KR101343690B1

KR101343690B1 - 기판처리장치

Info

Publication number: KR101343690B1
Application number: KR1020110102929A
Authority: KR
Inventors: 이치로 미츠요시; 히데키 시바타; 토모야스 후루타
Original assignee: 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤
Priority date: 2011-03-18
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2013-12-20
Also published as: CN102683251A; JP5722092B2; TWI453810B; US9570333B2; KR20120106533A; CN102683251B; JP2012199304A; TW201239968A; US20120237320A1

Abstract

기판처리유닛(11)과 수납기 수용·반송유닛(7) 사이에 수납기 수용유닛(9)을 구비하고, 반송로봇(19)에 의해 로드포트(5)와 선반배열(33) 사이의 반송을 행한다. 반송로봇(31)에 의해, 선반배열(33)과 선반배열(69)과 재치부(27)와의 사이에서의 반송을 행한다. 로드포트(5)와 선반배열(33) 사이의 반송과, 선반배열(69)과 선반배열(33)과 재치부(27)와의 사이의 반송을 대략 병행할 수 있다. 따라서, FOUP(3)의 반송 효율을 향상시키고, 처리량을 향상시킬 수 있다. 또한, 수납기 수용·반송유닛(7)과 기판처리유닛(11) 사이에 수납기 수용유닛(9)을 배치하는 것만으로 있어, 장치 치수의 증가를 억제할 수 있고, FOUP(3)의 수용 수를 늘려 장치의 고처리량을 발휘할 수 있다.

Description

기판처리장치{SUBSTRATE TREATING APPARATUS}

본 발명은 반도체 웨이퍼, 액정 디스플레이용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, 유기 EL용 기판, FED(Field Emission Display)용 기판, 광디스플레이용 기판, 자기 디스크용 기판, 광학 자기 디스크용 기판, 포토마스크(photomask)용 기판, 태양전지용 기판(이하, 간단히, 기판이라고 칭함)을 수납기 마다 내부에 넣어, 수납기로부터 기판을 꺼내 기판에 대하여 세정 처리, 에칭 처리 등의 각종 처리를 행하고, 기판을 수납기에 수용하여 불출(拂出)하는 기판처리장치에 관한 것이다.

종래, 이런 종류의 제1 장치로서 기판처리유닛과, 수납기 수용·반송유닛과, 로드포트를 구비하고, 수납기 수용·반송유닛이 복수개의 선반과, 내부 재치부(載置部)와, 제1 반송부와, 제2 반송부를 구비한 것이 있다(예를 들면, 일본특허공개 2006－237559호 공보를 참조).

기판처리유닛은 기판에 대하여 각종 처리를 행하기 위한 것이다. 수납기 수용·반송유닛은 기판처리유닛에 병설(竝設)되어, 기판을 수용하는 FOUP(Front Opening Unified Pod)를 수용하거나 반송하거나 한다. 로드포트는 수납기 수용·반송유닛에 병설되어 FOUP를 재치한다. 로드포트에는, 캐리어 반송시스템(Automated Material Handling System)인 무인반송차(AGV: Automatic Guided Vehicles)나, 천정(天井)주행식 무인반송차(Overhead Hoist Transfer)로 FOUP가 주고 받아진다. 수납기 수용·반송유닛에 설치된 선반은 FOUP를 유지하기 위해서 복수개(예를 들면, 16개) 배치되어 있다. 내부 재치부는 수납기 수용·반송유닛과 복수개의 선반 사이에 배치되어 있어, FOUP가 재치된다. 제1 반송부는 로드포트와 복수개의 선반 사이로 FOUP를 반송한다. 제2 반송부는 복수개의 선반과 내부 재치부 사이로 FOUP를 반송한다.

이와 같이 구성된 제1 장치에서는, 제1 반송부에 의해 로드포트와 복수개의 선반 사이로 반송을 행하고, 제2 반송부에 의해 내부 재치부와 복수개의 선반 사이로 반송을 행한다. 따라서, 이러한 반송을 대략 병행하여 행할 수 있어, FOUP의 반송 효율을 향상시키고, 기판처리장치의 처리량(throughput)을 향상시킬 수 있도록 되어 있다.

또한, 캐리어 반송시스템은 그 반송 시간에 불균형이 있어 안정되지 않은 것이 일반적이다. 이것이 기판처리장치에서의 처리량의 향상을 방해하는 원인이 된다. 그래서, 그 불균형을 흡수하기 위해서, 로드포트를 늘린 제2 장치(예를 들면, 일본특허 제3521330호 공보를 참조)나, 천정주행식 무인반송차를 2레인으로 한 제3 장치 등이 제안되어 있다(예를 들면, 일본특허공개 2010－192855호 공보를 참조).

그러나, 이러한 구성을 갖는 종래 예의 경우에는, 다음과 같은 문제가 있다.

즉, 일반적으로, 기판처리유닛에서는, 화학반응에 의한 처리를 행하므로, 기판처리유닛에서의 처리 시간을 단축할 수 없다. 그 때문에 처리량 향상을 위해서는 기판처리유닛 내에 배치하는 처리조(處理槽)의 수를 늘려 병행하여 처리할 수 있는 수를 늘리게 된다. 그러면, 처리 중의 기판이 수납되어 있던 빈 FOUP가 증가하여, FOUP의 수납 장소가 증가하게 된다. 종래의 제1 장치에서는, 제1 반송부와 제2 반송부의 양반송부로부터 액세스 가능한 그대로 선반 수를 늘리기 위해서는 장치의 폭을 넓게 하든지, 장치의 높이를 높게 하게 된다. 그러나, 장치의 폭을 넓게 하면, 클린룸 내에 배치할 수 있는 장치 대수가 줄어들고, 장치의 높이를 높게 하면, 클린룸의 천정 높이와의 관계로 배치에 제한이 생긴다. 그 때문에 고(高)처리량의 성능을 최대한으로 발휘할 수 없다는 문제가 있다.

