前記バイパス搬送機構による基板の搬送路であるバイパス搬送路について、互いの高さが異なり、且つ平面視でその一部が互いに重なる。
本開示は、基基板処理装置に関してスループットを高くすると共に、省スペースとすることができる。
〔第1の実施形態〕
本開示の第1の実施形態に係る基板処理装置1について、図1の横断平面図、図2、図3の縦断正面図を夫々参照して説明する。図2、図3については装置の異なる位置の断面を示している。基板処理装置1は、キャリアブロックD1と、第1の積層処理ブロックD2と、第2の積層処理ブロックD3と、インターフェイスブロックD4と、がこの順で横方向に直線状に並んで配列されている。そして、これらのブロック(キャリアブロック、第1及び第2の積層処理ブロック、インターフェイスブロック)D1~D4について、隣り合うもの同士は互いに接続されている。また、これらのブロックD1~D4は、各々筐体を備えて互いに区画されており、各筐体の内部には、円形の基板であるウエハWの搬送領域が形成されている。
本開示の第1の実施形態に係る基板処理装置1について、図1の横断平面図、図2、図3の縦断正面図を夫々参照して説明する。図2、図3については装置の異なる位置の断面を示している。基板処理装置1は、キャリアブロックD1と、第1の積層処理ブロックD2と、第2の積層処理ブロックD3と、インターフェイスブロックD4と、がこの順で横方向に直線状に並んで配列されている。そして、これらのブロック(キャリアブロック、第1及び第2の積層処理ブロック、インターフェイスブロック)D1~D4について、隣り合うもの同士は互いに接続されている。また、これらのブロックD1~D4は、各々筐体を備えて互いに区画されており、各筐体の内部には、円形の基板であるウエハWの搬送領域が形成されている。
ブロックD1~D4の配列方向を左右方向とし、説明の便宜上、キャリアブロックD1側を左側、インターフェイスブロックD4を右側とする。また、装置の前後方向について、キャリアブロックD1を左としたときの手前を前方、奥を後方とする。中継ブロックであるインターフェイスブロックD4には、右側から露光機20が接続されている。
ブロックD1~D4の各々について詳細に説明する前に、基板処理装置1の概略構成を述べる。上記のキャリアブロックD1には、例えばFOUP(Front Opening Unify Pod)と呼ばれるキャリアCに格納された状態でウエハWが搬送され、当該ウエハWの表面にはレジスト膜が形成されている。基板処理装置1は、液処理である洗浄処理及び現像処理、露光後で現像処理前のウエハWの加熱処理(PEB:Post Exposure Bake)などの各種の処理を行う処理モジュールを備え、また、PEBを行う前にレジスト膜を露光するために露光機20にウエハWを受け渡す。
第1の積層処理ブロックD2及び第2の積層処理ブロックD3により、液処理を含む各種の処理が行われる処理ステーションGが構成されている。そして、第1の積層処理ブロックD2及び第2の積層処理ブロックD3は、各々縦方向において2分割されるように区画されており、区画された各々が、処理モジュールと、当該処理モジュールに対する受け渡しが可能な主搬送機構と、を備える処理ブロックをなす。上記のように2つに区画された第1の積層処理ブロックD2の下側、上側を夫々処理ブロック2A、処理ブロック2Bとし、2つに区画された第2の積層処理ブロックD3の下側、上側を夫々処理ブロック2C、処理ブロック2Dとする。
処理ブロック2A、2Cは互いに隣接しており、これらの処理ブロック2A、2Cをまとめて下側処理ブロックと記載する場合が有る。また、処理ブロック2B、2Dは互いに隣接しており、これらの処理ブロック2B、2Dをまとめて上側処理ブロックと記載する場合が有り、図1では当該上側処理ブロックを示している。この上側処理ブロックである処理ブロック2B、2Dの各々には、主搬送機構とは別の搬送機構(バイパス搬送機構)が設けられる。当該別の搬送機構について、以降はシャトルとして記載する。当該シャトルは、処理モジュールを経由しないようにウエハWを、搬送経路の下流側のブロックに向けて搬送する。
下側処理ブロックは、キャリアブロックD1からインターフェイスブロックD4へ向けてウエハWを搬送する往路を形成する。そして上側処理ブロックは、露光機20にて露光済みのウエハWを、インターフェイスブロックD4からキャリアブロックD1へ向けて搬送する復路を形成する。当該復路においてウエハWは、処理ブロック2B及び2Dのうちの一方の処理ブロックにおける搬送機構によって処理モジュールへ搬送されて処理を受け、他方の処理ブロックではシャトルによって搬送される。つまり復路としては2つの搬送経路が有り、ウエハWはその2つのうちのいずれかの経路で搬送される。なお、モジュールとは搬送機構(シャトルを含む)以外でのウエハWが載置される場所である。ウエハWに処理を行うモジュールを、上記のように処理モジュールとして記載するが、この処理としては検査のために画像を取得することも含む。
以下、各ブロックについて説明する。キャリアブロックD1は、ウエハWを格納するキャリアCに対してウエハWの搬入及び搬出を行う搬入出ブロックである。キャリアブロックD1を構成する筐体の左側の側面には、キャリアCを支持する支持台が3つ、縦方向に並んで設けられ、下側から支持台11、12、13とする。当該支持台11~13については各々4つずつ、前後に並ぶキャリアCのステージを備えている。支持台11、12の各々の前方側の2つのステージは、装置に対してウエハWの搬入出を行うためにキャリアCが載置されるステージ14である。その他のステージについては、基板処理装置1に対するキャリアCの搬入出用のステージ、あるいは移載先への移載が不可であるときにキャリアCを一時的に退避させるステージとして構成されており、ステージ15として示している。ステージ14、15間でキャリアCを移載する移載機構16が設けられている。
キャリアブロックD1の筐体内における搬送領域17の前方側、後方側に搬送機構18、19が夫々設けられており、さらに平面視で搬送機構18、19に挟まれて、モジュール積層体T1が設けられている。モジュール積層体T1は、ウエハWが仮置きされる受け渡しモジュールTRS、載置されたウエハWの温度を調整する温度調整モジュールSCPLなどが縦方向に重なることで構成されている。なお、後述の他のモジュール積層体も同様の構成である。なお、本明細書ではモジュール同士が平面視で重なっている場合には、互いに離れていても積層体をなすものとする。
ところで温度調整モジュールSCPLについては載置されたウエハWの温度調整が可能であり、搬送機構の昇降動作によってウエハWが受け渡される。受け渡しモジュールTRSについては、例えば横方向に並んだ複数のピンを備え、搬送機構の昇降動作によって当該ピンに対してウエハWが受け渡される構成である。TRS、SCPLは、キャリアブロックD1以外のブロックにおいてもモジュール積層体をなすように設けられており、各モジュール積層体を構成するモジュールの中にはブロック間でウエハWを受け渡す役割を有するものが含まれる。なお、シャトルとの間でウエハWを受け渡すシャトル用TRSについては上記した構成とは異なり昇降が可能であるが、詳しくはシャトルと共に述べる。また、以降は各所のSCPL、TRSを互いに区別するために、SCPL、TRSの後に数字を付して示す。モジュール積層体T1を構成するモジュールについて、下側から上側に向けてTRS1、TRS2、SCPL1、TRS3、SCPL2として示している。
SCPL1は往路を形成するために下側処理ブロックの高さに、TRS3、SCPL2は復路を形成するために上側処理ブロックの高さに夫々位置している。TRS1、TRS2は、搬送機構18、19間でのウエハWの受け渡しに用いられる。後に図14で示す搬送経路でウエハWを搬送できるように、搬送機構18はTRS1、TRS2に対して、搬送機構19はTRS1~TRS3、SCPL1及びシャトル用TRS12Bに対して、夫々アクセス可能である。なお、モジュール積層体T1を構成するモジュール間に処理前検査モジュール29が設けられており、当該処理前検査モジュール29の一部の部位は、ブロックの筐体の外部に突出している。処理前検査モジュール29は、基板処理装置1で処理を行う前のウエハWについて、検査のために上記した画像の取得を行う。搬送機構18は当該検査モジュール29にもアクセス可能である。
