JP3928902B2 - Substrate manufacturing line and substrate manufacturing method - Google Patents

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    • G03F7/70733—Handling masks and workpieces, e.g. exchange of workpiece or mask, transport of workpiece or mask
    • G03F7/7075—Handling workpieces outside exposure position, e.g. SMIF box

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板製造ラインおよび基板製造方法に係り、特にプラズマ、液晶ディスプレイ等の矩形平板状の塗布対象物（以下、主に基板Ｗと言う）や半導体用ウエハーなどを洗浄した後に、レジスト液、スラリー等の各種液状塗布液を均一な薄膜状態で塗布し、乾燥、パターン露光後に、現像する各処理装置を配設した技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平４−６３６４３号公報になる「基板搬送装置」によれば、所定処理工程がなされた後のウエハーを所定処理装置から取り出し、処理前のウエハーを処理装置に略同じに搬送及び移載するロボット装置が提案されている。この提案によれば、上下方向に２対のアーム（フォーク）を水平方向に独立駆動可能に設け、さらにアーム外形より大きな仕切り板を上下アームの間に配設することで、アーム間における熱伝達を防止することが示されている。この提案からも、ウエハー処理工程において基板に有害となる熱が伝達されることを防止する熱対策がいかに重量であることが分かる。具体的には、ウエハー上に均一な塗膜を形成する上において重要である。
【０００３】
一方、本願出願人は特開平０７−３２６６５１号公報で「多段処理装置」を提案している。これによれば、上記の基板の塗布前洗浄後の乾燥・冷却と、塗布後のソフト乾燥・冷却と、露光及び現像後の乾燥・冷却を行なうベーク炉を提案している。この提案によれば上下方向に各処理室を多段式に配設し、それぞれに開口部を設け、各開口部の前面から水平に基板を移動させる水平移動体を設け、この水平移動体を上下方向に移動することにより基板を上下方向に移動し、所望の処理室に開口部を介して出し入れする。また、各処理装置間で基板の移載を行なうためにはロボット装置を利用することを提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一方、ガラス基板を含む基板上に所定塗料を塗布し、露光後に現像を行なうように構成された設備においては、基板の搬送及び移載を司るロボット装置が直接ベーク炉装置内の処理室へガラス基板を受け渡す構造となっている。このためベーク炉装置内の乾燥路（ヒーター含む）へロボットのアーム乃至フォークが直接進入する事となり、フォークがヒーター熱の影響を受ける問題がある。
【０００５】
また、上記公報の「多段処理装置」では、基板の塗布前洗浄後の乾燥・冷却と、塗布後のソフト乾燥・冷却と、露光及び現像後の乾燥・冷却を行なうベーク炉において、多段式に配設される各処理室の各開口部の前面から水平に基板を移動させる水平移動体を設け、この水平移動体を上下方向に移動することにより基板を上下方向に移動し、所望の処理室に開口部を介して出し入れするので、直にロボット装置のフォークへ熱伝導されることはないが、その後は、各処理装置間で基板の移載を行なうロボット装置で搬送及び移載を行なうので熱対策は十分とは言えない。
【０００６】
したがって、本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、ガラス基板及びウエハーを含む基板上に所定処理を行なう基板製造ラインにおいて、熱影響が一切発生しない基板搬送及び移載を実現できる基板製造ラインの提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために本発明によれば、基板の処理面を上にして基板出入部から１枚毎に基板を取り出した後に、クリーンルーム内の走行路を挟んで配設される複数の処理装置を経て所定処理を前記処理面に施し、前記基板出入部に基板を戻すように構成される基板製造ラインであって、前記基板出入部との間で基板の出し入れを行うとともに、前記複数の処理装置間で１枚毎の基板の出し入れおよび搬送を行うように前記走行路を移動する自走式の第１ロボット装置（５）と、前記複数の処理装置間で１枚毎の基板の出し入れおよび搬送を行うように前記走行路を移動する自走式の第２ロボット装置（６）と、を備え、前記複数の処理装置の内で、基板への温度処理、乾燥処理及び下地処理および冷却処理を行う処理装置は、熱処理室と、冷却室と、前記夫々のロボット装置から搬送される基板の出し入れおよび位置決めを行う基板出入室とが上下方向に分離構成されるとともに、前記熱処理室と前記冷却室および前記基板出入室には、開閉式の蓋体（６７）を有した第１開口部（６６）が前記走行路に直交する側面に夫々設けられ、さらに前記基板出入室には第１ロボット装置および前記第２ロボット装置による基板の出し入れを行うための第２開口部（３３）が前記走行路に対して平行に設けられ、前記基板出入室と前記熱処理室と前記冷却室との間で基板を出し入れするように前記第１開口部に沿って昇降する昇降機能を備える基板交換ロボット装置（１５）をさらに備え、前記基板交換ロボット装置は、前記冷却室で冷却された基板を前記基板出入室に出し入れすることで熱影響が、前記第２ロボット装置および前記第１ロボット装置に伝達しないようにすることを特徴としている。
【０００８】
また、前記所定処理は、基板の洗浄、加熱乾燥、密着増強剤の付与、一定温度化、レジスト液を含む所定塗布流体の塗布、所定塗布流体の塗布後の塗布後乾燥・冷却（ソフト乾燥、ソフト冷却）、露光、現像、現像後の現像後乾燥・冷却（ハード乾燥、ハード冷却）が含まれることを特徴としている。
【０００９】
また、基板の処理面を上にして基板出入部から１枚毎に取り出してから搬送し、クリーンルーム内に配設される複数の処理装置を経て所定処理を前記処理面に施し、複数分が配設される基板出入部に戻すように構成される基板製造ラインであって、前記基板出入部から基板の取り出しと搬送を行う自走式の第１ロボット装置と、前記第１ロボット装置の走行路に略直交するように配設されるとともに端部に露光装置を配設した共通走行路を走行して、基板の取り出しと搬送を行う自走式の第２ロボット装置と、前記第２ロボット装置の下流側に位置する第３ロボット装置と、前記第３ロボット装置の下流側に位置する第４ロボット装置と、前記共通走行路を挟んで配設される前記処理装置の内、洗浄後の基板への加熱乾燥、密着増強剤の付与、一定温度化を行うための第１多段式ベーク炉を、上下方向に分離構成される複数の多段式の処理室と、前記第２ロボット装置から搬送される基板の出し入れ及び位置決めを行う基板出入室と、前記処理室に配設される開閉式の開口部を介して、前記基板出入室との間で基板を出し入れする昇降機能を備える第１基板交換ロボット装置とから構成し、前記第１基板交換ロボット装置により前記開口部と前記基板出入室との間で基板を出し入れ及び昇降するときの熱影響が、前記第２ロボット装置に伝達しないようにし、前記共通走行路を挟んで配設される前記処理装置の内、所定塗布流体の塗布後の基板への塗布後乾燥・冷却（ソフト乾燥、ソフト冷却）を行うための第２多段式ベーク炉を、上下方向に分離構成される複数の多段式の処理室と、前記第３ロボット装置から搬送される基板の出し入れ及び位置決めを行なう基板出入室と、前記処理室に配設される開閉式の開口部を介して、前記基板出入室との間で基板を出し入れするために昇降機能を備える第２基板交換ロボット装置とから構成し、前記第２基板交換ロボット装置により前記開口部と前記基板出入室との間で基板を出し入れ及び昇降するときの熱影響が、前記第３ロボット装置に伝達しないようにし、前記露光装置で露光され、現像後の基板へ現像後の現像後乾燥・冷却（ハード乾燥、ハード冷却）を行うための第３多段式ベーク炉を、上下方向に分離構成される複数の多段式の処理室と、前記第４ロボット装置から搬送される基板の出し入れ及び位置決めを行なう基板出入室と、前記処理室に配設される開閉式の開口部を介して、前記基板出入室との間で基板を出し入れするために昇降機能を備える第３基板交換ロボット装置とから構成し、前記第３基板交換ロボット装置により前記開口部と前記基板出入室との間で基板を出し入れ及び昇降するときの熱影響が、前記第４ロボット装置に伝達しないようにすることを特徴としている。
【００１０】
また、基板の処理面を上にして基板出入部から取り出してから搬送し、クリーンルーム内に配設される複数の処理装置を経て所定処理を前記処理面に施し、前記基板出入部に戻す各工程からなる基板製造方法であって、前記各工程には、自走式のロボット装置により、前記ロボット装置の走行路を挟んで配設される前記処理装置の内、基板への温度処理、乾燥処理及び下地処理を行うための多段式ベーク炉に配設される基板出入室に対して基板の出し入れを行う工程と、基板の位置決めを行う工程と、前記多段式ベーク炉の上下方向に分離構成される複数の多段式の処理室に配設される開閉式の開口部を介して、前記位置決め後の基板を前記処理室に対して出し入れするために、前記多段式ベーク炉に併設される基板交換ロボット装置により出し入れ及び昇降させる工程とが含まれ、前記基板交換ロボット装置により前記開口部と前記基板出入室との間で基板を出し入れ及び昇降するときの熱影響が、前記ロボット装置に伝達しないように構成することを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態について、添付の図面を参照して述べる。先ず、図１は、基板製造ライン１の全体構成を示しており、左手前上から見た外観斜視図である。
【００１２】
本図において、基板製造ライン１には、基板の処理面を上にして、複数分が収容されたカセットを着脱するための基板出入部としてのカセット搬入出装置２が装填される。このカセット搬入出装置２は、図示のように基板製造ライン１の左側において縦一列に４機分が配設される。また、基板製造ライン１の右側にはパターン露光装置２３が配設されており自走式のロボットにより基板を搬送し、再びカセット搬入出装置２に処理後の基板を戻すように構成される。そして、図示のように中央に配設される共通搬送レール８を挟み、基板の洗浄処理と、レジスト液、スラリー等の各種液状塗布液を均一な薄膜状態で塗布する塗布処理と、乾燥処理と、パターン露光装置２３における所望パターンの露光後に、現像を行うための各処理装置を一列（インライン状）に配置するようにして、主に省スペース化及びメンテナンスの容易化を実現している。
【００１３】
図２は、図１の動作説明図を兼ねる外観斜視図であって、図中の二点鎖線で図示のクリーンルーム４０は、クラス１００以上のクリーン度となるように防塵空調される。このために、上記のように共通搬送レール８を挟んで各処理装置を図示のように対称となる位置に配置し、かつパターン露光装置２３をカセット搬入出装置２に対向する位置に配置することで、クリーンルーム４０内の空間を無駄なく有効利用できるように配慮されている。また、メンテナンス要員などがクリーンルーム４０内において後述する制御盤１６や多段式べーク炉１４、２１、２８の各処理室他へアクセスするときに、比較的に容易にアクセスできるようにしている。
【００１４】
さらに、基板の洗浄後の洗浄後加熱・乾燥と塗布流体塗布前に基板濡れを高めるための密着増強剤の付与のための噴霧と、基板塗布面全体にわたる一定温度化とを行うための第１多段式ベーク炉１４と、レジスト液を含む所定塗布流体の塗布後の塗布後乾燥・冷却であってソフト乾燥、ソフト冷却と呼ばれる処理を行うための第２多段式ベーク炉２１と、露光装置２３と周辺露光装置２５とにより露光された後に、現像装置２７により現像されて露光パターンが基板上に形成された後の現像後乾燥・冷却であってハード乾燥、ハード冷却と呼ばれる処理を行うための第３多段式ベーク炉２８は、図示のように共通走行レール８の片側に全て位置するようにして、これらに接続されるヒータ電源、空調関係の配管、信号線類の接続が複雑にならないようにする一方で、第３多段式ベーク炉２８の右隣りに配設されるユーティリティ装置３５から電力、空気圧、冷却水などの供給を受けることができるように思慮されている。
【００１５】
再度、図１を参照して、上記のカセット搬入出装置２に隣接して、基板の１枚毎の取り出しと処理後の基板を戻すための自走式の第１ロボット装置３が、走行レール４上において矢印Ｙ方向に往復駆動され、所定位置で停止できるように設けられており、カセット搬入出装置２のいずれかに対向する位置に移動後に、カセットから基板を移載するように構成されている。このために、この第１ロボット装置３は、後述するフォークを上下に配置するとともに、各フォークがカセット搬入出装置２のカセット内に高速度で進入及び後退し、かつ矢印Ｚ方向に上下駆動され、かつまた矢印Ｒ方向に旋回駆動する機能を備えている。後述の第２ロボット装置５、第３ロボット装置６、第４ロボット装置７、第５ロボット装置９についても、この第１ロボット装置３と同様の機能を備えている。したがって、各ロボット装置の共通化ができるようにして、運転時のメンテナンス性を高めるようにしている。
【００１６】
この第１ロボット装置の走行路である走行レール４に略直交するようにして、共通走行路である走行レール８が、図示のように基板製造ライン１の全長に渡るように設けられている。この走行レール８上を第２ロボット装置５と、この第２ロボット装置５の下流側の第３ロボット装置６と、さらに下流側の第４ロボット装置７が所定プログラムにより走行レール８上で矢印Ｘ方向に個別に自走するように構成されている。また、各ロボット装置に設けられたフォークが各処理装置の基板位置決め部または基板位置決めテーブルに高速度で進入及び後退し、矢印Ｚ方向にフォークが上下駆動され、かつ矢印Ｒ方向に旋回駆動するようにして、走行レール８上において走行する各ロボット装置により各処理装置の間で基板を自在に移載できるように構成されている。換言すれば、共通走行路である走行レール８の長手方向に沿う対称位置に夫々配設される各種処理装置に対する基板の移載動作を、走行レール８上を走行するロボット装置により実現できるようにしている。
【００１７】
この走行レール８の右側端部には、図中においてハッチングで示す一対のバッファ部２０が配設されている。これらのバッファ部２０に隣接し、かつ走行レール８に略直交するように走行レール１０が図示のように配設されており、この走行レール１０上を第５ロボット装置９が走行する。バッファ部２０は通常は使用せず、装置のトラブル発生時において基板の一時的な待避場所として用いられる。以上が基板移載のための構成である。
【００１８】
次に、各処理装置の配置構成について図１を参照して述べ、各処理装置の詳細及び機能については図１の（イ）から（ト）矢視図に基づき後述する。
【００１９】
先ず、左側の走行レール４に隣接及び対向して、位置決めテーブル１９と図中のハッチングで示すバッファ部２０と、低圧紫外線洗浄装置１１とが上下方向に配設されている。また、共通走行レール８を挟んでこの低圧水銀紫外線洗浄装置１１に対向して、２機のスピンスクラバー装置１２が配設されている。また、共通走行レール８を挟んで、下流側に配設される一方のスピンスクラバー装置１２に対向して、２機のスピンスクラバー装置１２のいずれかにより洗浄後の基板の洗浄後加熱・乾燥と塗布流体塗布前に基板濡れを高めるための密着増強剤の付与のための噴霧と、基板塗布面全体にわたる一定温度化とを行う第１多段式ベーク炉１４が配設されており、この第１多段式ベーク炉１４にはさらに第１基板交換ロボット装置１５が併設されている。この第１基板交換ロボット装置１５の右隣りにはメンテナス用空間１７からアクセス可能にされる制御盤１６が配設されている。
【００２０】
共通走行レール８を挟んで、第１基板交換ロボット装置１５に対向して、塗布ヘッドを基板に対して相対移動しつつ塗布流体を均一に塗布するための塗布装置１３が配設されている。また、この塗布装置１３の右隣りには基板位置決めテーブル１９を備えた減圧乾燥装置１８が配設されている。この減圧乾燥装置１８の右隣りには、後述する現像後に形成される基板パターンを非接触で光電変換により検査し画像処理により異常個所を自動的に検査する検査装置３０が配設される。
