JP3687389B2 - 基板処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体装置やプリント基板、LCD基板等の各種基板を処理する基板処理装置に関し、さらに詳細には、ワーク搬送機構によりワークをカセットから取り出し、例えば粗アライメント等の第1の処理を行ったのち、例えば露光等の第2の処理を行い、処理済のワークをカセットに自動的に搬送するようにした基板処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
半導体ウエハ等のワークを加工・処理する装置において、例えば特開平8−274140号公報に示されるようなロボットを搬送機構として用いて、ワークを搬送することが知られている。
このようなロボットは、駆動時の発塵を極力抑えられるような機構が使われており、高いクリーン度が要求される工程で用いられる。
図14に上記ロボットの例を示す。
同図に示すロボットRAは、ベースRA10上に回転可能に支持された回転部RA20と、回転部RA20上で回転する第1のアームRA3,RA3’と、第1の関節部RA4,RA4’において第1のアームRA3,RA3’に回転可能に取り付けられた第2のアームRA5,RA5’と、第2の関節部RA6,RA6’において第2のアームRA5,RA5’に回転可能に取り付けられたワーク保持アームRA1,RA1’とを備えており、上下に配置されたワーク保持アームRA1,RA1’の先端には、ワークを真空吸着等により保持するワーク保持部RA7,RA7’が設けられている。
【0003】
なお、第2のアームRA5,RA5’には、アーム相互の干渉を避けるため逃げ部材RA8,RA8’が設けられており、逃げ部材RA8,RA8’はワーク保持アームRA1,RA1’に固定されており、逃げ部材RA8,RA8’を介してワーク保持アームRA1,RA1’が、第2のアームRA5,RA5’に回転可能に取り付けられている。
ワーク保持アームRA1,RA1’は、回転部RA2の軸bを原点として、それぞれ独立して同一方向(同図の矢印方向)に移動する。そして、回転部RA20が回転することにより、ワーク保持アームRA1,RA1’の向きが変わる。すなわち、上下に設けられた2本の保持アームRA1およびRA1’により、ワークを保持し、回転移動によりワークを搬送する。
【0004】
しかし、このようなロボットを装置内に搬送機構として設ける場合、次のような問題がある。
▲1▼ 図14に示すように、アームが伸縮するため、アーム部分は多関節の構造になっており、アームの関節部が、ロボット回転部より出っ張った形状になる。したがって、ワークを搬送するためにロボットが回転する時、アームやアームに保持されたワークと、装置のその他の部分とが干渉しないように、回転のためのスペースを確保する必要がある。したがって、装置の筐体が大型化する。
▲2▼ 関節部の構造や上下に2本のアームが設けられていることにより、ロボットの全高が高くなる。
【0005】
したがって、ロボットを該ロボットや処理部等を収納した筐体の横方向に取り出すことが困難であり、保守時に該ロボットを装置から取り外すことを考慮すると、保守スペースをロボットの上部に設けなければならず、装置全体が大型化する。
なお、ロボットを装置の横方向に取出すことができれば、上部に保守スペースを設ける必要はないが、ロボットの全高が高いので、横方向に取出すためには筐体のフレームを一部欠いた構造にしなければならず、これは装置の強度が弱くなるので採用できない。
【0006】
一方、この種の装置においては、単位時間内に処理できるワーク数量(スループット)を少しでも多くすることが要請されている。
スループットを良くするためには、装置の処理部の待ち時間をできるだけ短かくすることが重要である。なお、装置の処理部の待ち時間というのは、処理部がワークの処理を終えてから次のワークを処理開始するまでの時間のことであり、これには、次のワークが処理部に搬送されてくるのを待つ時間と、搬送されてきた次の(処理前)ワークを処理済ワークと交換する時間とが含まれる。
処理部の待ち時間を短くするためには、ワークを収納するケース(カセット)からの取出し→処理部への移送→処理終了後ワークのケース(カセット)ヘの回収、というワーク搬送を効率よく行う必要がある。
【0007】
次に図15の基板処理装置を例として、上記ワーク搬送機構を用いたワークの移動・ワークの処理におけるスループットについて説明する。
図15の基板処理装置においては、ワークを収納するケース(以下カセットという)を載置するカセット載置ステージCS1及びCS2(以下カセット載置部という)、露光処理を行なう露光処理部WS(第2の処理部)、アライメント処理部FA(第1の処理部)が、ワーク搬送機構RAの回転する円周上に設けられている。
上記アライメント処理部FAにおいては、ワークを露光処理部WSの所定位置に載置するために位置合わせを行なう。また、露光処理部WSにおいては、マスクパターンが形成されたマスクを介して、露光光を露光処理部上に載置されたワークに照射し、ワーク上にマスクパターンを転写する。