続いて、第1の積層処理ブロックD2(処理ブロック2A、2B)について、縦断側面図である図4も参照して説明する。第1の積層処理ブロックD2の前方側は縦方向において区画されることで8つの階層が形成されており、各階層について下側から上側に向けてE1~E8とする。下側のE1~E4の階層が処理ブロック2Aに、上側のE5~E8の階層が処理ブロック2Bに夫々含まれる。各階層は、液処理モジュールを設置可能な領域である。
先ず、処理ブロック2Bについて説明すると、階層E5~E8に液処理モジュールとして、ウエハWに現像液を供給する現像モジュール21が各々設けられている。そして、階層E5~E8の後方にはウエハWの搬送領域22が設けられている。この搬送領域22は、処理ブロック2Bの左端から右端に亘り、且つ階層E5の高さから階層E8の高さに亘って、平面視で直線状に形成されている。搬送領域22の後方には、処理モジュールが例えば縦方向に7段に積層されることで処理モジュール積層体23として設けられており、この処理モジュール積層体23は左右に間隔を空けて2つ設けられている。その2つの処理モジュール積層体23には、PEBを行う加熱モジュール24及び処理後検査モジュール25が含まれる。処理後検査モジュール25は画像の取得対象が、装置で処理後のウエハWであることを除いて、処理前検査モジュール29と同様である。
処理ブロック2Bには、主搬送機構3Bが設けられている。主搬送機構3Bは、支柱31と、本体部32と、ウエハWを保持する保持部33と、を備えている。本体部32を支持する支柱31は、処理ブロック2Bの左右の中央部を、当該処理ブロック2Bの下端部から上端部へ鉛直方向に伸長しており、2つの処理モジュール積層体23によって左右から挟まれて位置する。より詳しくは、その2つの処理モジュール積層体23の間の領域の前端側に位置している。そして、多関節アームである本体部32の基端側が、支柱31の前方側の側面に支持されて搬送領域22に設けられており、支柱31の伸長方向に沿って昇降する。そのように本体部32を昇降させる機構が、例えば支柱31に設けられている。本体部32の先端側の腕部は、2つの保持部33を独立して進退させる基台として構成されている。
主搬送機構3Bにより、処理ブロック2B内の各処理モジュール、及び処理ブロック2Bに隣接するブロックに設けられるモジュール積層体(T1及び後述のT2)において当該処理ブロック2Bと同じ高さに位置するモジュールに対して、ウエハWが受け渡される。なお、主搬送機構3Bは、当該処理ブロック2Bに設けられる、後述のシャトル用TRSに対してもウエハWを受け渡すことができる。
処理モジュール積層体23の下方側は、区画された扁平なスペース5Bとして構成されており、スペース5Bは、処理ブロック2Bの左端から右端に亘って設けられている。上記の支柱31は、このスペース5Bの左右の中心部の前端部に食い込むように位置する。従って、スペース5Bの左右の中心部の前端部は、後方に向けて凹んでいる。シャトル4B及び当該シャトル用TRS12B、TRS12Dが、当該スペース5Bに設けられている。これらシャトル及びシャトル用TRSについては後に詳述する。
ところで、以降に述べる処理ブロック2B以外の各処理ブロックについては、後に説明する差異点を除けば、当該処理ブロック2Bと概ね同様の構成である。各処理ブロックは各々主搬送機構3Bに相当する主搬送機構を備えるが、この主搬送機構の符号としては「B」の代わりに、その処理ブロックに付されているものと同じ英字を付して示す。具体的には、処理ブロック「2A」であれば、その主搬送機構について「3A」として示す。そして、主搬送機構3Bに相当する他の主搬送機構についても、当該主搬送機構が設けられる処理ブロック内の処理モジュール及びシャトル用TRSや、当該処理ブロック内あるいは当該処理ブロックに左右方向に隣接するブロックのモジュール積層体に対して、ウエハWを受け渡し可能に構成されている。
また、上記のスペース5Bに相当する、シャトルを設置可能なスペースの符号についても「B」の代わりに、処理ブロックに付されている英字と同じ英字を付して示す。さらに、処理ブロックにシャトルが設けられる場合には、そのシャトルの符号としても、当該処理ブロックに付される英字と同じ英字を付して示す。また、シャトル用TRSについては、シャトルが設けられる処理ブロックと同じ英字を付すと共に、搬送元となるTRSに11、搬送先となるTRSに12を夫々英字の前に付して示す。そして、シャトルによるウエハWの搬送路について、数字40の後に、シャトルに付した英字と同じ英字を付して示す。以上の符号の規則について具体例を挙げて示すと、後述する処理ブロック2Dに設けられるシャトルは4Dとして示す。そして、このシャトル4Dの搬送元、搬送先のTRSは夫々TRS11D、TRS12Dとして示し、シャトル4DによるウエハWの搬送路は40Dとして示し、シャトル4Dが設けられるスペースは5Dとして示す。
処理ブロックの構成の説明に戻り、処理ブロック2Bの下側の処理ブロック2Aについて図4を用いて説明する。処理ブロック2Bとの差異点としては各階層E1~E4に液処理モジュールとして、ウエハWの裏面に洗浄液を供給して洗浄する裏面洗浄モジュール26が設けられること、及び搬送領域22は階層E1~E4の高さに亘って設けられることが挙げられる。また、処理モジュール積層体23を構成する処理モジュールとして、現像時にウエハWの周縁部の不要なレジスト膜が除去されるようにするための周縁露光モジュール27が含まれている。そして、処理ブロック2Aでは処理モジュール積層体23の下方側の代わりに、上方側にスペース5Aが設けられているが、本例では当該スペース5Aにシャトルは設けられていない。そのようにスペースと処理モジュール積層体23との上下の位置関係は処理ブロック2Bと異なるが、処理ブロック2Aでも2つの処理モジュール積層体23に挟まれた位置に、主搬送機構3Aの支柱31が設けられている。そして、平面視での処理モジュール積層体23、主搬送機構3A、搬送領域22、液処理モジュールのレイアウトは、処理ブロック2Bのレイアウトと同じである。
続いて、図1~図3を用いて装置の右側の各処理ブロックをなす第2の積層処理ブロックD3(処理ブロック2C、2D)について説明する。当該第2の積層処理ブロックD3は、第1の積層処理ブロックD2と略同様の構成であり、第1の積層処理ブロックD2との差異点を中心に説明する。先ず、上側の処理ブロック2Dについて述べると、搬送領域22、処理モジュール積層体23、主搬送機構及び処理モジュールに積層されたシャトル設置用のスペースの位置関係について、処理ブロック2Bと同じである。また、処理ブロック2Dに搭載される処理モジュールは、処理ブロック2Bの処理モジュールと同じである。そして、処理ブロック2Dにおけるシャトル用のスペース5Dは、スペース5Bと同じ高さに位置すると共に、スペース5Bと連通している。当該スペース5Dには、シャトル4D、シャトル用TRS11B、11Dが設けられている。
そして、下側の処理ブロック2Cについては、同じく下側の処理ブロック2Aと略同様の構成であり、差異点を挙げると、階層E1~E4には、露光機20による露光後にウエハWの表面に洗浄液を供給して洗浄する露光後洗浄モジュール28が設けられていることが挙げられる。また、処理ブロック2Cでは当該洗浄以外の処理は行われず、処理モジュール積層体23が設けられていない。そして、スペース5Cはスペース5Aと同じ高さに位置してスペース5Aと連通するが、本例ではこのスペース5Cにはシャトルが設けられていない。
ところで第2の積層処理ブロックD3の搬送領域22の左端部には、モジュール積層体T2が設けられており、モジュール積層体T2は平面視で第1の積層処理ブロックD2の搬送領域22の右端部にその一部が掛かるように位置している。モジュール積層体T2には、下側処理ブロックの高さに位置するTRS4、及び上側処理ブロックの高さに位置するSCPL3が含まれる。
インターフェイスブロックD4について説明する。インターフェイスブロックD4は、前後の中央部にモジュール積層体T3を備える。このモジュール積層体T3には、互いに積層されたTRS5~TRS8、温度調整モジュールICPLが含まれる。ICPLは露光機20による露光の直前に、SCPLと同様にウエハWの温度を調整する。TRS5~TRS7は下側処理ブロックの高さに、TRS8は上側処理ブロックの高さに夫々設けられている。モジュール積層体T3の前方、後方には夫々搬送機構34、35が設けられている。搬送機構34は、露光機20とTRS5とモジュール積層体T3の下方寄りに位置するICPLとの間でウエハWを受け渡す。搬送機構35は、モジュール積層体T3を構成する各モジュールと、処理ブロック2Dのシャトル用TRS11Dと、に対してウエハWの受け渡しを行う。
