KR102453865B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR102453865B1
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히로유키 가와하라
노리유키 기쿠모토
유조 우치다
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

[과제] 1대의 인덱서 로봇의 동작 상황에 기인하는 스루풋의 저하를 억제할 수 있다.
[해결수단] 처리 블록(7)의 상단(UF)과 하단(DF)에 대응한 상단 반전 패스 유닛(33)과 하단 반전 패스 유닛(35) 중, 상단(UF)과 하단(DF)의 경계에 가까운 선반을 우선적으로 사용한다. 이와 같이, 1대의 인덱서 로봇으로부터의 반전 패스 유닛(31)에 대한 반송을 고안함으로써, 1대의 인덱서 로봇에 있어서의 상하 방향(Z)으로의 이동 거리를 단축할 수 있다. 따라서, 1대의 인덱서 로봇의 동작 상황에 기인하는 스루풋의 저하를 억제할 수 있다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은, 반도체 웨이퍼, 액정 표시기나 유기 EL(Electroluminescence) 표시 장치용 기판, 포토마스크용 유리 기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 세라믹 기판, 태양 전지용 기판 등의 기판(이하, 간단히 기판으로 칭한다)에 대해서, 표면 세정이나 이면 세정 등의 세정 처리를 행하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
종래, 이런 종류의 장치로서, 인덱서 블록과, 표면 세정 유닛과 이면 세정 유닛을 구비한 처리 블록과, 인덱서 블록과 처리 블록 사이에 장착된 반전 패스 블록을 구비한 것이 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
인덱서 블록은, 복수 장의 기판을 수용한 캐리어가 재치되는 캐리어 재치부와, 캐리어와 반전 패스 블록 사이에서 기판을 반송하는 1대의 인덱서 로봇을 구비하고 있다. 반전 패스 블록은, 기판이 재치되는 복수 단의 선반을 구비하고, 처리 블록과의 사이에서 기판을 수도(受渡)하거나, 기판의 표리를 반전하는 반전 패스 유닛을 구비하고 있다. 처리 블록은, 인덱서 블록으로부터 볼 때 좌방에, 하측으로부터 4대의 표면 세정 유닛을 구비한 4층 구조의 제1 처리부열과, 인덱서 블록으로부터 볼 때 우방에, 하측으로부터 4대의 이면 세정 유닛을 구비한 4층 구조의 제2 처리부열과, 표면 세정 유닛 및 이면 세정 유닛과 반전 패스 유닛 사이에서 기판을 반송하는 1대의 메인 로봇을 구비하고 있다. 반전 패스 블록은, 상측 2층에 대응하는 상단에 상부 반전 패스 유닛과, 하측 2층에 대응하는 하단에 하부 반전 패스 유닛을 상하 방향으로 이격하여 구비하고 있다. 인덱서 로봇은, 미처리의 기판을 처리 블록에 반송할 때에는 상부 반전 패스 유닛만을 경유하여 반송하고, 처리가 끝난 기판을 처리 블록으로부터 수취할 때에는 하부 반전 패스 유닛만을 경유하여 받는다.
이 장치에서는, 메인 로봇이 처리 블록에 1대이지만, 최근에는, 스루풋을 향상시키기 위해서, 처리 블록 중 상단의 처리 유닛과 하단의 처리 유닛에 대응하는 2대의 메인 로봇을 탑재하고 있는 것이 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).
일본국 특허공개 2008-166369호 공보(도 1, 도 2) 일본국 특허공개 2016-201526호 공보(도 10)
그러나, 이러한 구성을 갖는 종래 예의 경우에는, 다음과 같은 문제가 있다.
즉, 종래의 장치는, 1대의 인덱서 로봇이, 미처리의 기판을 반송하려면 상부 반전 패스 유닛에 액세스하고, 처리가 끝난 기판을 수취하려면 하부 반전 패스 유닛에 액세스할 필요가 있다. 따라서, 기판을 세정 처리할 때에, 1대의 인덱서 로봇에 있어서의 상하 방향으로의 이동 거리가 길어지고, 1대의 인덱서 로봇의 동작 상황에 기인하여 스루풋이 저하하는 일이 있다고 하는 문제가 있다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 1대의 인덱서 로봇으로부터의 반전 패스 유닛으로의 반송을 고안함으로써, 1대의 인덱서 로봇의 동작 상황에 기인하는 스루풋의 저하를 억제할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 이러한 목적을 달성하기 위해서, 다음과 같은 구성을 취한다.
즉, 청구항 1에 기재된 발명은, 기판을 세정 처리하는 기판 처리 장치에 있어서, 복수 장의 기판을 수용하는 캐리어가 재치(載置)되는 캐리어 재치부를 구비하고, 상기 캐리어 재치부의 상기 캐리어와의 사이에서 기판을 반송하는 1개의 인덱서 로봇을 구비한 인덱서 블록과, 처리 유닛으로서, 기판의 표면 세정 처리를 행하는 표면 세정 유닛 및 기판의 이면 세정 처리를 행하는 이면 세정 유닛을 구비하고, 상단과 하단의 각각에 상기 처리 유닛을 구비한 처리 블록과, 상기 인덱서 블록과 상기 처리 블록 사이에 배치되고, 기판을 재치하는 복수 단의 선반을 구비하고 있음과 더불어, 기판의 표리를 반전시키는 반전 기능을 구비하고 있는 반전 패스 블록을 구비하며, 상기 처리 블록은, 상기 각 처리 유닛과 상기 반전 패스 블록 사이에서 기판을 반송하는 센터 로봇을 상기 상단 및 상기 하단의 각각에 구비하고, 상기 반전 패스 블록은, 상기 상단에 대응하는 복수 개의 반전 패스부를 구비한 상단 반전 패스 유닛과, 상기 하단에 대응하는 복수 개의 반전 패스부를 구비한 하단 반전 패스 유닛을 구비하며, 상기 인덱서 로봇은, 상기 상단 반전 패스 유닛의 복수 개의 반전 패스부 및 상기 하단 반전 패스 유닛의 복수 개의 반전 패스부 중, 상기 상단 및 상기 하단의 경계에 가까운 것을 우선하여, 상기 반전 패스부에 기판을 수도하는 것을 특징으로 하는 것이다.
［작용·효과］청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 1개의 인덱서 로봇은, 처리 블록과의 사이에서 반전 패스 블록을 통해 기판을 반송할 때에, 상단 반전 패스 유닛의 복수 개의 반전 패스부 및 하단 반전 패스 유닛의 복수 개의 반전 패스부 중, 상단 및 하단의 경계에 가까운 것을 우선하여, 반전 패스부에 기판을 수도한다. 이와 같이, 1대의 인덱서 로봇로부터의 반전 패스 블록으로의 반송을 고안함으로써, 1대의 인덱서 로봇에 있어서의 상하 방향으로의 이동 거리를 단축할 수 있으므로, 1대의 인덱서 로봇의 동작 상황에 기인하는 스루풋의 저하를 억제할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서, 상기 인덱서 로봇은, 상기 반전 패스부에 있어서의 회전축을 기준으로 해서, 상기 상단 및 상기 하단의 경계에 가까운 선반을 우선하여, 상기 반전 패스부에 기판을 수도하는 것이 바람직하다(청구항 2).