【0008】
ワーク搬送機構RAは、図14に示したように端部にワーク保持用の真空吸着溝を設けた伸縮するワーク保持アームRA1,RA1’を有する。
そして、上記アームRA1,RA1’が伸縮して、各部位よりワークを取出す/各部位にワークを載置する動作を行う。アームRA1,RA1’上に保持されたワークは、ワーク搬送機構RAが回転移動することにより、各部位間を搬送される。
ワーク搬送機構RAの2本のアームRA1と第2のアームRA1’は図14に示したように上下に設けられており、2本のアームRA1,RA1’により、処理部FA,WSで処理前ワークと処理済ワークとを交換することができる。
【0009】
次に、図14のワーク搬送機構を、図15の基板処理装置に適用した場合のワーク搬送手順について説明する。
ここでは、例として、図16に示すように第1のカセット載置部CS1に置かれたカセットlからワークWを取り出し、処理後、第2のカセット載置部CS2に置かれたカセット2に回収する動作を考える。
▲1▼ 図16(a)に示すように第1のアームRA1が第1のカセット載置部CS1方向に伸び、カセット1のn枚目のワークWnを保持する。第1のアームRA1が縮みワークWnを取出す。
▲2▼ ワーク搬送機構RAがアライメント処理部FAの方向に回転する。第1のアームRA1が伸び、ワークWnをアライメント処理部FAへ載置する。ついで、アームRA1が縮む。
アライメント処理部FAにおいてはアライメント処理が行なわれる。アライメント処理終了後、図16(b)に示すように第1のアームRA1が伸び、アライメント処理部FAからワークWnを受け取り、第1のアームRA1が縮む。
【0010】
▲3▼ ワーク搬送機構RAが露光処理部WSの方向に回転する。図17(c)に示すように第2のアームRA1’が伸び、露光処理が終わっているn−1枚目のワークWn−1を露光処理部WSから受け取り、アームRA1’が縮む。
第lのアームRA1が伸び、ワークWnを露光処理部WSに載置し、アームRA1が縮む。
▲4▼ 露光処理都WSにおいてワークWnの露光処理を行う。その間に、ワーク搬送機構RAが第2のカセット載置部CS2の方向に回転する。
そして、図17(d)に示すように、第2のアームRA1’が伸び、ワークWn−1を第2のカセット載置部CS2のカセット2に回収し、アームRA1’が縮む。
▲5▼ 図18(e)に示すようにワーク搬送機構RAが第1のカセット載置部CS1の方向に回転する。
▲6▼ 第1のアームRA1が伸び、第1のカセット載置部CS1のカセット1のn+1枚目のワークWn+1を取出す。以下▲1▼〜▲5▼の動作を繰り返す。
【0011】
上記基板処理装置におけるワーク移動・処理の様子を図19に示す。横軸は時間、縦軸はワークが存在する位置であり、各線はワークが流れていく道筋を表し、四角の表示は各処理が行なわれていることを示す。
同図においては、アライメント処理部FAでのアライメント処理時間は5秒、露光処理部WSでの露光処理時間は15秒とした。また、アームが伸びる時間、アームが縮む時間、ワークがアームから各部位に受け渡される時間/各部位からアームに受け渡される時間は各1秒、ワーク搬送機構が回転する時間は2秒とした。
【0012】
図15の基板処理装置においては、露光処理部WSでのワークの交換において、ワーク搬送機構RAのアーム動作は、第1のアームRA1の伸び・ワークの受け渡し・縮み、第2のアームRA1’の伸び・ワークの受け渡し・縮み、の6動作が必要である。このため、交換時間が6×1秒=6秒かかる。
また、露光処理部WSでのワークの露光処理が終了しても、次のワークのアライメント処理が終わっていないので、次のワークを待つ時間として10秒が生じている。
したがって、露光処理部WSにおいて、n枚目のワークWnが処理開始されてから、n+1枚目のワークWn+1が処理開始されるまでの時間(即ちタクトタイム)は図19に示すように31秒となる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来の基板処理装置においては、回転機構を備えた多関節構造のワーク搬送機構を使用しており、アームやアームに保持されたワークと、装置のその他の部分とが干渉しないように、回転のためのスペースを確保する必要があった。また、ロボットの全高が高いため、装置筐体が大型化するといった問題もあった。
さらに、処理部における待ち時間、ワークの交換時間が長く、スループットを短縮することができないといった問題があった。
【0014】
本発明は上記した事情に鑑みなされたものであって、搬送機構の上部に、ワーク搬送機構の取り外し用の保守スペースを設ける必要がなく、装置の筐体を小型化することができ、さらに、処理部の待ち時間、および、搬送されてきた処理前のワークを処理済ワークと交換する時間を短くす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。
