JP2024048348A - ベークユニット、ベークユニットの動作方法、及びフォトスピナー設備 - Google Patents

Abstract

【課題】迅速に熱処理を行うことができるベークユニット、ベークユニットの動作方法、及びフォトスピナー設備を提供する。【解決手段】本発明は、フォトスピナー設備において基板に熱処理を行うベークユニットを提供する。前記ベークユニットは、前記基板を加熱する加熱部材と、前記基板を冷却させる冷却部材と、前記基板を搬送する基板搬送部材と、前記基板搬送部材の動作を制御する制御器と、を含む。前記基板搬送部材は、垂直方向に昇降可能に構成されたアームベースと、前記アームベースに結合されて一緒に昇降し、且つ独立して水平駆動するように構成された上アーム及び下アームと、を含む。【選択図】図４

Description

本発明は、フォトスピナー設備において基板に熱処理を行うベークユニット、ベークユニットの動作方法、及びフォトスピナー設備に関する。

半導体製造工程は、電気信号を処理することが可能な半導体製品を製造する工程であって、ウェーハ（基板）上に酸化、露光、エッチング、イオン注入、蒸着などの処理工程を経てパターンを形成する処理工程（前工程）と、パターンが形成されたウェーハに対するダイシング、ダイボンディング、配線、モールディング、マーキング、テストなどの過程を経て完成品形態の半導体パッケージを製造するパッケージング工程（後工程）と、を含む。それぞれの製造工程を行うために、半導体製造工場のクリーンルーム内に各工程を行う半導体製造設備が備えられ、半導体製造設備に投入された基板に対する工程処理が行われる。特に、基板上に特定のパターンを形成するためのフォトリソグラフィー（ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）工程は、半導体工程の微細化において非常に重要である。

フォトリソグラフィー工程は、塗布工程、露光工程及び現像工程に大別される。露光工程を行う露光設備（例えば、スキャナー）にフォトスピナー設備が結合され、フォトスピナー設備で露光前塗布工程及び露光後現像工程が行われる。一方、露光前又は露光後の基板に熱処理を行うベーク（ｂａｅ）工程が行われる。ベーク工程では、基板に熱エネルギーを印加して基板上の現像液（Ｐｈｏｔｏ Ｒｅｓｉｓｔ、ＰＲ）が熱処理される。ベーク工程を行うためのベークユニットがフォトスピナー設備に備えられる。

製造効率を増大させるために、フォトスピナー設備において単位時間当たりの基板処理量の増大が求められている。しかし、ベーク工程の場合、熱処理及び基板を冷却させるために長い時間がかかっている。このため、より迅速に基板に対する熱処理を行うことができる方法が求められている。

韓国特許第１０－０６３７７１７号公報 韓国公開特許第１０－２０１８－０１００２８１号公報 韓国公開特許第１０－１９９９－０２４８６６号公報

本発明の実施形態は、迅速に熱処理を行うことができるベークユニット、ベークユニットの動作方法、及びフォトスピナー設備を提供する。

本発明は、フォトスピナー設備において基板に熱処理を行うベークユニットを提供する。前記ベークユニットは、前記基板を加熱する加熱部材と、前記基板を冷却させる冷却部材と、前記基板を搬送する基板搬送部材と、前記基板搬送部材の動作を制御する制御器と、を含む。前記基板搬送部材は、垂直方向に昇降可能に構成されたアームベースと、前記アームベースに結合されて一緒に昇降し、且つ独立して水平駆動するように構成された上アーム及び下アームと、を含む。

本発明の実施形態によれば、前記基板搬送部材は、前記基板搬送部材を駆動させる駆動部をさらに含んでもよい。

本発明の実施形態によれば、前記駆動部は、前記上アームを水平方向に沿って移動させる上アーム駆動部と、前記下アームを水平方向に沿って移動させる下アーム駆動部と、前記アームベースを垂直方向に沿って移動させる垂直駆動部と、を含んでもよい。

本発明の実施形態によれば、前記上アーム駆動部及び前記下アーム駆動部は、ベースプレートにおいて前記冷却部材を中心として両側にそれぞれ設けられてもよい。

本発明の実施形態によれば、前記垂直駆動部は、前記アームベースを上昇又は下降させることにより、前記上アーム及び前記下アームを一緒に垂直移動させるように構成されてもよい。

本発明の実施形態によれば、前記上アーム駆動部及び前記下アーム駆動部は、前記冷却部材が位置する第１水平位置と、前記加熱部材が位置する第２水平位置との間で往復移動するように構成されてもよい。

本発明は、基板に熱処理を行うフォトスピナー設備のベークユニットの動作方法を提供する。前記ベークユニットは、前記基板を加熱する加熱部材と、前記基板を冷却させる冷却部材と、前記基板を搬送する基板搬送部材と、前記基板搬送部材の動作を制御する制御器と、を含む。前記基板搬送部材は、垂直方向に昇降可能に構成されたアームベースと、前記アームベースに結合されて一緒に昇降し、独立して水平駆動するように構成された上アーム及び下アームと、を含む。前記ベークユニットの動作方法は、前記制御器によって実行される工程として、前記上アームを用いて第１基板を前記加熱部材に位置させるステップと、下アームを用いて前記第１基板を前記加熱部材から前記冷却部材に位置させるステップと、前記上アームを用いて第２基板を前記加熱部材に位置させるステップと、を含む。