【００２１】
また、共通走行レール８を挟んで、減圧乾燥装置１８と検査装置３０に対向して、塗布装置１３によりレジスト液を含む所定塗布流体が塗布された後の塗布後乾燥・冷却を上記のようにソフト乾燥、ソフト冷却する第２多段式ベーク炉２１が配設されている。さらにこの第２多段式ベーク炉２１には第２基板交換ロボット装置２２が併設されている。この第２基板交換ロボット装置２２の右隣りには、上記のようにハード乾燥、ハード冷却と呼ばれる処理を行う第３多段式ベーク炉２８が配設され、さらにこの第３多段式ベーク炉２８には第３基板交換ロボット装置２９が併設されている。
【００２２】
第３基板交換ロボット装置２９に隣接して上記のユーティリティ装置３５が配設され、さらに位置決めテーブル１９とバッファ部２０とが図示のように配設されており、メンテナス用空間１７からアクセス可能にされる制御盤１６が図示のように対向して配設されている。また、共通走行レール８の右端部近くには、制御盤１６に囲まれるようにして２機の位置決めテーブル１９が共通走行レール８の長手方向に沿うように配設されており、共通走行レール８の右端部に配設される２機のバッファ部２０との間で基板位置決めを行うことで第４ロボット装置７により基板の出し入れを行うとともに、バッファ部２０において基板を待機させ、走行レール１０上を走行する第５ロボット装置９により露光装置２３に設けられる出入部２４との間で、基板のやり取りができるように構成されている。ここで、第４ロボット装置７の横の位置決めテーブル１９は、位置決めの機能を有しているが、図１のＡ位置とＢ位置の間で基板を移動する移行機能をさらに備えている。
【００２３】
さらに、共通走行レール８を挟んで、第３多段式ベーク炉２８と第３基板交換ロボット装置２９に対向して、３機のスピン現像装置２７が配設されている。また、共通走行レール８を挟んで、ユーティリティ装置３５に対向してｉ線露光装置２６が配設されている。そして、このｉ線露光装置２６の右隣りには基板周辺部の露光を行うための周辺露光装置２５が配設されている。
【００２４】
以上説明の配置構成において、図２に図示のように、走行レール４上を自走する第１ロボット装置３と、共通走行レール８上を自走する第２ロボット装置５の下流側に位置する第３ロボット装置６と、この第３ロボット装置６の下流側に位置する第４ロボット装置７と、走行レール１０上を自走する第５ロボット装置９が矢印Ｘ，Ｙ、Ｚ，Ｒ方向に移動及び旋回して各多段式ベーク炉１４、２１、２８に設けられた基板出入室６２（図６参照）に対して開口部（破線図示）３３を介して移載する。また、第１基板交換ロボット装置１５と第２基板交換ロボット装置２２と第３基板交換ロボット装置２９に設けられたフォークが矢印Ｘ，Ｚ方向に移動して基板出入室６２に移載された基板を上下の各処理室６１、６２、６３、６４、６５、８２、８５（図７参照）他に搬入後に再び基板出入室６２に戻し、この後に、第２ロボット装置５と第３ロボット装置６による移載を行うようにして、移載のときの熱影響がなく、かつ各多段式ベーク炉１４、２１、２８における基板処理による待機時間に影響されない連続運転を可能にしている。
【００２５】
次に、図１における（イ）から（ト）矢視図に基づき各処理装置について述べる。図３は図１の（イ）矢視図であり、カセット搬入出装置２の外観斜視図を示したものである。本図において、上記のように４機分が搬送レール４に沿うように配設されるカセット搬入出装置２はラインの基部となるフレーム１００上に設けられており、複数枚数の基板Ｗを多段式に収納した二点鎖線で図示されるカセット３１を交換単位として、上流工程から不図示のロボット装置により搬送される。搬送されたカセット３１は位置決め装置１０２により所定位置にセットされ、カセット３１に内蔵された状態の基板Ｗの位置決めを行い、カセットに設けられた基板の種別認識符号を読み取り、光通信ユニットを中継して制御部に送信し、シャッター１０１を開くことでクリーンルーム内に基板Ｗを搬送可能な状態にする。搬送が終了するとシャッター１０１が閉じられ、処理後の基板が搬送されてくるとシャッター１０１が開き第１ロボット装置３に設けられたフォークがカセット３１内に潜入することでカセットに移載する。カセット３１が処理済みの基板で満杯になると、次工程に不図示のロボット装置により搬送される。
【００２６】
続いて、図４は図１の（ロ）矢視図であり、バッファ部２０と位置決めテーブル１９を省略して低圧紫外線洗浄装置１１の外観を図示した斜視図である。本図において装置１１はフレーム１００上に設けられたガイドレール１０３上を矢印方向に移動する容器１０５を備えており、この容器１０５の開口部１０５ａから基板Ｗを挿入することで、ロボット装置自体の昇降動作により基板Ｗの移載を行うとともに容器１０５にセットされた基板Ｗに紫外線を照射することで、有機物を有機化合物化し、前工程においてプラズマＣＶＤやスパッタリング装置により基板上に形成された金属膜が均一に現れる状態にするとともに有機化合物化することで、次のスピンスクラバー装置１２における洗浄作用が容易になるようにしている。また、メンテナンスを考慮して容器１０５は破線図示と実線図示の位置に移動可能となっており、開閉蓋を設けて随時内部へアクセスできるように構成されている。
【００２７】
この低圧紫外線洗浄装置１１で紫外線が照射されると、図５の図１の（ハ）矢視図であるスピンスクラバー装置１２に搬送される。この装置１２は、上下する受け渡しユニットに投入された基板Ｗを図５（ａ）で示される槽１０９に開口部１０６を介して収納するとともに図５（ｂ）に示される回転テーブル１１０上に吸着保持しモータ１０８の回転駆動しつつ基板の表面にリンス液を３回路から流出する。これに続き、先端に回転するブラシを設けたアーム１０７がせり出し、リンス液を流出させながら基板の表面を中心から外側に向けて回動移動しつつブラッシングすることで１０ミクロン以上の大きさのゴミを取り除く。このアーム１０７の移動速度は相対移動速度が中心部と外周部とで一定になるようにコンピュータ制御され、またブラッシング時間は任意に設定できる。これに続き、超音波発振器を先端に設けたアームがせり出し、１メガヘルツ以上の周波数の超音波振動を印加した純水を基板表面上に中心から外周に向けて付与することでサブミクロンの粒子までの洗浄を行う。この時、基板の裏面側にもリンス液を噴射する。これに続き、カップを降下させ、約２０００ＲＰＭで回転することで、基板表面の洗浄液を振り切りつつ裏面に窒素ガスを噴射し、制圧板によりミストの飛散を防止しつつ基板を乾燥させる。以上のように構成されるスピンスクラバー装置１２のほかには、高圧水に空気を混入させ基板に噴射することで洗浄する洗浄装置、スリット状の開口部から高圧空気を基板表面に噴射するエアーナイフ方式の洗浄装置が適宜使用可能である。
【００２８】
続いて、図６は図１の（ニ）矢視図であり、また、図７は図１の（ホ）矢視図であって、第１多段式ベーク炉１４の外観斜視図を夫々示したものであるが、後述する第２、第３多段式ベーク炉２２、２８と各処理室を除くと略共通する構成であるので、この第１多段式ベーク炉１４で代表して述べる。先ず、図６において、製造ラインの基部となるフレーム１００上には上述した共通走行レール８が併設される一方で、フィルター装置４４がレール間において略連続するように配設されており、クリーンルーム内をダウンフローのエアーが本フロアーより下方のフロアーに排気することによりクリーンに保持するようにしている。また、第１多段式ベーク炉１４は、フレーム１００上に固定されるとともに、ロボット装置による基板の移載を行う開口部３３（破線図示）を設けた基板出入室６２を図示の位置に設けている。また、第１多段式ベーク炉１４の右側面側には、エアシリンダ装置により開閉される開閉蓋体を設けた開口部６６が各室に設けられており、第１基板交換ロボット装置１５による基板の出し入れを開口部６６を介して行うように構成されている。さらに、共通走行レール８の反対側の側面において第１多段式ベーク炉１４には、主にメンテナンスを行うときに開閉される蓋体１１１が夫々の室に個別に設けられており、蓋体１１１を図示のように開いた状態から処理室の装置を図示のように外部に引き出せるように構成されている。
【００２９】
次に、図７において、第１多段式ベーク炉１４の有する機能は、洗浄後の基板への温度処理、乾燥処理及び下地処理を行うものである。このために、上段からホットプレート上に設けたルビー球により空隙を設けるようにして基板を加熱するプロキシミティ加熱を行うようにした２機のホットプレート室６５と、密着増強剤であるヘキサ・メチル・ジチラザンの噴霧により塗布前の基板の濡れ性を向上させる処理を行う下地処理室６４と、空冷により基板を冷却する空冷プレート室６３と、第２ロボット装置５と第１基板交換ロボット装置１５との間で基板の出し入れ及び位置決めを専用に行う基板出入室６２と、液冷により基板全体を均一に冷却することで温度分布をなくして、塗布装置における塗布状態に変動がないようにする液冷プレート室６１とを図示のように上下に多段式になるように設けている。このように各室を設けることで占用空間を少なくできるようにしている。
【００３０】
一方、処理室６５、６４、６２、６１に配設される開閉式の開口部６６を介して、基板出入室６２との間で基板Ｗを出し入れする第１基板交換ロボット装置１５は、後述するソフト乾燥・冷却、ハード乾燥・冷却を行う第２基板交換ロボット装置２２、第３基板交換ロボット装置２９と同様の機能を備えているので、この第１基板交換ロボット装置１５で代表して説明すると、フレーム１００上にはベース板６０が固定されており、このベース板６０に右角部位からは起立支柱７０が共通走行レール８に隣接するように設けられている。この起立支柱７０はベーク炉１４と略同じ高さを備えるとともに、昇降基部６９を矢印Ｚ方向に駆動することで、この昇降基部６９に設けられた上下フォーク７１、７２を上下方向に移動可能にして、上下フォーク７１、７２が開口部６６を介して各処理室内に潜入することで基板の交換を行えるように構成されている。この昇降基部６９にはさらに基板Ｗの左右縁部の位置決めを行うための横方向矯正装置７９が一対分搭載されている。
【００３１】
また、共通走行レール８上を自走する第２〜第４ロボット装置５、６、７は略同様に構成されているので、図７に図示の第２ロボット装置５で代表して述べると、ロボット装置５はモータを内蔵する移動基部５４と、この基部５４に搭載されるとともに上下方向に昇降旋回基部５０を昇降させかつスピンスクラバー装置１２との間で基板を旋回させる機能を備える昇降基部５３と、昇降旋回基部５０に搭載されるとともに上下フォーク５１、５２を処理室に潜入させることで各上下フォーク５１、５２上に搭載された基板の移載を行う駆動部とから構成されている。
【００３２】
図８は、図７の（リ）矢視図であり、第１基板交換ロボット装置１５の要部を破断して示した外観斜視図である。本図において、図６、７により既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、起立支柱７０の上方にはボールネジ７４の上端部位を回動自在に支持した落下防止用電磁プレーキ７３が固定される一方、このボールネジ７４の下端側はベアリングで軸支されており、歯付きプーリ７５を固定している。また、モータ７７は起立支柱７０に固定されておりその回動駆動力を歯付きベルト７６を介して歯付きプーリ７５に伝達することでボールネジ７４を正逆駆動するように構成されている。このボールネジ７４には不図示のボールナットが歯合しており、このボールナットを上記の昇降基部６９に固定することで、昇降駆動するようにしている。また、万が一の事故発生のときは、電磁ブレーキ７３が緊急作動することでボールネジ７４の回転を緊急停止することで昇降基部６９が自重落下することを防止する。また、ボールネジ７４には長手方向に沿うようにカバー８０が設けられており、駆動にともない発生するゴミをカバー８０で遮蔽するとともに、下方のフィルター装置７８により外部にゴミが出ないように配慮している。
【００３３】
一方、上下フォーク７１、７２には特殊樹脂からなる爪体７１ａ、７２ａが基板の幅寸法にクライアランス分を設けた位置になるように夫々一対分が固定されており、基板を爪体の間で保持して移載を行うようにしている。
【００３４】
さらに、図９は、走行レール４、８、１０上を自走する第１〜第５ロボット装置の外観斜視図であって、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、図８との比較から分かるように昇降基部６９と、昇降旋回基部５０は略同じに形成されている。この昇降旋回基部５０は、回転軸５５を旋回中心として矢印Ｒ方向に旋回するとともに、上下方向に駆動される。また、図示のようにロボット装置の上下フォーク５１、５２にも基板交換ロボット装置に設けたものと略同様の爪体５１ａ、５２ａが固定されており、移動体５６に搭載されるモータ５７、５８により矢印Ｙ方向に独立駆動したときに爪体５１ａ、５２ａの間で基板を保持するように構成されている。
【００３５】
以上説明したように構成されるロボット装置５と基板交換ロボット装置により行われる基板の移載動作について図１のＸ−Ｘ線矢視断面図である図１０と、図１のＹ−Ｙ線矢視断面図である図１２の要部断面図であって上下ピンの昇降により移載する場合をそれぞれ説明する。
【００３６】
先ず、図１０（ａ）において、スピンスクラバー装置１２による洗浄が終了した破線図示の基板Ｗは、上フォーク５１の爪体５１ａの間において搭載された後に旋回して図示のように開口部３３に対向する位置に移動（自走）されて停止する。これに前後して、横方向矯正装置７９で基板の横方向の矯正が行なわれる。
【００３７】
その後、上フォーク５１がベーク炉の開口部３３を介して基板出入室６２内に潜入して図１０（ｂ）に図示のように上下ピン９０上に位置して停止する。
下フォーク５２も同様に、図３、４で説明したように往復駆動する駆動部を備えている。 共通基部１０３は、昇降旋回基部５０に搭載されるとともに、この共通基部１０３も駆動部を備えることで、第１、第２移動体と同じ方向に同時に駆動することで和分の速度を得るようにしている。このために基板Ｗを上述のように載置して保持を行なう上フォーク５１を最大ストロークＹ１で往復駆動するための第１駆動部は、共通基部１０３に固定されたモータから駆動力を得るボールネジに歯合するボールナットを底面に固定するとともにリニアガイドにより水平移動される第１移動体１１１を搭載するように構成されている。また、下フォーク５２を最大ストロークＹ２で往復駆動するための第２駆動部は、共通基部１０３に固定されたモータから駆動力を得るボールネジに歯合するボールナットを底面にブラケットを介して固定するとともにリニアガイドにより水平移動される第２移動体１０７とから構成されており、下フォーク５２を図示のように左右に移動するようにしている。
【００３８】
一方、共通基部１０３は、昇降旋回基部５０上に固定されるモータから動力を得るボールネジに歯合するボールナットをブラケットを介して固定するとともに、基部５０との間に設けられるリニアガイドにより図示のように最大ストロークＹ３で左右に移動するように構成されている。
【００３９】
以上の構成において、図１０（ａ）に図示のようにロボット装置５が、第１ベーク炉１４の基板出入室６２の開口部３３の位置に移動して、処理済みの基板Ｗをベーク炉１４から取り出し、同時に処理前の基板を上下ピン９０上に載置する場合について述べる。ロボット装置５の上フォーク５１の爪部５１ａの間には基板Ｗが載置されており、上下フォーク５１、５２は図示のように待機位置に位置している。
【００４０】
この状態から、図１０（ｂ）に図示のように、共通基部１０３と第２移動体１０７が同時に駆動されることで、両者の移動速度を足した最大速度の毎秒２.２５ｍで下フォーク５２が移動されて、ベーク炉内において上下ピン９０上に載置されている基板Ｗの下方に移動して停止する。このとき、上フォーク５１は駆動されず、図示のように開口部３３側に共通基部１０３の移動分のみ移動されることになる。
【００４１】