続いて、シャトル4B、4D、及びシャトル用TRS11B、12B、11D、12Dについて説明する。上記したようにシャトル4B、4Dを用いることで、ウエハWの復路には2つの搬送経路が含まれる。そのうちの一方の搬送経路では、ウエハWがインターフェイスブロックD4から処理ブロック2Dに搬送されて当該処理ブロック2Dで処理された後、シャトル4BによりTRS11Bから処理ブロック2BのTRS12Bへ搬送され、キャリアブロックD1に戻される。他方の搬送経路では、インターフェイスブロックD4から処理ブロック2DのTRS11Dに搬送されたウエハWが、シャトル4Dにより処理ブロック2BのTRS12Dに搬送され、当該処理ブロック2Bにて処理されて、キャリアブロックD1に戻される。
図1に示すように、シャトル4B用のTRS11B、12Bのうち、搬送先のTRS12Bについては、キャリアブロックD1の搬送機構19との間でウエハWの受け渡しができるように、スペース5Bの左端部、即ち主搬送機構3Bの支柱31に対して左方に設けられている。そして搬送元のTRS11Bについては、主搬送機構3Dとの間でのウエハWの受け渡しを可能にしつつ、シャトル4Bによる搬送領域の大型化が防止されるように、主搬送機構3Dの支柱31に対して左方且つモジュール積層体T2よりも右方に位置する。シャトル4D用のTRS11D、12Dのうち、搬送元のTRS11Dについては、インターフェイスブロックD4の搬送機構35との間でウエハWの受け渡しができるように、スペース5Dの右端部、即ち主搬送機構3Dの支柱31に対して右方に設けられている。搬送先のTRS12Dについては、主搬送機構3Bとの間でのウエハWの受け渡しを可能にしつつ、シャトル4Dによる搬送領域の大型化が防止されるように、当該主搬送機構3Bの支柱31に対して右方且つモジュール積層体T2よりも左方に位置する。
そして、これらのシャトル用のTRS11B、12B、11D、12Dについては、シャトル以外の各搬送機構によるウエハWの受け渡しができるようにするために、いずれもスペース5Bまたは5Dにおける前方寄りの位置に設けられている。従って、平面視でTRS11BとTRS12Bとを結ぶ直線上には主搬送機構3Bの支柱31が、平面視でTRS11DとTRS12Dとを結ぶ直線上には主搬送機構3Dの支柱31が夫々位置する。
そこで、シャトル4Bは主搬送機構3Bの支柱31を迂回するようにTRS11BからTRS12BへウエハWを搬送し、シャトル4Dは主搬送機構3Dの支柱31を迂回するようにTRS11DからTRS12DへウエハWを搬送するように構成されている。従って、シャトル4BによるウエハWの搬送路40B、シャトル4DによるウエハWの搬送路40Dは、左右の移動路の他に前後の移動路を含む迂回路をなす。なお、これらの搬送路40B、40Dは夫々水平な搬送路であり、図1では点線の矢印、二点鎖線の矢印で夫々示している。
上記の搬送路40B、40Dは、バイパス搬送機構であるシャトル4B、4Dによって搬送がなされるバイパス搬送路である。そして、シャトル用の基板載置部であるTRS11B、12Bはシャトル4Bとの間でウエハWを受け渡すという役割から、搬送路40Bの長さ方向の一端部、他端部に夫々位置する。同様に、シャトル用の基板載置部であるTRS11D、12Dはシャトル4Dとの間でウエハWを受け渡すという役割から、搬送路40Dの長さ方向の一端部、他端部に夫々位置する。
以下、シャトル4Bの構成の概要について説明する。シャトル4Bは、ベース体41と、中間移動体61と、ウエハ搬送部71と、を備えており、これらの3つの部材が左右方向に相対移動する。ベース体41はスペース5Bの後方寄りの位置にて左右に伸びる長尺な部材であり、当該位置に固定されて設けられている。従って、ベース体41は処理ブロック2Bにおいて、処理モジュール積層体23や液処理モジュールに対する位置が固定されている。中間移動体61はベース体41の前方側に設けられ、左右に延びる長尺な部材である。ウエハ搬送部71は中間移動体61の前方側に設けられ、ウエハWを支持して搬送する。
中間移動体61は、ベース体41に対して左右に水平移動可能な移動体である。ウエハ搬送部71は中間移動体61に対して左右且つ前後に水平移動可能である。中間移動体61の左方への移動とウエハ搬送部71の左方への移動が共に行われ、中間移動体61の右方への移動とウエハ搬送部71の右方への移動が共に行われる。そして、ウエハ搬送部71に対する左右の位置に応じて、ウエハ搬送部71の前後の位置が変化することで、上記したTRS11B、TRS12B間でのウエハWの搬送が行われる。中間移動体61の移動、ウエハ搬送部71の移動は共に、ベース体41に設けられるモータ42を動力源として行われる。
以下、図5の平面図及び図6の概略斜視図を参照してシャトル4Bの各部の構成を詳しく説明する。図5、図6では、ベース体41及び中間移動体61の上部側を切り欠いて、内部を示している。ベース体41は角型で左右に長尺な筐体43を備えており、当該筐体43の左端部から後方に突出するようにモータ42が設けられている。筐体43内の後端側における左端部、右端部にはプーリ44、45が夫々設けられている。プーリ44、45は前後に伸びる水平軸回りに回動可能であり、これらプーリ44、45には無端のベルト46が掛けられている。プーリ44はモータ42に接続されており、当該モータ42によってプーリ44、45を介してベルト46が回動する。
筐体43内で、ベルト46が設けられる位置よりも前方側には、左右に直線状に伸びるガイドレール47、48が設けられている。ガイドレール47、48は、前後に間隔を空けて、互いに並行するように設けられており、ガイドレール47は筐体43の前後の中央部に、ガイドレール48は筐体43の前方寄りの位置に設けられる。そして筐体43内にはスライダ51が設けられており、当該スライダ51は角型の台をなす本体部51Aと、本体部51Aから後方に突出する接続部51Bと、を備えている。本体部51Aはガイドレール47、48に接続され、当該接続部51Bはベルト46に接続されている。そして、上記したベルト46の回動により、当該スライダ51はガイドレール47、48に沿って、左右に水平移動する。なお、スライダ51に接続されるガイドレールをこのように2つ、既述した位置に設けるのは、前方側に中間移動体61及びウエハ搬送部71を支持するベース体41について高い剛性を担保して歪みを抑え、ウエハWを所望の位置へとより確実には搬送するためである。
筐体43の前方側の側面には、左右に伸びて筐体43内に開口するスリット49が形成されており、スライダ51の本体部51Aの前方側は、当該スリット49を介して筐体43の外部に突出している。そして筐体43内には、左端側の前後及び右端側の前後の計4箇所に、鉛直軸回りに回動可能なローラ52が設けられている。各ローラ52にシールベルト53が掛けられると共に、シールベルト53の一端、他端は夫々本体部51Aの左端、右端に接続される。それによって、スリット49における本体部51Aが位置する箇所以外の箇所が、当該シールベルト53によって筐体43の内側から塞がれる。なお、平面視でシールベルト53の筐体43内の後方側を左右に伸びる部位と、スライダ51の接続部51Bとは重なるが、互いに干渉しないように接続部51Bはシールベルト53よりも下方に位置する。
また、筐体43内における左端部と右端部とに、鉛直軸回りに回動可能なローラ54が設けられている。この2つのローラ54に前方からベルト55が掛けられており、当該ベルト55は2つのローラ54間にて、ガイドレール47、48と並行すると共にスライダ51の本体部51A上に位置する。そして、ベルト55の一端、他端は、各ローラ54の後方に設けられる固定部材56に接続されることで、筐体43内に固定されている。
本体部51Aの後部上には、鉛直軸回りに各々回動可能なプーリ57、58が、この順に上方へ向けて積層されて設けられており、これらプーリ57、58については連動する。つまりプーリ57、58のうち、一方が回動すると他方も回動する。プーリ58には上記のベルト55が接続されており、上記したようにスライダ51が左右に移動することで、プーリ58がベルト55を転動し、それによってプーリ57が回動する。また、本体部51Aの前部上には、鉛直軸回りに各々回動可能なプーリ59が2つ、左右に離れて設けられており、プーリ57、58に対して左側、右側に各々位置している。プーリ57、58は筐体43の内側に、プーリ59は筐体43の外側に夫々設けられている。