本発明の実施形態によれば、前記第１基板を前記加熱部材に位置させるステップは、前記上アームに着座した前記第１基板を感知するステップと、前記上アームを前記第１水平位置から前記第２水平位置に移動させるステップと、前記上アームから前記加熱部材に前記第１基板を降ろすステップと、前記上アームを前記第２水平位置から前記第１水平位置に移動させるステップと、を含んでもよい。

本発明の実施形態によれば、前記下アームを用いて前記第１基板を前記加熱部材から前記冷却部材に位置させるステップは、前記上アームに着座した前記第２基板を感知するステップと、前記アームベースを第１垂直位置から第２垂直位置に上昇させるステップと、前記下アームを前記第１水平位置から前記第２水平位置に移動させるステップと、前記加熱部材から前記下アームに前記第１基板をピックアップするステップと、前記下アームを前記第２水平位置から前記第１水平位置に移動させるステップと、前記アームベースを前記第２垂直位置から前記第１垂直位置へ下降させるステップと、を含んでもよい。

本発明の実施形態によれば、前記上アームを用いて前記第２基板を前記加熱部材に位置させるステップは、前記上アームを前記第１水平位置から前記第２水平位置へ移動させるステップと、前記上アームから前記加熱部材に前記第２基板を降ろすステップと、前記上アームを前記第２水平位置から前記第１水平位置へ移動させるステップと、を含んでもよい。

本発明の実施形態によれば、前記フォトスピナー設備において前記基板を搬送するロボットハンドは、前記上アームに前記第２基板を位置させてもよい。

本発明の実施形態によれば、前記ロボットハンドは、前記上アームの上部から下部に下降して前記第２基板を前記上アームに位置させてもよい。

本発明の実施形態によれば、前記ロボットハンドは、前記冷却部材に位置した前記第１基板をピックアップして前記ベークユニットの外部へ排出してもよい。

本発明の実施形態によれば、前記ロボットハンドは、前記冷却部材の下部から上部に上昇して前記第１基板をピックアップしてもよい。

本発明によれば、基板の収納された容器から前記基板を搬送するインデックスモジュールと、前記基板に対して塗布工程及び現像工程を行い、前記基板に対する熱処理を行うベークユニットを有する処理モジュールと、前記処理モジュールを外部の露光設備に連結するインターフェースモジュールと、を含む、フォトスピナー設備が提供される。

前記ベークユニットは、前記基板を加熱する加熱部材と、前記基板を冷却させる冷却部材と、前記加熱部材と前記冷却部材との間で前記基板を搬送する基板搬送部材と、前記基板搬送部材の動作を制御する制御器と、を含む。前記基板搬送部材は、垂直方向に昇降可能に構成されたアームベースと、前記アームベースに結合されて一緒に昇降し、独立して水平駆動するように構成された上アーム及び下アームと、を含んでもよい。

本発明によれば、ベークユニットにおいて基板を搬送する上アーム及び下アームが一緒に昇降し、且つ独立して水平駆動するように構成されることにより、１つのベークユニットにおいて２枚の基板のそれぞれに対する加熱及び冷却が同時に行われることができ、それにより、より迅速に熱処理工程が行われることができる。

本発明が適用できるフォトスピナー設備の外観を概略的に示す。 フォトスピナー設備の概略的なレイアウトを示す。 フォトスピナー設備の塗布ブロックを示す。 上方から見たベークユニットを示す。 ベークユニットの斜視図である。 側面から見たベークユニットを示す。 ベークユニットにおいて基板を搬送する基板搬送部材を示す。 搬送ロボットのロボットハンドから上アームに基板を降ろす過程を説明するための図である。 冷却部材から搬送ロボットのロボットハンドに基板をピックアップする過程を説明するための図である。 本発明によるベークユニットの動作方法を説明するためのフローチャートである。 本発明によるベークユニットの動作方法を説明するためのフローチャートである。 本発明によるベークユニットの動作方法を説明するためのフローチャートである。 本発明によるベークユニットの動作方法を説明するためのフローチャートである。 本発明によるベークユニットの動作を説明するための図である。 本発明によるベークユニットの動作を説明するための図である。 本発明によるベークユニットの動作を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施し得るように詳細に説明する。本発明は、種々の異なる形態で実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。

本発明を明確に説明するために、説明と関係のない部分は省略し、明細書全体にわたり、同一又は類似の構成要素に対しては同一の参照符号を付す。

また、幾つかの実施形態において、同一の構成を有する構成要素については、同一の符号を用いて代表的な実施形態でのみ説明し、それ以外の他の実施形態では、代表的な実施形態とは異なる構成についてのみ説明する。

明細書全体において、ある部分が他の部分と「連結（又は結合）」されているとするとき、これは、「直接的に連結（又は結合）」されている場合だけでなく、別の部材を挟んで「間接的に連結（又は結合）」されている場合も含む。また、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。

他に定義されない限り、技術的又は科学的用語を含めてここで使用されるすべての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般に理解されるのと同じ意味を持っている。一般的に使用される辞書に定義されている用語は、関連技術の文脈上の意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本出願で明確に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味で解釈されない。