또한, 제2 장치에서는, 로드포트를 늘리므로 장치의 폭이 넓어지고, 클린룸내에 배치할 수 있는 대수(臺數)의 점에서 불리하게 된다는 문제가 있다.

또한, 제3 장치에서는, 천정주행식 무인반송차가 고가이므로, 비용면에서 불리하게 된다. 또한, 2 레인으로 함으로써, 로드포트 간이 넓어져 장치가 길어져, 역시 설치 대수의 점에서 불리하게 된다는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 장치 치수의 증가를 억제하면서도, 수납기의 수용수를 늘려 장치의 고처리량을 발휘할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위해서, 다음과 같은 구성을 채택한다.

기판에 대하여 처리를 행하는 기판처리장치로서, 상기 장치는 이하의 요소를 포함한다：

기판에 대하여 처리를 행하기 위한 기판처리유닛；상기 기판처리유닛에 병설되어 기판을 수납하는 수납기를 수용하는 수납기 수용유닛； 상기 수납기 수용유닛에 병설되어 기판을 수납하는 상기 수납기를 수용 및 반송하는 수납기 수용·반송유닛； 상기 수납기 수용·반송유닛에 병설되어 상기 수납기가 재치되는 제1 재치부；를 구비하고, 상기 수납기 수용유닛은 상기 수납기를 유지하는 복수개의 제1 선반을 구비하고, 상기 수납기 수용·반송유닛은 상기 수납기를 유지하는 복수개의 제2 선반과, 상기 기판처리유닛과 상기 복수개의 제2 선반 사이에 배치되어, 상기 수납기가 재치되는 제2 재치부와, 상기 제1 재치부와 상기 복수개의 제2 선반 사이에 상기 수납기를 반송하는 제1 반송부와, 상기 복수개의 제1 선반과, 상기 복수개의 제2 선반과, 상기 제2 재치부와의 사이에 상기 수납기를 반송하는 제2 반송부를 구비하고 있다.

　본 발명에 의하면, 기판처리유닛과 수납기 수용·반송유닛 사이에 수납기 수용유닛을 구비하고, 제1 반송부에 의해 제1 재치부와 제2 선반 사이의 반송을 행한다. 또한, 제2 반송부에 의해, 제1 선반과, 제2 선반과, 제2 재치부와의 사이에서의 반송을 행한다. 따라서, 제1 재치부와 제2 선반 사이의 반송과, 제1 선반과, 제2 선반과, 제2 재치부와의 사이의 반송을 대략 병행하여 행할 수 있다. 그 결과, 수납기의 반송 효율을 향상시켜, 처리량을 향상시킬 수 있다. 또한, 수납기 수용·반송유닛과 기판처리유닛 사이에 수납기 수용유닛을 배치하는 것만으로, 장치 치수의 증가를 억제할 수 있다. 따라서, 수납기의 수용수를 늘려 장치의 고처리량을 발휘할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 제1 반송부와 상기 제2 반송부에 의한 반송을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부는 상기 복수개의 제2 선반 중, 적어도 1개의 빈 곳을 가지도록 상기 수납기의 반송을 행하게 하는 것이 바람직하다.

복수개의 제2 선반에 적어도 1개의 빈 곳을 가지도록 제어부가 반송을 제어하므로, 제2 선반의 빈 곳을 이용하여, 제1 선반으로부터 제1 재치부로 우선적으로 수납기를 불출할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 제1 반송부와 상기 제2 반송부에 의한 반송을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부는 상기 복수개의 제1 선반 중, 적어도 1개의 빈 곳을 가지도록 상기 수납기의 반송을 행하게 하는 것이 바람직하다.

복수개의 제1 선반에 적어도 1개의 빈 곳을 가지도록 제어부가 반송을 제어하므로, 제2 선반이 수납기로 만배(滿杯)가 된 상태라도, 처리가 끝난 기판이 수납된 수납기를 일시적으로 제1 선반의 빈 곳을 이용하여 수용할 수 있다. 따라서, 기판처리유닛으로부터의 처리가 끝난 기판의 반출이 정체되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 제1 반송부와 상기 제2 반송부의 반송을 제어하는 제어부를 구비하고 있음과 함께, 상기 수납기 수용·반송유닛은 상기 제1 반송부측으로부터 상기 제2 반송부측으로의 일방향으로만 상기 수납기를 반송하기 위한 임시 재치 선반(假置棚)을 구비하고, 상기 제어부는 상기 임시 재치 선반을 상기 수납기의 불출에 우선적으로 사용하는 것이 바람직하다.

임시 재치 선반을 경유함으로써, 제1 선반으로부터 제1 재치부로 수납기를 우선적으로 불출할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 복수개의 제1 선반은 상기 기판처리유닛에 의해 처리 중의 기판을 수납하고 있던 상기 수납기를 우선적으로 유지하는 것이 바람직하다.

제2 재치부에 가까운 위치에 빈 수납기를 유지하므로, 처리를 끝낸 기판을 수납기에 단시간에 수납할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 복수개의 제2 선반은 상기 기판처리유닛에 투입되기 전의 기판을 수납한 상기 수납기와, 상기 기판처리유닛으로 처리된 기판을 수납한 수납기를 우선적으로 유지하는 것이 바람직하다.