続いて中間移動体61について説明する。中間移動体61は角型の筐体62を備えており、上記のスライダ51における本体部51Aの前方側は、筐体62の後方側の開口部を介して筐体62内に進入し、当該筐体62に対して固定されている。そして、筐体62の前方側は開口している。この開口はウエハ搬送部71が前後移動するにあたり、当該ウエハ搬送部71及びウエハWの筐体62内への進入を可能として、筐体62が当該前後移動に干渉しないようにするために形成されている。
筐体62内の前端部には、左右に直線状に伸びるガイドレール69が設けられており、スライダ63が、当該ガイドレール69に接続されている。筐体62内の4隅付近には、鉛直軸回りに回動可能なプーリ60が設けられている。そして当該プーリ60及び上記のスライダ51上のプーリ57、59に無端のベルト64が掛けられており、当該ベルト64にスライダ63の後部側が接続されている。そのように構成されることで、上記したようにスライダ51上のプーリ57が回動すると、ベルト64が回動して、ガイドレール69に沿って左右にスライダ63が水平移動する。この左右に移動可能な移動体であるスライダ63の上部には、前後に向けて伸びる溝65が形成されている。溝65は、後述のガイドレール74と対になるガイドである。
筐体62内のガイドレール69の後方で、平面視でベルト64に囲まれる位置には、湾曲レール66が設けられている。湾曲レール66は筐体62内の左端部と右端部との間を左右に伸びるように形成されたレールであるが、湾曲することでその一部については前後方向に伸びている。さらに詳しく湾曲レール66の形状を述べると、左右に伸びる直線状のガイドレールの左端部、右端部が前方へ向うと共に夫々左側、右側へ向うように湾曲されている。そして、そのように湾曲された左端部における先端側、右端部の先端側については、さらに夫々左側、右側に向うように湾曲されている。このように計4箇所で湾曲された湾曲レール66は、左右対称の形状である。また、湾曲レール66の上面には、当該湾曲レール66の伸長方向に沿ってガイド用溝67が形成されている。
続いて図7の上面側斜視図、図8の下面側斜視図も参照して、ウエハ搬送部71について説明する。ウエハ搬送部71は、水平な角板状のウエハ支持体(基板支持体)72と、ウエハ支持体72の裏面側から後方に伸びるアーム73と、を備える。ウエハ支持体72の前後幅はウエハWの直径よりも小さく、ウエハ支持体72の前後にウエハWの周縁部がはみ出るように、当該ウエハWは当該ウエハ支持体72上に載置される(図5参照)。
アーム73の裏面には、ガイドレール74とローラ75とが設けられている。ガイドレール74は、アーム73の先端部(前端部)から基端側に向かって、前後方向に直線状に伸びるように形成されている。ローラ75はガイドレール74から後方に離れて位置し、鉛直軸回りに回動可能である。ガイドレール74はスライダ63の溝65内に位置し、当該溝65に対して前後に摺動可能である。また、ローラ75は湾曲レール66のガイド用溝67内に位置して、当該ガイド用溝67の側壁を転動可能である。このようにアーム73は、ローラ75を介して湾曲レール66に接続される接続部として構成されている。
以上の構成によって、スライダ63の左右の移動に伴って、アーム73はその基端部が湾曲レール66上に位置するように左右に移動する。即ち、アーム73を介して、ウエハWを支持するウエハ支持体72は、湾曲レール66の形状に沿って移動し、図1で示した搬送路40BでウエハWを搬送することができる。
続いて図5、図6に示す、シャトル4BによるウエハWの搬送先であるTRS12Bについて説明する。TRS12Bは本体部77と、昇降機構78(図2のみに表示)とを備えており、昇降機構78によって本体部77が上方位置と下方位置との間で、鉛直方向に昇降する。本体部77は、平面視で右側に向けて開口する凹部をなすように形成されたピン支持体77Aと、当該ピン支持体77A上に設けられた3本のピン77Bと、を備えている。ピン支持体77Aは、搬送路40Bの下方側に位置しており、各ピン77Bについては鉛直に伸びると共に互いに間隔を空けて配置されている。昇降機構78によって本体部77が、搬送路40Bに対して昇降することで、既述したように平面視でシャトル4Bのウエハ支持体72の前後にはみ出したウエハWの周縁部をピン77Bが支持し、当該ウエハ支持体72とTRS12Bとの間でウエハWを受け渡すことができる。
なお昇降機構78は例えばシリンダやモータ等を含み、シャトル4Bの中間移動体61及びウエハ搬送部71や、TRS12Bの本体部と77干渉しないように、例えば当該本体部77の下方側に設けられている。また、TRS11Bについては、本例では平面視での本体部77がなす凹部の開口の向きが左向きであることを除いて、TRS12Bと同様の構成である。上記したようにシャトル4Bによる搬送路40Bは水平であるため、TRS11B、TRS12Bは同じ高さに設けられている。
シャトル4BによるウエハWの搬送について、図9、図10及び既述の図5を参照してさらに詳しく述べる。図9は、ウエハWを支持するTRS11Bの本体部77が上方位置から下方位置に移動することで、ウエハ搬送部71がウエハWを受け取った直後、即ちTRS12Bへ搬送を行う直前の状態である。図10は、TRS12BへのウエハWの搬送中の状態である。そして図5はTRS12Bの本体部77が上方位置に移動してウエハWを受け取る直前の状態、即ちTRS12Bに向けたウエハWの搬送終了時の状態である。
図9に示すTRS11Bに重なる位置(TRS11Bに対する受け渡し位置であり、搬送開始位置)から左方へと移動したウエハWは、その移動途中で、左方に移動しつつ後方に移動する状態となる。然る後、後方への移動が止まり、左方へのみの移動となって、支柱31の後方を通過する(図10)。そして、さらに左方に移動すると、左方に移動しつつ前方に移動する状態となり、然る後、前方への移動が止まり、左方へのみの移動となって、TRS12Bに重なる位置(TRS12Bに対する受け渡し位置であり、搬送終了位置)に移動する(図5)。TRS12Bの昇降動作によりウエハWがTRS12Bに受け取られた後は、ウエハ搬送部71はTRS12Bに向うときとは逆の経路でTRS11Bに向けて戻り、TRS11Bから新たにウエハWを受け取る。
図9に示すように、TRS11Bに対してウエハWの受け渡しを行う際には、中間移動体61の右端はベース体41の右端よりも右側に位置し、ウエハ搬送部71の右端は、中間移動体61の右端よりも右側に位置する。図5に示すようにTRS12Bに対してウエハWの受け渡しを行う際には、中間移動体61の左端はベース体41の左端よりも左側に位置し、ウエハ搬送部71の左端は、中間移動体61の左端よりも左側に位置する。このように中間移動体61、ウエハ搬送部71の各々が移動することで、ウエハWを搬送可能な領域の左右の長さを拡大させつつ、シャトル4Bの小型化ひいては基板処理装置1の小型化が図られている。
なお、シャトル4BによるウエハWの搬送は、これまでに述べたように前後方向に設けられた複数の部材(ベース体41、中間移動体61、ウエハ搬送部71)が、互いの相対的な左右方向の位置を変えることで行われる。そのように部材同士の左右の相対位置が変化することで、TRS11B、TRS12Bとシャトル4Bとは干渉し難い。これはTRS11B、TRS12Bの配置、設計の自由度が高くなることに寄与し、各ピン77Bの配置についての自由度も高い。なお、ピン77Bは3つ以上設けられていてもよい。
続いて、既述したようにウエハ搬送部71が搬送開始位置から搬送終了位置へ移動する際の速度制御、即ちウエハ搬送部71を移動させるモータ42の動作制御の例について、図11、図12を参照して説明する。図11は、上記の移動中のウエハ搬送部71の左右方向における移動速度の変化を示すグラフである。図12は、その移動中の湾曲レール66の各位置におけるウエハ搬送部71を示している。ただし図12ではそのウエハ搬送部71について、図11のグラフ中の横軸に付した時刻t1~t8に対応させるために、この時刻t1~t8と同じ符号を付して示している。なお、図12中、時刻t4、t5におけるウエハ搬送部71の図示は省略しており、またウエハ搬送部71に支持されるウエハWの表示についても省略している。説明の便宜上、搬送開始位置から搬送終了位置に至るまでの湾曲レール66における4つの湾曲部を、順に66A、66B、66C、66Dとする。
搬送開始位置で静止した状態から左方に移動開始し(時刻t1)、左方への移動速度が上昇を続ける。ウエハ搬送部71のアーム73が湾曲部66Aに至ると、当該移動速度上昇が停止し(時刻t2)、一定の速度で左方へ移動する。アーム73が湾曲部66Bに至ると、ウエハ搬送部71の左方への移動速度が再度上昇開始し(時刻t3)、然る後、当該移動速度の上昇が停止して一定となる(時刻t4)。その後、アーム73が湾曲部66Cに至る直前で、ウエハ搬送部71の左方への移動速度が下降し(時刻t5)、アーム73が湾曲部66Cに至ると、ウエハ搬送部71の左方への移動速度の低下が停止して一定となる(時刻t6)。然る後、アーム73が湾曲部66Dに至ると、ウエハ搬送部71の左方への移動速度が低下し、ウエハ搬送部71が搬送終了位置に到達して移動が停止する(時刻t7)。