반전 패스부에 있어서의 회전축을 기준으로 해서, 인덱서 로봇이 상단 및 하단의 경계에 가까운 선반을 우선하여, 반전 패스부에 기판을 수도한다. 따라서, 복수 개의 반전 패스부 중, 경계에 가장 가까운 것을 사용할 수 없는 상황에도, 상단 및 하단의 경계에 가능한 한 가까운 위치의 선반을 우선적으로 사용하게 된다. 그 결과, 1대의 인덱서 로봇에 있어서의 상하 방향으로의 이동 거리를 확실히 단축할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서, 상기 센터 로봇은, 상기 처리 블록으로 처리를 행한 기판에 대해서, 상기 상단 반전 패스 유닛의 복수 개의 반전 패스부 및 상기 하단 반전 패스 유닛의 복수 개의 반전 패스부 중, 상기 상단 및 상기 하단의 경계에 가까운 것을 우선하여, 상기 반전 패스부에 기판을 수도하는 것이 바람직하다(청구항 3).
센터 로봇은, 상단 반전 패스 유닛의 복수 개의 반전 패스부 및 하단 반전 패스 유닛의 복수 개의 반전 패스부 중, 상단 및 하단의 경계에 가까운 것을 우선하여, 반전 패스부에 기판을 수도한다. 이로써, 인덱서 로봇이 반전 패스 블록으로부터 기판을 수취할 때에 있어서의 상하 방향으로의 이동 거리를 단축할 수 있으므로, 처리를 끝낸 기판을 되돌릴 때에도 인덱서 로봇의 동작 상황에 기인하는 스루풋의 저하를 억제할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서, 상기 인덱서 로봇은, 수평 방향의 위치가 고정되어 세워 설치된 가이드 레일과, 상기 가이드 레일을 따라서 승강 이동하는 기대부와, 상기 기대부에 배치된 다관절 아암과, 상기 다관절 아암의 선단부 측의 아암에 기판을 지지하는 핸드를 구비하고, 상기 반전 패스 블록으로 액세스하기 전의 대기 상태에서는, 상기 핸드가 상기 상단과 상기 하단의 경계에 위치하는 것이 바람직하다(청구항 4).
1대의 인덱서 로봇은, 가이드 레일과, 기대부와, 다관절 아암과, 핸드를 구비하고, 가이드 레일에 대해서 기대부를 승강시켜, 기대부에 대해서 다관절 아암을 구동하여 핸드를 자유롭게 이동시킨다. 반전 패스 블록으로의 액세스하기 전의 대기 상태에서는, 그 핸드가 상단과 하단의 경계에 위치한다. 따라서, 상단 반전 패스 유닛이나 하단 반전 패스 유닛으로의 액세스 시의 이동 거리를 단축할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서, 상기 반전 패스 블록은, 기판의 표면 세정 처리를 행하기 위해서 상기 표면 세정 유닛만을 이용하는 경우에는, 기판을 반전시키지 않고 재치하기만 하는 것이 바람직하다(청구항 5).
반전 패스 블록은, 기판을 반전시키지 않고 재치하여 수도함으로써, 표면 세정 유닛을 사용하여 기판의 표면 세정 처리만을 행하게 할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서, 상기 반전 패스 블록은, 기판의 표리에 걸친 표리 세정 처리를 행하기 위해서 상기 표면 세정 유닛 및 상기 이면 세정 유닛을 이용하는 경우에는, 상기 이면 세정 유닛으로의 반입 전 및 상기 표면 세정 유닛으로의 반입 전에 합쳐서 기판을 2회 반전시키는 것이 바람직하다(청구항 6).
반전 패스 블록은, 기판을 2회 반전시킴으로써, 표면 세정 유닛을 사용한 표면 세정 처리와, 이면 세정 유닛을 사용한 이면 세정 처리를 행하게 할 수 있다.
본 발명에 따르는 기판 처리 장치에 의하면, 1개의 인덱서 로봇은, 처리 블록과의 사이에서 반전 패스 블록을 통해 기판을 반송할 때에, 상단 반전 패스 유닛의 복수 개의 반전 패스부 및 하단 반전 패스 유닛의 복수 개의 반전 패스부 중, 상단 및 하단의 경계에 가까운 것을 우선하여, 반전 패스부에 기판을 수도한다. 이와 같이, 1대의 인덱서 로봇로부터의 반전 패스 유닛으로의 반송을 고안함으로써, 1대의 인덱서 로봇에 있어서의 상하 방향으로의 이동 거리를 단축할 수 있으므로, 1대의 인덱서 로봇의 동작 상황에 기인하는 스루풋의 저하를 억제할 수 있다.
도 1은 실시예에 따르는 기판 처리 장치의 전체 구성을 도시한 사시도이다.
도 2는 기판 처리 장치의 평면도이며, 처리 블록의 상단에 있어서의 상층을 도시한 도면이다.
도 3은 기판 처리 장치의 평면도이며, 처리 블록의 상단에 있어서의 하층을 도시한 도면이다.
도 4는 기판 처리 장치의 측면도이다.
도 5는 인덱서 로봇의 전체를 도시한 사시도이다.
도 6은 인덱서 로봇의 핸드를 도시한 사시도이고, (a)는 4장의 핸드 본체를 도시하고, (b)는 2장이 된 핸드 본체를 도시한다.
도 7은 인덱서 블록을 배면으로부터 본 상태에 있어서의 반전 패스 블록의 사시도이다.
도 8은 인덱서 블록 및 반전 패스 블록을 좌측면으로부터 본 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 반전 패스 유닛의 주요부를 도시한 사시도이다.
도 10의 (a)~(d)는, 반전 패스 유닛의 동작 설명도이다.
도 11은 기판 처리 장치의 운반 시에 있어서의 상태를 도시한 분해 사시도이다.
도 12는 반송 블록의 주요부를 도시한 사시도이다.
도 13은 표리면 세정 처리에 있어서의 인덱서 로봇과 처리 블록 사이의 반송의 일례에 대해 설명하기 위한 모식도이다.
도 14는 표면 세정 처리에 있어서의 인덱서 로봇과 처리 블록 사이의 반송의 일례에 대해 설명하기 위한 모식도이다.
도 15는 이면 세정 처리에 있어서의 인덱서 로봇과 처리 블록 사이의 반송의 일례에 대해 설명하기 위한 모식도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대해 설명한다.
또한, 도 1은, 실시예에 따르는 기판 처리 장치의 전체 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는, 기판 처리 장치의 평면도이며, 처리 블록의 상단에 있어서의 상층을 도시한 도면이고, 도 3은, 기판 처리 장치의 평면도이며, 처리 블록의 상단에 있어서의 하층을 도시한 도면이고, 도 4는, 기판 처리 장치의 측면도이다.
실시예에 따르는 기판 처리 장치(1)는, 기판(W)의 표면을 세정하는 표면 세정 처리와, 기판의 이면을 세정하는 이면 세정 처리를 실시할 수 있는 장치이다. 이 기판 처리 장치(1)는, 인덱서 블록(3)과, 반전 패스 블록(5)과, 처리 블록(7)과, 반송 블록(9)과, 유틸리티 블록(11)을 구비하고 있다
인덱서 블록(3)은, 처리 대상인 기판(W)을 반전 패스 블록(5)과의 사이에서 수도한다. 반전 패스 블록(5)은, 인덱서 블록(3)과 처리 블록(7) 사이에 배치되어 있다. 반전 패스 블록(5)은, 기판(W)의 표리를 반전시키지 않고, 기판(W)을 그대로 인덱서 블록(3)과 반송 블록(9) 사이에서 수도하거나 기판(W)의 표리를 반전시켜 반송 블록(9)과의 사이에서 기판(W)을 수도한다. 반송 블록(9)은, 반전 패스 블록(5)과 처리 블록(7) 사이에 있어서의 기판(W)의 반송을 행한다. 처리 블록(7)은, 기판(W)의 표면을 세정하는 표면 세정 유닛(SS)과, 기판(W)의 이면을 세정하는 이면 세정 유닛(SSR)을 구비하고 있다. 유틸리티 블록(11)은, 처리 블록(7)에 약액이나 순수 등의 처리액이나, 질소 가스나 공기 등의 기체를 공급하는 구성 등을 구비하고 있다.