제1 재치부에 가까운 위치에 수납기를 유지하므로, 처리가 끝난 기판을 수납한 수납기를 단시간에 제1 재치부로 반송할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 제어부는 상기 복수개의 제1 선반 또는 상기 복수개의 제2 선반 중 어느 하나에 빈 곳이 있는 경우에는, 상기 제1 재치부와의 사이에 상기 수납기의 주고받기를 행하는 캐리어 반송시스템에 대하여 상기 제1 재치부에 재치 가능한 상기 수납기의 개수보다 많은 반송 요구를 행하는 것이 바람직하다.

수납기 수용유닛에 의해, 수납기의 수용수를 증가시키고 있으므로, 제1 재치부에 재치 가능한 수납기의 개수보다 많은 반송 요구를 행하는 캐리어 반송시스템에 의한 수납기의 다중 반송을 행할 수 있다. 따라서, 제1 재치부와의 사이에 상기 수납기의 주고받기를 행하는 캐리어 반송시스템의 반송 간격을 길게 설정할 수 있으므로, 캐리어 반송시스템의 부하를 경감할 수 있다.

도 1 은 실시예에 의한 기판처리장치의 개략 구성을 나타내는 외관 사시도.
도 2 는 수납기 수용·반송유닛 및 수납기 수용유닛의 평면도.
도 3 은 수납기 수용·반송유닛의 정면도.
도 4 는 수납기 수용유닛의 정면도.

발명을 설명하기 위해서 현재의 적합하다고 생각되는 몇 개의 형태가 도시되어 있지만, 발명이 도시된 대로의 구성 및 방책에 한정되는 것은 아님을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 하나의 실시예를 설명한다.

도 1은 실시예에 의한 기판처리장치의 개략 구성을 나타내는 외관 사시도이고, 도 2는 수납기 수용·반송유닛 및 수납기 수용유닛의 평면도이며, 도 3은 수납기 수용·반송유닛의 정면도이다.

본 실시예에 의한 기판처리장치(1)는 FOUP(Front Opening Unified Pod)(3)에 수납된 복수매의 기판(W)을 FOUP(3)마다 내부에 반입하여, 기판(W)을 FOUP(3)로부터 꺼내서, 기판(W)에 대하여 처리액에 의한 처리 등을 순차적으로 행한 후, 기판(W)을 FOUP(3)에 수납하여 불출하는 장치이다. 처리액에 의한 처리에는, 예를 들면, 불화수소산에 의한 에칭 처리나, 순수에 의한 린스 처리, 황산·과산화 수소수의 혼합액에 의한 피막 제거 등을 들 수 있다.

기판처리장치(1)는 주로, 로드포트(5)와, 수납기 수용·반송유닛(7)과, 수납기 수용유닛(9)과, 기판처리유닛(11)을 구비하고 있다. 또한, 이 기판처리장치(1)를 통괄적으로 제어하는 제어부(13)를 구비하고 있다. 이 제어부(13)는 도시하지 않은 CPU나 메모리를 내장하고 있다. 또한, 도면 중에는, 방향 관계를 명확하게 하기 위해, 필요에 따라 연직(鉛直) 방향을 z방향으로 하고, xy평면을 수평면으로 하는 xyz 직교좌표계를 표시하고 있다.

FOUP(3)는 도 3에 도시하는 바와 같이, 케이스의 표면에 플랜지(15)가 형성되어 있다. 또한, 케이스의 저면에는, 구멍 부분(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 후술하는 반송계는 플랜지(15)를 파지하거나, 저면의 구멍 부분에 아암의 돌기부를 결합시키거나 하여 FOUP(3)의 반송을 행한다. 또한, FOUP(3)는 케이스의 개구부에 착탈 가능한 덮개(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 덮개가 장착되면, FOUP(3) 내가 밀폐 공간으로 되므로, 기판처리장치(1)가 배치되는 클린룸의 청정도에 관계없이 기판(W)이 수납되는 FOUP(3) 내를 높은 청정도로 유지할 수 있다. 또한, FOUP(3)는 예를 들면, 25매의 기판(W)을 수평 자세로 수납할 수 있다.

로드포트(5)는 캐리어 반송시스템(Automated Material Handling System)인 무인반송차(AGV: Automatic Guided Vehicles)나 천정주행식 무인반송차(Overhead Hoist Transfer), 또는 기판처리장치(1)의 오퍼레이터에 의해 주고 받아지는 FOUP(3)가 재치된다. 로드포트(5)는 수납기 수용·반송유닛(7)에 병설되어 있고, 그 재치면(5a)에는, 복수개(본 실시예에서는, 4개)의 FOUP(3)가 재치된다.

또한, 상술한 로드포트(5)가 본 발명에서의 「 제1 재치부」에 상당한다.

수납기 수용·반송유닛(7)은 도 1 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 로드포트(5)측의 측면으로 복수(본 실시예에서는, 4개)의 셔터(17)가 설치되어 있다. 셔터(17)가 개방되면, 기판처리장치(1)의 외부와 수납기 수용·반송유닛(7)의 내부가 연통되는 개구부가 형성된다.

이러한 구성에 의해, 수납기 수용·반송유닛(7)은 반송로봇(19)의 동작에 의해, 셔터(17)가 개방된 개구부를 통하여, 로드포트(5)의 재치면(5a)과 수납부 수용·반송유닛(7)의 내측 공간 사이로, FOUP(3)의 반송을 행할 수 있다. 즉, 로드포트(5)로부터 수납부 수용·반송유닛(7)에는, 미처리의 기판(W)을 수납한 FOUP(3)가 반입된다. 또한, 수납부 수용·반송유닛(7)으로부터 로드포트(5)에는, 기판처리유닛(11)으로 처리된 기판(W)을 수납한 FOUP(3)가 불출된다.

수납기 수납·반송유닛(7)은 로드포트(5)에 재치된 FOUP(3)를 그 내부에 일시적으로 수용함과 함께, 기판(W)을 수납한 FOUP(3)를 기판처리유닛(11)측으로 반송한다.