このように湾曲部66A~66Dの位置に対応して、ウエハ搬送部71の左右方向の移動速度が制御される。より詳しく述べると、ウエハWの搬送路40Bのうち、アーム73の基端部が湾曲部66Aから湾曲部66Bへ移動することで形成される領域、及び湾曲部66Cから湾曲部66Dへ移動することで形成される領域(つまりウエハWが左右の他に前後にも移動する領域)を第1領域とする。そして、搬送路40Bにおいてアーム73の基端部が湾曲部66Bから湾曲部66Cへ移動することで形成され、2つの上記の第1領域に挟まれる領域(つまりウエハWが左右にのみ移動する領域)を第2領域とする。
既に詳しく示したように、ウエハWの左右方向の移動速度について、第2領域よりも各第1領域の方が小さくなるように制御されている。これは、前後移動及び左右移動が行われる第1領域では、各方向の移動によるベクトルの合算のベクトルがウエハWに作用するためである。つまり、仮に第1領域及び第2領域でウエハWを等速移動させると、第1領域にて、ウエハWにより大きな力が加わる。従って当該第1領域において、ウエハ搬送部71に対するウエハWのずれや脱離の発生が、より確実に防止できるように、左右の移動速度について第2領域>第1領域とされている。見方を変えれば、前後移動を含まない第2領域におけるウエハWの左右の速度が大きくされることで、スループットの向上が図られている。
なお、ウエハ搬送部71がTRS11B側の搬送開始位置に戻る際には、支持されるウエハWが無いため、TRS12B側の搬送終了位置に向うときと同様に左右方向における移動速度を段階的に変化させる制御を行ってもよいが、そのような制御を行わなくてもよい。つまり、TRS12BにウエハWを受け渡す搬送終了位置から速度を上昇させた後に、速度上昇を停止して速度一定の状態で移動させ、TRS11BにウエハWを受け渡す搬送開始位置の近くで減速させる。即ち、図12に示したように速度変化のグラフで表すとすると、グラフが台形を描くように速度が変化するように制御する。つまり速度の変化の段数がウエハWをTRS12Bへ搬送する際よりも少なくなるようにして、スループットの向上を図るようにしてもよい。
続いて、処理ブロック2Dのシャトル4Dについて述べると、当該シャトル4Dは、TRS11D、12Dの配置に合わせてベース体41に対する中間移動体61の左右方向の接続位置が異なることを除いて、シャトル4Bと同様の構成であり、シャトル4Bと同様の速度制御がなされる。TRS11D、TRS12Dについても、TRS11B、12Bと夫々同様の構成であり、昇降機構78によってピン77Bを備える本体部77が、搬送路40Dに対して昇降する。
シャトル4Bの搬送路40B、シャトル4Dの搬送路40Dの位置関係について、平面図である図13も参照して説明する。これまでに述べた各シャトル用TRSの配置により示されるように、搬送路40B、40Dは共に、処理ブロック2Bのスペース5Bから処理ブロック2Dのスペース5Dに亘って設けられている。搬送路40B、40D間で干渉しないように、シャトル4B、TRS11B及びTRS12Bの組、シャトル4D、TRS11D、TRS12Dの組は、縦方向(垂直方向)にて、互いにずれた位置に設けられている(図2、図4参照)。即ち、搬送路40B、40Dについては互いに高さが異なる。そして、図13に示すように、搬送路40Bの右端部と、搬送路40Dの左端部とは、平面視で重なる。なお本例では搬送路40Bが上側、搬送路40Dが下側であるが、逆の配置であってもよい。
ところで、基板処理装置1は制御部10を備えている(図1参照)。この制御部10はコンピュータにより構成されており、プログラム、メモリ、CPUを備えている。プログラムには、基板処理装置1における一連の動作を実施することができるようにステップ群が組み込まれている。そして、当該プログラムによって制御部10は基板処理装置1の各部に制御信号を出力し、当該各部の動作が制御される。具体的に主搬送機構3A~3D、シャトル4B、4D、各処理モジュールの動作が制御される。それにより、後述のウエハWの搬送及びウエハWの処理が行われる。なお、シャトル4B、4Dの動作制御としては図12で説明した速度制御も含まれる。また、制御部10が行うモジュールの動作の制御には、各検査モジュールから送信される画像データに基づいて異常判定を実施することも含まれる。上記のプログラムは、例えばコンパクトディスク、ハードディスク、DVDなどの記憶媒体に格納されて、制御部10にインストールされる。
続いて、基板処理装置1におけるウエハWの処理及び搬送について、搬送経路の概略を示した図14を参照して説明する。図14では、モジュール間でのウエハWの搬送を表す一部の矢印上あるいは矢印の近傍に、当該搬送に用いる搬送機構を表示している。なお、本例では支持台11上のキャリアCからウエハWが払い出され、支持台12上のキャリアCへ向けて処理済みのウエハWが戻されるものとする。
先ず、支持台11のキャリアCから搬送機構18によりウエハWが搬出され、処理前検査モジュール29→搬送機構18→TRS1→搬送機構19→SCPL1の順でキャリアブロックD1内を搬送される。然る後、ウエハWは主搬送機構3A→裏面洗浄モジュール26→主搬送機構3A→周縁露光モジュール27→主搬送機構3A→TRS4→主搬送機構3Cの順で下側処理ブロック内を搬送されて、インターフェイスブロックD4のTRS5に搬送される。そして、ウエハWは搬送機構35→ICPL→搬送機構34→露光機20→搬送機構35→TRS6→主搬送機構3C→露光後洗浄モジュール28→主搬送機構3C→TRS7→搬送機構35の順で搬送され、インターフェイスブロックD4、露光機20、処理ブロック2Cの間を受け渡される。
その後のウエハWの搬送経路は、上記したように処理ブロック2Dで処理を行う経路(一方の搬送経路)と、処理ブロック2Bで処理を行う経路(他方の搬送経路)と、に分かれる。一方の搬送経路について説明すると、インターフェイスブロックD4の搬送機構35がTRS8にウエハWを搬送し、主搬送機構3DによりウエハWが処理ブロック2Dに取り込まれる。そしてウエハWについては、加熱モジュール24→SCPL3→現像モジュール21→処理後検査モジュール25→主搬送機構3Dの順で搬送され、露光機20での露光パターンに沿ったパターンマスクの形成と検査とがなされる。その後、ウエハWは図5、図9、図10で説明したように、TRS11B→シャトル4B→TRS12Bの順で搬送され、キャリアブロックD1の搬送機構19が当該ウエハWを受け取り、モジュール積層体T1のTRS2に搬送する。
他方の搬送経路について説明すると、ウエハWは搬送機構35→TRS11D→シャトル4D→TRS12D→主搬送機構3Bの順で搬送されて、処理ブロック2BにウエハWが取り込まれる。そして、当該ウエハWは主搬送機構3Bにより、加熱モジュール24→SCPL3→現像モジュール21→処理後検査モジュール25の順で搬送されて、処理ブロック2Dに搬送されたウエハWと同様に処理された後、キャリアブロックD1のTRS3に搬送される。続いてウエハWは、搬送機構19によりTRS2に搬送される。これらの2つの搬送経路において、TRS2に搬送されたウエハWは、搬送機構18により支持台12上のキャリアCへ搬送される。
以上に述べたように基板処理装置1が構成されると共に搬送が行われることで、処理ブロック2Bの主搬送機構3B、処理ブロック2Dの主搬送機構3Dは、夫々主搬送機構3B、3Dが設けられるブロックにて処理を受けないウエハWをキャリアブロックD1側へ向けて搬送する必要が無い。つまり、主搬送機構3B、3Dの各々の負荷、より具体的にはブロック内で必要な搬送工程の数が低減される。処理ブロック2B、処理ブロック2Dの各々には既述したようにモジュールが多数設けられるが、そのように負荷が低減されることで主搬送機構3B、3Dは、各モジュールへ速やかにアクセスしてウエハWを受け取り、下流側のモジュールへと当該ウエハWを搬送することができる。即ち、基板処理装置1については、多数の処理モジュールでウエハWを処理し、且つモジュール間でウエハWを速やかに搬送することができる。従って、当該基板処理装置1によれば、スループットを高くすることができる。