기판 처리 장치(1)는, 인덱서 블록(3)과, 반전 버스 블록(5)과, 처리 블록(7) 및 반송 블록(9)과, 유틸리티 블록(11)이 이 순서대로 늘어서도록 배치되어 있다.
이하의 설명에 있어서는, 인덱서 블록(3)과, 반전 패스 블록(5)과, 처리 블록(7) 및 반송 블록(9)과, 유틸리티 블록(11)이 늘어서는 방향을 「전후 방향(X)」(수평 방향)으로 한다. 특히, 유틸리티 블록(11)으로부터 인덱서 블록(3)으로 향하는 방향을 「전방(XF)」으로 하고, 전방(XF) 방향의 반대 방향을 「후방(XB)」으로 한다. 전후 방향(X)과 수평 방향에 직교하는 방향을 「폭 방향(Y)」으로 한다. 또한, 인덱서 블록(3)의 정면으로부터 본 경우에, 폭 방향(Y)의 일 방향을 적당히 「우방(YR)」으로 하고, 우방(YR)의 반대의 타방향을 「좌방(YL)」으로 한다. 또, 수직인 방향을 「상하 방향(Z)」(높이 방향, 수직 방향)으로 한다. 또한, 간단히 「측방」이나 「횡 방향」 등으로 기재할 때는, 전후 방향(X) 및 폭 방향(Y) 중 어느 것에도 한정되지 않는다.
인덱서 블록(3)은, 캐리어 재치부(13)와, 반송 스페이스(AID)와, 1대의 인덱서 로봇(TID)을 구비하고 있다. 본 실시예에 있어서의 기판 처리 장치(1)는, 예를 들어, 4개의 캐리어 재치부(13)를 구비하고 있다. 구체적으로는, 폭 방향(Y)에 4개의 캐리어 재치부(13)를 구비하고 있다. 각 캐리어 재치부(13)는, 캐리어(C)가 재치된다. 캐리어(C)는, 복수 장(예를 들어, 25장)의 기판(W)을 적층하여 수납하는 것이며, 각 캐리어 재치부(13)는, 예를 들어, 도시하지 않은 OHT(Overhead Hoist Transport：천정 주행 무인 반송차로도 불린다)와의 사이에서 캐리어(C)의 수도를 행한다. OHT는, 클린룸의 천정을 이용하여 캐리어(C)를 반송한다. 캐리어(C)로는, 예를 들어, FOUP(Front Opening Unified Pod)를 들 수 있다.
반송 스페이스(AID)는, 캐리어 재치부(13)의 후방(XB)에 배치되어 있다. 반송 스페이스(AID)에는, 인덱서 로봇(TID)이 배치되어 있다. 인덱서 로봇(TID)은, 캐리어(C)와의 사이에서 기판(W)을 수도함과 더불어, 반전 블록(5)과의 사이에서 기판(W)을 수도한다. 인덱서 로봇(TID)은, 1대만이 반송 스페이스(AID)에 배치되어 있다.
여기서 도 5를 참조한다. 또한, 도 5는, 인덱서 로봇의 전체를 도시한 사시도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 1대의 인덱서 로봇(TID)은, 가이드 레일(15)과, 기대부(17)와, 다관절 아암(19)과, 핸드(21)를 구비하고 있다. 가이드 레일(15)은, 상하 방향(Z)으로 길이 방향이 배치되어 있고, 도시하지 않은 구동부에 의한 구동에 수반하여 기대부(17)가 승강하는데, 그때에 기대부(17)를 상하 방향(Z)으로 안내한다. 가이드 레일(15)은, 전후 방향(X) 및 폭 방향(Y)에 있어서의 위치가 고정되어 있다. 구체적으로는, 가이드 레일(15)은, 폭 방향(Y) 중, 인덱서 블록(3)의 캐리어 재치부(13) 측으로부터 본 경우에, 반전 패스 블록(5)에 있어서의 기판(W)의 재치 위치와 겹치지 않는 위치에 배치되어 있다. 또, 인덱서 블록(3) 중, 반전 패스 블록(5) 측의 내벽 측에 배치되어 있다. 여기서, 평면으로부터 볼 때, 폭 방향(Y)에 있어서의 인덱서 블록(3)의 중앙과, 폭 방향(Y)에 있어서의 반전 패스 블록(5)의 중앙을 잇는 가상선(VL)을 정의한다(도 2 및 도 3 참조). 가이드 레일(15) 및 기대부(17)는, 이 가상선(VL)으로부터 측방, 본 실시예에서는 우방(YR)에 어긋난 위치에 배치되어 있다. 기대부(17)는, 평면으로부터 볼 때, 인덱서 블록(3)의 배면으로부터 캐리어 재치부(13) 측에 공간(SP)을 두고 배치되어 있다. 이 공간(SP)은, 반전 패스 블록(5)의 적어도 일부의 수용을 허용하는 크기를 갖는다.
기대부(17)는, 가이드 레일(15)에 이동 가능하게 배치된 기대부 본체(17a)와, 기대부 본체(17a)로부터 측방으로 연장 돌출된 고정 아암(17b)을 구비하고 있다. 고정 아암(17b)은, 그 선단 측이, 4개의 캐리어 재치부(13)의 폭 방향(Y)에 있어서의 중앙, 즉, 상기 가상선(VL)에 위치하도록 기대부 본체(17a)로부터 전방(XF)으로 연장 돌출되어 배치되어 있다. 다관절 아암(19)은, 제1 아암(19a)과, 제2 아암(19b)과, 제3 아암(19c)으로 구성되고, 핸드(21)가 배치된 제3 아암(19c)을 선단부 측, 제1 아암(19a)을 기단부 측으로 하면, 기단부 측인 제1 아암(19a)의 기단부가 고정 아암(17b)의 선단부 측에 장착되어 있다.
다관절 아암(19)은, 제1 아암(19a)의 기단부 측의 회전축(P1)과, 제2 아암(19b)의 기단부 측의 회전축(P2)과, 제3 아암(19c)의 기단부 측의 회전축(P3)에서 각 제1~제3 아암(19a, 19b, 19c)이 회전 가능하게 구성되어 있고, 핸드(21)가 전후 방향(X) 및 폭 방향(Y)으로 자유롭게 이동 가능하게 구성되어 있다. 핸드(21)는, 기대부(17)가 가이드 레일(15)을 따라서 승강함으로써, 상하 방향(Z)으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또, 다관절 아암(19)은, 기단부 측의 제1 아암(19a)에 있어서의 회전축(P1)이, 캐리어 재치부(13) 측으로부터 볼 때, 폭 방향(Y)에 있어서, 가이드 레일(15)보다 반전 패스 블록(5) 측에 어긋나게 배치되어 있다. 즉, 회전축(P1)은, 상기 가상선(VL)에 위치하고 있다. 또, 회전축(P1)은, 기대부(17)를 기준으로 하면, 좌방(YL)에 위치하고 있다. 이와 같이 구성된 인덱서 로봇(TID)은, 다관절 아암(19)에 의해서, 4개의 캐리어(C)와, 후술하는 반전 패스 블록(5)에 대해서 액세스 가능하게 되어 있다.