これに続き、図１０（ｃ）に図示のように、ロボット装置５が矢印Ｚ方向に上昇されることにより、上下ピン９０上に載置されていた基板Ｗを下フォーク上に移載する状態にする。このとき、フォーク５２の可動範囲は、共通基部１０３が移動することにより、ロボット装置の寸法に比べて大きく設定できるようになる。
【００４２】
これに続き、図１１（ａ）に図示のように、共通基部１０３が停止したままで、第２移動体１０７が矢印方向に移動される。これに前後して、第１移動体１１１が矢印方向に駆動されて上フォーク５１に載置されている基板Ｗを上下ピン９０上に移載する準備をする。これに続き、図１１（ｂ）に図示のように昇降旋回基部５０が矢印Ｚ方向に降下されて、上下ピン９０上に基板Ｗを移載する。この後に、共通基部１０３と第１移動体１１１とが同時に駆動されることで、両者の移動速度を足した最大速度の毎秒２.２５ｍで上フォーク５１が移動してベーク炉内への移載を終了する。
【００４３】
次に、図１２は、上下ピン９０が不図示のエアシリンダにより上方に駆動されることで上下ピン９０上に基板を載置する様子を示した動作説明図である。
【００４４】
本図において、先ず図１２（ａ）において、基板交換ロボット装置１５、２２、２９は、ベーク炉１４、２１、２８の基板出入室６２に基板が移載されると、昇降基部６９が基板出入室６２の位置に昇降して、下フォーク７２が開口部６６を介して潜入して、上下ピン９０の下方に潜入して図１２（ａ）の状態にする。
【００４５】
これに続き、図１２（ｂ）に図示のように上下ピン９０が下方に移動されて下フォークに基板を移載する。これと略同時に上フォーク７１が潜入することで処理済み基板を基板出入室６２内に載置する。この後、図１２（ｃ）に図示のように基板交換ロボット装置が所望の処理室まで昇降されて開閉式の開口部６６の蓋体６７がエアシリンダにより開かれると基板の交換を行う。
【００４６】
以上のように基板出入室６２において、自走式ロボット装置と昇降のみ行う専用の基板交換ロボット装置による基板移載を個別に行うようにすることで、処理室における処理終了を待つ待機時間をなくすか、最小にできることから処理時間の短縮化（高速化）が実現可能となる。また、多段式ベーク炉にすることで処理時間を要する処理室を上下方向に多数設けるようにできるので、占有面積を最小にできる。また、基板出入室６２を設けたことにより、各ロボット装置は、他のロボット装置の動作終了を待って夫々が動作するようにする必要がなくなった。
【００４７】
さらに、ベーク炉の処理室においてソフト乾燥、ハード乾燥を行うと基板交換ロボット装置の上下フォーク７１、７２への熱影響が通常は回避できないが、上記のように基板出入室６２において、自走式ロボット装置と昇降のみ行う専用の基板交換ロボット装置による基板移載を個別に行うことで、少なくとも他の処理装置間で基板をやり取りする自走式のほかの第１〜第４ロボット装置への熱伝達は完全に遮断できることになる。
【００４８】
次に、図１３は以上のように基板の移載を行う動作説明であり、図１４は図１３のＡ−Ａ線矢視断面図であって、基板出入室６２において基板のセンタリングを行なう様子を示した図である。上記のように起立支柱７０はベース６０上において共通走行レール８の近傍に配設されている。開口部３３から基板出入室６２に潜入移載される基板の中心位置ＣＬ１と、開口部６６から基板出入室６２に潜入移載される基板の中心位置ＣＬ２との間にズレ分Ｄが発生する。そこで、基板出入室６２内において基板の対角線上にはセンタリングを行なわせるために不図示のエアシンンダにより駆動されるセンタリング装置４４が設けられており、共通位置での基板のやり取りができるようにしている。
【００４９】
図１５は、ベーク炉に内蔵される空冷プレート室６３の外観斜視図であり、他の処理室に共通する構成を代表して述べると、上記の開口部６６にはエアシリンダ９５の作動にともない開閉される開閉蓋体６７が夫々設けられており、室内を処理温度または所定雰囲に維持できるようにしている。また、基板Ｗは基本的には４辺を取り囲む状態で処理が行われることでケーブルガイド９９に連通するブロアー９８、不図示のヒータによる乾燥ないし下地処理剤の噴霧を行なうように構成されている。
【００５０】
図１６は上記のように基板の移載を行なうために上下方向に駆動されるピン昇降タイプの場合における上下ピン９０の駆動機構を図示している。この駆動機構は、図１５の基板Ｗの下方に位置するように固定されて、貫通孔から上下ピン９０が上下するように構成されている。このために、上下ピン９０は共通のプレート９１上に図示のように多数が植設されており、モータ９３の回動駆動にともないリンク９２を介してモータ駆動力がプレート９１における上下運動に変換されるようにしている。即ち、図１７の外観斜視図に図示のように上下ピン９０が基板Ｗの下方から出るようにして基板を載置する。
【００５１】
再度、図１において、レジスト液などの所定塗布流体を塗布装置１３で塗布された基板は塗布後の基板への温度の低いソフト温度処理及びソフト冷却処理を行うための第２多段式ベーク炉２１に移載されるが、このために第２多段式ベーク炉２１にはソフトホットプレートを設けたソフトホットプレート室８２が上４段にまた、基板出入室６２の下方にソフトクールプレートを設けたソフトクールプレート室８３が設けられている。
【００５２】
一方、下流側の露光装置２３で露光された後の基板への温度の高いハード温度処理及びハード冷却を行うための第３多段式ベーク炉２８は、第４ロボット装置７から搬送される基板の出し入れ及び位置決めを基板出入室６２で行なうとともに、処理室に配設される開閉式の開口部６６を介して、第３基板交換ロボット装置２９により移載を行なうように構成されており、ハードホットプレートを設けたハードホットプレート室８５が上４段にまた、基板出入室６２の下方にハードクールプレートを設けたハードクールプレート室８６が設けられている。
【００５３】
さらに、図１８は図１の（ヘ）矢視図であり、塗布装置１３の外観斜視図である。この塗布装置１３は、フォトレジスト液や絶縁材料、はんだレジストなどの各種塗布流体を塗布するためのものであるが、従来は基板の中央部位にノズルから塗布液を滴下するか、あるいはノズルを中央から外周方向に移動しつつ渦巻き状の軌跡を描いた後に、基板を高速回転させ、回転による遠心力の作用で滴下された塗布液を周囲に拡散することで均一な薄膜を形成するスピンコート法によるものであったが、この方法によれば実際必要量の３倍以上が無駄になることから、塗布対象が矩形形状の基板の場合においては、基板の短辺に該当する幅寸法の全長を有するスリット状の開口部を備える塗布ヘッド１２０を用いて、開口部から一定量の塗布液を吐出しつつ塗布ヘッド１２０を上下方向に駆動し、基板側を吸着盤１２１に吸着保持しモータ１２３の駆動により塗布ヘッド１２０に対して相対移動することで均一な薄膜を形成するようにしている。ちなみに、基板移動タイプより、塗布ヘッド移動タイプが主流となりつつある。
【００５４】
図１９は図１の（ト）矢視図であり、ｉ線露光装置２６の一部を破断して図示したものである。この装置２６は現像後に残ったレジストによるパターンの全面に対して再度紫外線を照射して、パターンを焼き付けるためのものである。上下ピン９０の上下動作により基板Ｗの移載を行なうように構成されている。
【００５５】
また、図２０は図１の（チ）矢視図であり、３機分が配設される現像装置２７の一部を破断して図示したものである。この装置２７は、露光装置２３によりレジストの感光されていない部分を現像液により溶かし、レジストによるパターンを形成するためのものであり、上記の上下フォークを有する第４ロボット装置７から基板を受け取り、槽内の吸着盤１２９により基板を収納保持し、フラットノズル１２５を設けた移動機構１２６をレール１３０上で移動することにより基板の全面に現像液を塗布し、表面を濡らす状態にする。これに続き、フラットノズル１２５を中央に移動させ、かつ吐出流量を切換え、かつ基板を回転させながら現像を行なう。これと同時に基板の裏面から水洗ノズルユニット１２７による洗浄を行なう。次に、フラットノズル１２５を待機位置に移動させ、水洗ノズルを中央に移動させ、基板表面の洗浄を行なうために、回転数を上げ、カップ洗浄を行なった後に、カバー１２８を降下させてから高速回転によるスピン乾燥を行なう。その後、回転を中止して乾燥ノズルから乾燥空気を送り乾燥し、現像を行なう。
【００５６】
図２１は、検査装置３０の平面図、また図２２は図２１のＸ−Ｘ線矢視図である。両図において、検査装置３０はフレーム１００上に固定されるベース１４０上に設けられるとともに、図示の矢印方向に基板を移動するために不図示のモータから駆動力を得るように構成された移動ステージ１４３と、ベース１４０を跨ぐようにして設けられた部材１４１と、この部材１４１の下方において基板に対する全面的な照明を行なう照明装置１４２と、部材１４１の略中央部位に固定されるミクロパターン検査ヘッド１４５と、照明装置１４２からの光であって基板上で反射された画像を反射することで高ＳＮ比を有するラインイメージセンサカメラ１４６に入光させる反射鏡１４７と、プローブ１４４とから構成されている。
【００５７】
上記の構成において、ロボット装置で移載された基板が移動ステージ１４３の移動に伴い、移動されつつラインイメージセンサカメラ１４６により読み取られ、画像処理部（不図示）に画像信号として送られ、所望のパターンとの照合が行われる。その検査結果が異常なしと判断されると、減圧乾燥装置１８上の位置決めテーブル１９へ移載され、次に第２ロボット装置５により、低圧紫外線洗浄装置１１上の位置決めテーブル１９へ移載されて、第１ロボット装置３によりカセット搬入出装置２のいずれかのカセット３１に戻される。一方、検査装置３０により不良品が検出されると、その基板はリワークストッカー（不図示）に移載される。
【００５８】
次に、図２３、２４、２５、２６は上記のように構成される基板製造ラインの動作説明フローチャートであって、第１〜第５ロボット装置と、第１〜第３基板交換ロボット装置とともに併記した図である。
【００５９】
先ず、図１及び図２３において、製造ライン１が起動されて準備が整い、最初に行なわれる工程は、カセット搬入出装置２にカセット３１が供給されると第１ロボット装置３が走行レール４上を自走で移動し、基板Ｗを一枚取り出して、ステップＳ２において洗浄装置１１に移載する。その後、洗浄装置１１で洗浄後に、ステップＳ３で位置決めテーブル１９上に移載し待機する。
【００６０】
次に、ステップＳ４に進み、共通走行レール８上を走行する第２ロボット装置５が、待機状態の基板を取り出し、第２ロボット装置５の昇降旋回基部５０が旋回することで２機分が配設されているスピンスクラバー装置１２に基板を対向させてから、いずれかのスピンスクラバー装置１２に搬送及び移載して洗浄終了を待つ。起動直後は双方ともスタンバイ状態にあるが、例えば２４時間連続運転途中では、洗浄後にスタンバイ状態となっている装置側に基板を移載する。上記のように複数分が配設される装置についても同様であって、このように同じ装置を複数分配設する理由は、処理時間が他の処理装置に比較してより多くかかることによる。洗浄が終了すると、第２ロボット装置５は基板を取り出し、昇降旋回基部５０が旋回された後に、第１多段式ベーク炉１４の基板出入室６２に設けられた開口部３３に対向する位置に移動し移載動作を図１０で説明したように行なう。
【００６１】
次に、ステップＳ６において、図１３に示すように第１多段式ベーク炉１４に併設された第１基板交換ロボット装置１５により第１多段式ベーク炉１４の基板出入室６２から基板を取り出し、ホットプレート室６５のいずれかに移載し、乾燥後に、ステップＳ７において、第１基板交換ロボット装置１５により下段の空冷プレート室６３に移載し、冷却を待ち、ステップＳ８において、下地処理室６４に移載して密着増強剤の噴霧を行なう。続く、ステップＳ９では、密着増強剤の噴霧された基板の塗布面の温度均一化を図るために最下段の液冷プレート室６１に移載して、塗布前に備える。
【００６２】
ここで、温度均一化を十分に行なわないと温度の高い部位では例えばレジスト膜形成用の塗料の粘度が低くなることで塗膜が薄くなり、また温度の低い部位では粘度が高くなることで塗膜が厚く形成されることになるので、十分な温度均一化を図る必要がある。このために、液冷プレートの複数の所定部位において温度センサを設け、かつ冷却水路を温度検出によるフィードバック制御するようにしている。以上のように構成される液冷プレート室６１において温度均一化が終了すると、第１基板交換ロボット装置１５によりステップＳ１０において、基板を再び第１多段式ベーク炉１４の基板出入室６２に移載する。
【００６３】
次に、ステップＳ１１に進み、第２ロボット装置５が基板出入室６２に移載された基板を塗布装置１３に移載し、塗布ヘッドの相対移動に伴う基板へのレジスト液の均一塗布終了を待つ。この移載のときに、基板出入室６２において熱的に完全に分離されるので、各ロボット装置に設けられた上下フォーク間での熱伝導が完全に防止される。
【００６４】
続いて、図２４のフローチャートのステップＳ１２において、塗布装置１３による均一塗布の終了後に第２ロボット装置５が基板を減圧乾燥装置１８に移載し、減圧乾燥の終了を待つ。減圧乾燥が終了すると第２ロボット装置５は、位置決めテーブル１９に基板を移載して、ステップＳ１４において、、第２ロボット装置５は基板を取り出し、昇降旋回基部５０が旋回された後に、第２多段式ベーク炉２１の基板出入室６２に設けられた開口部３３に対向する位置に移動し、移載動作を図１０、図１１で説明したように行なう。
【００６５】
次に、ステップＳ１５において、図１３に示すように第２多段式ベーク炉２１に併設された第２基板交換ロボット装置２２により第２多段式ベーク炉２１の基板出入室６２から基板を取り出し、上段の４段に設けたソフトホットプレート室８２のいずれかに移載し、ソフト乾燥後に、ステップＳ１６において、第２基板交換ロボット装置２２により下段のソフトクールプレート室８３に移載し、冷却を待ち、ステップＳ１７において基板を再び第２多段式ベーク炉２１の基板出入室６２に移載する。
【００６６】
次に、ステップＳ１８において、共通走行レール８上を自走走行する第３ロボット装置６は、図１においてユーティリティ装置３５の右隣りの位置決めテーブル１９に基板を搬送、移載する。次に、ステップＳ１９でバッファ部２０に基板を移載し、続く処理を待つ状態にする。
【００６７】
続く、ステップＳ２０では、共通走行レール８上を自走走行する第４ロボット装置７は、図１において共通走行レール８の最下流に配設された２機の移行装置１９に基板を搬送、移載する。次に、ステップＳ２１では、共通走行レール８に直交するように自走する第５ロボット装置９が露光装置２３の出入部２４に基板を移載して、露光装置２３による所定パターンの露光を待つ。
【００６８】
続いて、図２５のフローチャートのステップＳ２２において、露光が終了すると、第５ロボット装置５が基板を移行装置１９に移載する。次に、第４ロボット装置７は基板を周辺露光装置２５に移載するために、移行装置１９から露光済みの基板を取り出し、昇降旋回基部５０が旋回された後に、周辺露光装置２５に移載して周辺露光を待つ。ステップＳ２４では、、第４ロボット装置７は周辺露光後の基板をユーティリティ装置３５の右隣りの位置決めテーブル１９に移載して、隣接するバッファ部２０において待機させる。
【００６９】
続いて、ステップＳ２５に進み第３ロボット装置６は、３機分が配設されるスピン現像装置２７のいずれかに移載し、現像を待ち、現像後にステップＳ２６において、ｉ線露光装置２６に移載して紫外線照射を行なう。その後に、ステップＳ２７に進み第３ロボット装置６は、ハード乾燥、冷却を行なうための第３多段式ベーク炉２８の開口部３３から基板を基板出入室６２へ移載する。
【００７０】
次に、第３多段式ベーク炉２８に併設された第３基板交換ロボット装置２９により第３多段式ベーク炉２８の基板出入室６２から基板を取り出し、上段の４段に設けたハードホットプレート室８５のいずれかに移載し、ハード乾燥後に、ステップＳ２９において、第３基板交換ロボット装置２９により下段のハードクールプレート室８６に移載し、冷却を待ち、ステップＳ３０において基板を再び第３多段式ベーク炉２８の基板出入室６２に移載する。
【００７１】
次に、図２６のフローチャートのステップＳ３１において、共通走行レール８上を自走走行する第３ロボット装置６は、検査装置３０に基板を搬送、移載する。検査後に良品であると判断されると、第３ロボット装置６はステップＳ３２で、基板を減圧乾燥装置１８に位置する位置決めテーブル１９に移載する。