そして主搬送機構3B、3Dが各々左右に並ぶブロックを跨いで移動する必要が無いように、主搬送機構3B、3Dとは別に、処理ブロック2B、2Dにはシャトル4B、4Dが夫々設けられる。そのシャトル4Bの搬送路40Bは処理ブロック2Dへ、シャトル4Dの搬送路40Dは処理ブロック2Bへ夫々突出している。そして、そのように左右に隣接する各ブロックに亘って設けられた搬送路40B、40Dについては、高さが互いにずれており、互いに交差しないので、シャトル4Bの搬送及びシャトル4Dの搬送を互いに独立して行うことができる。より詳しくは、4A、4Bのうちの一方のシャトルによる搬送中、当該一方のシャトルとの干渉を回避するために他方のシャトルによる搬送を停止させる必要が無い。従って、より確実に基板処理装置1のスループットを高くすることができる。また、そのように高さがずれた搬送路40B、40Dは平面視で重なるため、基板処理装置1の前後幅の拡大を防止し、基板処理装置1のフットプリントを低減させ、省スペース化を図ることができる。
ところでクリーンルームの天井に干渉しないように、基板処理装置1の高さを設定する必要が有る。その一方で、現像モジュール21等の液処理モジュールはウエハWを格納するカップ(不図示)を備えるので比較的高さが大きくなる。しかし基板処理装置1においては、上記のように液処理とは異なる種類の処理を行う処理モジュール積層体23に重なって、シャトル4B、4Dが設けられている。そのために限られた装置の高さにおいて、液処理モジュールが設けられる階層の数を多くし、且つ各階層にウエハWを受け渡すことができるように、搬送領域22の高さを十分に確保することができる。従って、基板処理装置1によれば、より確実にウエハWのスループットを高くすることができる。
さらにシャトル4B、4Dは、上側処理ブロックにおける処理モジュール積層体23に対して下方、即ち、下側処理ブロック側の高さに位置している。つまり、処理モジュール積層体23に対して、上側処理ブロック及び下側処理ブロックのうち、シャトル用のバイパス搬送路が設けられるブロックに対して下方から接続されるブロック側にシャトル4B、4Dが設けられている。仮に、シャトル4B、4Dが上側処理ブロックにおける比較的高い位置に設けられ、シャトル4B、4D用の各TRSについても比較的高い位置に設けられるとする。その場合には、TRS12B、TRS11Dに対して夫々ウエハWを受け渡す搬送機構19、35について、モジュール積層体T1、T3を構成する各モジュールの位置よりも上方の位置への移動が必要になることが考えられる。即ち、上記のようにシャトル4B、4Dを、処理モジュール積層体23に対して下側処理ブロック側の高さに設けることは、搬送機構19、35の昇降量を抑えることになる。従って、当該シャトル4B、4Dの配置は、スループットをより確実に高くすることに寄与する。
そして、シャトル4Bの搬送路40B、シャトル4Dの搬送路40Dは、上記したように主搬送機構3B、3Dの支柱31を夫々迂回する。この搬送路40B、40Dについて、そのように迂回する経路とはせずに支柱31の後方側を通過するように直線状に設けると共に、シャトル以外の搬送機構の横方向への移動量を大きくして、シャトル4B、4Dとの間でウエハWが受け渡されるようにすることが考えられる。しかし、そのような構成では基板処理装置1のフットプリントが大きくなってしまう。従って、搬送路40B、40Dが上記のように支柱31の迂回路とされることで、基板処理装置1の大型化が防止される。また、別の見方をすれば、シャトル4B、4Dがこのように支柱31の迂回路を形成することによって、支柱31と処理モジュール積層体23との前後の位置をずらす必要が無くなる。そのため、基板処理装置1の前後幅の拡大を抑え、基板処理装置1の大型化が防止される。
また、シャトル4B、4Dは、既述したようにベース体41、中間移動体61、ウエハ搬送部71の左右の相対位置が変化する構成である。そのように相対位置が変化することでシャトル4B、4Dは、処理ブロック2B、Dに夫々これらの部材(ベース体41、中間移動体61、ウエハ搬送部71)が収まった状態とすることができる。従って、装置の製造工場で処理ブロック2B、処理ブロック2Dを組み立て後、基板処理装置1を設置するクリーンルームへ輸送するにあたり、処理ブロック2B、処理ブロック2Dの各々の左右の幅を小さくすることができる。そのためこの輸送時の手間や輸送用の設備を簡素化することができる。また、そのように処理ブロック2B、2Dにシャトル4B、4Dを夫々収めて輸送することは、輸送先で速やかに装置を組み上げて稼働可能とすることに寄与する。
そして、中間移動体61及びウエハ搬送部71の移動が、ベース体41に設けられるモータ42を共通の駆動源としてなされる。そのように駆動源が共通であるため、製造コストの低減や装置構成の簡素化を図ることができる。ところでシャトル4B、4Dは、上記のように湾曲レール66に沿って、ウエハ搬送部71のアーム73が移動する構成である。当構成によって、当該アーム73の左右移動用、前後移動用の駆動源を夫々設けることなく、上記した駆動源であるモータ42の駆動力をアーム73に伝達して左右移動、前後移動を行うことができる。この点からも装置構成の複雑化を避けることができ、製造コストの上昇を防ぐことができるので有利である。
そして、アーム73の移動軌跡を制御するための湾曲レール66の前方側(ウエハ支持体72が位置する側)にスライダ63が設けられ、このスライダ63にアーム73は支持されつつ、アーム73のガイドレール74に沿って移動する構成であるため、アーム73はウエハ支持体72付近で支持される。そのためアーム73の自重やウエハWの重量によるアーム73の負荷の増大が抑えられ、シャトル4B、4Dを構成する各部品の劣化が抑制される他、アーム73の動作のぶれが抑制される。従って、当構成によってウエハWを搬送先の所望の位置に精度高く搬送することができる。
ところで、シャトル用TRS11DについてはインターフェイスブロックD4に配置され、シャトル4DがインターフェイスブロックD4から処理ブロック2Dを通過して、処理ブロック2BのTRS11Dへ搬送されるようにしてもよい。また、シャトル用TRS12BについてはキャリアブロックD1に配置され、シャトル4Bが処理ブロック2DのTRS11Bからから処理ブロック2Bを通過して、TRS11Bへ搬送されるようにしてもよい。つまり、シャトル用の各TRSについては処理ブロックに設けることには限られない。そしてシャトルとしては、左右に並ぶブロックの一方側と他方側との間で、ウエハWの搬送経路の下流側のブロックへ向けてウエハWを搬送するためのものであり、基板処理装置1で示したように、左右に隣接するブロック間でウエハWが受け渡される構成であることには限られない。
〔第1の実施形態の変形例〕
復路にシャトル及びシャトル用TRSを設けた例を示したが、往路にシャトル及びシャトル用TRSを設けた装置構成としてもよい。図15では、往路及び復路にシャトル及びシャトル及びシャトル用TRSが設けられた基板処理装置1Aの概略正面図を示している。以下、基板処理装置1との差異点を中心に説明すると、基板処理装置1Aの下側の処理ブロック2A、2Cは、互いに同様の処理モジュールを備えており、例えば液処理モジュールとしてレジスト膜形成モジュールが含まれ、モジュール積層体23にはレジスト膜形成後の加熱モジュールが含まれる。
復路にシャトル及びシャトル用TRSを設けた例を示したが、往路にシャトル及びシャトル用TRSを設けた装置構成としてもよい。図15では、往路及び復路にシャトル及びシャトル及びシャトル用TRSが設けられた基板処理装置1Aの概略正面図を示している。以下、基板処理装置1との差異点を中心に説明すると、基板処理装置1Aの下側の処理ブロック2A、2Cは、互いに同様の処理モジュールを備えており、例えば液処理モジュールとしてレジスト膜形成モジュールが含まれ、モジュール積層体23にはレジスト膜形成後の加熱モジュールが含まれる。
処理ブロック2Aのスペース5Aにおける前方寄りの位置には、シャトル4A、TRS11A、TRS11Cが設けられ、処理ブロック2Cのスペース5Cにおける前方寄りの位置にはシャトル4C、TRS12A、TRS12Cが設けられる。スペース5Aでは、主搬送機構3Aの支柱31を挟むようにTRS11A、TRS11Cが右側へ向って順に設けられ、スペース5Cでは、主搬送機構3Cの支柱31を挟むようにTRS12A、TRS12Cが右側へ向って順に設けられている。そして、シャトル4A、TRS11A、TRS12Aの組と、シャトル4C、TRS11C、TRS12Cの組とは高さが互いにずれている。