여기서, 도 6을 참조한다. 또한, 도 6은, 인덱서 로봇의 핸드를 도시한 사시도이고, (a)는 4장의 핸드 본체를 도시하고, (b)는 2장이 된 핸드 본체를 도시한다.
상기 서술한 인덱서 로봇(TID)은, 핸드(21)를 구비하거나, 핸드(21)는, 도 6(a)에 도시한 바와 같이, 위에서부터 아래를 향해서 차례대로, 핸드 본체(21a)와, 핸드 본체(21b)와, 핸드 본체(21c)와, 핸드 본체(21d)를 구비하고 있다. 핸드(21)에 있어서의 4개의 핸드 본체(21a~21d)는, 제3 아암(19c)에 장착되어 있다. 이들 4개의 핸드 본체(21a~21d) 중, 최상부의 핸드 본체(21a)와, 최하부의 핸드 본체(21d)는, 도 6(b)에 도시한 바와 같이, 상하 방향(Z)으로 승강 가능하게 구성되어 있다. 인덱서 로봇(TID)은, 캐리어(C)와의 사이에서 기판(W)을 반송할 때에, 예를 들어, 25장의 기판(W)이 캐리어(C)에 수납되어 있을 때에는, 4개의 핸드 본체(21a~21d)로 기판(W)을 4장씩 순차 반송하고, 나머지 1장이 된 경우에는, 예를 들어, 1장의 기판(W)을 핸드 본체(21a)와 핸드 본체(21b)로 일체화시킨 핸드 본체(21a, 21b)에 반송하고, 다음의 캐리어(C)의 1장의 기판(W)을 핸드 본체(21c)와 핸드 본체(21d)로 일체화시킨 핸드 본체(21c, 21d)에 반송한다. 이로써, 4개의 핸드 본체(21a~21d)를 구비한 인덱서 로봇(TID)에 의해서, 25장의 기판(W)이 수납된 캐리어(C)와의 반송을 효율적으로 행할 수 있다.
또한, 상기 서술한 구성을 구비한 1개의 인덱서 로봇(TID)은, 반전 패스 블록(5)으로의 액세스하기 전의 대기 상태에서는, 핸드(21)가 상하 방향(Z)에 있어서의 상단(UF)과 하단(DF)의 경계에 위치하도록 제어되는 것이 바람직하다.
여기서 도 7 및 도 8을 참조한다. 또한, 도 7은, 인덱서 블록을 배면으로부터 본 상태에 있어서의 반전 패스 블록의 사시도이고, 도 8은, 인덱서 블록 및 반전 패스 블록을 좌측면으로부터 본 상태를 도시한 도면이다.
반전 패스 블록(5)은, 인덱서 블록(3)의 처리 블록(7) 측에서 인덱서 블록(3)에 대해서 일체적으로 장착되어 있다. 구체적으로는, 인덱서 블록(3)은, 그 배면 측(후방(XB))에, 인덱서 블록(3)으로부터 처리 블록(7) 측으로 연장 돌출된 재치 프레임(25)과, 재치 현가 프레임(27)과, 현가 프레임(29)을 구비하고 있다. 반전 패스 블록(5)은, 반전 패스 유닛(31)을 구비하고 있다. 인덱서 블록(3)의 배면 측에는, 반송 스페이스(AID)에 연통한 상부 액세스구(3a) 및 하부 액세스구(3b)가 형성되어 있다. 반전 패스 유닛(31)은, 상단 반전 패스 유닛(33)과, 하단 반전 패스 유닛(35)을 구비하고 있다. 상단 반전 패스 유닛(33)은, 상부 액세스구(3a)에 대응하는 위치에 배치되고, 하단 반전 패스 유닛(35)은, 하부 액세스구(3b)에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 하단 반전 패스 유닛(35)은, 재치 프레임(25)에 하부가 나사고정됨과 더불어, 상부가 고정구(37)에 의해서 재치 현가 프레임(27)에 고정된다. 또, 상단 반전 패스 유닛(33)은, 재치 현가 프레임(27)에 하부가 나사고정됨과 더불어, 상부가 고정구(39)에 의해서 현가 프레임(29)에 고정된다.
상단 반전 패스 유닛(31)과 하단 반전 패스 유닛(33)은, 평면으로부터 볼 때, 전후 방향(X) 및 폭 방향(Y)에 어긋나지 않게 겹쳐서 배치되어 있다. 따라서, 기판 처리 장치(1)의 풋프린트를 작게 할 수 있다.
반전 패스 블록(5)은, 인덱서 블록(3)과 일체적으로 구성되어 있는데, 반전 패스 블록(5)은, 기판 처리 장치(1)의 운반시에는, 적어도 일부가 인덱서 블록(3)의 내부에 수납 가능하게 구성되어 있다.
구체적으로는, 상단 반전 패스 유닛(33) 및 하단 반전 패스 유닛(35)의 하부를 고정하고 있는 나사를 뗌과 더불어, 고정구(37, 39)를 뗀 후, 상단 반전 패스 유닛(33)을 상부 액세스구(3a)로부터 인덱서 블록(3)의 내부에 있는 공간(SP)으로 밀어넣고, 하단 반전 패스 유닛(35)을 하부 액세스구(3b)로부터 인덱서 블록(3)의 내부에 있는 공간(SP)으로 밀어넣는다. 이로써, 반전 패스 블록(5)의 적어도 일부가 인덱서 블록(3)의 내부에 확실히 수납 가능하게 구성되어 있다.
상단 반전 패스 유닛(33)은, 반전 패스 하우징부(33a)와, 하우징부 칸막이(33b)를 구비하고 있다. 하우징부 칸막이(33b)로 나누어진 상부에는, 상부 반전 패스부(33U)가 배치되고, 하우징부 칸막이(33b)로 나누어진 하부에는, 하부 반전 패스부(33D)가 배치되어 있다. 또, 하단 반전 패스 유닛(35)은, 반전 패스 하우징부(35a)와, 하우징부 칸막이(35b)를 구비하고 있다. 하우징부 칸막이(35b)로 나누어진 상부에는, 상부 반전 패스부(35U)가 배치되고, 하우징부 칸막이(33b)로 나누어진 하부에는, 하부 반전 패스부(35D)가 배치되어 있다.
여기서, 도 9 및 도 10을 참조하여, 반전 패스 유닛(31)의 상세에 대해서 설명한다. 또한, 도 9는, 반전 패스 유닛의 주요부를 도시한 사시도이고, 도 10(a)~(d)는, 반전 패스 유닛의 동작 설명도이다.
반전 패스 유닛(31)은, 상단 반전 패스 유닛(33)과 하단 반전 패스 유닛(35)을 구비하고, 상단 반전 패스 유닛(33)과 하단 반전 패스 유닛(35)은, 상부 반전 패스부(33U, 35U)와 하부 반전 패스부(33D, 35D)를 구비하고 있다. 이하의 설명에 있어서는, 상부 반전 패스부(33U)를 예로 들어 설명하는데, 상부 반전 패스부(35U)와, 하부 반전 패스부(33D, 35D)에서도 같은 구성이다.