図１は、本発明が適用できるフォトスピナー設備１の外観を概略的に示す。図２は、フォトスピナー設備１の概略的なレイアウトを示す。図３は、フォトスピナー設備１の塗布ブロック３０ａを示す。

図１～図３を参照すると、フォトスピナー設備１は、基板の収納された容器１０から基板を搬送するインデックスモジュール２０と、基板に対して塗布工程及び現像工程を行い、基板に対する熱処理を行うベークユニット３２００又は１００を有する処理モジュール３０と、処理モジュール３０を外部の露光設備５０に連結するインターフェースモジュール４０と、を含む。

インデックスモジュール２０、処理モジュール３０及びインターフェースモジュール４０は、順次一列に配置できる。以下、インデックスモジュール２０、処理モジュール３０及びインターフェースモジュール４０が配列された方向を第１水平方向Ｘと呼び、上方から見て第１水平方向Ｘに対して垂直な方向を第２水平方向Ｙと呼び、第１水平方向Ｘと第２水平方向Ｙに対して垂直な方向を垂直方向Ｚと呼ぶ。

インデックスモジュール２０は、基板の収納された容器１０から基板を処理モジュール３０へ搬送し、処理済みの基板を容器１０に収納する。インデックスモジュール２０の長手方向は、第２水平方向Ｙに提供される。インデックスモジュール２０は、ロードポート２２とインデックスフレーム２４を有する。インデックスフレーム２４を基準に、ロードポート２２は処理モジュール３０の反対側に位置する。基板の収納された容器１０は、ロードポート２２に載置される。ロードポート２２は、複数が提供され、複数のロードポート２は、第２水平方向Ｙに沿って配置されることができる。

容器１０としては、ＦＯＵＰ（フロントオープニングユニフッァイドポッド）などの密閉用容器１０が使用できる。容器１０は、オーバーヘッドトランスファ（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）、オーバーヘッドコンベヤー（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｃｏｎｖｅｙｏｒ）、又はＡＧＶ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）などの搬送手段（図示せず）又は作業者によってロードポート２２に載置できる。

インデックスフレーム２４の内部には、インデックスロボット２２００が提供される。インデックスフレーム２４内には、長手方向が第２水平方向Ｙに提供されたガイドレール２３００が設けられ、インデックスロボット２２００は、ガイドレール２３００上で移動可能に設けられることができる。インデックスロボット２２００は、基板が載置されるハンド２２２０を含み、ハンド２２２０は、前進及び後進移動、垂直方向Ｚを軸とした回転、及び垂直方向Ｚに沿って移動可能に設けられることができる。

処理モジュール３０は、基板に対して塗布工程及び現像工程を行う。

処理モジュール３０は、塗布ブロック３０ａ及び現像ブロック３０ｂを有する。塗布ブロック３０ａは、基板に対して塗布工程を行い、現像ブロック３０ｂは、基板に対して現像工程を行う。塗布ブロック３０ａは、複数が提供され、これらの塗布ブロックは、互いに積層されるように設けられる。現像ブロック３０ｂは、複数が提供され、これらの現像ブロック３０ｂは、互いに積層されるように設けられる。

図１の実施形態によれば、塗布ブロック３０ａは３つが提供され、現像ブロック３０ｂは３つが提供される。塗布ブロック３０ａは、現像ブロック３０ｂの下に配置されることができる。一例によれば、３つの塗布ブロック３０ａは、互いに同じ工程を行い、互いに同一の構造で提供されることができる。また、３つの現像ブロック３０ｂは、互いに同一の工程を行い、互いに同一の構造で提供されることができる。ただし、本発明が適用できるフォトスピナー設備１における塗布ブロック３０ａと現像ブロック３０ｂの配置及び構成は、図１のような構造に限定されず、様々な変更が適用できる。

図２を参照すると、塗布ブロック３０ａは、ベークユニット３２００、搬送部３４００及び液処理部３６００を含む。

搬送部３４００は、塗布ブロック３０ａ内でベークユニット３２００と液処理部３６００との間に基板を搬送する。搬送部３４００は、第１移動通路である第１搬送区間３４０２と、第２移動通路である第２搬送区間３４０４と、を含むことができる。第１搬送区間３４０２及び第２搬送区間３４０４は、その長手方向が第１水平方向Ｘと平行に提供され、互いに連結される。第１、２搬送区間３４０２、３４０４には、第１、２搬送ロボット３４２２、３４２４がそれぞれ設けられる。

一例によれば、第１、２搬送ロボット３４２２、３４２４は、基板が載置されるロボットハンド３４２０を有し、ロボットハンド３４２０は、前進及び後進移動、垂直方向Ｚを軸とした回転、及び垂直方向Ｚに沿って移動可能に設けられることができる。第１、２搬送区間３４０２、３４０４内には、その長手方向が第１水平方向Ｘと平行に提供されるガイドレール３３００が設けられ、搬送ロボット３４２２、３４２４は、ガイドレール３３００上で移動可能に設けられることができる。

図２を参照すると、第１、２搬送区間３４０２、３４０４は、互いに同一の構造で提供されることができる。第１搬送区間３４０２は、インデックスモジュール２０にさらに隣接して位置し、第２搬送区間３４０４は、インターフェースモジュール４０にさらに隣接して位置する。