기판처리유닛(11)은 수납기 수용·반송유닛(7) 및 수납기 수용유닛(9) 사이에서 기판(W)의 주고받기를 행하기 위해서 사용되는 개폐기구(21) 및 반송기구(23)를 수납기 수용·반송유닛(7)측에 구비하고 있다. 이러한 개폐기구(21) 및 반송기구(23)는 수납기 수용·반송유닛(7)의 셔터(25)에 인접하여서 배치되어 있다.

개폐기구(21)는 FOUP(3)의 덮개를 유지하여 FOUP(3)로부터 분리하거나 FOUP(3)에 덮개를 장착하거나 한다. 또한, 셔터(25)의 수납기 수용·반송유닛(7)측에는, 재치부(27)가 설치되어 있다. 반송기구(23)는 셔터(25)가 개방되면, 재치부(27)에 재치된 FOUP(3)의 덮개가 분리된 경우에, 이 FOUP(3)와의 사이로 기판(W)의 반송을 행한다.

또한, 상술한 재치부(27)가 본 발명에서의 「제2 재치부」에 상당한다.

반송기구(23)에 의해 기판처리유닛(11)측에 반입된 기판(W)은 기판처리유닛(11)에 의해 각종의 처리가 실시된다. 그 후, 처리를 끝낸 기판(W)은 반송기구(23)에 의해, 수납기 수용·반송유닛(7)측으로 셔터(25)를 통하여 FOUP(3)에 수납된다.

수납기 수용·반송유닛(7)은 도 2에 도시하는 바와 같이, 주로 2개의 반송로봇(19, 31)과 선반배열(33)과 2개의 재치부(27, 35)를 구비하고 있다.

또한, 수납기 수용·반송유닛(7)이 구비되는 각 구성은 각각 수평 방향(대략 x방향)을 따라 배치되어 있어, 3개의 열을 구성하고 있다. 즉, 로드포트(5)측으로부터 첫번째에는, 반송로봇(19)과, 재치부(35)가 설치되어 있다. 또한, 로드포트(5)측으로부터 두번째에는, 선반배열(33)이 설치되어 있다. 또한, 로드포트(5)측으로부터 세번째에는, 반송로봇(31)과 재치부(27)가 설치되어 있다.

선반배열(33)은 FOUP(3)를 복수개(본 실시예에서는, 16개) 수용하는 수용부이다. 즉, 선반배열(33)에는, 예를 들면, 미처리의 기판(W)을 수납한 FOUP(3)가 수용된다. 도 2및 도 2에 도시하는 바와 같이, 선반배열(33)은 복수의 선반을 연직 방향(z방향)과 수평 방향(x방향)을 따라 이차원적으로 배열시킨 것이다.

복수의 선반의 각각은 한쌍의 선반부재(37)를 구비하고 있다. 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 각 선반부재(37)는 종단면이 대략 L자 형상을 나타낸다. 각 선반부재(37)의 길이 방향이 y방향과 대략 평행하게 되도록 프레임(39)에 장착되어 있다. 도시를 생략하고 있지만, 선반부재(37)의 상면에는, FOUP(3)의 저면에 형성된 구멍 부분에 대응하는 돌기부가 형성되어 있다. 따라서, 한쌍의 선반부재(37)는 FOUP(3)를 안정되게 유지할 수 있도록 되어 있다.

이와 같이, 한쌍의 선반부재(37)는 FOUP(3)를 수용하는 수용선반으로서 이용된다. 또한, 한쌍의 선반부재(37)에 끼워지는 영역은 FOUP(3)를 수용하는 수용공간(41)으로서 이용된다.

또한, 상술한 선반배열(33)이 본 발명에서의 「복수개의 제2 선반」에 상당한다

또한, 수용선반을 구성하는 한쌍의 선반부재(37)는 그들 사이에 개구부(43)가 형성되어 있다. 이 개구부(43)는 반송로봇(19)의 선단부(45)의 크기보다 크게 형성되어 있다. 그리고, 도 2에 도시하는 바와 같이, 각 개구부(43)는 연직 방향(z방향)을 따라 배치되어 있다. 따라서, 반송로봇(19)의 선단부(45)는 이러한 개구부(45)를 통과하면서, 선반배열(33)의 내부를 승강할 수 있다. 즉, 선반배열(33)에 포함되는 복수의 수용선반의 각각의 개구부(43)는 선단부(45)를 연직 방향으로 통과 가능하게 한다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 반송로봇(19)은 선반배열(33)에서 보아 로드포트(5)측에 배치되고, 반송로봇(31)은 기판처리유닛(11)측에 배치되어 있다. 바꿔 말하면, 반송로봇(19)은 선반배열(33)을 끼워서 반송로봇(31)과 반대측에 설치되어 있다.

또한, 반송로봇(31)은 반송로봇(19)과 대략 동일한 구성을 구비하고 있다. 따라서, 이하에서는, 반송로봇(19)의 구성에 대하여만 상세하게 설명한다.

반송로봇(19)의 선단부(45)는 평면에서 보아 대략 삼각형상을 나타내고, FOUP(3)를 하측으로부터 유지한다. 선단부(45)의 상면에서의 각 정점(頂点) 부근에는, 돌기부(47)가 형성되어 있다. FOUP(3)의 저면에는, 이 돌기부(47)에 대응하는 3개의 구멍 부분(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 또한, 선단부(45)는 z축 둘레로 회전 가능하게 아암(49)의 선단측에 장착되어 있다. 따라서, 반송로봇(19)은 선단부(45)를 z축 둘레로 회전시키면서, 돌기부(47)를 FOUP(3)의 구멍 부분에 끼워 맞춤으로써, FOUP(3)를 안정되게 유지할 수 있다.