상부 반전 패스부(33U)는, 기판(W)을 재치하기 위한 가이드부(41)와, 가이드부(41)에 재치된 기판(W)의 표리를 반전하도록 회전시키기 위한 회전 유지부(43)를 구비하고 있다. 또한, 우방(YR) 측에도 같은 가이드부(41)와 회전 유지부(43)가 대향해서 배치되어 있으나, 도시의 형편상 생략되어 있다. 가이드부(41)는, 복수 장의 기판(W)을 수평 자세로 적층하여 유지하기 위한 복수 단(예를 들어, 5단＋5단의 합계 10단)의 선반(45)을 전후 방향(X)으로 이격하여 구비하고 있다. 이 가이드부(41)는, 우방(YR)으로 돌출한 재치 위치(도시 생략)와, 도 9에 도시한 좌방(YL)으로 퇴피한 퇴피 위치에 걸쳐서 구동부(도시 생략)에 의해서 구동된다. 퇴피 위치는, 기판(W)의 하면으로부터 좌방(YL)으로 내려간 비스듬한 하측 방향이다. 이로써 퇴피시에 기판(W)의 하면에 가이드부(41)에 의한 슬라이드 일으키지 않는다. 또한, 도시 생략의 가이드부(41)는, 좌방(YL)으로 돌출한 재치 위치와, 우방(YR)의 비스듬한 하방으로 퇴피한 퇴피 위치에 걸쳐서 구동된다.
회전 유지부(43)는, 가이드부(41)의 사이에 배치되어 있고, 가이드부(41)와 동수의 복수 단(합계 10단)의 선반(47)을 구비하고 있다. 상하 방향(Z)에 있어서의 선반(47)이 배치되어 있는 높이 위치는, 가이드부(41)가 재치 위치에 위치하고 있는 경우에 있어서의 가이드부(41)의 각 선단(45)과 같다. 각 선단(47)은, 기판(W)의 표리면을 약하게 파지하는 파지 부재(도시 생략)를 구비하고 있고, 기판(W)을 회전시켰을 때에 각 선단(47)으로부터의 낙하가 방지된다. 회전 유지부(43)는, 회전 부재(49)에 장착되고, 전후 방향(X)에 있어서 이격하여 각 선단(47)이 배치되어 있다. 본 실시예에서는, 회전 부재(49)가 알파벳의 H형상을 나타내고, I 형상 부분에 각 선단(47)이 배치되어 있다. 회전 부재(49)는, 도시하지 않은 회전 구동부와 진퇴 구동부에 연결되어 있다. 회전 부재(49)는, 폭 방향(Y)을 따른 회전축(P4) 둘레로 회전된다. 또한, 회전 부재(49)는, 도 9에 도시한 우방(YR)으로 돌출한 파지 위치와, 좌방(YL)으로 퇴피한 퇴피 위치(도시 생략)에 걸쳐서 진퇴 구동된다. 이들 동작에 의해, 각 선단(47)이 회전되거나, 진퇴된다. 또한, 도시 생략의 회전 부재(49)는, 좌방(YL)으로 돌출한 파지 위치와, 우방(YR)으로 퇴피한 퇴피 위치에 걸쳐서 진퇴 구동된다.
상기 서술한 상부 반전 패스부(33U)는, 도 10(a)의 상태인 채로 해, 복수 장의 기판(W)을 재치하여 표리를 반전시키지 않고, 그대로의 상태로 수도시키거나, 도 10(a)~(d)와 같이 동작함으로써, 복수 장의 기판(W)의 표리를 반전시켜 수도한다.
기판(W)의 표리를 반전시키는 경우에는, 예를 들어, 이하와 같이 가이드부(41)와 회전 유지부(43)가 구동된다.
초기 상태에서는, 가이드부(41)들이 폭 방향(Y)에 있어서 기판(W)의 직경 정도로 이격한 재치 위치로 이동되고, 회전 유지부(43)가 퇴피 위치로 이동되고 있는 것으로 한다(도 10(a)). 이 상태로 복수 장의 기판(W)이 가이드부(41)에 재치된다. 다음으로, 회전 유지부(43)가 파지 위치에 위치되고(도 10(b)), 계속해서 가이드부(41)가 퇴피 위치로 이동된다(도 10(c)). 또한, 회전 유지부(43)가 회전축(P4) 둘레로 반 바퀴 회전된다(도 10(d)). 이들 일련의 동작에 의해서, 복수 장의 기판(W)의 표리가 동시에 반전된다.
또한, 상기 서술한 상부 반전 패스부(33U) 및 하부 반전 패스부(33D)와, 상부 반전 패스부(35U) 및 하부 반전 패스부(35D)가, 각각 본 발명에 있어서의 「복수 개의 반전 패스부」에 상당한다.
도 2~도 4로 돌아온다. 또, 추가로 도 11을 참조한다. 또한, 도 11은, 기판 처리 장치의 운반시에 있어서의 상태를 도시한 분해 사시도이다.
반전 패스 블록(5)의 후방(XB)에는, 처리 블록(7)과 반송 블록(9)이 배치되어 있다. 처리 블록(7)은, 반송 블록(9)을 사이에 두고 좌방(YL)과 우방(YR)에 대향해서 배치되어 있다.
각 처리 블록(7)은, 예를 들어, 상단(UF)과 하단(DF)에 각각 2층의 처리 유닛(PU)을 구비하고 있다. 또, 각 처리 블록(7)은, 전후 방향(X)에 2개의 처리 유닛(PU)을 구비하고 있다. 즉, 1개의 처리 블록(7)은, 8대의 처리 유닛(PU)을 구비하고, 2개의 처리 블록(7)의 전체에서 16대의 처리 유닛(PU)을 구비하고 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 각 처리 유닛(PU)을 구별할 필요가 있는 경우에는, 도 11에 도시한 바와 같이, 좌방(YL)에서 전방(XF)의 처리 유닛(PU)의 위에서부터 아래를 향해서 배치되어 있는 4대의 처리 유닛(PU)을 각각 처리 유닛(PU11~PU14)으로 하고, 우방(YR)에서 전방(XF)의 처리 유닛(PU)의 위에서부터 아래를 향해서 배치되어 있는 4대의 처리 유닛(PU)을 각각 처리 유닛(PU21~PU24)으로 하며, 좌방(YL)에서 후방(XB)의 처리 유닛(PU)의 위에서부터 아래를 향해서 배치되어 있는 4대의 처리 유닛(PU)을 각각 처리 유닛(PU31~PU34)으로 하고, 우방(YR)에서 후방(XB)의 처리 유닛(PU)의 위에서부터 아래를 향해서 배치되어 있는 4대의 처리 유닛(PU)을 각각 처리 유닛(PU41~PU44)으로 한다.
또, 좌방(YL)에서 전방(XF)의 4대의 처리 유닛(PU11~PU14)을 타워 유닛(TW1)으로 칭하고, 우방(YR)에서 전방(XF)의 4대의 처리 유닛(PU21~PU24)을 타워 유닛(TW2)으로 칭하며, 좌방(YL)에서 후방(XB)의 4대의 처리 유닛(PU31~PU34)을 타워 유닛(TW3)으로 칭하고, 우방(YR)에서 후방(XB)의 4대의 처리 유닛(PU41~PU44)을 타워 유닛(TW4)으로 칭한다. 또한, 2개의 처리 유닛(7)은, 4개의 타워 유닛(TW1~TW4)으로 구성되어 있는데, 타워 유닛(TW1~TW4)마다 제어나 관리가 행해져, 전기적 배선이나 유체의 관로를 타워 유닛(TW1~TW4)마다 용이하게 분리·접속할 수 있는 구성을 채용하고 있다.