ベークユニット３２００は、基板に対して熱処理工程を行う。熱処理工程は、冷却工程及び加熱工程を含むことができる。液処理部３６００は、基板上に液を供給して液膜を形成する。液膜は、フォトレジスト膜及び反射防止膜であってもよい。

液処理部３６００は、基板に反射防止膜を塗布する液処理チャンバを有する第１液処理部３６００－１と、反射防止膜の塗布された基板にフォトレジスト膜を塗布する液処理チャンバを有する第２液処理部３６００－２と、を含むことができる。第１液処理部３６００－１は第１搬送区間３４０２の一側に配置され、第２液処理部３６００－２は第２搬送区間３４０４の一側に配置される。

液処理部３６００は、複数の液処理チャンバ３６０２、３６０４を有する。液処理チャンバ３６０２、３６０４は、搬送部３４００の長手方向に沿って複数個が配置できる。また、液体処理チャンバ３６０２、３６０４の一部は、互いに積層されるように設けられてもよい。

ベークユニット３２００は、反射防止膜の塗布に関連して基板を熱処理する熱処理チャンバ３２０２を有する第１ベークユニット３２００－１と、フォトレジストの塗布に関連して基板を熱処理する熱処理チャンバ３２０４を有する第２ベークユニット３２００－２と、を含むことができる。第１ベークユニット３２００－１は第１搬送区間３４０２の一側に配置され、第２ベークユニット３２００－２は第２搬送区間３４０４の一側に配置される。第１搬送区間３４０２の側部に配置される熱処理チャンバ３２０２を前段熱処理チャンバと呼び、第２搬送区間３４０４の側部に配置される熱処理チャンバ３２０４を後段熱処理チャンバと呼ぶ。

すなわち、基板に反射防止膜を形成するための第１液処理部３６００－１、第１ベークユニット３２００－１が第１搬送区間３４０２に配置され、基板にフォトレジスト膜を形成するための第２液処理部３６００－２、第２ベークユニット３２００－２は、第２搬送区間３４０４に配置される。

一方、処理モジュール３０は、複数のバッファチャンバ３８０２、３８０４を含む。バッファチャンバ３８０２、３８０４のうち、一部のバッファチャンバ３８０２は、インデックスモジュール２０と搬送部３４００との間に配置される。バッファチャンバ３８０２は、前段バッファチャンバと呼ばれることがある。バッファチャンバ３８０２は、複数設けられ、垂直方向Ｚに互いに積層されるように位置する。バッファチャンバ３８０２、３８０４のうち、他の一部のバッファチャンバ３８０４は、搬送部３４００とインターフェースモジュール４０との間に配置される。バッファチャンバ３８０４は、後段バッファチャンバと呼ばれることがある。バッファチャンバ３８０４は、複数設けられ、垂直方向Ｚに互いに積層されるように位置する。バッファチャンバ３８０２、３８０４は、複数の基板を一時的に保管する。一方、バッファチャンバ３８０２、３８０４には、基板を搬送するためのバッファ搬送ロボット３８１２、３８１４が設けられることができる。

インターフェースバッファ４１００は、塗布ブロック３０ａ、付加工程チャンバ４２００、露光設備５０、及び現像ブロック３０ｂの間で搬送される基板が搬送途中に一時的に留まる空間を提供する。インターフェースバッファ４１００は、複数個が設けられ、複数のインターフェースバッファ４１００は、互いに積層されるように設けられてもよい。

搬送部材４６００は、塗布ブロック３０ａ、付加工程チャンバ４２００、露光設備５０、及び現像ブロック３０ｂの間で基板を搬送する。搬送部材４６００は、１つ又は複数のロボットから構成できる。一例によれば、搬送部材４６００は、第１インターフェースロボット４６０２及び第２インターフェースロボット４６０６を含むことができる。

第１インターフェースロボット４６０２は、塗布ブロック３０ａ、付加工程チャンバ４２００、及びインターフェースバッファ４１００の間で基板を搬送し、第２インターフェースロボット４６０６は、インターフェースバッファ４１００と露光設備５０との間で基板を搬送するように提供できる。

インデックスロボット２２００、第１インターフェースロボット４６０２、第２インターフェースロボット４６０６のハンドはいずれも、搬送ロボット３４２２、３４２４のロボットハンド３４２０と同じ形状に提供されてもよい。選択的に、熱処理チャンバの搬送プレートと直接基板をやり取りするロボットのハンドは、搬送ロボット３４２２、３４２４のロボットハンド３４２０と同じ形状に設けられ、残りのロボットのハンドは、これとは異なる形状に設けられてもよい。

図２を再び参照すると、冷却搬送モジュール３９００は、第１搬送ロボット３４２２と第２搬送ロボット３４２４との間の基板搬送及び基板冷却のために提供される。冷却搬送モジュール３９００は、第１搬送ロボット３４２２の第１移動通路と第２搬送ロボット３４２４の第２移動通路とが当接する境界に隣接するベークユニット３２００に配置される。冷却搬送モジュール３９００は、熱処理チャンバのように多段に積層配置されてもよい。