以上のような各部材のレイアウトであるため、シャトル4Aの搬送路40A、シャトル4Cの搬送路40Cは、図13で説明した搬送路40B、40Dの位置関係と同様である。即ち、搬送路40A、40Cは互いに高さが異なり、且つその端部同士が平面視で重なっている。なお下側の処理ブロック2A、2Cで、シャトル及びシャトル用TRSを処理モジュール積層体23の上側に設けるのは、上側の処理ブロック2B、2Dでシャトル及びシャトル用TRSを処理モジュール積層体23の下側に設ける理由と同様、搬送機構19、35の移動範囲の増大を防止するためである。
この基板処理装置1Bにおける往路の2つの搬送経路について述べる。一方の搬送経路では、キャリアCから搬出されてキャリアブロックD1のモジュール積層体T1に搬送されたウエハWが、主搬送機構3Aに受け取られ、処理ブロック2A内で処理された後、TRS11C→シャトル4C→TRS12C→インターフェイスブロックD4の順で搬送される。そして、他方の搬送経路では、キャリアCから搬出されたウエハWがキャリアブロックD1の搬送機構19→TRS11A→シャトル4A→TRS12A→主搬送機構3Cの順で搬送され、処理ブロック2C内で処理された後に、インターフェイスブロックD4に搬送される。これらの往路でのシャトル4A、4CによるウエハWの搬送は、復路でのシャトル4B、4DのウエハWと同様に、主搬送機構3Bの支柱31、主搬送機構3Dの支柱31を夫々迂回するように行われる。
〔第2の実施形態〕
横方向に隣接すると共にシャトルを備える処理ブロックの数としては3つ以上であってもよく、第2の実施形態として、当該処理ブロックを3つ備えた基板処理装置1Bの概略正面図を図16に示している。この基板処理装置1Bについては、例えば第1の実施形態の基板処理装置1と同様の処理を行う装置であり、以下、基板処理装置1との差異点を中心に説明する。
横方向に隣接すると共にシャトルを備える処理ブロックの数としては3つ以上であってもよく、第2の実施形態として、当該処理ブロックを3つ備えた基板処理装置1Bの概略正面図を図16に示している。この基板処理装置1Bについては、例えば第1の実施形態の基板処理装置1と同様の処理を行う装置であり、以下、基板処理装置1との差異点を中心に説明する。
基板処理装置1Bでは、第2の積層処理ブロックD3とインターフェイスブロックD4との間に、第3の積層処理ブロックD5が、これらのブロックD3、D4に隣接して設けられており、これらの第1~第3の積層処理ブロックD2、D3、D5により処理ステーションGが構成されている。第3の積層処理ブロックD5は、第1の積層処理ブロックD3と同様の構成であり、下側の処理ブロック2E及び上側の処理ブロック2Fにより構成されている。復路では処理ブロック2B、2D、2FのうちのいずれかでウエハWは処理される。処理ブロック2B、2D、2Fが夫々、第1処理ブロック、第2処理ブロック、第3処理ブロックであり、シャトル4B、4D、4Fが夫々第1バイパス搬送機構、第2バイパス搬送機構、第3バイパス搬送機構であり、搬送路40B、40D、40Fが夫々第1バイパス搬送路、第2バイパス搬送路、第3バイパス搬送路である。
処理ブロック2Fにおけるシャトル4Fの設置用のスペース5Fには、主搬送機構3Fの支柱31に対して右側、左側にTRS11F、11Dが夫々設けられており、TRS11FにはインターフェイスブロックD4の搬送機構35がアクセス可能である。さらにスペース5Dにおいて、主搬送機構3Dの支柱31に対して右側にTRS12Fが設けられている。
シャトル4B、TRS11B及びTRS12Bの組(第1の組とする)、シャトル4D、TRS11D、TRS12Dの組(第2の組とする)、シャトル4F、TRS11F及びTRS12Fの組(第3の組とする)について、第2の組と、第1及び第3の組との高さは異なっている。本例では第2の組は、第1及び第3の組よりも上方に位置し、第1の組と第3の組とは互いに同じ高さに設けられている。従って、搬送路40B、40Fが互いに同じ高さに位置し、搬送路40Dが搬送路40B、40Fよりも高く位置している。そして図17に示すように平面視において、搬送路40Bの右端部と搬送路40Dの左端部とが互いに重なり、搬送路40Dの右端部と搬送路40Fの左端部とが互いに重なる。
復路での搬送経路の一例を説明する。処理ブロック2FでウエハWが処理される場合、ウエハWはインターフェイスブロックD4のモジュール積層体T3→主搬送機構3Fの順で搬送され、処理ブロック2Fの各処理モジュールにて処理がなされた後、TRS11Dに搬送される。そして、シャトル4D→TRS12D→主搬送機構3B→キャリアブロックD1のモジュール積層体T1の順でウエハWが搬送される。
処理ブロック2DでウエハWが処理される場合、ウエハWはインターフェイスブロックD4の搬送機構35→TRS11F→シャトル4F→TRS12F→主搬送機構3Dの順で搬送され、処理ブロック2Dの各処理モジュールにて処理がなされた後、TRS11B→シャトル4B→TRS12Bの順で搬送され、キャリアブロックD1に搬送される。処理ブロック2BでウエハWが処理される場合、ウエハWはモジュール積層体T3→主搬送機構3F→TRS11D→シャトル4D→TRS12D→主搬送機構3Bの順で搬送され、処理ブロック2Bの各処理モジュールにて処理がなされた後、モジュール積層体T1に搬送される。
なお基板処理装置1Bにおいて、第2の積層処理ブロックD3と第3の積層処理ブロックD5とに跨がるように、モジュール積層体T2に相当するモジュール積層体が設けられる。各モジュール積層体を利用することで下側の各処理ブロック2A、2C、2EをウエハWは搬送自在であり、当該処理ブロック2A、2C、2Eにより往路が形成されるものとする。
上記の基板処理装置1Bにおいて、上側の処理ブロック間でウエハWを受け渡すために、既述したように搬送路40Dの端部は、搬送路40B、40Fの各々に平面視で重なる。その搬送路40Dが、既述したように搬送路40B、40Fの各々よりも高い位置に配置されることで、当該搬送路40B、40D、40Fを縦方向に順に設けるよりも、これら搬送路40B、40D、40Fの設置に要する高さが抑えられるので、基板処理装置1Bの大型化を防ぐことができる。なお、搬送路40B、40Fよりも下方に搬送路40Dを設けてもよい。そして、搬送路40Dを搬送路40B、40Fの上側に設ける場合、下側に設ける場合のいずれにおいても、装置の高さを抑える観点から搬送路40B、40Fについては同一ないしは略同一の高さとすることが好ましい。
なお、この基板処理装置1Bにおいても、下側の処理ブロック2A、2C、2Eにシャトルを設けて、上側の処理ブロック2B、2D、2F間での搬送と同様、2A、2C、2Eのうちの所望の処理ブロックでウエハWが処理されるように搬送が行われてもよい。その場合においても、下側の処理ブロックのシャトルの各搬送路40A、40C、40Eについては、上側処理ブロックのシャトルの各搬送路40B、40D、40Fと同様の位置関係とすることが好ましい。つまり左右の中央の搬送路である40Dは、搬送路40B、40Fに対して上側あるいは下側に設けることが好ましく、40B、40Fが同じ高さであるとより好ましい。
ところで既述した各装置の構成例ではシャトル用のTRSが設けられるが、このシャトル用TRSが設けられない装置構成とし、各搬送機構とシャトルとの間で直接ウエハWの受け渡しがなされてもよい。ただし、そのようにシャトル用TRSが設けられていないと、各搬送機構及びシャトルがウエハWを支持したままの状態で待機することになる。そのため、スループットを向上させるためにシャトル用TRSを設けることが好ましい。
また、既述の各装置では液処理モジュールが前方、処理モジュール積層体23が後方に夫々位置するが、このレイアウトは前後逆であってもよい。装置の左右のレイアウトについても既述した例と逆であってもよい。また、インターフェイスブロックD4は、露光機20に対してウエハWを搬送するものではなく、下側処理ブロックの高さと上側処理ブロックの高さとの間でのウエハWの昇降搬送のみを行うものであってもよい。また、上側処理ブロック及び下側処理ブロックは、ウエハWを装置に搬入出するキャリアブロックD1に直接接続されるものではなく、例えばキャリアブロックD1と、これらの上側及び下側処理ブロックとの間にウエハWを昇降搬送するブロックが介在する構成であってもよい。さらに、処理ブロックは上下の積層構造をとることに限られない。例えば往路及び復路のうち一方については主搬送機構で搬送することで形成し、他方についてはシャトルを用いて搬送することで形成してもよい。