【００７２】
次に、ステップＳ３３で第２ロボット装置５は、第１ロボット装置３に隣接する位置決めテーブル１９に移載する。その後、第１ロボット装置３は、カセット搬入出装置２に基板を移載して終了する。
【００７３】
以上の一連の処理により基板上への所定パターンの形成が行なわれる。ここで、各ロボット装置及び各処理装置は待機時間（アイドル時間）をなくすか、極力少なくするように平行分散処理される。
【００７４】
図２７はこのような平行分散処理の様子を示したタイミングチャートであり、縦軸に上記のロボット装置を示し、横軸に経過時間を示した図である。
【００７５】
本図において、各ロボット装置は、上記のステップＳ１〜３４を夫々行なうことで、基板１枚毎の処理を行なう。これらステップＳ１〜３４は、図示のように平行処理されることで、待機時間（アイドル時間）をなくすように集中制御されている。
【００７６】
さらに、図２８は図２６のステップＳ３１において不良品であると判断された後のフローチャートであって、ステップＳ４０において良品であると判断されると上記のようにステップＳ３２に進んでリターンする。また、ステップＳ４０で欠陥が検出されて不良品であると判断されるとステップＳ４１に進み、不図示のリワークストッカーに移載される。その後に、ステップＳ４２においてレジスト膜の剥離が行われて、図２３のステップＳ４に再度進み、再度搬送される。不良品が発生した場合は、ラインを止めメンテナンス要員による装置点検と復旧対策が取られる。レジスト剥離は、本製造ラインとは別のラインで行われる。
【００７７】
以上説明したように、基板製造ラインを配設することでクリーンルーム内の占有面積を極力抑えることにより、クリーンルーム設置及びこれの維持のためのコストを大幅に削減でき、かつまた基板を移載するための専用の基板交換ロボット装置をベーク炉に併設することにより、ベーク炉における処理終了後に他の処理工程に基板を移載を行なうロボット装置の到来を待ち時間をなくすようにでき、大幅な処理時間の短縮が実現可能となる基板製造ラインとすることができる。
【００７８】
換言すれば従来は、タクトタイムを稼ぐために、搬送ロボットから水平移動体への上下方向の受け渡し位置を多数設定する必要があり、そのためのロボット装置の制御が複雑でコストアップとなる不都合が生じていましたが、その問題も同時に解決される。特に、フォトリソ工程設備内の各処理装置においては、搬送用の第１から第５ロボット装置とのガラス基板の受け渡し高さが極力同じ高さになるように設定されており、ベーク炉のパスエリアである基板出入室もその高さに設定されているため、搬送ロボット自体の昇降動作を極力不要にしてタクトタイムの短縮化が図られるように配慮している。特に、基板出入室と基板交換ロボット装置を設けることによって、搬送ロボット装置の負担が大幅に軽減されて、全体としての高速化が実現可能となった。尚、基板製造ラインは上記の構成に限定されず、特許請求項の範囲に規定される範囲において、種々の構成が可能であることはいうまでもなく、例えば、ソフトベークを行なうまでの工程、露光を行なう工程、ハードベークを行なうまでの工程を別フロアまたは別棟に設けるなどがある。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ガラス基板及びウエハーを含む基板上に所定処理を行なう基板製造ラインにおいて、基板搬送及び移載時において熱影響が一切基板に及ぶことのない基板搬送及び移載を実現できる基板製造ラインおよび基板製造方法を提供できる。
【００８０】
【図面の簡単な説明】
【図１】製造ライン１の全体構成を示す外観斜視図である。
【図２】製造ライン１の動作説明図である。
【図３】カセット搬入出装置２の外観斜視図である。
【図４】低圧紫外線洗浄装置１１の外観斜視図である。
【図５】スピンスクラバー装置１２の要部破断外観斜視図である。
【図６】多段式ベーク炉１４の外観斜視図である。
【図７】多段式ベーク炉１４と第２ロボット装置５とを示した外観斜視図である。
【図８】第１基板交換ロボット装置を一部破断して示した外観斜視図である。
【図９】ロボット装置の動作説明を示す外観斜視図である。
【図１０】ロボット装置で基板の移載を行なう動作説明を示す図１のＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【図１１】ロボット装置で基板の移載を行なう動作説明を示す図１のＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【図１２】上下ピンの昇降により基板の移載を行なうために動作説明を示す図１のＹ−Ｙ線矢視断面図である。
【図１３】多段式ベーク炉１４と第２ロボット装置５とを示した外観斜視図である。
【図１４】図１３のＡ−Ａ線矢視断面図であり、基板出入室６２の動作説明を兼ねた図である。
【図１５】ベーク炉の処理室の外観斜視図である。
【図１６】処理室の上下ピン機構の外観斜視図である。
【図１７】上下ピン機構とともに示したベーク炉の処理室の外観斜視図である。
【図１８】塗布装置１３の外観斜視図である。
【図１９】ｉ線露光装置２６の外観斜視図である。
【図２０】現像装置２７の外観斜視図である。
【図２１】検査装置３０の平面図である。
【図２２】図２１のＸ−Ｘ線矢視図である。
【図２３】製造ライン１の動作説明のための初期段階のフローチャートである。
【図２４】製造ライン１の動作説明のための途中段階のフローチャートである。
【図２５】製造ライン１の動作説明のための露光後のフローチャートである。
【図２６】製造ライン１の動作説明のための終盤のフローチャートである。
【図２７】製造ライン１の分散処理説明のためのフローチャートである。
【図２８】製造ライン１の検査後のフローチャートである。
【符号の説明】
１ 基板製造ライン
２ カセット搬入出装置
３ 第１ロボット装置
４ 走行レール
５ 第２ロボット装置
６ 第３ロボット装置
７ 第４ロボット装置
８ 共通走行レール
９ 第５ロボット装置
１０ 走行レール
１１ 低圧紫外線洗浄装置
１２ スピンスクラバー装置
１３ 塗布装置
１４ 第１多段式ベーク炉
１５ 第１基板交換ロボット装置
１６ 制御盤
１８ 減圧乾燥装置
１９ 位置決めテーブル、移行装置
２０ バッファ部
２１ 第２多段式ベーク炉
２２ 第２基板交換ロボット装置
２３ 露光装置
２５ 周辺露光装置
２６ ｉ線露光装置
２７ スピン現像装置
２８ 第３多段式ベーク炉
２９ 第３基板交換ロボット装置
３０ 検査装置
３１ カセット
３３ 開口部
４０ クリーンルーム
４８ モータ
５０ 昇降旋回基部
５１ 上フォーク
５１ａ爪体
５２ 下フォーク
５２ａ爪体
６１ 液冷プレート室
６２ 基板出入室
６３ 空冷プレート室
６４ 下地処理室
６５ ホットプレート室
６６ 開口部
６７ 開閉蓋
６９ 昇降基部
７０ 起立支柱
７１ 上フォーク
７１ａ爪体
７２ 下フォーク
７２ａ爪体
７３ 電磁ブレーキ
７４ ボールネジ
７７ モータ
７９ 横矯正装置
８２ ソフトホットプレート室
８３ ソフトクールプレート室
８５ ハードホットプレート室
８６ ハートクールプレート室
９０ 上下ピン
９１ プレート
９２ リンク
９３ モータ
１００ フレーム
１２０ 塗布ヘッド
Ｗ 基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate production line and a substrate production method, and in particular, after washing a rectangular flat plate-like coating object (hereinafter mainly referred to as a substrate W) such as plasma and a liquid crystal display, a semiconductor wafer, and the like, The present invention relates to a technique in which various processing liquid coating solutions such as slurry are applied in a uniform thin film state, and each processing apparatus for developing after drying and pattern exposure is provided.
[0002]
[Prior art]
According to the “substrate transfer apparatus” disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-63643, a wafer after a predetermined processing step is taken out from the predetermined processing apparatus, and the wafer before processing is transferred and transferred to the processing apparatus in substantially the same manner. Robotic devices have been proposed. According to this proposal, two pairs of arms (forks) are provided in the vertical direction so that they can be driven independently in the horizontal direction, and a partition plate larger than the outer shape of the arm is arranged between the upper and lower arms, thereby transferring heat between the arms. Has been shown to prevent. Also from this proposal, it can be seen that the heat countermeasure for preventing the transfer of heat which is harmful to the substrate in the wafer processing step is weight. Specifically, it is important in forming a uniform coating film on a wafer.
[0003]
On the other hand, the present applicant has proposed a “multistage processing apparatus” in Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-326651. According to this, a baking furnace is proposed which performs drying / cooling after washing before coating of the substrate, soft drying / cooling after coating, and drying / cooling after exposure and development. According to this proposal, the processing chambers are arranged in a multi-stage manner in the vertical direction, each of which is provided with an opening, and a horizontal moving body for moving the substrate horizontally from the front surface of each opening is provided. The substrate is moved in the vertical direction by moving in the direction, and is taken into and out of the desired processing chamber through the opening. In addition, it has been proposed to use a robot apparatus to transfer a substrate between processing apparatuses.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, in a facility configured to apply a predetermined paint on a substrate including a glass substrate and perform development after exposure, the robot apparatus that controls the transfer and transfer of the substrate directly transfers the glass to the processing chamber in the baking furnace apparatus. It is structured to deliver a substrate. For this reason, the robot arm or fork directly enters the drying path (including the heater) in the baking furnace apparatus, and there is a problem that the fork is affected by the heat of the heater.
[0005]
Further, in the “multi-stage processing apparatus” of the above publication, in a baking furnace that performs drying / cooling after cleaning before coating of the substrate, soft drying / cooling after coating, and drying / cooling after exposure and development, in a multi-stage manner. A horizontal moving body for moving the substrate horizontally from the front surface of each opening of each processing chamber provided is provided, and the substrate is moved in the vertical direction by moving the horizontal moving body in the vertical direction, so that the desired processing chamber is obtained. Since the heat transfer is not directly conducted to the fork of the robot apparatus through the opening, the robot apparatus that transfers the substrate between the processing apparatuses is transferred and transferred thereafter. Heat countermeasures are not enough.