以下、本発明によるフォトスピナー設備１のベークユニット１００について説明する。本発明によるベークユニット１００は、図２のベークユニット３２００に適用できる。

図４は、上方から見たベークユニット１００を示す。図５は、ベークユニット１００の斜視図である。図６は、側面から見たベークユニット１００を示す。図７は、ベークユニット１００において基板を搬送する基板搬送部材１３０及び駆動部１４０を示す。

本発明によるベークユニット１００は、基板を加熱する加熱部材１１０と、基板を冷却させる冷却部材１２０と、基板を搬送する基板搬送部材１３０と、基板搬送部材１３０の動作を制御する制御器１５０と、を含む。基板搬送部材１３０は、垂直方向Ｚに昇降可能に構成されたアームベース１３２と、アームベース１３２に結合されて一緒に昇降し、独立して水平駆動するように構成された上アーム１３４及び下アーム１３６と、を含む。

図６及び図７を参照すると、ベークユニット１００において基板をハンドリングするアームが上アーム１３４と下アーム１３６から構成されるが、上アーム１３４と下アーム１３６は、アームベース１３２によって一緒に昇降するが、独立して水平駆動する。よって、第１基板Ｗ１が加熱部材１１０によって加熱される間に、第２基板Ｗ２がベークユニット１００に投入される場合、下アーム１３６によって第１基板Ｗ１がピックアップされて冷却部材１２０へ移動し、上アーム１３４が第２基板Ｗ２を加熱部材１１０へ移動させることができる。よって、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２に対して同時に熱処理（加熱及び冷却）が行われることができるため、熱処理工程の効率（単位時間当たりの基板処理量）が増大することができる。

図４を参照すると、ベークユニット１００の下部に構成されたベースプレート１６０上に加熱部材１１０と冷却部材１２０とが第２水平方向Ｙに沿って配列される。上アーム１３４と下アーム１３６とは、第２水平方向Ｙに沿って移動しながら基板を搬送することができる。加熱部材１１０は、加熱チャンバ１１５の内部に配置されることができる。

基板搬送部材１３０は、基板搬送部材１３０を駆動する駆動部１４０をさらに含むことができる。駆動部１４０は、上アーム１３４を第２水平方向Ｙに沿って移動させる上アーム駆動部１４４と、下アーム１３６を第２水平方向に沿って移動させる下アーム駆動部１４６と、アームベース１３２を垂直方向Ｚに沿って移動させる垂直駆動部１４２と、を含むことができる。垂直駆動部１４２、上アーム駆動部１４４及び下アーム駆動部１４６は、対象体を直線移動させるためのリニアモータ又はシリンダで構成できる。

上アーム駆動部１４４及び下アーム駆動部１４６は、ベースプレート１６０において冷却部材１２０を中心として両側にそれぞれ設けられることができる。図４及び図５に示すように、上アーム駆動部１４４と下アーム駆動部１４６は、冷却部材１２０を挟んで両側に配置され、第２水平方向Ｙに沿って延びる。上アーム駆動部１４４及び下アーム駆動部１４６は、上アーム１３４及び下アーム１３６を移動させるためのリニアモータで構成できる。

垂直駆動部１４２は、アームベース１３２を上昇又は下降させることにより、上アーム１３４及び下アーム１３６を一緒に垂直移動させるように構成される。図４を参照すると、垂直駆動部１４２は、アームベース１３２の側部に結合されてアームベース１３２を上昇又は下降させることができる（図５では、垂直駆動部１４２が省略される。）。アームベース１３２は、上方から見て「角張ったＣ」字状に形成されることができ、アームベース１３２の中心部に冷却部材１２０が位置することができる。

上アーム駆動部１４４及び下アーム駆動部１４６は、前記上アーム１３４及び前記下アーム１３６が、冷却部材１２０の位置する第１水平位置ｐ１と加熱部材１１０の位置する第２水平位置ｐ２との間を往復移動することができるように構成される。

図４及び図５を参照すると、一方、基板は、外部のロボットハンド３４２０から上アーム１３４に投入されるが、ロボットハンド３４２０は、第１水平方向Ｘに開いた「Ｃ」字状に形成されることができる。このとき、上アーム１３４において基板を支持するハンドは、一部が開いた「Ｃ」字状に形成されるが、上アーム１３４におけるハンドの開放方向は、ロボットハンド３４２０の開放方向と反対である。下アーム１３６において基板を支持するハンドは、加熱部材１１０側の方向に開いた「Ｃ」字状に形成されることができる。

図８は、ロボットハンド３４２０から上アーム１３４に基板を降ろす過程を説明するための図である。ロボットハンド３４２０は、ベークユニット１００に進入した後、上アーム１３４の上部から下部に下降して基板を上アーム１３４に位置させることができる。

図９は、冷却部材１２０からロボットハンド３４２０に基板をピックアップする過程を説明するための図である。ロボットハンド３４２０が冷却部材１２０に位置した基板をピックアップしてベークユニット１００の外部へ排出することができる。

図１０～図１３は、本発明によるベークユニット１００の動作方法を示すフローチャートである。図１４～図１６は、本発明によるベークユニット１００の動作を説明するための図である。本発明によるベークユニット１００の動作方法は、制御器１５０によって実行できる。図１０～図１３を参照して説明されるベークユニット１００の動作方法において、Ｎ番目の基板を第１基板Ｗ１と命名し、Ｎ＋１番目の基板を第２基板Ｗ２と命名して説明する。