또한, 아암(49)은 그 기단부(基端部)가 아암(51)의 선단부에 장착되어 있다. 아암(49)은 선단부를 z축 둘레로 회전할 수 있다. 아암(51)은 기단부가 고정대(53)에 장착되어 있다. 아암(51)은 선단부를 z축 둘레로 회전할 수 있다. 고정대(53)는 z방향으로 세워 설치된 지주(55)에 승강 가능하게 장착되어 있다. 또한, 지주(55)는 수평 방향(x방향)으로 배치된 가이드 레일(57)을 따라 이동 가능하게 구성되어 있다.

이에 의해 반송로봇(19)은 선단부(45)에 유지된 FOUP(3)를 선반배열(33)을 따라 수평 방향(x방향)으로 이동시킴과 함께, 연직 방향(z방향)으로 승강시킨다. 따라서, 반송로봇(19)은 선반배열(33)의 수용공간(41), 로드포트(5), 및 재치부(35) 사이로 FOUP(3)를 반송할 수 있다. 또한, 반송로봇(31)은 상세하게 후술하는 수납기 수용유닛(9)의 선반배열(69)의 수용공간(79)과, 수납기 수용·반송유닛(7)의 선반배열(33)의 수용공간(41)과, 재치부(27) 사이로 FOUP(3)를 반송한다.

또한, 상술한 반송로봇(19)이 본 발명에서의 「제1 반송부」에 상당하며, 반송로봇(31)이 본 발명에서의 「제2 반송부」에 상당한다.

재치부(35)는 매핑 처리를 실행하기 위해서 사용된다. 매핑 처리는 로드포트(5)로부터 반입된 FOUP(3)에 수납되어 있는 기판(W)의 매수 및 수납 위치를 확인하는 처리를 말한다. 재치부(35)는 선반배열(33)로부터 보아 로드포트(5)측에 배치되어 있다. 재치부(35)는 FOUP(3)의 덮개를 개폐하는 개폐기구(59)를 구비하고 있다. 한쌍의 선반부재(61)는 선반부재(37)와 마찬가지로, 종단면이 대략 L자 형상을 나타내며, 돌기부를 갖는다. 또한, 한쌍의 선반부재(61)는 그 길이 방향이 x방향과 대략 평행하게 되도록 장착되어 있다. 또한, 재치부(35)는 내부에 수납되어 있는 기판(W)의 매수를 계수하는 계수기구(63)를 구비하고 있다.

따라서, 한쌍의 선반부재(61)에 FOUP(3)가 재치되면, 개폐기구(59)가 FOUP(3)의 덮개를 분리한다. 그리고, 계수기구(63)가 FOUP(3) 내에 수납되어 있는 기판(W)의 매수를 계수한다. 그리고, 개폐기구(59)가 FOUP(3)에 덮개를 장착한다.

　또한, 재치부(35)는 리프터(65)를 한쌍의 선반부재(61)의 위쪽에 설치하고 있다. 리프터(65)는 리프터 아암(67)을 구비하고 있다. 리프터 아암(67)은 도 3에 실선으로 나타낸 「재치 위치」와, 2점쇄선으로 나타낸 「대피 위치」에 걸쳐서, 연직 방향(z방향)으로 승강 가능하다. 리프터 아암(67)은 FOUP(3)의 플랜지(15)를 파지함과 함께, 그 파지상태를 해제한다. 이에 의해, 재치부(35)는 리프터 아암(67)에 의해 플랜지(15)를 파지하면서, 매핑 처리가 완료된 FOUP(3)를 대피 위치까지 상승시킬 수 있다.

그 때문에, 반송로봇(19)은 매핑 처리를 하지 않은 FOUP(3)를 재치부(35)에 재치하는데 이어서, 매핑 처리가 행해져서 대피 위치로 상승된 FOUP(3)를 재치부(35)로부터 수취(受取)할 수 있다. 즉, 반송로봇(19)을 선반배열(33)과 재치부(35) 사이로 왕복시키는 것만으로, 매핑 처리를 끝낸 FOUP(3)와 매핑 처리를 하지 않은 FOUP(3)와의 교체 작업을 실행할 수 있다. 그 결과, 수납부 수용·반송유닛(7)으로 실행되는 처리량을 더 향상시킬 수 있다.

여기서, 도 4를 참조한다. 또한, 도 4는 수납기 수용유닛의 정면도이다. 다만, 위치 관계의 파악을 용이하게 하기 위해, 도 4에는, 수납기 수용·반송유닛(7)의 일부도 기재되어 있다.

기판처리유닛(11)과 수납기 수용·반송유닛(7) 사이에는, 수납기 수용유닛(9)이 설치되어 있다. 즉, 수납기 수용유닛(9)은 기판처리유닛(11)에 병설되어 있다. 이 수납기 수용유닛(9)은 수납기 수용·반송유닛(7)의 선반배열(33)과 같은 구성을 구비한 선반배열(69)을 갖는다. 다만, 기판처리유닛(11)측에는, 기판처리유닛(11)과, 수납기 수용유닛(9) 및 수납기 수용·반송유닛(7) 사이에 분위기를 분리하기 위한 격벽(71)이 설치되어 있다. 격벽(71)은 기판처리유닛(11)의 개폐기구(21) 및 반송기구(23)를 배치한 개구부(73)가 형성되어 있다.

선반배열(69)은 상술한 수납기 수용·반송유닛(7)의 선반배열(33)과 같은 구성이다. 즉, 선반배열(69)은 FOUP(3)를 복수개(본 실시예에서는, 16개) 수용하는 수납부이다. 도 2 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 선반배열(69)은 복수의 선반을 연직 방향(z방향)과 수평 방향(x방향)을 따라 이차원적으로 배열되고 있다.