[0006]
Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and can realize substrate transport and transfer that do not generate any thermal effects in a substrate manufacturing line that performs predetermined processing on a substrate including a glass substrate and a wafer. The purpose is to provide a board production line.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve the object, according to the present invention, the processing surface of the substrate is turned up from the substrate entrance / exit. Each board has a substrate take out After In the clean room Across the road A predetermined process is performed on the processing surface through a plurality of processing apparatuses, and the substrate entrance / exit is Board A board production line configured to return, While taking the substrate in and out of the substrate entrance and exit, Among the plurality of processing devices The travel path is moved so as to take in and out the substrates and carry them one by one. Between the self-propelled first robot device (5) and the plurality of processing devices The travel path is moved so as to take in and out the substrates and carry them one by one. A self-propelled second robotic device (6); Of the plurality of processing devices , Temperature treatment, drying treatment and substrate treatment on substrates And a processing apparatus for performing a cooling process is configured such that a heat treatment chamber, a cooling chamber, and a substrate loading / unloading chamber for loading / unloading and positioning of a substrate transferred from each robot apparatus are separated in the vertical direction, and the heat treatment chamber The cooling chamber and the substrate entrance / exit chamber are each provided with a first opening (66) having an openable / closable lid (67) on a side surface orthogonal to the travel path, A second opening (33) for loading and unloading the substrate by the first robot device and the second robot device is provided in parallel to the traveling path, and the substrate loading / unloading chamber, the heat treatment chamber, the cooling chamber, And a substrate exchange robot device (15) having a raising / lowering function for raising and lowering the substrate along the first opening so that the substrate can be taken in and out between them. The substrate exchange robot device is cooled in the cooling chamber. The substrates by out on the substrate loading and unloading chamber The second robot apparatus is affected by heat. and It is characterized by not transmitting to the first robot device.
[0008]
In addition, the predetermined treatment includes substrate cleaning, heat drying, application of an adhesion enhancer, a constant temperature, application of a predetermined application fluid including a resist solution, drying / cooling after application after application of the predetermined application fluid (soft drying, Soft cooling), exposure, development, and post-development drying / cooling (hard drying, hard cooling) after development.
[0009]
Also, each substrate is taken out from the substrate loading / unloading section with the processing surface facing up, and then transported, and a predetermined processing is performed on the processing surface through a plurality of processing devices arranged in a clean room. A substrate production line configured to return to a substrate loading / unloading section provided, a self-propelled first robot device for taking out and transporting a substrate from the substrate loading / unloading portion, and a travel path of the first robot device A self-propelled second robot apparatus that takes out and conveys a substrate by traveling on a common traveling path that is disposed so as to be substantially orthogonal to the substrate and having an exposure device disposed at an end thereof, and the second robot apparatus A cleaned robot among the third robot apparatus positioned downstream of the third robot apparatus, the fourth robot apparatus positioned downstream of the third robot apparatus, and the processing apparatus disposed across the common travel path Heat-drying and adhesion adhesion agent A first multi-stage baking furnace for performing a constant temperature is divided into a plurality of multi-stage processing chambers that are separated in the vertical direction, and a substrate loading / unloading chamber for loading / unloading and positioning of the substrates transferred from the second robot apparatus. And a first substrate exchanging robot device having a lifting / lowering function for moving the substrate in and out of the substrate loading / unloading chamber through an openable / closable opening disposed in the processing chamber. A thermal effect when a substrate is taken in / out and raised / lowered between the opening and the substrate loading / unloading chamber by an exchange robot device is not transmitted to the second robot device, and is disposed across the common travel path. A plurality of multi-stage bake furnaces configured to separate vertically in the second multi-stage baking furnace for performing drying / cooling (soft drying, soft cooling) on the substrate after application of the predetermined application fluid in the processing apparatus. Processing chamber The substrate is taken in and out between the substrate loading / unloading chamber for loading / unloading and positioning of the substrate transferred from the third robot apparatus and the substrate loading / unloading chamber through an openable / closable opening provided in the processing chamber. In order to do so, the second substrate exchange robot device having a lifting function, the thermal effect when the second substrate exchange robot device takes the substrate in and out and raises and lowers between the opening and the substrate entry / exit chamber, A third multi-stage baking furnace for performing post-development drying / cooling (hard drying, hard cooling) after development on the substrate that is exposed by the exposure apparatus and developed after being prevented from being transmitted to the third robot apparatus, A plurality of multi-stage processing chambers separated in the vertical direction, a substrate loading / unloading chamber for loading / unloading and positioning of the substrate transferred from the fourth robot apparatus, and an open / close-type opening provided in the processing chamber. A third substrate exchanging robot device having a lifting / lowering function for moving the substrate in and out of the substrate in / out chamber via the mouth portion, and the third substrate exchanging robot device allows the opening and the substrate exit / exit to be performed. It is characterized in that the thermal effect when the substrate is taken in and out and moved up and down with the entrance is not transmitted to the fourth robot device.
[0010]
In addition, each step of removing the substrate from the substrate loading / unloading portion with the processing surface facing up, carrying the substrate, performing a predetermined treatment on the processing surface via a plurality of processing devices disposed in a clean room, and returning the substrate to the substrate loading / unloading portion A substrate manufacturing method comprising: in each step, a temperature treatment and a drying treatment for a substrate in the processing apparatus disposed across the traveling path of the robot apparatus by a self-propelled robot apparatus. And a substrate loading / unloading chamber disposed in a multi-stage baking furnace for substrate processing, a substrate positioning process, a substrate positioning process, and a vertical direction of the multi-stage baking furnace. In order to take the substrate after positioning into and out of the processing chamber through opening / closing openings provided in a plurality of multi-stage processing chambers, a substrate exchange provided in the multi-stage baking furnace is provided. By robotic device And a step of moving the substrate up and down by the substrate exchange robot apparatus so that a thermal effect when the substrate is inserted and removed between the opening and the substrate loading / unloading chamber is not transmitted to the robot apparatus. It is characterized by doing.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, FIG. 1 shows the overall configuration of the substrate production line 1, and is an external perspective view seen from the upper left side.
[0012]
In this figure, the substrate production line 1 is loaded with a cassette loading / unloading device 2 as a substrate loading / unloading unit for attaching / detaching a cassette containing a plurality of cassettes with the substrate processing surface facing upward. As shown in the figure, the cassette carry-in / out device 2 is arranged in a vertical line on the left side of the substrate production line 1 for four machines. A pattern exposure device 23 is disposed on the right side of the substrate production line 1 and is configured to transport the substrate by a self-propelled robot and return the processed substrate to the cassette carry-in / out device 2 again. As shown in the figure, sandwiching the common conveyance rail 8 disposed in the center, the substrate cleaning process, the coating process for applying various liquid coating solutions such as resist solution and slurry in a uniform thin film state, and the drying process After the exposure of the desired pattern in the pattern exposure device 23, the processing devices for performing development are arranged in a line (in-line), thereby mainly realizing space saving and easy maintenance.
[0013]
FIG. 2 is an external perspective view that also serves as an operation explanatory diagram of FIG. 1, and the clean room 40 shown by a two-dot chain line in the drawing is dust-proof air-conditioned so as to have a clean degree of class 100 or higher. Therefore, as described above, the processing apparatuses are arranged at symmetrical positions as shown in the figure with the common conveyance rail 8 interposed therebetween, and the pattern exposure apparatus 23 is arranged at a position facing the cassette loading / unloading apparatus 2. Thus, consideration is given to the effective use of the space in the clean room 40 without waste. Further, when maintenance personnel or the like access the control panel 16 and the processing chambers of the multistage baking furnaces 14, 21, and 28 described later in the clean room 40, they can be accessed relatively easily.
[0014]
In addition, after the cleaning of the substrate, after the cleaning, heating and drying, spraying for applying an adhesion enhancing agent for increasing the substrate wetness before applying the coating fluid, and a first temperature for performing a constant temperature over the entire substrate coating surface. A multi-stage baking furnace 14, a second multi-stage baking furnace 21 for performing a process called soft drying and soft cooling after application of a predetermined coating fluid including a resist solution, and drying and cooling, and an exposure apparatus 23. And the peripheral exposure device 25, and after the development by the developing device 27 to form an exposure pattern on the substrate, drying and cooling after development, which is called hard drying and hard cooling. As shown in the figure, the third multi-stage baking furnace 28 is located on one side of the common traveling rail 8 so that connection of heater power, air-conditioning piping, and signal lines connected thereto is complicated. While the odd power from the utility device 35 which is disposed next to the right of the third multistage baking oven 28, air pressure is thoughtful to be able to receive a supply of cooling water or the like.
[0015]
Referring to FIG. 1 again, a self-propelled first robot apparatus 3 for taking out the substrates one by one and returning the processed substrates adjacent to the cassette loading / unloading device 2 is a traveling rail. 4 is reciprocally driven in the direction of the arrow Y, and is provided so that it can be stopped at a predetermined position. After moving to a position facing one of the cassette loading / unloading devices 2, the substrate is transferred from the cassette. ing. For this purpose, the first robot device 3 arranges forks, which will be described later, vertically, and each fork enters and retracts at high speed into the cassette of the cassette loading / unloading device 2 and is driven up and down in the direction of arrow Z. And a function of turning in the direction of arrow R. The second robot device 5, the third robot device 6, the fourth robot device 7, and the fifth robot device 9 described later also have the same functions as the first robot device 3. Therefore, each robot apparatus can be made common so as to improve the maintainability during operation.
[0016]
A traveling rail 8, which is a common traveling path, is provided so as to extend over the entire length of the substrate manufacturing line 1 as shown in the figure so as to be substantially orthogonal to the traveling rail 4, which is the traveling path of the first robot device. On the traveling rail 8, the second robot device 5, the third robot device 6 on the downstream side of the second robot device 5, and the fourth robot device 7 on the further downstream side are moved to the arrow X on the traveling rail 8 by a predetermined program. It is configured to run independently in the direction. Further, the fork provided in each robot apparatus enters and retracts at a high speed into the substrate positioning unit or the substrate positioning table of each processing apparatus, so that the fork is driven up and down in the arrow Z direction and is driven to rotate in the arrow R direction. Thus, each robot apparatus traveling on the traveling rail 8 is configured to freely transfer the substrate between the processing apparatuses. In other words, it is possible to realize the transfer operation of the substrate with respect to the various processing apparatuses respectively disposed at symmetrical positions along the longitudinal direction of the traveling rail 8 that is a common traveling path by the robot apparatus that travels on the traveling rail 8. ing.
[0017]
A pair of buffer portions 20 indicated by hatching in the drawing are disposed at the right end portion of the traveling rail 8. A traveling rail 10 is arranged as shown in the figure so as to be adjacent to the buffer unit 20 and substantially orthogonal to the traveling rail 8, and the fifth robot device 9 travels on the traveling rail 10. The buffer unit 20 is not normally used, and is used as a temporary saving place for the substrate when a trouble occurs in the apparatus. The above is the configuration for transferring the substrate.
[0018]
Next, the arrangement configuration of each processing apparatus will be described with reference to FIG. 1, and details and functions of each processing apparatus will be described later with reference to the arrows (a) to (g) in FIG.
[0019]
First, a positioning table 19, a buffer unit 20 indicated by hatching in the figure, and a low-pressure ultraviolet cleaning device 11 are arranged in the vertical direction adjacent to and facing the left traveling rail 4. In addition, two spin scrubber devices 12 are arranged opposite to the low-pressure mercury ultraviolet cleaning device 11 with the common traveling rail 8 interposed therebetween. Further, the substrate after cleaning is heated and dried after cleaning by one of the two spin scrubber devices 12 facing one spin scrubber device 12 disposed on the downstream side across the common traveling rail 8. A first multi-stage baking furnace 14 for spraying for applying an adhesion enhancing agent for increasing the substrate wetting before applying the coating fluid and for making the temperature constant over the entire substrate coating surface is provided. The multi-stage baking furnace 14 is further provided with a first substrate exchange robot device 15. A control panel 16 that is accessible from the maintenance space 17 is arranged on the right side of the first substrate exchange robot device 15.
[0020]
A coating device 13 for uniformly coating the coating fluid while disposing the coating head relative to the substrate is disposed opposite the first substrate replacement robot device 15 with the common traveling rail 8 interposed therebetween. Further, a vacuum drying device 18 having a substrate positioning table 19 is disposed on the right side of the coating device 13. An inspection device 30 for inspecting a substrate pattern formed after development described later by photoelectric conversion without contact and automatically inspecting an abnormal portion by image processing is disposed on the right side of the vacuum drying device 18.
[0021]
Further, after application of a predetermined coating fluid containing a resist solution by the coating device 13 so as to face the reduced pressure drying device 18 and the inspection device 30 with the common traveling rail 8 interposed therebetween, drying and cooling after coating are performed as described above. A second multi-stage baking furnace 21 for soft drying and soft cooling is provided. Further, the second multi-stage baking furnace 21 is provided with a second substrate exchange robot device 22. Next to the right side of the second substrate exchange robot device 22 is a third multi-stage baking furnace 28 that performs a process called hard drying and hard cooling as described above. Is provided with a third substrate exchange robot device 29.
[0022]
The utility device 35 is disposed adjacent to the third substrate replacement robot device 29, and the positioning table 19 and the buffer unit 20 are disposed as shown in the figure, and can be accessed from the maintenance space 17. A control panel 16 is disposed opposite to each other as shown in the figure. Near the right end of the common traveling rail 8, two positioning tables 19 are disposed along the longitudinal direction of the common traveling rail 8 so as to be surrounded by the control panel 16. The fourth robot apparatus 7 loads and unloads the substrate by positioning the substrate with the two buffer units 20 disposed at the right end of the robot, and also waits for the substrate in the buffer unit 20 to The fifth robot device 9 traveling on the substrate can be exchanged with the loading / unloading unit 24 provided in the exposure device 23. Here, the horizontal positioning table 19 of the fourth robot apparatus 7 has a positioning function, but further includes a transition function for moving the substrate between the A position and the B position in FIG.
[0023]
Further, three spin developing devices 27 are arranged opposite to the third multi-stage baking furnace 28 and the third substrate exchange robot device 29 with the common traveling rail 8 interposed therebetween. Further, an i-line exposure device 26 is disposed opposite to the utility device 35 with the common traveling rail 8 interposed therebetween. A peripheral exposure device 25 for exposing the peripheral portion of the substrate is disposed on the right side of the i-line exposure device 26.