처리 블록(7)의 상단(UF)의 상층은, 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 표면 세정 유닛(SS)이 배치되어 있다. 표면 세정 유닛(SS)은, 기판(W)의 표면(일반적으로 전자 회로 패턴 등이 형성되어 있는 면)을 세정 처리한다. 표면 세정 유닛(SS)은, 예를 들어, 흡인 척(51)과, 가드(53)와, 처리 노즐(55)을 구비하고 있다. 흡인 척(51)은, 기판(W)의 이면의 중심 부근을 진공 흡인에 의해서 흡착한다. 흡인 척(51)은, 도시하지 않은 전동 모터에 의해서 회전 구동되고, 이로써 기판(W)을 수평면 내에서 회전 구동한다. 가드(53)는, 흡인 척(51)의 주위를 둘러싸도록 배치되어 있고, 처리 노즐(55)로부터 기판(W)에 공급된 처리액이 주위에 비산하는 것을 방지한다. 처리 노즐(55)은, 예를 들어, 제트 기류로 처리액을 기판(W)의 표면에 공급함으로써, 기판(W)의 표면을 세정한다.
처리 블록(7)의 상단(UF)의 하층은, 예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이, 이면 세정 유닛(SSR)이 배치되어 있다. 이면 세정 유닛(SSR)은, 기판(W)의 이면(일반적으로 전자 회로 패턴 등이 형성되어 있지 않은 면)을 세정 처리한다. 이면 세정 유닛(SSR)은, 예를 들어, 메카니컬 척(57)과, 가드(59)와, 세정 브러시(61)를 구비하고 있다. 메카니컬 척(57)은, 기판(W)의 주연을 맞닿음 지지하고, 기판(W)의 하면의 대부분에 접촉하지 않고 기판(W)을 수평 자세로 지지한다. 메카니컬 척(57)은, 도시하지 않은 전동 모터에 의해서 회전 구동되고, 이로써 기판(W)을 수평면 내에서 회전 구동한다. 가드(59)는, 메카니컬 척(57)의 주위를 둘러싸도록 배치되어 있고, 세정 브러시(61)에 의해 처리액이 주위에 비산하는 것을 방지한다. 세정 브러시(61)는, 예를 들어, 종축 둘레로 회전하는 브러시를 구비하고, 공급된 처리액을 브러시의 회전력으로 기판(W)의 이면에 작용시켜 세정한다.
본 실시예에 있어서의 처리 블록(7)의 하단(DF)은, 예를 들어, 상기 서술한 상단(UF)의 상층 및 하층과 같은 구성으로 되어 있다. 즉, 처리 블록의 하단(DF)의 상층은, 표면 세정 유닛(SS)을 구비하고, 처리 블록의 하단(DF)의 하층은, 이면 세정 유닛(SSR)을 구비하고 있다. 즉, 처리 블록(7)의 전 16대의 처리 유닛(PU)은, 8대의 표면 세정 유닛(SS)을 구비하고, 8대의 이면 세정 유닛(SSR)을 구비하고 있다.
여기서, 도 2~도 4에 더해 도 12를 참조한다. 또한, 도 12는, 반송 블록의 주요부를 도시한 사시도이다.
반송 블록(9)은, 상단(UF)과 하단(DF)에 대응하는 위치에 각각 센터 로봇(CR1, CR2)이 배치되어 있다. 반송 블록(9)은, 상단(UF)과 하단(DF)의 경계 위치에 칸막이판 등은 배치되지 않고, 상단(UF)으로부터 하단(DF)으로 장치 내의 다운 플로우가 유통 가능하다. 센터 로봇(CR1)은, 반전 패스 블록(5)에 있어서의 상단 반전 패스 유닛(33)과, 상단(UF)에 있어서의 각 처리 유닛(PU) 사이에 있어서 기판(W)의 반송을 행한다. 또, 센터 로봇(CR2)은, 반전 패스 블록(5)에 있어서의 하단 반전 패스 유닛(35)과, 하단(DF)에 있어서의 각 처리 유닛(PU) 사이에서 기판(W)의 반송을 행한다. 이와 같이, 반전 패스 블록(5)의 상단 반전 패스 유닛(33)과 하단 반전 패스 유닛(35)을 통해 상단(UF)과 하단(DF)의 처리 블록(7)에 각 센터 로봇(CR1, CR2)에 의해 기판(W)을 배분할 수 있으므로, 스루풋을 향상할 수 있다.
센터 로봇(CR1)과 센터 로봇(CR2)은 같은 구성이므로, 여기에서는 센터 로봇(CR1)을 예로 들어 설명한다.
센터 로봇(CR1)은, 고정 틀(63)과, 가동 틀(65)과, 기대부(67)와, 선회 베이스(69)와, 아암(71)을 구비하고 있다. 고정 틀(63)은, 상단(UF)에 있어서의 전처리 유닛(PU)에 이르는 개구를 구비하고 있다. 가동 틀(65)은, 고정 틀(63) 내에 전후 방향(X)으로 이동 가능하게 장착되어 있다. 기대부(67)는, 가동 틀(65)을 구성하는 4개 틀 중 하측 틀에 장착되어 있다. 기대부(67)의 상부에는, 선회 베이스(69)가 탑재되고, 기대부(67)에 대해서 선회 베이스(69)가 수평면 내에서 선회 가능하게 구성되어 있다. 선회 베이스(69)의 상부에는, 아암(71)이 선회 베이스(69)에 대해서 진퇴 가능하게 탑재되어 있다. 아암(71)은, 아암 본체(71a)의 상부에 아암 본체(71b)가 겹쳐서 배치되어 있다. 아암(71)은, 선회 베이스(69)와 겹쳐진 제1 위치와, 선회 베이스(69)로부터 돌출한 제2 위치에 걸쳐서 진퇴 가능하게 구성되어 있다. 이 구성에 의해, 센터 로봇(CR1)은, 예를 들어, 처리 유닛(PU)에 대한 액세스 시에, 선회 베이스(69)를 처리 유닛(PU)에 향한 상태로, 처리 유닛(PU)에서 처리가 끝난 기판(W)을 아암 본체(71a)로 수취함과 더불어, 아암 본체(71b)로 지지한 미처리의 기판(W)을 처리 유닛(PU)에 건네주는 것이 가능하게 되어 있다.
반송 블록(9)은, 상기 서술한 바와 같이 구성되어 있으며. 폭 방향(Y)에서 인접하는 2개의 처리 블록(7)과는 공통 프레임이 존재하지 않는다. 따라서, 반송 블록(9)은, 인접하는 처리 블록(7)과 분리 가능하다. 또, 상기 서술한 구성의 기판 처리 장치(1)는, 도 11에 도시한 바와 같이, 운반시에는, 반전 패스 블록(5)이 일체적으로 장착된 인덱서 블록(3)과, 처리 블록(7)과, 반송 블록(9)과, 유틸리티 블록(11)으로 분리할 수 있다. 또, 처리 블록(7)은, 추가로 4개의 타워 유닛(TW1~TW4)으로 분리할 수 있다. 따라서, 항공기에 의한 운반시에 생기는 높이, 폭이나 안 길이의 제한을 클리어할 수 있다. 또한, 인덱서 블록(3)에 일체적으로 장착되어 있는 반전 패스 블록(5)은, 도 8에 도시한 바와 같이, 그 일부를 인덱서 블록(3)의 내부에 수용할 수 있다. 따라서, 항공기에 의한 운반시에 생기는 높이, 폭이나 깊이의 제한에 더해, 용적의 제한을 클리어할 수 있다.