또한, 상술한 선반배열(69)이 본 발명에서의 「복수개의 제1 선반」에 상당한다.

복수의 선반의 각각은 한쌍의 선반부재(75)를 구비하고, 각 선반부재(75)는 종단면이 대략 L자 형상을 나타낸다. 각 선반부재(75)는 프레임(77)에 장착되고, 선반부재(75)의 상면에는, FOUP(3)를 거는 돌기부(도시하지 않음)에 의해, 한쌍의 선반부재(75)가 FOUP(3)를 안정되게 유지할 수 있도록 되어 있다. 한쌍의 선반부재(75)에 끼워진 영역은 수용공간(79)이며, FOUP(3)를 수용한다.

또한, 한쌍의 선반부재(75)는 그들 사이에 개구부(81)가 형성되어 있다. 개구부(81)는 반송로봇(31)의 선단부(45)보다 크게 개구되어 있다. 따라서, 반송로봇(31)의 선단부(45)는 이러한 개구부(81)를 통과하면서, 선반배열(69)의 내부를 승강할 수 있다.

재치부(27)는 FOUP(3)에 수납된 기판(W)을 기판처리유닛(11)에 주고 받기 위해 사용된다. 재치부(27)는 선반배열(33)로부터 보아 기판처리유닛(11)측에서, 선반배열(33)과 선반배열(69) 사이에 배치되어 있다.

재치부(27)을 구성하는 한쌍의 선반부재(83)는 한쌍의 선반부재(75)와 마찬가지로, 종단면이 대략 L자 형상을 나타내고, FOUP(3)의 저면에 결합되는 돌기부가 형성되어 있다. 도 2 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 한쌍의 선반부재(83)는 그 길이 방향이 x방향과 대략 평행하게 되도록 장착되어 있다.

재치부(27)의 리프터(85)는 한쌍의 선반부재(83)의 위쪽에 배치되어 있다. 리프터(85)는 상술한 재치부(35)의 리프터(65)와 마찬가지로, 리프터 아암(67)을 구비하고 있다. 리프터 아암(67)은 도 4에 실선으로 나타낸 「재치 위치」와, 2점쇄선으로 나타낸 「대피 위치」에 걸쳐, 연직 방향(z방향)으로 승강 가능하다. 리프터 아암(67)은 FOUP(3)의 플랜지(15)를 파지함과 함께, 파지상태를 해제한다. 이에 의해, 재치부(27)는 리프터 아암(67)에 의해 플랜지(15)를 파지하면서, 기판처리유닛(11)에 기판(W)이 공급되어 비워진 FOUP(3)를 대피 위치까지 상승시킨다.

이에 의해, 반송로봇(31)은 미처리의 기판(W)이 수납된 FOUP(3)를 재치부(27)의 재치 위치에 주고 받는 처리에 이어서, 대피 위치로 상승된 빈 FOUP(3)를 재치부(27)로부터 수취할 수 있다. 즉, 반송로봇(31)은 매핑 처리를 끝낸 FOUP(3)를 선반배열(33)의 기판처리유닛(11)측으로부터 꺼내서, 재치부(27)에 그 FOUP(3)를 재치함과 함께, 대피 위치의 빈 FOUP(3)를 수취하여 선반배열(69)로 반송하는 것만으로, 기판(W)이 수납된 FOUP(3)와 빈 FOUP(3)를 교체할 수 있다.

제어부(13)는 상술한 바와 같은 구성의 기판처리장치(1)에 있어서 다음과 같이 하여 FOUP(3)를 반송하여 기판(W)에 대하여 처리를 행한다.

＜기본 설정＞

제어부(13)는 수납기 수용·반송유닛(7)의 선반배열(33)을, 미처리의 기판(W)을 수납한 처리 대기의 FOUP(3)와 처리가 끝난 기판(W)을 수납한 불출 대기 FOUP(3)와의 수용에 우선적으로 이용한다. 또한, 제어부(13)는 수납기 수용유닛(9)의 선반배열(69)을, 기판처리유닛(11)으로 처리 중의 기판(W)을 수납하고 있던 빈 FOUP(3)를 수용하기 위해 우선적으로 이용한다. 다만, 기판처리유닛(11)의 처리량이 캐리어 반송시스템의 처리량보다 높은 경우 등의 이유에 의해, 처리가 끝난 기판(W)을 수납하고, 불출 대기의 FOUP(3)가 수납기 수용·반송유닛(7)의 선반배열(33)에 다 수용할 수 없게 되는 사태가 생길 수 있다. 그러한 경우에는, 처리가 끝난 기판(W)을 수납하고, 불출 대기의 FOUP(3)를, 수납기 수용유닛(9)의 선반배열(69)에도 수용하도록 해도 좋다.

본 실시예 장치에 의하면, 상술한 구성을 구비하고 있고, 기판처리유닛(11)과 수납기 수용·반송유닛(7) 사이에 수납기 수용유닛(9)을 구비하고, 반송로봇(19)에 의해 로드포트(5)와 선반배열(33) 사이의 반송을 행한다. 또한, 반송로봇(31)에 의해, 선반배열(33)과 선반배열(69)과 재치부(27)와의 사이에서의 반송을 행한다. 따라서, 로드포트(5)와 선반배열(33) 사이의 반송과 선반배열(69)과 선반배열(33)과 재치부(27)와의 사이의 반송을 대략 병행하여 행할 수 있다. 그 결과, FOUP(3)의 반송 효율을 향상시켜, 처리량을 향상시킬 수 있다. 또한, 수납기 수용·반송유닛(7)와 기판처리유닛(11) 사이에 수납기 수용유닛(9)을 배치하는 것만으로, 장치 치수의 증가를 억제할 수 있다. 따라서, 장치 치수의 증가를 억제하면서 FOUP(3)의 수용 수를 늘려 장치의 고처리량을 발휘할 수 있다.