【0015】
【課題を解決するための手段】
従来例の搬送機構において、効率の良い搬送ができない原因の一つとして、異なる2つの処理部またはカセット載置部に対し、それそれを同時にワークの搬入/搬出ができないということがある。例えば、ワークWn−1をカセット2に回収する間に、ワークWnをカセット1からアライメント処理部FAに搬送できれば、ワークWnのアライメント処理を早く終わらせることができ、露光処理部WSが次のワークを待つ時間を短くすることができる。
したがって、異なる2つの処理部またはカセット載置部に対し、同時に操作できるように、ワーク搬送機構のアームと各カセット載置部、2つの処理部を構成、配置すれば良い。
【0016】
そこで、本発明においては、複数のワークを収納したカセットを載置する第1および第2のカセット載置部と、載置されたワークに対して第1の処理を行う第1処理部と、載置されたワークに対して第1の処理に続く第2の処理を行う第2の処理部と、ワーク搬送機構を備えた基板処理装置を次のように構成する。
(1)ワークの搬送機構を、回転移動による搬送ではなく、直線移動による搬送とし、また、ワーク保持部材を上下ではなく、同一平面の左右に設ける。
すなわち、ワーク搬送機構を、第1の基台と、第1の基台上を直線移動する同一平面左右に設けた2つの第2の基台と、それぞれの第2の基台上に設けられた第1および第2の搬送部とから構成し、上記第1および第2の搬送部にそれぞれワークを保持するための保持部材を設け、該保持部材が、上記ガイドの移動方向に対して直交する方向にそれぞれ独立して移動するように構成する。
そして、上記第1及び第2のカセット載置部を、第2の基台の移動方向と平行な仮想線上に配置し、第1及び第2の処理部を該仮想線と平行な他の仮想線上に配置する。
また、上記第1のカセット載置部と第1の処理部を、上記保持部の移動方向に平行な第1の仮想線上に配置し、第2の処理部を、第1の仮想線と平行な第2の仮想線上に配置し、第2のカセット載置部を、第1及び第2の仮想線と平行な第3の仮想線上に配置し、上記搬送機構の第1の搬送部により、第1のカセット載置部のカセットから取り出したワークを第1の処理部および第2の処理部に搬送して所定の処理を行い、第2の搬送部により、処理済のワークを第2のカセット載置部のカセットに収納する。
(2)また、上記ワーク搬送機構の第2の基台を、1の一体の第2の基台として構成し、各カセット載置部と各処理部のそれぞれを、搬送部の移動方向と平行でかつ2つの搬送部の間隔に等しい間隔を持った複数の仮想線上に配置してもよい。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施例のワーク搬送機構の構成を示す図である。
同図において、1は第1の基台であり、第1の基台1上にはレール1aが取り付けられている。2は第2の基台であり、第2の基台2はガイド2a上に取り付けられ、ガイド2aおよび第2の基台2はレール1aに沿って同図の左右方向(Y方向という)に移動可能である。また、第1の基台1と第2の基台の間には、例えばリニアモータ等から構成される駆動機構が設けられており、該駆動機構により第2の基台2は第1の基台上をY方向に駆動される(第2の基台をY方向に移動させる機構をY方向移動機構Ymという)。
図2は上記駆動機構の一例を示す図であり、同図は、図1の第1の基台1と第2の基台の間に設けられたリニアモータから構成される駆動機構の断面構造を示している。同図に示すようにガイド2a内には磁気回路部5が設けられ、また、レール1aの間には珪素鋼板6が取り付けられている。第2の基台2を移動させるには、上記磁気回路部5に交流を印加して移動磁界を発生させる。これにより第2の基台2がレール1aに沿って移動する。なお、図示していないが、駆動機構にはエンコーダ等の位置センサが取り付けられており、位置センサにより検出された位置信号をフィードバックすることにより第2の基台2を第1の基台に対して高精度に位置決めすることができる。
【0018】
図1に戻り、第2の基台2上には、レール2b,2b’が取り付けられており、レール2b,2b’上には、第1の搬送部3および第2の搬送部3’が取り付けられ、第1の搬送部3、第2の搬送部3’はそれぞれレール2b,2b’に沿って独立して第2の基台2上を移動可能である。
第1の搬送部3、第2の搬送部3’と第2の基台2の間には、図2に示したものと同様な駆動機構がそれぞれ設けられており、第1の搬送部3、第2の搬送部3’は該駆動機構によりX方向にそれぞれ独立して駆動される(第1の搬送部3、第2の搬送部3’をX方向に移動させる機構をX方向移動機構Xmという)。なお、上記XY方向移動機構Xm,Ymとしては、上記したリニアモータガイドの外、例えばボールねじガイド・エアースライダー等を用いることができる。
【0019】