ベークユニット１００の動作方法は、上アーム１３４を用いて第１基板Ｗ１を加熱部材１１０に位置させるステップ（Ｓ１０１０）と、第２基板Ｗ２が投入されると、下アーム１３６を用いて第１基板Ｗ１を加熱部材１１０から冷却部材１２０に位置させるステップ（Ｓ１０２０）と、上アーム１３４を用いて第２基板Ｗ２を加熱部材１１０に位置させるステップ（Ｓ１０３０）と、を含む。

図１０を参照すると、第１基板Ｗ１を加熱部材に位置させるステップ（Ｓ１０１０）の後、第２基板Ｗ２が投入されるか否かがモニタリングされる（Ｓ１０１５）。第２基板Ｗ２が投入されると、下アーム１３６を用いて第１基板Ｗ１を加熱部材１１０から冷却部材１２０に位置させ（Ｓ１０２０）、上アーム１３４を用いて第２基板Ｗ２を加熱部材１１０に位置させる（Ｓ１０３０）。第１基板Ｗ１に対する冷却が完了すると、ロボットハンド３２４０によって第１基板Ｗ１が外部へ排出され、第２基板Ｗ２が新しい第１基板Ｗ１と同様に処理され（Ｓ１０３５）、類似した過程が繰り返し行われる。第１基板Ｗ１を加熱部材に位置させるステップ（Ｓ１０１０）の後、第２基板Ｗ２が投入されなければ、上アーム１３４又は下アーム１３６を用いて第１基板Ｗ１を加熱部材１１０から冷却部材１２０に位置させ、冷却が完了すると、第１基板Ｗ１を外部へ排出する（Ｓ１０４０）。

加熱部材１１０には、基板を昇降させることができる昇降ピン１１２が備えられることにより、基板を昇降させることができる。例えば、上アーム１３４又は下アーム１３６から基板を加熱部材１１０へ伝達するとき、加熱部材１１０の昇降ピン１１２が基板を支持し、昇降ピン１１２が下降することにより、基板が加熱部材１１０の加熱プレート（図示せず）に着座するようにすることができる。また、基板に対する加熱処理が完了すると、昇降ピン１１２が上昇して基板を持ち上げ、上アーム１３４又は下アーム１３６が基板を支持して水平移動することにより、基板が加熱部材１１０から排出されることができる。

ステップＳ１０１０で、上アーム１３４に第１基板Ｗ１が着座すると、上アーム１３４は、加熱部材１１０に移動し、第１基板Ｗ１を加熱部材１１０に位置させて第１基板Ｗ１に対する加熱処理が行われることができるようにする。図１１を参照すると、第１基板Ｗ１を加熱部材１１０に位置させるステップ（Ｓ１０１０）は、上アーム１３４に着座した第１基板Ｗ１を感知するステップ（Ｓ１０１１）と、上アーム１３４を第１水平位置ｐ１から第２水平位置ｐ２へ移動させるステップ（Ｓ１０１２）と、上アーム１３４から加熱部材１１０に第１基板Ｗ１を降ろすステップ（Ｓ１０１３）と、上アーム１３４を第２水平位置ｐ２から第１水平位置ｐ１へ移動させるステップ（Ｓ１０１４）と、を含む。

図１４を参照すると、基板が投入されずに待機状態にあるとき、上アーム１３４、下アーム１３６、アームベース１３２は、初期位置に位置し（図１４の（ａ））、ロボットハンド３２４０によって上アーム１３４へ第１基板Ｗ１が伝達される（図１４の（ｂ））。上アーム１３４に着座した第１基板Ｗ１が感知されると、上アーム１３４が第１水平位置ｐ１から第２水平位置ｐ２へ移動し、上アーム１３４から加熱部材１１０へ第１基板Ｗ１が伝達される（図１４の（ｃ））。上アーム１３４は、第２水平位置ｐ２から第１水平位置ｐ１へ移動し（図１４の（ｄ））、加熱部材１１０の昇降ピン１１２が下降して第１基板（Ｗ１）が加熱プレートに着座するようにする（図１４の（ｅ））。

ステップＳ１０２０で、下アーム１３６は、第１基板Ｗ１を加熱部材１１０から冷却部材１２０に位置させて第１基板Ｗ１に対する加熱を終了し、冷却処理を開始することができる。図１２を参照すると、下アーム１３６を用いて加熱部材１１０から第１基板Ｗ１を冷却部材１２０に位置させるステップ（Ｓ１０２０）は、上アーム１３４に着座した第２基板Ｗ２を感知するステップ（Ｓ１０２１）と、アームベース１３２を第１垂直位置ｚ１から第２垂直位置ｚ２に上昇させるステップ（Ｓ１０２２）と、下アーム１３６を第１水平位置ｐ１から第２水平位置ｐ２へ移動させるステップ（Ｓ１０２３）と、加熱部材１１０から下アーム１３６に第１基板Ｗ１をピックアップするステップ（Ｓ１０２４）と、下アーム１３６を第２水平位置ｐ２から第１水平位置ｐ１へ移動させるステップ（Ｓ１０２５）と、アームベース１３２を第２垂直位置ｚ２から第１垂直位置ｚ１へ下降させるステップ（Ｓ１０２６）と、を含む。