여기서, 도 13~도 15를 참조하여, 상기 서술한 기판 처리 장치(1)에 있어서의 기판(W)의 반송예에 대해 설명한다.
상기 서술한 바와 같이, 인덱서 블록(3)이 구비하고 있는 1개의 인덱서 로봇(TID)은, 한 번에 최대로 4장의 기판(W)을 반송할 수 있는 구성을 구비하고 있다. 단, 이하의 반송예의 설명에 있어서는, 발명의 이해를 용이하게 하기 위해, 한 장의 기판(W)을 반송하는 경우를 예로 들어 설명한다. 또, 분리 패스 블록(5)과 처리 블록(7) 사이에 있어서의 반송만에 주목하여, 센터 로봇(CR1, CR2)의 동작에 대해서는 도시를 생략한다. 각 동작의 단계는, 도면 중에 있어서는, 타부호와 구별하기 쉽게 하기 위해서 괄호의 부호 S(숫자-숫자)로 나타낸다. 기판(W)의 자세는, 표면을 위로 향한 상태를 위로 볼록한 삼각형으로 나타내고, 이면을 위로 향한 상태를 아래로 볼록한 삼각형으로 나타내며, 미세정을 흑색으로 나타내고, 세정 후를 백색으로 나타낸다. 또, 삼각형의 왼쪽 절반이 표면의 세정 상태를 나타내고, 오른쪽 절반이 이면의 세정 상태를 나타낸다.
반송예 1：표리 세정 처리
도 13을 참조한다. 또한, 도 13은, 표리면 세정 처리에 있어서의 인덱서 로봇과 처리 블록 사이의 반송의 일례에 대해 설명하기 위한 모식도이다.
기판(W)의 세정 처리에서는, 예를 들어, 인덱서 로봇(TID)이 캐리어(C)의 상부로부터 하부를 향해 기판(W)을 순차 반송하여 처리를 행한다. 이것은, 세정 후의 기판을 같은 캐리어(C)의 같은 위치로 되돌리는데, 그때에 상측에 세정 전의 기판(W)이 있으면, 그 세정 전의 기판(W)으로부터 파티클이 낙하하는 등 하여, 세정 후의 기판(W)이 재차 오염되는 것을 방지하기 위함이다. 기판(W)의 표리에 걸친 세정 처리는, 우선, 기판(W)의 이면 세정 처리를 행하고, 후에 기판(W)의 표면 세정 처리가 행해진다. 또한, 1개의 인덱서 로봇(TID)은, 반전 패스 블록(5)으로의 액세스하기 전의 대기 상태에서는, 상하 방향(Z)에 있어서의 핸드(21)의 높이 위치가, 예를 들어, 상단(UF)과 하단(DF)의 경계에 위치하도록 제어되고 있다.
여기에서는, 기판(W)이 처리 블록(7) 중 하단(DF)에서 처리되는 것으로 한다. 인덱서 로봇(TID)은, 예를 들어, 기판(W)을 반전 패스 블록(5)의 반전 패스 유닛(31)에 반송한다. 구체적으로는, 인덱서 로봇(TID)은, 반전 패스 유닛(31) 중, 상단(UF)과 하단(DF)의 경계에 가까운 하단 반전 패스 유닛(35)의 상부 반전 패스부(35U)에 반송한다. 보다 구체적으로는, 상부 반전 패스부(35U)에 있어서의 최상단의 선반에 기판(W)을 반송한다(단계 S1-1). 또, 이 선반은, 상부 반전 패스부(35U)의 회전축(P4)을 기준으로 해서, 상단(UF)과 하단(DF)의 경계에 가까운 위치에 있다. 위로 볼록한 흑색 삼각형은, 표리가 함께 미세정이고, 표면을 위로 향한 기판(W)인 것을 나타낸다.
다음으로, 상부 반전 패스부(35U)가 상하를 바꾸도록 회전된다. 이로써, 상부 반전 패스부(35U)에 있어서의 최상단의 선반에 재치되어 있던 기판(W)이 최하단의 선반으로 이동함과 더불어, 기판(W)이 이면을 위로 향한 자세로 반전된다(단계 S1-2). 아래로 볼록한 흑삼각형은, 표리가 함께 미세정이고, 이면을 위로 향한 기판(W)인 것을 나타낸다.
다음으로, 센터 로봇(CR2)이, 예를 들어, 기판(W)을 처리 유닛(PU44)의 이면 세정 유닛(SSR)에 반송한다(단계 S1-3). 이면 세정 유닛(SSR)은, 상방을 향한 기판(W)의 이면에 대해서 세정 브러시(61)에 의해 세정 처리를 행한다.
센터 로봇(CR2)은, 이면이 세정된 기판(W)을, 예를 들어, 하부 반전 패스부(35D)의 아래에서부터 2번째의 선반에 반송한다(단계 S1-4). 아래로 볼록한 오른쪽 절반이 백색인 삼각형은, 이면을 위로 향한 자세의 기판(W)이며, 이면만이 세정이 끝난 것을 나타낸다.
하단 반전 패스부(35D)는, 상하를 바꾸도록 회전된다. 이로써, 하부 반전 패스부(35D)에 있어서의 아래에서부터 2번째의 선반에 재치되어 있던 기판(W)이 위에서부터 2번째의 선반으로 이동함과 더불어, 기판(W)이 표면을 위로 향한 자세가 된다(단계 S1-5). 위로 볼록한 오른쪽 절반이 백색인 삼각형은, 이면을 위로 향한 자세의 기판(W)이며, 이면만이 세정이 끝난 것을 나타낸다.
다음으로, 센터 로봇(CR2)은, 예를 들어, 기판(W)을 처리 유닛(PU13)의 표면 세정 유닛(SS)에 반송한다(단계 S1-6). 표면 세정 유닛(SS)은, 상방을 향한 기판(W)의 표면에 대해서 처리 노즐(55)에 의해서 세정 처리를 행한다.
표면 및 이면이 함께 세정된 기판(W)은, 센터 로봇(CR2)에 의해서, 상부 반전 패스부(35U)의 아래에서부터 4번째의 선반에 반송된다(단계 S1-7). 그리고, 인덱서 로봇(TID)은, 상부 반전 패스부(35U)의 아래에서부터 4번째의 선반에 재치되어 있는 기판(W)을 반송하고, 기판(W)이 수납되어 있던 원래의 캐리어(C)의 원래의 위치로 되돌린다(단계 S1-8). 또한, 단계 S1-7과 같이, 센터 로봇(CR2)은, 처리 블록(7)으로 처리를 행한 기판(W)에 대해서, 상단 반전 패스 유닛(33)의 상부 반전 패스부(33U), 하부 반전 패스부(33D) 및 하단 반전 패스 유닛(35)의 상부 반전 패스부(35U), 하부 반전 패스부(35D) 중, 상단(UF) 및 하단(DF)의 경계에 가까운 것을 우선하여, 상부 반전 패스부(35U)에 기판(W)을 수도하는 것이 바람직하다. 이로써, 인덱서 로봇(TID)이 반전 패스 블록(5)으로부터 처리가 끝난 기판(W)을 수취할 때에 있어서의 상하 방향으로의 이동 거리를 단축할 수 있으므로, 처리를 끝낸 기판(W)을 캐리어(C)로 되돌리는 반송 시에도 인덱서 로봇(TID)의 동작 상황에 기인하는 스루풋의 저하를 억제할 수 있다.