さらに、第1の搬送部3、第2の搬送部3’には、それぞれ第1のアームRA1、第2のアームRA2が取り付けられており、第1のアームRA1、第2のアームRA2の先端部には、ワークを真空吸着等により保持するワーク保持部が設けられている。
また、第1のアームRA1と第2のアームRA2は、伸長時、第1のアーム伸長位置と第2のアーム伸長位置の2つ位置で停止できるように構成されている。例えば、図3に示すように、レール2b,2b’の近傍にセンサS1,S2,S3が取り付け、該センサーS1〜S3を用いてアームRA1,RA2の位置を検出し、X方向移動機構Xmを停止させる。
【0020】
以上のように、本実施例のワーク搬送機構は、1つの基台2上に、第1のアームRA1と第2のアームRA2が左右の位置になるように設けられ、第1のアームRA1と第2のアームRA2とが、独立してX方向に伸縮するように構成されている。このため、各部位からのワークの受け取り、各部位へのワークの受け渡しができる。また、本実施例においては、2本のアームRA1,RA2が一体としてY方向に移動する。
また、ワーク搬送時、アームRA1,RA2はXY方向に移動するのみで、従来技術に示したロボットのように回転しない。したがって、ワーク搬送機構の周辺に、アームやアームに保持されたワークが回転するためのスペースを確保する必要がなく、装置の筐体を小型化することができる。
【0021】
さらに、図1に示したように2本のアームRA1,RA2は同一平面の左右に設けられており、アームRA1,RA2の移動はリニアモータガイド等により関節を有さない構造である。このため、本実施例のワーク搬送機構においては、全高を低くすることができる。
したがって、筐体のフレームを欠くことなく、ワーク搬送機構を装置の横方向から取り出すことができる。また、従来例のように装置の上部に保守スペースを設ける必要がなく、装置全体を小型化することができる。
【0022】
なお、図1では、第2の基台2上に第1の搬送部3および第2の搬送部3’が取り付けられ、第1の搬送部3、第2の搬送部3’が第2の基台2上で共に移動する場合について示したが、後述する第2の実施例で説明するように、第2の基台を2つに分割し、2つに分割された第2の基台上にそれぞれ第1の搬送部3、第2の搬送部3’を設け、第1の搬送部3、第2の搬送部3’がそれぞれ独立してY方向に移動できるように構成してもよい。
【0023】
以下、前記したワークをカセットから取り出して粗アライメント、露光処理を行い、処理済ワークをカセットに収納する基板処理装置に本発明を適用した場合におけるワーク搬送手順について説明する。
(1)実施例1
図4、図5は図1に示したワーク搬送機構を用いた基板処理装置におけるワーク搬送手順を示す図である。
本実施例においては、図4(a)に示すように、露光処理部WS及びアライメント処理部FAがワーク搬送機構RAの移動方向と平行な第1の仮想線A1上に配置され、カセット載置部CS1及びCS2が第1の仮想線A1と平行な第2の仮想線A2上に配置される。
【0024】
また、アライメント処理部FAとカセット載置部CS1が第1のアームRA1、第2のRA2の伸長方向に平行な第1の仮想線B1上に配置され、露光処理部WSが上記第1の仮想線B1と平行な第2の仮想線B2上に配置され、カセット載置部CS2が上記第1、第2の仮想線B1,B2と平行な第3の仮想線B3上に配置される。さらに、第1の仮想線B1と第2の仮想線B2、第2の仮想線B2と第3の仮想線B3のそれぞれの間隔は、第1のアーム(RA1)と第2のアーム(RA2)との間隔と等しくなるように配置される。
なお、アライメント処理部FAと露光処理部WSは、前方向からだけでなく、いずれの方向からでもワークの搬入/搬出ができる構成とする。但し、ワークが収納されるカセットは構造上1方向(前方向)からしかワークの搬入・搬出ができない。
【0025】
以下、図4、図5により、ワークW(以下、n枚目のワークをWnと表記する)を、第1のカセット載置部CS1に置かれたカセット1から取り出し、第2のカセット載置部CS2に置かれたカセット2に回収する場合のワークの搬送手順について説明する。
▲1▼ 図4(a)に示すように第1のアームRA1が第1のカセット載置部CS1、及びアライメント処理部FAに対面する位置にあり、第2のアームRA2が露光処理部WSに対面する位置にある。
▲2▼ 図4(b)に示すように第lのアームRA1が、図3(c)に示した第2の伸長位置にまで伸び、カセット1のn枚目のワークWnを保持する。
第1のアームRA1はワークWnを取出し、図3(b)に示した第1の伸長位置で停止し、ワークWnをアライメント処理部FAへ載置する。第1のアームRA1が縮む。アライメント処理部FAではワークWnのアライメント処理が行なわれる。
【0026】
▲3▼ アライメント処理終了後、図4(c)に示すように第lのアームRA1が第1の伸長位置に伸び、アライメント処理部FAからワークWnを受け取る。この時、第1のアームRA1の動作に合わせて、第2のアームRA2が第1の伸長位置に伸び、露光処理済のn−1枚目のワークWn−1を露光処理部WSから受け取る。