또한, 재치부(27)에 가까운 위치의 선반배열(69)에 빈 FOUP를 우선적으로 수용하므로, 처리를 끝낸 기판(W)을 FOUP(3)에 단시간에 수납할 수 있다. 또한, 재치부(35)에 가까운 위치의 선반배열(33)에, 처리가 끝난 기판(W)을 수용한 FOUP(3)를 우선적으로 수용하므로, 처리가 끝난 기판(W)을 수납한 FOUP(3)를 단시간에 로드포트(5)로 반송할 수 있다.

＜빈 설정 1＞

제어부(13)는 수납기 수용·반송유닛(7)의 선반배열(33)의 복수개의 수용공간(41) 중, 적어도 하나의 수용공간(41)을 비워 두도록 반송을 제어하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상술한 이유에 의해, 수납기 수용유닛(9)의 선반배열(69)에 처리가 끝난 기판(W)을 수납한 FOUP(3)를 수용하여 있는 상태에서, 그 FOUP(3)를, 수납기 수용·반송유닛(7)의 선반배열(33)에 수용되어 있는 처리가 끝난 기판(W)을 수납한 FOUP(3)보다 먼저 불출할 필요가 생기는 경우가 있다. 그러한 경우에는, 수납기 수용·반송유닛(7)의 선반배열(33) 중의 비워 둔 하나의 수용공간(41)을 통하여, 우선적으로 FOUP(3)를 로드포트(5)로 불출할 수 있다.

상기와 같이 비워 두는 수용공간(41)은 선반배열(33)의 특정의 수용공간(41)일 필요는 없고, 수용 상황에 따라 어느 하나의 수용공간(41)을 비워 두도록 하면 좋다. 바꿔 말하면, 제어부(13)는 복수개의 수용공간(41) 중 적어도 하나를 동적으로 비워 두도록 제어한다. 이러한 제어를 행하는 경우, 선반배열(33)의 수용공간(41)의 나머지가 하나로 되었을 경우에는, 로드포트(5)로 새로운 FOUP(3)가 반송되어 있어도, 수납기 수용·반송유닛(7)의 선반배열(33)에 FOUP(3)를 수용하지 않고, 로드포트(5)에 새로운 FOUP(3)를 대기시켜 둔다.

　＜빈 설정 2＞

제어부(13)는 수납기 수용유닛(9)의 선반배열(69)의 복수개의 수용공간(79) 중, 적어도 하나의 수용공간(79)을 비워 두도록 반송을 제어하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 수납기 수용·반송유닛(7)의 선반배열(33)이 만배(滿杯)로 된 상태에서, 기판처리유닛(11)으로부터 처리가 끝난 기판(W)이 반출되었을 경우, 이 빈 곳에 그 기판(W)을 수납한 FOUP(3)를 일시적으로 수용할 수 있다. 따라서, 기판처리유닛(11)으로부터의 처리가 끝난 기판(W)의 반출이 정체되는 것을 방지할 수 있다.

　＜임시 재치 선반 설정＞

제어부(13)는 선반배열(33) 중 특정의 수용공간(41)을 임시 재치 선반으로 설정하는 것이 바람직하다. 여기서 말하는 임시 재치 선반이란, 반송로봇(31)측으로부터 반송로봇(19)측으로의 일방향으로만의 반송에 사용하기 위한 수용공간(41)이다. 예를 들면, 이러한 임시 재치 선반으로서 예를 들면, 선반배열(33) 중 재치부(35)의 하부에 위치하는 수용공간(41)을 설정한다. 그리고, 제어부(13)는 이 임시 재치 선반을, 선반배열(69)로부터 로드포트(5)로 불출하기 위해서만 이용하도록 반송을 제한한다. 이러한 임시 재치 선반을 설정함으로써, 항상, 선반배열(69)로부터 로드포트(5)로 FOUP(3)를 우선적으로 불출할 수 있다.

　＜다중 반송＞

제어부(13)는 수납기 수용유닛(9)의 선반배열(69) 또는 수납기 수용·반송유닛(7)의 선반배열(33) 중 어느 하나에 빈 곳이 있는 경우에는, 캐리어 반송시스템에 대하여 로드포트(5)에 재치 가능한 FOUP(3)의 개수보다 많은 반송 요구를 행하는 것이 바람직하다.

캐리어 반송시스템은 한 번에 하나의 FOUP(3)를 반송하여 오므로, 예를 들면, 1개의 FOUP(3)가 로드포트(5)에 재치된 후, 다음의 FOUP(3)가 반송되어 온다. 이것이 일반적인 캐리어 반송시스템에 의한 반송이다. 그러나, 2대의 반송차에 의해 계속하여 로드포트(5)로 새로운 FOUP(3)를 반송시키면, 캐리어 반송시스템에 의한 반송 간격을 2배로 설정하여도 좋다. 따라서, 캐리어 반송시스템의 부하를 경감할 수 있다. 또한, 로드포트(5)에 재치 가능한 FOUP(3)의 개수보다 많은 FOUP(3)를 반송시킬 수도 있다. 이는 기판처리장치(1)의 수용 가능한 FOUP(3)의 수를 종래보다 큰 폭으로 증대시킴으로써 가능하게 된다.

본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 아래와 같이 변형 실시할 수 있다.

(1) 상술한 실시예에서는, 수납기 수용·반송유닛(7) 및 수납기 수용유닛(11)의 선반배열(33, 69)이 16개의 수용공간(41, 79)을 구비하였다. 그러나, 본 발명의 이러한 구성에 한정되는 것은 아니며, 16개 미만이나 16개를 넘는 개수의 수용공간(41, 79)을 구비하도록 하여도 좋다.