[0024]
In the arrangement described above, as shown in FIG. 2, the first robot device 3 that runs on the traveling rail 4 and the second robot device 5 that runs on the common traveling rail 8 are positioned downstream. The third robot device 6, the fourth robot device 7 located on the downstream side of the third robot device 6, and the fifth robot device 9 running on the traveling rail 10 in the directions of arrows X, Y, Z, and R It moves and swivels, and is transferred to the substrate loading / unloading chamber 62 (see FIG. 6) provided in each of the multistage baking furnaces 14, 21, and 28 through an opening (shown by a broken line) 33. Further, the forks provided in the first substrate exchange robot device 15, the second substrate exchange robot device 22, and the third substrate exchange robot device 29 move in the directions of arrows X and Z and are transferred to the substrate loading / unloading chamber 62. Is returned to the substrate loading / unloading chamber 62 after being carried into the upper and lower processing chambers 61, 62, 63, 64, 65, 82, 85 (see FIG. 7) and the like, and thereafter, the second robot device 5 and the third robot device 6 Thus, continuous operation that is not affected by heat during the transfer and that is not affected by the standby time due to substrate processing in each of the multistage baking furnaces 14, 21, and 28 is enabled.
[0025]
Next, each processing apparatus will be described based on the arrow views (a) to (g) in FIG. FIG. 3 is a perspective view of the cassette carrying-in / out device 2 as viewed in the direction of the arrow (a) in FIG. 1. In this figure, the cassette loading / unloading apparatus 2 in which four machines are arranged along the transport rail 4 as described above is provided on the frame 100 as the base of the line, and a plurality of substrates W are arranged in multiple stages. The cassette 31 illustrated by the two-dot chain line stored in the equation is transported by an unillustrated robot apparatus from the upstream process using the exchange unit as an exchange unit. The transported cassette 31 is set at a predetermined position by the positioning device 102, positions the substrate W in the cassette 31, reads the type recognition code of the substrate provided in the cassette, and relays the optical communication unit. To the control unit, and by opening the shutter 101, the substrate W can be transported into the clean room. When the transport is completed, the shutter 101 is closed, and when the processed substrate is transported, the shutter 101 is opened, and the fork provided in the first robot apparatus 3 enters the cassette 31 to be transferred to the cassette. When the cassette 31 is filled with processed substrates, it is transported to the next process by a robot apparatus (not shown).
[0026]
Next, FIG. 4 is a (b) arrow view of FIG. 1, and is a perspective view illustrating the appearance of the low-pressure ultraviolet cleaning device 11 with the buffer unit 20 and the positioning table 19 omitted. In this figure, the apparatus 11 includes a container 105 that moves in the direction of an arrow on a guide rail 103 provided on a frame 100. By inserting a substrate W from an opening 105a of the container 105, the robot apparatus itself A metal film formed on the substrate by plasma CVD or a sputtering apparatus in the previous process by transferring the substrate W by the lifting operation and irradiating the substrate W set in the container 105 with ultraviolet rays to convert the organic substance into an organic compound. Is made uniform and is converted to an organic compound so that the cleaning operation in the next spin scrubber device 12 is facilitated. In consideration of maintenance, the container 105 can be moved to a position shown by a broken line and a solid line, and an opening / closing lid is provided so that the inside can be accessed at any time.
[0027]
When ultraviolet light is irradiated by the low-pressure ultraviolet cleaning device 11, it is conveyed to the spin scrubber device 12 shown in FIG. The apparatus 12 accommodates the substrate W put in the transfer unit that moves up and down through the opening 106 in the tank 109 shown in FIG. 5A and sucks it on the rotary table 110 shown in FIG. 5B. The rinse liquid flows out from the three circuits onto the surface of the substrate while being held and rotationally driven by the motor 108. Following this, the arm 107 provided with a rotating brush at the tip sticks out, and the surface of the substrate is rotated from the center to the outside while the rinsing liquid flows out. Remove. The moving speed of the arm 107 is controlled by a computer so that the relative moving speed is constant between the central portion and the outer peripheral portion, and the brushing time can be arbitrarily set. Following this, an arm provided with an ultrasonic oscillator at the tip protrudes, and pure water to which ultrasonic vibration with a frequency of 1 megahertz or more is applied is applied on the substrate surface from the center to the outer periphery to reach sub-micron particles. Perform cleaning. At this time, the rinsing liquid is also sprayed to the back side of the substrate. Following this, the cup is lowered and rotated at about 2000 RPM, spraying nitrogen gas onto the back surface while shaking off the cleaning liquid on the substrate surface, and drying the substrate while preventing the mist from scattering by the pressure control plate. In addition to the spin scrubber device 12 configured as described above, a cleaning device for cleaning by mixing air into high-pressure water and spraying it onto the substrate, an air knife for spraying high-pressure air onto the substrate surface from a slit-shaped opening Any type of cleaning device can be used as appropriate.
[0028]
Next, FIG. 6 is a view taken in the direction of arrow (d) in FIG. 1, and FIG. 7 is a view taken in the direction of arrow (e) in FIG. 1, and each shows an external perspective view of the first multistage baking furnace 14. However, since the configuration is substantially the same except for the second and third multi-stage baking furnaces 22 and 28 described later and the processing chambers, the first multi-stage baking furnace 14 will be described as a representative. First, in FIG. 6, while the above-described common traveling rail 8 is provided on the frame 100 which is the base of the production line, the filter device 44 is disposed so as to be substantially continuous between the rails. The downflow air is kept clean by exhausting to the floor below this floor. In addition, the first multi-stage baking furnace 14 is fixed on the frame 100 and has a substrate loading / unloading chamber 62 provided with an opening 33 (shown by a broken line) for transferring the substrate by the robot apparatus at the illustrated position. Yes. Further, an opening 66 provided with an opening / closing lid that is opened and closed by an air cylinder device is provided in each chamber on the right side of the first multi-stage baking furnace 14, and the substrate by the first substrate exchange robot device 15 is provided. It is configured to take in and out through the opening 66. Further, on the opposite side surface of the common traveling rail 8, the first multi-stage baking furnace 14 is provided with a lid body 111 that is opened and closed mainly when maintenance is performed, and is individually provided in each chamber. As shown in the figure, the apparatus of the processing chamber can be pulled out to the outside as shown in the figure.
[0029]
Next, in FIG. 7, the function of the first multi-stage baking furnace 14 is to perform temperature processing, drying processing, and ground processing on the substrate after cleaning. For this purpose, two hot plate chambers 65 that perform proximity heating in which a substrate is heated by providing a space with a ruby ball provided on the hot plate from the upper stage, and hexamethyl as an adhesion enhancing agent A substrate processing chamber 64 that performs a process for improving the wettability of the substrate before coating by spraying dityrazan, an air cooling plate chamber 63 that cools the substrate by air cooling, the second robot device 5 and the first substrate exchange robot device 15; A substrate loading / unloading chamber 62 dedicated to loading / unloading and positioning of the substrate between them, and liquid cooling that uniformly cools the entire substrate by liquid cooling to eliminate the temperature distribution and prevent the coating state in the coating apparatus from changing. The plate chamber 61 is provided in a multistage manner in the vertical direction as shown in the figure. By providing each room in this way, the occupied space can be reduced.
[0030]
On the other hand, the substrate entrance / exit chamber 6 is provided through an openable / closable opening 66 disposed in the processing chambers 65, 64, 62, 61. 2 The first substrate exchange robot device 15 that takes in and out the substrates W between the second substrate exchange robot device 22 and the second substrate exchange robot device 29 that performs soft drying / cooling, hard drying / cooling, and the third substrate exchange robot device 29 described later. Therefore, the base board 60 is fixed on the frame 100, and the upright column 70 is commonly run from the right corner portion of the base board 60. It is provided adjacent to the rail 8. The upright support 70 has substantially the same height as the baking furnace 14 and drives the elevating base 69 in the direction of the arrow Z, so that the upper and lower forks 71 and 72 provided on the elevating base 69 can be moved in the vertical direction. Thus, the upper and lower forks 71 and 72 are configured to enter the respective processing chambers through the openings 66 so that the substrates can be replaced. A pair of lateral correction devices 79 for positioning the left and right edges of the substrate W are mounted on the lift base 69.
[0031]
Further, since the second to fourth robot devices 5, 6, and 7 that self-travel on the common traveling rail 8 are configured in substantially the same manner, the second robot device 5 illustrated in FIG. The robot apparatus 5 includes a moving base 54 having a built-in motor, and an elevating base 53 that is mounted on the base 54 and has a function of moving the substrate 50 up and down in the vertical direction and rotating the substrate with the spin scrubber device 12. And a drive unit that is mounted on the up-and-down turning base 50 and moves the substrates mounted on the upper and lower forks 51 and 52 by allowing the upper and lower forks 51 and 52 to enter the processing chamber.
[0032]
FIG. 8 is a perspective view of the first substrate exchanging robot device 15 cut away and shown in an arrow view of FIG. In this figure, the components already described with reference to FIGS. 6 and 7 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The fall prevention in which the upper end portion of the ball screw 74 is rotatably supported above the upright column 70. While the electromagnetic brake 73 is fixed, the lower end side of the ball screw 74 is pivotally supported by a bearing, and a toothed pulley 75 is fixed. The motor 77 is fixed to the upright support 70 and is configured to drive the ball screw 74 forward and backward by transmitting the rotational driving force to the toothed pulley 75 via the toothed belt 76. A ball nut (not shown) is engaged with the ball screw 74, and the ball nut is fixed to the lifting base 69 to be driven up and down. In the event of an accident, the electromagnetic brake 73 is urgently operated to urgently stop the rotation of the ball screw 74, thereby preventing the lifting base 69 from falling by its own weight. Further, a cover 80 is provided along the longitudinal direction of the ball screw 74 so that dust generated by driving is shielded by the cover 80, and consideration is given to prevent dust from coming out by the lower filter device 78. ing.
[0033]
On the other hand, a pair of claw bodies 71a, 72a made of special resin are fixed to the upper and lower forks 71, 72 so that the clearance is provided in the width dimension of the board. To hold and transfer.
[0034]
Further, FIG. 9 is an external perspective view of the first to fifth robot devices that self-travel on the traveling rails 4, 8, and 10, and components that have already been described are denoted by the same reference numerals and described. If omitted, as can be seen from the comparison with FIG. 8, the lifting base 69 and the lifting and lowering base 50 are formed substantially the same. The up-and-down turning base 50 turns in the direction of arrow R with the rotation shaft 55 as the turning center, and is driven in the up-down direction. In addition, as shown in the figure, the upper and lower forks 51, 52 of the robot apparatus are fixed with claw bodies 51a, 52a similar to those provided in the board exchange robot apparatus, and motors 57, 58 mounted on the moving body 56 are fixed. Thus, the substrate is held between the claws 51a and 52a when driven independently in the arrow Y direction.
[0035]
FIG. 10 which is a sectional view taken along the line XX in FIG. 1 and the line YY in FIG. 1 regarding the substrate transfer operation performed by the robot apparatus 5 and the substrate exchange robot apparatus configured as described above. FIG. 13 is a cross-sectional view of the main part of FIG.
[0036]
First, in FIG. 10A, the substrate W shown in the broken line, which has been cleaned by the spin scrubber device 12, is turned between the claws 51a of the upper fork 51 and then swung into the opening 33 as shown. Move to the opposite position (self-run) and stop. Before and after this, lateral correction of the substrate is performed by the lateral correction device 79.
[0037]
Thereafter, the upper fork 51 enters the substrate loading / unloading chamber 62 through the opening 33 of the baking furnace and stops on the upper and lower pins 90 as shown in FIG. 10B.
Similarly, the lower fork 52 includes a drive unit that reciprocates as described with reference to FIGS. The common base 103 is mounted on the lifting / lowering swivel base 50, and the common base 103 is also provided with a drive unit, so that it can simultaneously drive in the same direction as the first and second moving bodies to obtain a speed corresponding to the sum. I have to. For this purpose, the first driving unit for reciprocatingly driving the upper fork 51 that places and holds the substrate W as described above with the maximum stroke Y1 is a ball screw that obtains a driving force from a motor fixed to the common base 103. A ball nut that meshes with the first moving body 111 is mounted on the bottom surface and is moved horizontally by a linear guide. The second drive unit for reciprocatingly driving the lower fork 52 with the maximum stroke Y2 fixes a ball nut engaged with a ball screw that obtains a driving force from a motor fixed to the common base 103 to the bottom surface via a bracket. The second fork 52 is moved horizontally by a linear guide, and the lower fork 52 is moved left and right as shown.
[0038]
On the other hand, the common base 103 is fixed by means of a linear guide provided between the base 50 and a ball nut that engages with a ball screw that receives power from a motor fixed on the lifting / lowering swivel base 50 via a bracket. Thus, it is configured to move left and right with the maximum stroke Y3.
[0039]
In the above configuration, the robot apparatus 5 moves to the position of the opening 33 of the substrate loading / unloading chamber 62 of the first baking furnace 14 to transfer the processed substrate W to the baking furnace 14 as shown in FIG. A case will be described in which the unprocessed substrate is placed on the upper and lower pins 90 at the same time. A substrate W is placed between the claw portions 51a of the upper fork 51 of the robot apparatus 5, and the upper and lower forks 51, 52 are located at the standby position as shown in the figure.
[0040]
From this state, as shown in FIG. 10B, the common base 103 and the second moving body 107 are driven simultaneously, so that the lower fork 52 can be driven at a maximum speed of 2.25 m per second, which is the sum of the moving speeds of both. Is moved, and moved to stop below the substrate W placed on the upper and lower pins 90 in the baking furnace. At this time, the upper fork 51 is not driven and is moved to the opening 33 side by the amount of movement of the common base 103 as shown in the figure.
[0041]
Subsequently, as shown in FIG. 10C, the robot apparatus 5 is moved up in the direction of arrow Z, whereby the substrate W placed on the upper and lower pins 90 is transferred onto the lower fork. To. At this time, the movable range of the fork 52 can be set larger than the dimensions of the robot apparatus by moving the common base 103.