▲4▼ 図5(d)に示すように第1のアームRAlが第1の伸長位置でアライメント処理済のワークWnを保持したまま露光処理部WSに移動する。
露光処理済のワークWn−1を保持した第2のアームRA2も第1の伸長位置で第2のカセット載置部CS2に対面する位置に移動する。
▲5▼ 図5(e)に示すように、第1のアームRA1は、アライメント処理済のワークWnを露光処理部WSに載置し縮む。その動作に合わせて、第2のアームRA2が第2の伸長位置にまで伸び、露光処理済のワークWn−1をカセット2に収納し縮む。
【0027】
▲6▼ 図4(a)に示したように第1のアームRA1が第1のカセット載置部CS1、及びアライメント処理部FAに対面する位置に、また、第2のアームRA2が露光処理部WSに対面する位置に戻る。
▲7▼ ▲1▼〜▲6▼の動作を繰り返す。
本実施例におけるワークの移動・処理の様子を図6に示す。横軸、縦軸、各線の意味は前記した図19と同じである。
同図おいて、アライメント処理部FAでのアライメント処理時間、露光処理部WSでの露光処理時間、アームの伸縮時間、アームと各部位間でのワークの受け渡し時間は、図19の場合と同様である。また、ワーク搬送機構のY方向移動時間は、従来例の回転時間と同じく2秒とした。
【0028】
図6から明らかなように、本実施例においては、タクトタイムは21秒であり、従来例に比べ10秒短縮された。
本実施例においては、第1のアームRA1と第2のアームRA2とが左右に設けられており、2本のアームRA1,RA2の間隔とアライメント処理部FA(カセット載置部CS2)と露光処理WSの間隔、および、露光処理WSとカセット載置部CS2の間隔とが等しい。このため、アライメント処理部FAからのワークWの搬出と、露光処理部WSからのワークWの搬出とを同時に行なうことができる。また、露光処理部WSへのワークの挿入と、カセット載置部CS2のカセット2へのワークの収納とを同時に行なうことができる。
【0029】
したがって、カセット載置部CS1のカセット1から、次のワークを従来例に比べてより早い段階で取出し、アライメント処理が行なえる。そのため、露光処理部WSにおける露光処理が終了するとすぐに、従来例の図19のような待ち時間なしで処理済ワークと次のワークとを交換し、露光処理を始めることができる。したがって、スループットの大幅な改善を図ることができる。
さらに、▲1▼第1のアームRA1と第2のアームRA2の伸長時、第1のアーム伸長位置と第2のアーム伸長位置の2つ位置で停止できるようにしたこと、▲2▼カセット載置部CS1及びCS2と、露光処理部WS及びアライメント処理部FAとを図4(a)に示すような2列の配列としたこと、▲3▼アライメント処理部FAと露光処理部WSとに関しいずれの方向からでもワークの搬入/搬出ができる構成したこと、により、ワーク搬送機構RAがワークを別の部位に移送する時、ワーク保持したアームが第1のアーム伸長位置にある状態で搬送できる。
【0030】
このため、アームが縮む時間を省略することができた。したがって、露光処理部WSにおいて、搬送されてきた次の(処理前)ワークを処理済ワークと交換する時間を短縮することができた。
またさらに、第lのアームRAlが、第1のカセット載置部CSlに置かれたカセット1からワークWを取出し、アライメント処理部FAへ載置する時間を短縮することができた。このため、アライメント処理を、従来例よりも早い段階で処理開始でき、露光処理部の待ち時間を短くすることができた。
【0031】
(2)実施例2
図7は、本発明の第2の実施例のワーク搬送機構の構成を示す図である。
本実施例のワーク搬送機構は、図1に示したワーク搬送機構において、第2の基台2を2つに分割し、分割した第2の基台2,2’上にそれぞれ第1の搬送部3(アームRA1)、第2の搬送部3’(アームRA2)を設けたものであり、第1の搬送部3、第2の搬送部3’は互いに接触しないようにそれぞれ独立してY方向に移動することができる。その他の構成は図1と同様である。
図8、図9は本実施例のワーク搬送機構を用いた基板処理装置におけるワーク搬送手順を説明する図である。
本実施例において、アライメント処理部FA、露光処理部WS、カセット載置部CS1,CS2の各位置関係は第1の実施例と同様であり、前記したように、露光処理部WS及びアライメント処理部FAが第1の仮想線A1上に配置され、カセット載置部CSl及びCS2が第1の仮想線A1に平行な第2の仮想線A2上に配置される。但し本実施例においては、アームRA1、RA2が独立してY方向に移動できるため露光処理部WS及びアライメント処理部FA及びカセット載置部CS1,CS2の間隔が、第1の実施例のように互いに等しい必要はない。
また、第1の実施例と同様、ワーク搬送機構RAのアームRA1,RA2はX方向に伸縮し、第1のアーム伸長位置と第2のアーム伸長位置の2つ位置で停止できる。
【0032】