また各シャトルにおいて、例えば湾曲レール66、ガイドレール69及びスライダ63が、中間移動体61の代わりにベース体41に設けられるようにする。そして、アーム73に相当するアームが当該湾曲レール66及びスライダ63に接続されると共に、そのアームがモータ42によって駆動するベルト46に接続される。さらに、当該アームの前端部に中間移動体61が接続され、当該中間移動体61が、その前方側に接続されるウエハ支持体72と共に、湾曲レール66に沿って移動する構成であってもよい。その場合には、スライダ63、アーム及び中間移動体61に、プーリ、ベルト、ギアボックスなどからなる動力伝達機構を設けることで、スライダ63の左右の位置の変化に応じて、中間移動体61に対するウエハ支持体72の左右の位置が変化する構成とすればよい。以上に述べたように、図5等に示した湾曲レール66が中間移動体61に設けられるシャトルの構成とすることには限られない。
なお、図5等で示したシャトルについて、中間移動体61のスライダ63に溝65、アーム73にガイドレール74を夫々設ける代りに、スライダ63にガイドレール74を、アーム73に溝65を夫々設けてもよい。また湾曲レール66のガイド用溝67に陥入されるアーム73のローラ75について、当該ローラ73の代わりに当該湾曲レール66に対する摩擦係数が十分低い材質により形成された円形突起を設けてもよい。さらに、湾曲レール66の代わりに、厚板であって、その上面にガイド用溝67が形成されたものを用いてもよく、ウエハ搬送部71をガイドするガイド部材としては、レールであることには限られない。また、既述の構成例ではアーム73を介して湾曲レール66にウエハ支持体72が接続され、アーム73に追従してウエハ支持体72が移動するが、アーム73に相当する部材が設けられなくてもよい。つまり、ウエハ支持体72が湾曲レール66に直接接続され、当該ウエハ支持体72が接続部を兼ねる構成であってもよい。その場合には、アーム73に設けていたガイドレール74については、当該ウエハ支持体72に設ければよい。このように既述したシャトルの構成は適宜変更可能である。
ところで図5でTRS12Bにシャトル4BがウエハWを受け渡すときに、TRS11Bの3つのピン77Bのうちの2つが平面視でアーム73を挟むように示しているが、これら2つのピン77Bについて、いずれもアーム73の左側に設けるようにしてもよい。そのピン77Bの配置、及び本体部77が右側に開放された凹部形状であることによって、TRS11Bの本体部77が上方位置に移動してピン77BがウエハWを支持した後、下方位置に戻る前に、シャトル4Bのウエハ搬送部71がTRS11Bに向けて移動開始することができる。つまりTRS11BがウエハWを受け取った際に、ウエハ搬送部71から進行方向(この場合は右方)に見て、当該TRS11Bの構成部材が位置しないように当該TRS11Bを構成し、互いの干渉が起きないようにする。それによって、ウエハ搬送部71の移動開始のタイミングを早めて、装置のスループットの向上を図ることができる。同様に、図9でTRS11BにウエハWを受け渡すときに、TRS11Bの3つのピン77Bのうちの2つが平面視でアーム73を挟むように示しているが、これらのピン77Bについて、アーム73の右側に設けてもよい。
基板処理装置で行う液処理としては上記した例に限られず、例えば薬液の塗布による絶縁膜の形成や、ウエハWを互いに貼り合わせるための接着剤の塗布処理などが含まれていてもよい。今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更及び/または組み合わせがなされてもよい。
C キャリア
D1 キャリアブロック
D3 インターフェイスブロック
G 処理ステーション
24 加熱モジュール
2A~2D 処理ブロック
4A~4D シャトル
40A~40D 搬送路
D1 キャリアブロック
D3 インターフェイスブロック
G 処理ステーション
24 加熱モジュール
2A~2D 処理ブロック
4A~4D シャトル
40A~40D 搬送路
Claims (11)
- 基板の搬入及び搬出を行う搬入出ブロックと、
前記搬入出ブロックとの間で前記基板が搬送され、当該搬入出ブロックに対して左右の一方側に設けられる処理ステーションと、
前記処理ステーションに対して左右の一方側に設けられ、当該処理ステーションとの間で前記基板が搬送される中継ブロックと、
前記基板に対して処理を行う処理モジュールと、当該処理モジュールに対して前記基板を受け渡す主搬送機構と、を各々備え、左右に並んで複数設けられて前記処理ステーションを構成する処理ブロックと、
前記主搬送機構とは別に、左右のブロック間で基板を搬送するために前記左右に並ぶ処理ブロック毎に設けられるバイパス搬送機構と、を備え
前記バイパス搬送機構による基板の搬送路であるバイパス搬送路について、互いの高さが異なり、且つ平面視でその一部が互いに重なる基板処理装置。 - 前記処理ブロックは少なくとも3つ、左右の一方から他方に向けて第1処理ブロック、第2処理ブロック、第3処理ブロックの順で設けられ、夫々の前記バイパス搬送機構による前記バイパス搬送路を第1バイパス搬送路、第2バイパス搬送路、第3バイパス搬送路とすると、
前記第2バイパス搬送路の左端部は、前記第1バイパス搬送路及び前記第3バイパス搬送路のうちの一方、前記第2バイパス搬送路の右端部は、前記第1バイパス搬送路及び前記第3バイパス搬送路のうちの他方に夫々平面視で重なり、
前記第2バイパス搬送路に対して、前記第1バイパス搬送路及び前記第3バイパス搬送路は上方または下方に位置する請求項1記載の基板処理装置。 - 前記バイパス搬送路の端部に対して昇降して、前記バイパス搬送機構に対して前記基板を受け渡すと共に、当該基板が載置される基板載置部が設けられる請求項1または2記載の基板処理装置。
- 前記バイパス搬送機構は、前記処理ブロックに設けられるベース体と、
前記ベース体に対して左右に移動する移動体と、
前記基板を支持して、前記移動体に対して左右に移動する基板支持体と、
を備える請求項1ないし3のいずれか一つに記載の基板処理装置。 - 前記処理モジュールは左右に並んで複数設けられ、
前記主搬送機構は、平面視で当該複数の処理モジュールの間に設けられる柱を備え、
前記バイパス搬送路は前後方向の搬送路を含み、当該基板が前記柱を迂回する迂回路である請求項4記載の基板処理装置。 - 前記ベース体及び前記移動体のうちの一方に、前記支持体の前後方向の移動及び左右方向の移動をガイドするためのガイド部材が設けられる請求項5記載の基板処理装置。
- 前記ガイド部材は湾曲したレールであり、
前記基板支持体は前記湾曲したレールに沿って移動して、前記迂回路が形成される請求項6記載の基板処理装置。 - 前記ベース体及び前記移動体のうちの前記ガイド部材が設けられる側に、
当該ガイド部材に接続されて前記基板支持体と共に、左右方向且つ前後方向に移動可能な接続部と、
前記接続部に接続されると共に左右方向に移動可能な移動体と、が設けられ、
前記接続部及び前記移動体のうちの一方には、当該一方を他方に対して前後に摺動させるために前後方向に伸びるレールが設けられる請求項7記載の基板処理装置。 - 前記前後方向に伸びるレールは、前記接続部に設けられる請求項8記載の基板処理装置。
- 前記バイパス搬送路は、
左右方向且つ前後方向に前記基板を搬送する2つの第1領域と、
前記第1領域に挟まれ、左右方向にのみ前記基板を搬送する第2領域と、を含み、
前記第1領域における左右方向の前記基板の移動速度は、前記第2領域における左右方向の前記基板の移動速度よりも小さい請求項5ないし9のいずれか一つに記載の基板処理装置。 - 搬入出ブロックにおいて、基板の搬入及び搬出を行う工程と、
当該搬入出ブロックに対して左右の一方側に設けられる処理ステーションと前記搬入出ブロックとの間で前記基板を搬送する工程と、
前記処理ステーションに対して左右の一方側に設けられる中継ブロックと、当該処理ステーションとの間で前記基板を搬送する工程と、
左右に並んで複数設けられて前記処理ステーションを構成し、処理モジュール、主搬送機構及び前記主搬送機構とは別に前記基板を搬送するバイパス搬送機構を各々備える処理ブロックにおいて、前記主搬送機構により前記基板を前記処理モジュールに対して受け渡し、当該処理モジュールにて当該基板を処理する工程と、
前記各バイパス搬送機構による前記基板の搬送路であると共に、互いの高さが異なり、且つ平面視でその一部が互いに重なる各バイパス搬送路を用いて、左右のブロック間で当該基板を搬送する工程と、
を備える基板処理方法。
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