[0042]
Subsequently, as shown in FIG. 11A, the second moving body 107 is moved in the direction of the arrow while the common base 103 is stopped. Before and after this, the first moving body 111 is driven in the direction of the arrow to prepare for transferring the substrate W placed on the upper fork 51 onto the upper and lower pins 90. Subsequently, as shown in FIG. 11B, the up / down turning base 50 is lowered in the direction of the arrow Z, and the substrate W is transferred onto the upper and lower pins 90. Thereafter, the common base 103 and the first moving body 111 are simultaneously driven, so that the upper fork 51 moves at a maximum speed of 2.25 m per second, which is the sum of the moving speeds of both, and is transferred into the baking furnace. Exit.
[0043]
Next, FIG. 12 is an operation explanatory view showing a state in which the substrate is placed on the upper and lower pins 90 by the upper and lower pins 90 being driven upward by an air cylinder (not shown).
[0044]
In this figure, first, in FIG. 12A, when the substrate is transferred to the substrate loading / unloading chamber 62 of the baking furnaces 14, 21, and 28, the substrate exchange robot devices 15, 22, and 29 are moved up and down. Ascending and descending to the position of the entrance chamber 62, the lower fork 72 infiltrates through the opening 66, and infiltrates below the upper and lower pins 90 to be in the state of FIG.
[0045]
Subsequently, as shown in FIG. 12B, the upper and lower pins 90 are moved downward to transfer the substrate to the lower fork. At approximately the same time as the upper fork 71 enters, the processed substrate is placed in the substrate loading / unloading chamber 62. Thereafter, as shown in FIG. 12C, the substrate exchange robot apparatus is moved up and down to a desired processing chamber, and the lid 67 of the openable opening 66 is opened by the air cylinder to exchange the substrate.
[0046]
As described above, in the substrate loading / unloading chamber 62, the substrate transfer by the self-propelled robot device and the dedicated substrate exchange robot device that only moves up and down is individually performed, thereby eliminating the waiting time for waiting for the end of the processing in the processing chamber. Since it can be minimized, the processing time can be shortened (speeded up). Further, by using a multi-stage baking furnace, a large number of processing chambers that require processing time can be provided in the vertical direction, so that the occupation area can be minimized. Further, the provision of the substrate entrance / exit chamber 62 eliminates the need for each robot apparatus to operate after completion of the operation of the other robot apparatus.
[0047]
Further, if soft drying and hard drying are performed in the processing chamber of the baking furnace, the thermal effect on the upper and lower forks 71 and 72 of the substrate exchange robot apparatus cannot normally be avoided. However, as described above, the substrate entrance / exit chamber 62 is self-propelled. Heat is transferred to at least other self-propelled first to fourth robot devices that exchange substrates between at least other processing devices by individually transferring the substrate by the robot device and a dedicated substrate exchange robot device that only moves up and down. Transmission can be completely blocked.
[0048]
Next, FIG. 13 is an explanation of the operation of transferring the substrate as described above, and FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 13 and shows how the substrate is centered in the substrate access chamber 62. FIG. As described above, the upright column 70 is disposed in the vicinity of the common traveling rail 8 on the base 60. A deviation D is generated between the center position CL1 of the substrate that is intruded and transferred from the opening 33 to the substrate loading / unloading chamber 62 and the center position CL2 of the substrate that is intruded and transferred from the opening 66 to the substrate loading / unloading chamber 62. . Therefore, a centering device 44 that is driven by an air thinner (not shown) is provided on the diagonal line of the substrate in the substrate entrance / exit chamber 62 so that the substrates can be exchanged at a common position. .
[0049]
FIG. 15 is an external perspective view of the air-cooling plate chamber 63 built in the baking furnace, and the configuration common to other processing chambers will be described as a representative. Opening and closing lid bodies 67 that are opened and closed are respectively provided so that the room can be maintained at a processing temperature or a predetermined atmosphere. In addition, the substrate W is basically configured so as to be dried or sprayed with a ground treatment agent by a blower 98 communicating with the cable guide 99 and a heater (not shown) by performing processing in a state of surrounding four sides. .
[0050]
FIG. 16 shows a driving mechanism for the upper and lower pins 90 in the case of a pin lift type that is driven in the vertical direction to transfer the substrate as described above. This drive mechanism is fixed so as to be positioned below the substrate W in FIG. 15, and is configured such that the upper and lower pins 90 are moved up and down from the through hole. For this purpose, a large number of upper and lower pins 90 are planted on a common plate 91 as shown in the figure, and the motor driving force is converted into a vertical motion in the plate 91 via the link 92 as the motor 93 is driven to rotate. To be. That is, the substrate is placed so that the upper and lower pins 90 come out from below the substrate W as shown in the external perspective view of FIG.
[0051]
Referring again to FIG. 1, a second multi-stage baking furnace 21 for performing a soft temperature process and a soft cooling process on the substrate coated with a predetermined coating fluid such as a resist solution on the coated substrate 13 at a low temperature. For this purpose, the second multi-stage baking furnace 21 has a soft hot plate chamber 82 provided with a soft hot plate in the upper four stages and a soft cool plate provided below the substrate loading / unloading chamber 62. A soft cool plate chamber 83 is provided.
[0052]
On the other hand, the third multi-stage baking furnace 28 for performing the hard temperature processing and the hard cooling on the substrate after being exposed by the exposure device 23 on the downstream side is performed on the substrate conveyed from the fourth robot device 7. The loading / unloading and positioning are performed in the substrate loading / unloading chamber 62, and the third substrate exchange robot device 29 is configured to perform loading / unloading through an openable / closable opening 66 disposed in the processing chamber. A hard hot plate chamber 85 provided with a plate is provided in the upper four stages, and a hard cool plate chamber 86 provided with a hard cool plate is provided below the substrate loading / unloading chamber 62.
[0053]
18 is a perspective view of the coating apparatus 13 as viewed from the direction of arrow (f) in FIG. This coating device 13 is for applying various coating fluids such as a photoresist solution, an insulating material, and a solder resist. Conventionally, the coating solution is dropped from a nozzle to the central portion of the substrate, or the nozzle is centered. Spin coating method that forms a uniform thin film by drawing a spiral trajectory while moving from the outer periphery to the substrate, then rotating the substrate at a high speed and diffusing the coating solution dropped by the action of centrifugal force due to the rotation. However, according to this method, more than three times the actual required amount is wasted. Therefore, when the application target is a rectangular substrate, the total length of the width dimension corresponding to the short side of the substrate is set. Using the coating head 120 having a slit-shaped opening, the coating head 120 is driven in the vertical direction while discharging a certain amount of coating liquid from the opening, and the substrate side is sucked and held on the suction plate 121. And so as to form a uniform thin film that moves relative to the application head 120 driven by the motor 123. Incidentally, the application head moving type is becoming more popular than the substrate moving type.
[0054]
FIG. 19 is a view taken in the direction of arrow (G) in FIG. 1, and shows a part of the i-line exposure apparatus 26 cut away. This apparatus 26 is used for baking the pattern by irradiating the entire surface of the resist pattern remaining after development with ultraviolet rays again. The substrate W is transferred by the vertical movement of the vertical pins 90.
[0055]
FIG. 20 is a view taken in the direction of the arrow (H) in FIG. 1, and shows a part of the developing device 27 in which three units are arranged, broken away. This apparatus 27 is for dissolving a non-exposed portion of the resist with a developing solution by the exposure apparatus 23 to form a resist pattern, receiving the substrate from the fourth robot apparatus 7 having the upper and lower forks, The substrate is housed and held by the suction disk 129 in the tank, and the moving mechanism 126 provided with the flat nozzle 125 is moved on the rail 130 to apply the developer onto the entire surface of the substrate to wet the surface. Subsequently, the flat nozzle 125 is moved to the center, the discharge flow rate is switched, and development is performed while rotating the substrate. At the same time, cleaning is performed by the water washing nozzle unit 127 from the back surface of the substrate. Next, the flat nozzle 125 is moved to the standby position, the water washing nozzle is moved to the center, the substrate surface is cleaned, the number of rotations is increased, the cup is cleaned, the cover 128 is lowered, and then the high speed is reached. Spin drying by rotation. Thereafter, the rotation is stopped, the drying air is sent from the drying nozzle, and the development is performed.
[0056]
21 is a plan view of the inspection apparatus 30, and FIG. 22 is a view taken along the line XX of FIG. In both figures, the inspection apparatus 30 is provided on a base 140 fixed on the frame 100, and is a moving stage configured to obtain a driving force from a motor (not shown) in order to move the substrate in the direction of the arrow shown. 143, a member 141 provided so as to straddle the base 140, an illumination device 142 for illuminating the entire surface of the substrate below the member 141, and a micropattern inspection head fixed to a substantially central portion of the member 141 145, a reflection mirror 147 that makes light incident on the line image sensor camera 146 having a high S / N ratio by reflecting an image that is light from the illumination device 142 and reflected on the substrate, and a probe 144. Yes.
[0057]
In the above configuration, the substrate transferred by the robot apparatus is read by the line image sensor camera 146 while being moved along with the movement of the moving stage 143, and is sent as an image signal to an image processing unit (not shown). Matching with the pattern is performed. If it is determined that the inspection result is normal, the sample is transferred to the positioning table 19 on the vacuum drying device 18 and then transferred to the positioning table 19 on the low-pressure ultraviolet cleaning device 11 by the second robot device 5. The first robot apparatus 3 returns the cassette 31 to any one of the cassette carry-in / out apparatus 2. On the other hand, when a defective product is detected by the inspection apparatus 30, the substrate is transferred to a rework stocker (not shown).
[0058]
Next, FIGS. 23, 24, 25, and 26 are flowcharts for explaining the operation of the substrate production line configured as described above, and are shown together with the first to fifth robot devices and the first to third substrate replacement robot devices. FIG.
[0059]
First, in FIG. 1 and FIG. 23, when the production line 1 is activated and ready, the first step is performed when the cassette 31 is supplied to the cassette loading / unloading device 2 so that the first robot device 3 moves on the traveling rail 4. Is moved by itself, and one substrate W is taken out and transferred to the cleaning device 11 in step S2. Thereafter, after cleaning by the cleaning device 11, it is transferred to the positioning table 19 and waits in step S3.
[0060]
Next, the process proceeds to step S4, where the second robot device 5 traveling on the common traveling rail 8 takes out the stand-by substrate, and the up-and-down turning base 50 of the second robot device 5 turns to distribute the two aircraft. After the substrate is made to face the provided spin scrubber device 12, the substrate is transported and transferred to any of the spin scrubber devices 12 and waits for the end of cleaning. Although both are in a standby state immediately after startup, for example, during the continuous operation for 24 hours, the substrate is transferred to the apparatus in the standby state after cleaning. The same applies to the apparatus in which a plurality of units are arranged as described above, and the reason for arranging the same apparatus in a plurality of units in this way is that the processing time is longer than that of other processing apparatuses. When the cleaning is completed, the second robot apparatus 5 takes out the substrate, and moves to a position facing the opening 33 provided in the substrate entrance / exit chamber 62 of the first multi-stage baking furnace 14 after the lifting / lowering turning base 50 is turned. The transfer operation is performed as described with reference to FIG.
[0061]
Next, in step S6, as shown in FIG. 13, the substrate is taken out from the substrate loading / unloading chamber 62 of the first multi-stage baking furnace 14 by the first substrate exchange robot apparatus 15 provided in the first multi-stage baking furnace 14, and hot After transferring to one of the plate chambers 65 and drying, in step S7, the first substrate exchange robot apparatus 15 transfers the sample to the lower air-cooled plate chamber 63, waits for cooling, and in step S8, enters the substrate processing chamber 64. Transfer and spray adhesion promoter. In subsequent step S9, in order to equalize the temperature of the application surface of the substrate sprayed with the adhesion enhancing agent, the substrate is transferred to the lowermost liquid cooling plate chamber 61 and prepared before application.
[0062]
Here, if the temperature is not sufficiently equalized, for example, the coating film is thinned by decreasing the viscosity of the paint for forming the resist film at a high temperature part, and the viscosity is increased at a low temperature part by increasing the viscosity. Since the film is formed thick, it is necessary to achieve sufficient temperature uniformity. For this purpose, temperature sensors are provided at a plurality of predetermined portions of the liquid cooling plate, and the cooling water channel is feedback-controlled by temperature detection. When the temperature equalization is completed in the liquid cooling plate chamber 61 configured as described above, the substrate is transferred again to the substrate loading / unloading chamber 62 of the first multi-stage baking furnace 14 by the first substrate exchange robot device 15 in step S10. To do.
[0063]
Next, in step S11, the second robot apparatus 5 transfers the substrate transferred to the substrate loading / unloading chamber 62 to the coating apparatus 13, and finishes the uniform application of the resist solution to the substrate in accordance with the relative movement of the coating head. wait. At the time of this transfer, since the heat is completely separated in the substrate loading / unloading chamber 62, heat conduction between the upper and lower forks provided in each robot apparatus is completely prevented.
[0064]
Subsequently, in step S12 of the flowchart of FIG. 24, after the uniform coating by the coating device 13 is completed, the second robot device 5 transfers the substrate to the vacuum drying device 18 and waits for the vacuum drying to end. When the drying under reduced pressure is completed, the second robot device 5 transfers the substrate to the positioning table 19, and in step S14, the second robot device 5 takes out the substrate and the second turning base 50 is turned and then the second robot device 5 is turned. It moves to the position facing the opening 33 provided in the substrate loading / unloading chamber 62 of the multi-stage baking furnace 21, and the transfer operation is performed as described with reference to FIGS.
[0065]
Next, in step S15, the substrate is taken out from the substrate loading / unloading chamber 62 of the second multi-stage baking furnace 21 by the second substrate exchange robot device 22 provided in the second multi-stage baking furnace 21 as shown in FIG. In step S16, the substrate is transferred to the lower soft cool plate chamber 83 by the second substrate exchange robot apparatus 22 and waits for cooling. In step S17, the substrate is transferred again to the substrate loading / unloading chamber 62 of the second multi-stage baking furnace 21.
[0066]
Next, in step S18, the third robot device 6 that travels on the common travel rail 8 conveys and transfers the substrate to the positioning table 19 on the right side of the utility device 35 in FIG. Next, in step S19, the substrate is transferred to the buffer unit 20 to wait for subsequent processing.
[0067]
Subsequently, in step S20, the fourth robot device 7 that travels on the common travel rail 8 conveys and transfers the substrate to the two transition devices 19 arranged on the most downstream side of the common travel rail 8 in FIG. Included. Next, in step S21, the fifth robot device 9 that travels so as to be orthogonal to the common traveling rail 8 transfers the substrate to the loading / unloading section 24 of the exposure device 23, and waits for exposure of a predetermined pattern by the exposure device 23. .