以下、図8、図9により、第1の実施例と同様、ワークWを、第1のカセット載置部CS1に置かれたカセット1から取り出し、第2のカセット載置部CS2に置かれたカセット2に回収する場合のワークの搬送手順について説明する。
▲1▼ 図8(a)に示すようにワーク搬送機構RAの第1のアームRA1が、第2の伸長位置にまで伸び、カセット1のn枚目のワークWnを保持する。
▲2▼ 図8(b)に示すように、第1のアームRAlがワークWnを取出し、第1の伸長位置で停止し、ワークWnをアライメント処理部FAへ載置する。第1のアームRA1が縮む。アライメント処理部FAにおいては、ワークWnのアライメント処理処理が行なわれる。
▲3▼ 図8(c)に示すように、アライメント処理終了後、第1のアームRA1が第1の伸長位置に伸び、アライメント処理部FAからアライメント処理済のワークWnを受け取る。この時、第1のアームRA1の動作に合わせて、第2のアームRA2が第1の伸長位置に伸び、n−1枚目の露光処理済ワークWn−1を露光処理部WSから受け取る。
【0033】
▲4▼ 図9(d)に示すように、第1のアームRA1が第1の伸長位置でワークWnを保持したまま露光処理部WSに移動する。ワークWn−1を保持した第2のアームRA2も第1の伸長位置で第2のカセット載置部CS2に対面する位置に移動する。
▲5▼ 図9(e)に示すように、第1のアームRA1は、ワークWnを露光処理部WSに載置し縮む。その動作に合わせて、第2のアームRA2が第2の伸長位置にまで伸び、ワークWn−1をカセット2に収納する。
▲6▼ 図9(f)に示すように、第2のアームRA2が縮む。このタイミングで第1のアームRA1は、第1のカセット載置部CS1及びアライメント処理部FAに対面する位置に移動する。
▲7▼ 図8(a)に示したように、第1のアームRAlが、第2の伸長位置にまで伸び、カセット1のn+l枚目のワークWn+lを保持する。このタイミングで第2のアームRA2が露光処理部WSに対面する位置に戻る。
▲8▼ 以下▲1▼〜▲7▼の繰り返し。
【0034】
本実施例におけるワークの移動・処理の様子を図10に示す。横軸、縦軸、各線の意味は前記した図19と同じである。
同図に示すように、n枚目のワークWnが露光処理開始されてから、n+1枚目のワークWn+lが処理開始されるまでの時間は21秒であり、第1の実施例の場合と同じである。しかし、第2のアームRA2がカセット2へのワークWの回収を行ないアームが縮む時に、第1のアームRA1が第1のカセット載置部CS1に対面する位置に移動することができる。したがって、第1のアームRA1は第2の実施例よりも早い段階で第1のカセット載置部CS1に置かれたカセット1からワークWを取出し、アライメント処理部FAへ載置することができる。したがって、アライメント処理を第1の実施例よりもさらに早い段階で処理開始できる。すなわち、第2の実施例においては、第1の実施例よりもさらにアライメント処理が早く終るので、露光処理部WSでの処理時間のさらなる短縮により、全体の処理時間を短くできる。
【0035】
また、前記第1の実施例と同様、ワーク搬送時、アームはXY方向に移動するのみで、従来技術に示したロボットのように回転しない。したがって、ワーク搬送機構の周辺に、アームやアームに保持されたワークが回転するためのスペースを確保する必要がなく、装置の筐体を小型化することができる。
さらに、2本のアームを同一平面の左右に設けており、また、アームの移動はリニアモータガイドにより関節を有さない構造であるので、ワーク搬送機能の全高を低くすることができる。したがって、筐体のフレームを欠くごとなく、ワーク搬送機構を装置の横方向から取り出すことができる。したがって、装置の上部に保守スペースを設ける必要がなく、装置全体を小型化することができる。
【0036】
(3)その他の構成例
上記第1、第2の実施例で説明したワーク搬送機構を用いた基板処理装置としては、さらに多数の変形が考えられる。
以下、その他の変形例について説明する。なお、以下の図11〜図13では第2の実施例のワーク搬送機構を用いた場合について示しているが、第1の実施例のワーク搬送機構を用いても同様な搬送・処理を行うことができる。
【0037】
(a) 図11は4個のカセット載置部CS1〜CS4と、上記第2の実施例で説明したアームRA1、RA2がY方向に独立して移動できるワーク搬送機構を用いた場合の構成例を示している。本構成例においては、アライメント処理部FA、露光処理部WSがワーク搬送機構の移動方向と平行な第1の仮想線A1上に配置され、4個のカセット載置部CS1〜CS4が上記第1の仮想線A1に平行な第2の仮想線A2上に配置される。
図11の構成例においては、第1のカセット載置部CS1に置かれたカセット1からワークWを取り出し、アライメント処理部FA、露光処理部WSでアライメント処理、露光処理を行い、処理済のワークを第3のカセット載置部CS3に置かれたカセット3、または第4のカセット載置部CS4に置かれたカセット4に回収する。