図１５を参照すると、第１基板Ｗ１が加熱部材１１０によって加熱される間に、上アーム１３４上に第２基板Ｗ２が着座し（図１５の（ａ））、アームベース１３２が第１垂直位置ｚ１から第２垂直位置ｚ２に上昇して上アーム１３４及び下アーム１３６が上昇するようにする（図１５の（ｂ））。加熱部材１１０の昇降ピン１１２が第１基板Ｗ１を上昇させると（図１５の（ｃ））、下アーム１３６が第１水平位置ｐ１から第２水平位置ｐ２へ移動して第１基板Ｗ１をピックアップする（図１５の（ｄ））。その後、第１基板Ｗ１を把持した下アーム１３６が第２水平位置ｐ２から第１水平位置ｐ１へ移動し（図１５の（ｅ））、アームベース１３２が第２垂直位置ｚ２から第１垂直位置ｚ１に下降して下アーム１３６から第２基板Ｗ２が冷却部材１２０に位置するようにする（図１５の（ｆ））。

ステップＳ１０３０で、第１基板Ｗ１が冷却部材１２０で冷却されると、上アーム１３４が水平移動して第２基板Ｗ２を加熱部材１１０に位置させる。上アーム１３４を用いて第２基板Ｗ２を前記加熱部材に位置させるステップ（Ｓ１０３０）は、上アーム１３４を第１水平位置ｐ１から第２水平位置ｐ２へ移動させるステップ（Ｓ１０３１）と、上アーム１３４から加熱部材１１０に第２基板Ｗ２を降ろすステップ（Ｓ１０３２）と、上アーム１３４を第２水平位置ｐ２から第１水平位置ｐ１に移動させるステップ（Ｓ１０３３）と、を含む。

図１６を参照すると、第１基板Ｗ１が冷却部材１２０で冷却されると（図１６の（ａ））、上アーム１３４が第１水平位置ｐ１から第２水平位置ｐ２へ移動し、上アーム１３４から加熱部材１１０へ第２基板Ｗ２が伝達される（図１６の（ｂ））。上アーム１３４は、第２水平位置ｐ２から第１水平位置ｐ１へ移動し（図１６の（ｃ））、加熱部材１１０の昇降ピン１１２が下降して第２基板Ｗ２が加熱部材１１０の加熱プレートに着座するようにする（図１６の（ｄ））。第１基板Ｗ１に対する冷却処理が終了すると、ロボットハンド３４２０によって第１基板Ｗ１が冷却部材１２０から外部へ排出される（図１６の（ｅ））。図１６の（ｆ）のように再び新たな第３基板Ｗ３が投入されると、第２基板Ｗ２が第１基板Ｗ１と同様に冷却部材１２０へ移送される同様の手順が行われることができる。

本実施形態及び本明細書に添付された図面は、本発明に含まれる技術的思想の一部を明確に示しているものに過ぎず、本発明の明細書及び図面に含まれている技術的思想の範囲内で当業者が容易に類推することが可能な変形例及び具体的な実施形態はいずれも、本発明の権利範囲に含まれることが自明であるといえる。

したがって、本発明の思想は、説明された実施形態に限定されて定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等又は等価的な変形がある全てのものは、本発明の思想の範疇に属するというべきである。

１ フォトスピナー設備
２０ インデックスモジュール
３０ 処理モジュール
４０ インターフェースモジュール
５０ 露光設備
１００、３２００ ベークユニット
１１０ 加熱部材
１２０ 冷却部材
１３０ 基板搬送部材
１３２ アームベース
１３４ 上アーム
１３６ 下アーム
１４０ 駆動部
１４２ 垂直駆動部
１４４ 上アーム駆動部
１４６ 下アーム駆動部
１５０ 制御器

Claims (20)