[0068]
Subsequently, in step S22 of the flowchart of FIG. 25, when the exposure is completed, the fifth robot apparatus 5 transfers the substrate to the transfer apparatus 19. Next, in order to transfer the substrate to the peripheral exposure apparatus 25, the fourth robot apparatus 7 takes out the exposed substrate from the transfer apparatus 19 and transfers the substrate to the peripheral exposure apparatus 25 after the lifting / lowering base 50 is rotated. Then wait for the peripheral exposure. In step S <b> 24, the fourth robot apparatus 7 transfers the substrate after the peripheral exposure to the positioning table 19 on the right side of the utility apparatus 35 and waits in the adjacent buffer unit 20.
[0069]
Subsequently, the process proceeds to step S25, the third robot device 6 is transferred to one of the spin development devices 27 provided with three units, waits for development, and after development, in step S26, the third robot device 6 transfers to the i-line exposure device 26. Transfer and perform UV irradiation. Thereafter, the process proceeds to step S27, and the third robot apparatus 6 transfers the substrate to the substrate loading / unloading chamber 62 from the opening 33 of the third multi-stage baking furnace 28 for performing hard drying and cooling.
[0070]
Next, the substrate is taken out from the substrate loading / unloading chamber 62 of the third multi-stage baking furnace 28 by the third substrate exchange robot device 29 provided in the third multi-stage baking furnace 28, and the hard hot plate chamber provided in the upper four stages. 85, and after the hard drying, in step S29, the substrate is transferred to the lower hard cool plate chamber 86 by the third substrate exchange robot device 29, waits for cooling, and in step S30, the substrate is again transferred to the third multi-stage. It is transferred to the substrate loading / unloading chamber 62 of the type baking furnace 28.
[0071]
Next, in step S <b> 31 of the flowchart of FIG. 26, the third robot apparatus 6 that travels on the common traveling rail 8 conveys and transfers the substrate to the inspection apparatus 30. If it is determined that the product is non-defective after the inspection, the third robot device 6 transfers the substrate to the positioning table 19 located in the vacuum drying device 18 in step S32.
[0072]
Next, in step S <b> 33, the second robot device 5 is transferred to the positioning table 19 adjacent to the first robot device 3. Thereafter, the first robot apparatus 3 transfers the substrate to the cassette carry-in / out apparatus 2 and ends.
[0073]
A predetermined pattern is formed on the substrate by the series of processes described above. Here, each robot apparatus and each processing apparatus are subjected to parallel distributed processing so as to eliminate or minimize standby time (idle time).
[0074]
FIG. 27 is a timing chart showing the state of such parallel dispersion processing, in which the above-described robot apparatus is shown on the vertical axis and the elapsed time is shown on the horizontal axis.
[0075]
In this figure, each robot apparatus performs the process for each substrate by performing the above steps S1 to S34. These steps S1 to S34 are centrally controlled so as to eliminate waiting time (idle time) by performing parallel processing as shown in the figure.
[0076]
Further, FIG. 28 is a flowchart after it is determined that the product is defective in step S31 of FIG. 26. When it is determined that the product is non-defective in step S40, the process proceeds to step S32 as described above and returns. Further, when a defect is detected in step S40 and it is determined that the product is defective, the process proceeds to step S41 and is transferred to a rework stocker (not shown). Thereafter, the resist film is peeled off in step S42, and the process proceeds again to step S4 in FIG. When defective products occur, the line is stopped and maintenance personnel check the equipment and take recovery measures. The resist peeling is performed on a line different from the production line.
[0077]
As described above, by arranging the substrate production line to minimize the occupied area in the clean room, the cost for installing and maintaining the clean room can be greatly reduced, and the substrate is transferred again. By installing the dedicated substrate exchange robot device in the bake furnace, it is possible to eliminate the waiting time for the arrival of the robot device that transfers the substrate to another processing process after the processing in the bake furnace is completed, and a significant processing time It can be set as the board | substrate production line which can implement | achieve shortening.
[0078]
In other words, conventionally, in order to earn tact time, it is necessary to set a large number of transfer positions in the vertical direction from the transfer robot to the horizontal moving body, which causes inconvenience that the control of the robot apparatus is complicated and the cost is increased. The problem was solved at the same time. In particular, in each processing apparatus in the photolithographic process equipment, the transfer height of the glass substrate with the first to fifth robot apparatuses for transfer is set to be as high as possible, and the pass area of the baking furnace Since the substrate entry / exit chamber is also set to the height, consideration is given to shortening the tact time by eliminating the lifting / lowering operation of the transfer robot itself as much as possible. In particular, by providing the substrate entrance / exit room and the substrate exchange robot device, the burden on the transfer robot device is greatly reduced, and the overall speed can be increased. The substrate production line is not limited to the above-described configuration, and it goes without saying that various configurations are possible within the scope defined by the claims, for example, a process until soft baking is performed, There are a process for performing exposure and a process for performing hard baking on a separate floor or a separate building.
[0079]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a substrate manufacturing line that performs a predetermined process on a substrate including a glass substrate and a wafer, the substrate transfer and the substrate that are not affected by heat at the time of substrate transfer and transfer, and It is possible to provide a substrate manufacturing line and a substrate manufacturing method capable of realizing transfer.
[0080]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view showing an overall configuration of a production line 1. FIG.
FIG. 2 is an operation explanatory diagram of the production line 1;
FIG. 3 is an external perspective view of the cassette carry-in / out device 2;
4 is an external perspective view of a low-pressure ultraviolet cleaning device 11. FIG.
FIG. 5 is a perspective view of an external appearance of a main part of the spin scrubber device 12. FIG.
6 is an external perspective view of a multi-stage baking furnace 14. FIG.
7 is an external perspective view showing the multi-stage baking furnace 14 and the second robot apparatus 5. FIG.
FIG. 8 is an external perspective view showing the first substrate replacement robot apparatus with a part broken away.
FIG. 9 is an external perspective view illustrating the operation of the robot apparatus.
10 is a cross-sectional view taken along the line X-X in FIG. 1 illustrating the operation of transferring the substrate with the robot apparatus.
11 is a cross-sectional view taken along the line X-X in FIG. 1 for explaining the operation of transferring a substrate by the robot apparatus.
12 is a cross-sectional view taken along the line YY in FIG. 1 illustrating the operation for transferring the substrate by raising and lowering the upper and lower pins.
13 is an external perspective view showing the multi-stage baking furnace 14 and the second robot apparatus 5. FIG.
14 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 13 and also serves to explain the operation of the substrate entrance / exit chamber 62. FIG.
FIG. 15 is an external perspective view of a processing chamber of a baking furnace.
FIG. 16 is an external perspective view of an upper and lower pin mechanism of a processing chamber.
FIG. 17 is an external perspective view of the processing chamber of the baking furnace shown together with the upper and lower pin mechanisms.
18 is an external perspective view of the coating apparatus 13. FIG.
19 is an external perspective view of the i-line exposure apparatus 26. FIG.
20 is an external perspective view of the developing device 27. FIG.
21 is a plan view of the inspection device 30. FIG.
22 is a view taken along line XX in FIG. 21. FIG.
23 is a flowchart of an initial stage for explaining the operation of the production line 1. FIG.
FIG. 24 is a flowchart at an intermediate stage for explaining the operation of the production line 1;
FIG. 25 is a flowchart after exposure for explaining the operation of the production line 1;
FIG. 26 is a final flowchart for explaining the operation of the production line 1;
FIG. 27 is a flowchart for explaining distributed processing of the production line 1;
28 is a flowchart after inspection of the production line 1. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Board production line
2 Cassette loading / unloading device
3 First robot device
4 Running rail
5 Second robotic device
6 Third robotic device
7 Fourth robotic device
8 Common running rail
9 Fifth robot device
10 Traveling rail
11 Low pressure UV cleaning equipment
12 Spin scrubber equipment
13 Coating device
14 First multi-stage baking oven
15 First substrate exchange robot
16 Control panel
18 Vacuum drying equipment
19 Positioning table, transition device
20 Buffer part
21 Second multi-stage baking furnace
22 Second substrate exchange robot
23 Exposure equipment
25 Peripheral exposure equipment
26 i-line exposure system
27 Spin development equipment
28 Third multi-stage baking furnace
29 Third substrate exchange robot
30 Inspection equipment
31 cassette
33 opening
40 Clean room
48 motor
50 Lifting swivel base
51 upper fork
51a nail body
52 Lower fork
52a nail body
61 Liquid cooling plate room
62 Board entry / exit room
63 Air cooling plate room
64 Ground treatment room
65 Hot plate room
66 opening
67 Opening and closing lid
69 Lifting base
70 Standing prop
71 upper fork
71a nail body
72 Lower fork
72a nail body
73 Electromagnetic brake
74 Ball screw
77 motor
79 Lateral straightening device
82 Soft hot plate room
83 Soft Cool Plate Room
85 Hard hot plate room
86 Heart Cool Plate Room
90 Top and bottom pins
91 plates
92 links
93 Motor
100 frames
120 coating head
W substrate

Claims (4)

基板の処理面を上にして基板出入部から１枚毎に基板を取り出した後に、クリーンルーム内の走行路を挟んで配設される複数の処理装置を経て所定処理を前記処理面に施し、前記基板出入部に基板を戻すように構成される基板製造ラインであって、
前記基板出入部との間で基板の出し入れを行うとともに、前記複数の処理装置間で１枚毎の基板の出し入れおよび搬送を行うように前記走行路を移動する自走式の第１ロボット装置（５）と、
前記複数の処理装置間で１枚毎の基板の出し入れおよび搬送を行うように前記走行路を移動する自走式の第２ロボット装置（６）と、を備え、
前記複数の処理装置の内で、基板への温度処理、乾燥処理及び下地処理および冷却処理を行う処理装置は、
熱処理室と、冷却室と、前記夫々のロボット装置から搬送される基板の出し入れおよび位置決めを行う基板出入室と、が上下方向に分離構成されるとともに、前記熱処理室と前記冷却室および前記基板出入室には、開閉式の蓋体（６７）を有した第１開口部（６６）が前記走行路に直交する側面に夫々設けられ、さらに前記基板出入室には第１ロボット装置および前記第２ロボット装置による基板の出し入れを行うための第２開口部（３３）が前記走行路に対して平行に設けられ、
前記基板出入室と前記熱処理室と前記冷却室との間で基板を出し入れするように前記第１開口部に沿って昇降する昇降機能を備える基板交換ロボット装置（１５）を、さらに備え、
前記基板交換ロボット装置は、前記冷却室で冷却された基板を前記基板出入室に出し入れすることで熱影響が、前記第２ロボット装置および前記第１ロボット装置に伝達しないようにすることを特徴とする基板製造ライン。The processed surface of the substrate in the above after removal of the substrate from the substrate and out unit one by one, performs predetermined processes to the treatment surface through a plurality of processing devices that are disposed across the travel path of the clean room, the A substrate production line configured to return a substrate to a substrate access portion,
Performs out of the substrate between the substrate and out section, the plurality between the processing apparatus and out of the substrate of each sheet in and self-propelled first robotic device for moving the traveling path so as to convey ( 5) and
A self-propelled second robotic device (6) that moves along the traveling path so as to load and unload and transfer each substrate between the plurality of processing apparatuses ,
Among the plurality of processing apparatuses, a processing apparatus that performs temperature processing, drying processing, base processing, and cooling processing on a substrate is provided.
A heat treatment chamber, a cooling chamber, and a substrate loading / unloading chamber for loading / unloading and positioning a substrate transferred from each robot device are separated in the vertical direction, and the heat treatment chamber, the cooling chamber, and the substrate loading / unloading chamber are separated. A first opening (66) having an openable / closable lid (67) is provided in each of the entrances on each side surface orthogonal to the traveling path, and the first robot device and the second entrance are provided in the substrate entrance / exit. A second opening (33) for taking in and out the substrate by the robot apparatus is provided in parallel to the travel path,
A substrate exchanging robot device (15) having a lifting / lowering function that moves up and down along the first opening so as to load / unload the substrate between the substrate loading / unloading chamber, the heat treatment chamber, and the cooling chamber;
The substrate exchange robot apparatus is characterized in that a thermal effect is prevented from being transmitted to the second robot apparatus and the first robot apparatus by moving a substrate cooled in the cooling chamber into and out of the substrate loading / unloading chamber. Substrate production line. 前記熱処理室は、複数の多段式ベーク炉が上下方向に分離構成され、前記冷却室は前記多段式ベーク炉の下方に配設される空冷式冷却室と、
前記空冷式冷却室の下方に配設される前記基板出入室と、
前記基板出入室の下方に配設される液冷式冷却室とを備えることを特徴とする請求項１に記載の基板製造ライン。 In the heat treatment chamber, a plurality of multi-stage baking furnaces are separated in the vertical direction, and the cooling chamber is an air-cooled cooling chamber disposed below the multi-stage baking furnace;
The substrate access chamber disposed below the air-cooled cooling chamber;
The substrate manufacturing line according to claim 1, further comprising a liquid cooling type cooling chamber disposed below the substrate entrance / exit chamber . 前記所定処理は、少なくとも基板の洗浄、洗浄後の洗浄後加熱乾燥、加熱乾燥、密着増強剤の付与、一定温度化、レジスト液を含む所定塗布流体の塗布、所定塗布流体塗布後の塗布後乾燥・冷却、露光、現像、現像後の現像後乾燥・冷却が含まれることを特徴とする請求項１に記載の基板製造ライン。 The predetermined treatment includes at least cleaning of the substrate, heat-drying after cleaning, heat-drying, application of an adhesion enhancer, constant temperature, application of a predetermined application fluid including a resist solution, and drying after application after application of the predetermined application fluid. The substrate production line according to claim 1, wherein cooling, exposure, development, and post-development drying / cooling after development are included. 前記基板出入室で基板の位置決めを行うために、前記基板出入室内で基板の縦横方向のセンタリングを行うように基板の対角線上に配置される１対の第１センタリング手段と、A pair of first centering means arranged on a diagonal line of the substrate so as to perform vertical and horizontal centering of the substrate in the substrate loading / unloading chamber in order to position the substrate in the substrate loading / unloading chamber;
基板の横方向のセンタリングを行うために前記第１ロボット装置および前記第２ロボット装置に設けられる１対の第２センタリング手段と、  A pair of second centering means provided in the first robot device and the second robot device for performing lateral centering of the substrate;
基板の縦方向のセンタリングを行うために前記基板交換ロボット装置に設けられる１対の第３センタリング手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の基板製造ライン。  The substrate manufacturing line according to claim 1, further comprising a pair of third centering means provided in the substrate exchange robot apparatus for performing vertical centering of the substrate.
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