また、それと平行し、第2のカセット載置部CS2に置かれたカセット2からワークWを取り出し、アライメント処理部FA、露光処理部WSでアライメント処理、露光処理を行い、処理済のワークをカセット3またはカセット4に回収する。
【0038】
(b) 図12は2つのカセット載置部CS1,CS2と、2つのアライメント処理部FA1,FA2と、上記第2の実施例で説明したアームRA1、RA2がY方向に独立して移動できるワーク搬送機構を用いた構成例を示しており、2つのアライメント処理部FA1,FA2および露光処理部WSがワーク搬送機構の移動方向と平行な第1の仮想線A1上に配置され、2つのカセット載置部CS1,CS2が上記第1の仮想線A1に平行な第2の仮想線A2上に配置される。
本実施例においては、ワークWをカセットから取り出し、アライメント処理、露光処理を行ったのち、処理済のワークWを、ワークWを取出したカセットと同じ回収する。
すなわち、第1のカセット載置部CS1に置かれたカセット1からワークWを取り出し、アライメント処理部FA1でアライメント処理を行い、露光処理部WSに搬送して露光処理を行い、処理済のワークWをカセット1に回収する。また、それと平行し、第2のカセット載置部CS2に置かれたカセット2からワークWを取り出し、アライメント処埋部FA2でアライメント処理を行い、露光処理部WSに搬送して露光処理を行い、処理済のワークWをカセット2に回収する。
【0039】
(c) 図13は4つのカセット載置部CS1〜CS4と、2つのアライメント処理部FA1,FA2を用い、上記第2の実施例で説明したアームRA1、RA2がY方向に独立して移動できるワーク搬送機構を用いた構成例を示しており、2つのアライメント処理部FA1,FA2および露光処理部WSがワーク搬送機構の移動方向と平行な第1の仮想線A1上に配置され、4つのカセット載置部CS1〜CS4が上記第1の仮想線A1に平行な第2の仮想線A2上に配置される。
本実施例においては、図12の構成例と同様、ワークを取出した同じワークカセットにワークを回収する。 すなわち、第1のカセット載置部CS1に置かれたカセットlからワークWを取り出し、アライメント処理部FA1でアライメント処理を行い、露光処理部WSに搬送して露光処理を行い、処理済ワークをカセット1に回収する。同様に第2のカセット載置部CS2に置かれたカセット2からワークWを取り出し、アライメント処理部FA1でアライメント処理を行い、露光処理部WSに搬送して露光処理を行い、処理済ワークをカセット2に回収する。
【0040】
同様に、カセット3→FA2→露光処理部WS→カセット3およびカセット4→アライメント処理部FA2→露光処理部WS→カセット4の手順でワークWを処理する。
以上のように、従来の回転移動によりワークを搬送するロボットでは、ロボットの円周上にしか処理部及びカセット載置部を配置できないため、適用できる範囲が限られていたが、本発明に示したワーク搬送機構を用いることにより、効率の良い搬送を行なうことができる。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、以下の効果を得ることができる。
(1)ワークの搬送機構を、直線移動による搬送とし、2本のワーク保持アームを、同一平面の左右に設けたので、ワーク搬送機構が回転するスペースを確保する必要がなく、装置の筐体を小型にすることができる。
(2)ワーク搬送機構の全高が低くなるので、筐体のフレームを一部欠くことなくワーク搬送機構を装置の横方向に取出すことが可能となった。したがって、保守スペースを搬送機構の上部に設ける必要がなく、装置全体を小型化できる。
【0042】
(3)カセットを載置する第1および第2のカセット載置部を第2の基台の移動方向と平行な仮想線上に配置するととも、第1、第2の処理部を該仮想線と平行な他の仮想線上に配置し、上記第1のカセット載置部と第1の処理部を、上記保持部の移動方向に平行な第1の仮想線上に配置し、第2の処理部を、第1の仮想線と平行な第2の仮想線上に配置し、また、第2のカセット載置部を、第1及び第2の仮想線と平行な第3の仮想線上に配置し、上記搬送機構の第1の搬送部により、第1のカセット載置部のカセットから取り出したワークを第1の処理部および第2の処理部に搬送して所定の処理を行い、第2の搬送部により、処理済のワークを第2のカセット載置部のカセットに収納し、第1、第2の処理部はいずれの方向からもワークの搬入、搬出を可能とすることにより、第1の処理部からのワークの搬出と、第2の処理部からのワークの搬出とを同時に行なうことができる。また、第2の処理部へのワークの挿入と、カセットヘのワークの収納とを同時に行なうことができる。
このため、
(i) カセットから、次のワークをより早い段階で取出し、第1の処理部での処理が行なえる。そのため、第2の処理部の待ち時間を短縮することができる。
(ii)第2の処理部における処理済ワークと次のワークとの交換時間を短縮することができる。