1. フォトスピナー設備において基板に熱処理を行うベークユニットであって、
   前記基板を加熱する加熱部材と、
   前記基板を冷却させる冷却部材と、
   前記基板を搬送する基板搬送部材と、
   前記基板搬送部材の動作を制御する制御器と、を含み、
   前記基板搬送部材は、
   垂直方向に昇降可能に構成されたアームベースと、
   前記アームベースに結合されて一緒に昇降し、且つ独立して水平駆動するように構成された上アーム及び下アームと、を含む、ベークユニット。
2. 前記基板搬送部材は、前記基板搬送部材を駆動させる駆動部をさらに含む、請求項１に記載のベークユニット。
3. 前記駆動部は、
   前記上アームを水平方向に沿って移動させる上アーム駆動部と、
   前記下アームを水平方向に沿って移動させる下アーム駆動部と、
   前記アームベースを垂直方向に沿って移動させる垂直駆動部と、を含む、請求項２に記載のベークユニット。
4. 前記上アーム駆動部及び前記下アーム駆動部は、ベースプレートにおいて前記冷却部材を中心として両側にそれぞれ設けられる、請求項３に記載のベークユニット。
5. 前記垂直駆動部は、前記アームベースを上昇又は下降させることにより、前記上アーム及び前記下アームを一緒に垂直移動させるように構成される、請求項３に記載のベークユニット。
6. 前記上アーム駆動部及び前記下アーム駆動部は、前記冷却部材が位置する第１水平位置と、前記加熱部材が位置する第２水平位置との間で往復移動するように構成される、請求項３に記載のベークユニット。
7. 基板に熱処理を行うフォトスピナー設備のベークユニットの動作方法であって、
   前記ベークユニットは、
   前記基板を加熱する加熱部材と、
   前記基板を冷却させる冷却部材と、
   前記基板を搬送する基板搬送部材と、
   前記基板搬送部材の動作を制御する制御器と、を含み、
   前記基板搬送部材は、
   垂直方向に昇降可能に構成されたアームベースと、
   前記アームベースに結合されて一緒に昇降し、独立して水平駆動するように構成された上アーム及び下アームと、を含み、
   前記制御器によって実行される工程として、
   前記上アームを用いて第１基板を前記加熱部材に位置させるステップと、
   下アームを用いて前記第１基板を前記加熱部材から前記冷却部材に位置させるステップと、
   前記上アームを用いて第２基板を前記加熱部材に位置させるステップと、を含む、ベークユニットの動作方法。
8. 前記基板搬送部材は、前記基板搬送部材を駆動させる駆動部をさらに含む、請求項７に記載のベークユニットの動作方法。
9. 前記駆動部は、
   前記上アームを水平方向に沿って移動させる上アーム駆動部と、
   前記下アームを水平方向に沿って移動させる下アーム駆動部と、
   前記アームベースを垂直方向に沿って移動させる垂直駆動部と、を含む、請求項８に記載のベークユニットの動作方法。
10. 前記上アーム駆動部及び前記下アーム駆動部は、ベースプレートにおいて前記冷却部材を中心として両側にそれぞれ設けられる、請求項９に記載のベークユニットの動作方法。
11. 前記垂直駆動部は、前記アームベースを上昇又は下降させることにより、前記上アーム及び前記下アームを一緒に垂直移動させるように構成される、請求項９に記載のベークユニットの動作方法。
12. 前記上アーム駆動部及び前記下アーム駆動部は、前記冷却部材が位置する第１水平位置と前記加熱部材が位置する第２水平位置との間で往復移動するように構成される、請求項９に記載のベークユニットの動作方法。
13. 前記第１基板を前記加熱部材に位置させるステップは、
    前記上アームに着座した前記第１基板を感知するステップと、
    前記上アームを前記第１水平位置から前記第２水平位置に移動させるステップと、
    前記上アームから前記加熱部材に前記第１基板を降ろすステップと、
    前記上アームを前記第２水平位置から前記第１水平位置へ移動させるステップと、を含む、請求項１２に記載のベークユニットの動作方法。
14. 前記下アームを用いて前記第１基板を前記加熱部材から前記冷却部材に位置させるステップは、
    前記上アームに着座した前記第２基板を感知するステップと、
    前記アームベースを第１垂直位置から第２垂直位置へ上昇させるステップと、
    前記下アームを前記第１水平位置から前記第２水平位置へ移動させるステップと、
    前記加熱部材から前記下アームに前記第１基板をピックアップするステップと、
    前記下アームを前記第２水平位置から前記第１水平位置へ移動させるステップと、
    前記アームベースを前記第２垂直位置から前記第１垂直位置へ下降させるステップと、を含む、請求項１２に記載のベークユニットの動作方法。
15. 前記上アームを用いて前記第２基板を前記加熱部材に位置させるステップは、
    前記上アームを前記第１水平位置から前記第２水平位置へ移動させるステップと、
    前記上アームから前記加熱部材に前記第２基板を降ろすステップと、
    前記上アームを前記第２水平位置から前記第１水平位置へ移動させるステップと、を含む、請求項１２に記載のベークユニットの動作方法。
16. 前記フォトスピナー設備において前記基板を搬送するロボットハンドが、前記上アームに前記第２基板を位置させる、請求項７に記載のベークユニットの動作方法。
17. 前記ロボットハンドは、前記上アームの上部から下部へ下降して前記第２基板を前記上アームに位置させる、請求項１６に記載のベークユニットの動作方法。
18. 前記ロボットハンドは、前記冷却部材に位置した前記第１基板をピックアップして前記ベークユニットの外部へ排出する、請求項１６に記載のベークユニットの動作方法。
19. 前記ロボットハンドは、前記冷却部材の下部から上部へ上昇して前記第１基板をピックアップする、請求項１８に記載のベークユニットの動作方法。
20. フォトスピナー設備であって、
    基板の収納された容器から前記基板を搬送するインデックスモジュールと、
    前記基板に対して塗布工程及び現像工程を行い、前記基板に対する熱処理を行うベークユニットを有する処理モジュールと、
    前記処理モジュールを外部の露光設備に連結するインターフェースモジュールと、を含み、
    前記ベークユニットは、
    前記基板を加熱する加熱部材と、
    前記基板を冷却させる冷却部材と、
    前記加熱部材と前記冷却部材との間で前記基板を搬送する基板搬送部材と、
    前記基板搬送部材の動作を制御する制御器と、を含み、
    前記基板搬送部材は、
    垂直方向に昇降可能に構成されたアームベースと、
    前記アームベースに結合されて一緒に昇降し、独立して水平駆動するように構成された上アーム及び下アームと、を含む、フォトスピナー設備。