(2) 상술한 실시예에서는, 반송로봇(19, 31)이 선단부(45) 및 아암(49, 51) 등을 구비한 구성을 채용하고 있다. 그러나, 반송로봇(19)은 로드포트(5)와 선반배열(33) 사이로 FOUP(3)를 반송할 수 있으면, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다. 마찬가지로, 반송로봇(31)은 선반배열(33), 선반배열(69), 재치부(27) 사이로 FOUP(3)를 반송할 수 있으면 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다.

(3) 상술한 실시예에서는, ＜빈 설정 1＞과 같이 선반배열(33)에 빈 곳을 설정하도록 하고 있지만, 선반배열(33)의 모든 수용공간(41)에 FOUP(3)를 수용하도록 하여도 좋다. 또한, 마찬가지로 ＜빈 설정 2＞와 같이 선반배열(69)에 빈 곳을 설정하지 않고 선반배열(69)의 모든 수용공간(79)에 FOUP(3)를 수용하도록 하여도 좋다.

(4) 상술한 실시예에서는 ＜기본 설정＞과 같이 수납기 수용·반송유닛(7)의 선반배열(33)을, 미처리의 기판(W)을 수납한 처리 대기의 FOUP(3)와, 처리가 끝난 기판(W)을 수납한 불출 대기 FOUP(3)와의 수용에 우선적으로 이용하도록 설정하였다. 그러나, 본 발명은 이러한 설정에 한정되는 것은 아니며, FOUP(3)의 반송 상황 등에 따라 적당하게 설정할 수 있다.

본 발명은 그 사상 또는 본질로부터 벗어나지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있고, 따라서, 발명의 범위를 나타내는 것으로서 이상의 설명이 아니라, 부가된 청구범위를 참조하여야 한다.

Claims

기판에 대하여 처리를 행하는 기판처리장치로서,
기판에 대하여 처리를 행하기 위한 기판처리유닛；
상기 기판처리유닛에 병설되어 기판을 수납하는 수납기를 수용하는 수납기 수용유닛；
상기 수납기 수용유닛에 병설되어 기판을 수납하는 상기 수납기를 수용 및 반송하는 수납기 수용·반송유닛；
상기 수납기 수용·반송유닛에 병설되어 상기 수납기가 재치(載置)되는 제1 재치부；
를 구비하고,
상기 수납기 수용유닛은,
상기 수납기를 유지하는 복수개의 제1 선반을 구비하고,
상기 수납기 수용·반송유닛은,
상기 수납기를 유지하는 복수개의 제2 선반과,
상기 기판처리유닛과 상기 복수개의 제2 선반 사이에 배치되어, 상기 수납기가 재치되는 제2 재치부와,
상기 제1 재치부와, 상기 복수개의 제2 선반 사이에 상기 수납기를 반송하는 제1 반송부와,
상기 복수개의 제1 선반과, 상기 복수개의 제2 선반과, 상기 제2 재치부와의 사이에 상기 수납기를 반송함과 함께, 상기 제2 재치부에서 수납기로부터 기판을 꺼내서 상기 기판처리유닛으로 반송한 후의, 비워진 그 수납기를 상기 복수개의 제1 선반 중 어느 하나로 반송하는 제2 반송부를 구비하는 기판처리장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 반송부와 상기 제2 반송부에 의한 반송을 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부는 상기 복수개의 제2 선반 중, 적어도 1개의 빈 곳을 갖도록 상기 수납기의 반송을 행하게 하는 기판처리장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 반송부와 상기 제2 반송부에 의한 반송을 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부는 상기 복수개의 제1 선반 중, 적어도 1개의 빈 곳을 갖도록 상기 수납기의 반송을 행하게 하는 기판처리장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 반송부와 상기 제2 반송부와의 반송을 제어하는 제어부를 구비하고 있음과 함께,
상기 수납기 수용·반송유닛은 상기 제1 반송부측으로부터 상기 제2 반송부측으로의 일방향으로만 상기 수납기를 반송하기 위한 임시 재치 선반을 구비하고,　상기 제어부는 상기 임시 재치 선반을 상기 수납기의 불출에 우선적으로 이용하며,
상기 임시 재치 선반은 상기 복수개의 제2 선반 중, 상기 제2 재치부에 인접하는 제2 선반인 기판처리장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수개의 제1 선반은 상기 기판처리유닛에 의해 처리 중의 기판을 수납한 상기 수납기를 우선적으로 유지하는 기판처리장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수개의 제2 선반은 상기 기판처리유닛에 투입되기 전의 기판을 수납한 상기 수납기와, 상기 기판처리유닛으로 처리된 기판을 수납한 수납기를 우선적으로 유지하는 기판처리장치.
제5항에 있어서,
상기 복수개의 제2 선반은 상기 기판처리유닛에 투입되기 전의 기판을 수납한 상기 수납기와, 상기 기판처리유닛으로 처리된 기판을 수납한 수납기를 우선적으로 유지하는 기판처리장치.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 복수개의 제1 선반 또는 상기 복수개의 제2 선반 중 어느 하나에 빈 곳이 있는 경우에는, 상기 제1 재치부와의 사이에 상기 수납기의 주고받기를 행하는 캐리어 반송시스템에 대하여 상기 제1 재치부에 재치 가능한 상기 수납기의 개수보다 많은 반송 요구를 행하는 기판처리장치.
제4항에 있어서,
상기 임시 재치 선반은 상기 복수개의 제2 선반 중, 상기 제2 재치부에 인접하는 제2 선반인 기판처리장치.
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