(4)アームが、カセットからワークを取出し、該ワークを第1の処理部へ載置する時間を短縮することができる。また、第1の処理部における処理を、早い段階で開始・終了することができ第2の処理部の待ち時間をさらに短くできる。
【0043】
(5)2本のワーク保持アームを互いに接触しないように独立して移動可能に構成することにより、第1のアームがカセットヘのワークの回収を行ないアームが縮む時に、第2のアームが他のカセットに対面する位置に移動することができる。したがって、第1のアームは、早い段階でカセットからワークを取出し、第1の処理部へ載置することができる。したがって、第1の処理部での処理を早い段階で処理開始、終了することができ、第2の処理部の待ち時間をさらに短くできる。したがって、スループットの大幅な改善を図ることができる。
(6)様々な搬送方式に対応させて、効率の良い処理を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施例のワーク搬送機構の構成を示す図である。
【図2】 基台を移動させる駆動機構の構成例を示す図である。
【図3】 ワーク保持アームの伸縮位置を説明する図である。
【図4】 第1の実施例のワーク搬送機構によるワーク搬送手順を示す図(1)である。
【図5】 第1の実施例のワーク搬送機構によるワーク搬送手順を示す図(2)である。
【図6】 本発明の第1の実施例におけるワークの移動・処理の様子を示すタイムチャートである。
【図7】 本発明の第2の実施例のワーク搬送機構の構成を示す図である。
【図8】 第2の実施例のワーク搬送機構によるワーク搬送手順を示す図(1)である。
【図9】 第2の実施例のワーク搬送機構によるワーク搬送手順を示す図(2)である。
【図10】 本発明の第2の実施例のワークの移動・処理の様子を示すタイムチャートである。
【図11】 基板処理装置のその他の構成例(1)を示す図である。
【図12】 基板処理装置のその他の構成例(2)を示す図である。
【図13】 基板処理装置のその他の構成例(3)を示す図である。
【図14】 従来のワーク搬送機構(ロボット)の一例を示す図である。
【図15】 基板処理装置におけるワーク搬送機構、処理部、カセット載置部の配置の一例を示す図である。
【図16】 図15の基板処理装置におけるワーク搬送手順を示す図(1)である。
【図17】 図15の基板処理装置におけるワーク搬送手順を示す図(2)である。
【図18】 図15の基板処理装置におけるワーク搬送手順を示す図(3)である。
【図19】 図15の基板処理装置におけるワークの搬送・処理の様子を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
1 第1の基台
1a レール
2,2’ 第2の基台
2a ガイド2a
2b,2b’ レール
5 磁気回路部
6 珪素鋼板
3 第1の搬送部
3’ 第2の搬送部
Ym Y方向移動機構
Xm X方向移動機構
RA ワーク搬送機構
RA1 第1のアーム
RA2 第2のアーム
CS1,CS2 カセット載置部
FA,FA1,FA2 アライメント処理部
WS 露光処理部
Claims (2)
- 複数のワークを収納するカセットを載置する第1及び第2のカセット載置部と、
載置されたワークに対して第1の処理を行う第1処理部と、
載置されたワークに対して第1の処理に続く第2の処理を行う第2の処理部と、
第1の基台と、第1の基台上を直線移動する同一平面左右に設けた2つの第2の基台と、それぞれの第2の基台に設けられた第1および第2の搬送部とから構成され、上記第1および第2の搬送部はそれぞれワークを保持するための保持部を具備し、該保持部は、上記第2の基台の移動方向に対して直交する方向にそれぞれ独立して移動するように構成された搬送機構とを備え、
上記第1および第2のカセット載置部は、第2の基台の移動方向と平行な仮想線上に配置され、第1および第2の処理部は該仮想線と平行な他の仮想線上に配置され、
また、上記第1のカセット載置部と第1の処理部は、上記保持部の移動方向に平行な第1の仮想線上に配置され、第2の処理部は、第1の仮想線と平行な第2の仮想線上に配置され、第2のカセット載置部は、第1及び第2の仮想線と平行な第3の仮想線上に配置され、
上記搬送機構の第1の搬送部により、第1のカセット載置部のカセットから取り出したワークを第1の処理部および第2の処理部に搬送して所定の処理を行い、第2の搬送部により、処理済のワークを第2のカセット載置部のカセットに収納する
ことを特徴とする基板処理装置。 - 上記搬送機構の第2の基台は、1つの一体の第2の基台として構成され、
各カセット載置部と各処理部のそれぞれは、搬送部の移動方向と平行でかつ2つの搬送部の間隔に等しい間隔を持った複数の仮想線上に配置された
ことを特徴とする請求項1の基板処理装置。
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