상기의 반송예에 의하면, 기판 처리 장치(1)는, 하단 반전 패스 유닛(35)에 있어서 기판(W)을 2회 반전시켜 표리에 걸친 세정 처리를 행한다.
반송예 2：표면 세정 처리
도 14를 참조한다. 또한, 도 14는, 표면 세정 처리에 있어서의 인덱서 로봇과 처리 블록 사이의 반송의 일례에 대해 설명하기 위한 모식도이다.
인덱서 로봇(TID)은, 반전 패스 유닛(31) 중, 예를 들어, 상단(UF)과 하단(DF)의 경계에 가까운 하단 반전 패스 유닛(35)의 상부 반전 패스부(35U)에 반송한다. 보다 구체적으로는, 상부 반전 패스부(35U)에 있어서의 아래에서부터 4번째의 선반에 기판(W)을 반송한다(단계 S2-1). 위로 볼록한 흑색의 삼각형은, 표면을 위로 향한 기판(W)으로, 표리가 미세정인 것을 나타낸다.
다음으로, 센터 로봇(CR2)이, 예를 들어, 기판(W)을 처리 유닛(PU13)의 표면 세정 유닛(SS)에 반송한다(단계 S2-2). 표면 세정 유닛(SS)은, 상방을 향한 기판(W)의 표면에 대해서 처리 노즐(55)에 의해 세정 처리를 행한다.
센터 로봇(CR2)은, 표면이 세정된 기판(W)을, 예를 들어, 상부 반전 패스부(35U)의 아래에서부터 4번째의 선반에 반송한다(단계 S2-3). 위로 볼록한 왼쪽 절반이 백색인 삼각형은, 표면을 위로 향한 자세의 기판(W)이며, 표면만이 세정이 끝난 것을 나타낸다. 인덱서 로봇(TID)은, 상부 반전 패스부(35U)의 아래에서부터 4번째의 선반에 재치되어 있는 기판(W)을 반송하여, 기판(W)이 수납되어 있던 원래의 캐리어(C)의 원래의 위치로 되돌린다(단계 S2-4). 또한, 단계 S2-3과 같이, 센터 로봇(CR2)은, 처리 블록(7)으로 처리를 행한 기판(W)에 대해서, 상단(UF) 및 하단(DF)의 경계에 가까운 상부 반전 패스부(35U)를 우선하여, 상부 반전 패스부(35U)에 대해서 기판(W)을 수도하는 것이 바람직하다. 이로써, 인덱서 로봇(TID)이 반전 패스 블록(5)으로부터 기판(W)을 수취할 때에 있어서의 상하 방향으로의 이동 거리를 단축할 수 있으므로, 처리를 끝낸 기판(W)을 캐리어(C)로 되돌리는 반송 시에도 인덱서 로봇(TID)의 동작 상황에 기인하는 스루풋의 저하를 억제할 수 있다.
상기의 반송예에 의하면, 기판 처리 장치(1)는, 하단 반전 패스 유닛(35)에 있어서 기판(W)을 반전시키지 않고 표면의 세정 처리를 행한다.
반송예 3：이면 세정 처리
도 15를 참조한다. 또한, 도 15는, 이면 세정 처리에 있어서의 인덱서 로봇과 처리 블록 사이의 반송의 일례에 대해 설명하기 위한 모식도이다.
인덱서 로봇(TID)은, 예를 들어, 상단(UF)과 하단(DF)의 경계에 가까운 하단 반전 패스 유닛(35)의 상부 반전 패스부(35U)에 반송한다. 보다 구체적으로는, 상부 반전 패스부(35U)에 있어서의 최상단의 선반에 기판(W)을 반송한다(단계 S3-1). 또, 이 선반은, 상부 반전 패스부(35U)의 회전축(P4)을 기준으로 해서, 상단(UF)과 하단(DF)의 경계에 가까운 위치에 있다. 위로 볼록한 흑색 삼각형은, 표면을 위로 향한 기판(W)으로, 표리가 함께 미세정인 것을 나타낸다.
다음으로, 상부 반전 패스부(35U)가 상하를 바꾸도록 회전된다. 이로써, 상부 반전 패스부(35U)에 있어서의 최상단의 선반에 재치되어 있던 기판(W)이 최하단의 선반으로 이동함과 더불어, 기판(W)이 이면을 위로 향한 자세로 반전된다(단계 S3-2). 아래로 볼록한 흑삼각형은, 이면을 위로 향한 기판(W)으로, 표리가 미세정인 것을 나타낸다.
다음으로, 센터 로봇(CR2)이, 예를 들어, 기판(W)을 처리 유닛(PU24)의 이면 세정 유닛(SSR)에 반송한다(단계 S3-3). 이면 세정 유닛(SSR)은, 상방을 향한 기판(W)의 이면에 대해서 세정 브러시(61)에 의해 세정 처리를 행한다.
센터 로봇(CR2)은, 이면이 세정된 기판(W)을, 예를 들어, 하부 반전 패스부(35D)의 최하단의 선반에 반송한다(단계 S3-4). 아래로 볼록한 오른쪽 절반이 백색인 삼각형은, 이면을 위로 향한 자세의 기판(W)이며, 이면만이 세정이 끝난 것을 나타낸다.
하단 반전 패스부(35D)는, 회전하여 기판(W)의 상하를 바꾼다. 이로써, 하부 반전 패스부(35D)에 있어서의 최하단의 선반에 재치되어 있던 기판(W)이 최상단의 선반으로 이동함과 더불어, 기판(W)이 표면을 위로 향한 자세가 된다(단계 S3-5). 위로 볼록한 오른쪽 절반이 백색인 삼각형은, 이면을 위로 향한 자세의 기판(W)이며, 이면만이 세정이 끝난 것을 나타낸다. 인덱서 로봇(TID)은, 하부 반전 패스부(35D)의 아래에서부터 최상단의 선반에 재치되어 있는 기판(W)을 반송하고, 기판(W)이 수납되어 있던 원래의 캐리어(C)의 원래의 위치로 되돌린다(단계 S3-6).
상기의 반송예에 의하면, 기판 처리 장치(1)는, 하단 반전 패스 유닛(35)에 있어서 기판(W)을 1회만 반전시켜 이면의 세정 처리를 행한다.
또한, 상기 서술한 반송예 1~3에서는, 하단(DF)에 있어서의 반송예, 즉, 하단 반전 패스 유닛(35)만을 사용한 반송예에 대해 설명했는데, 상단(UF)에 있어서 상단 반전 패스 유닛(33)만을 사용한 경우에도, 상단(UF)과 하단(DF)의 경계에 가까운 선반을 사용함으로써 상기 서술한 바와 같이 세정 처리를 행할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 기판(W)에 대한 세정 처리를 행할 때에는, 1개의 인덱서 로봇(TID)이 처리 블록(7)과의 사이에서 반전 패스 블록(5)을 통해 기판(W)을 반송한다. 그때에, 상단 반전 패스 유닛(33)의 상부 반전 패스부(33U), 하부 반전 패스부(33D) 및 하단 반전 패스 유닛(35)의 상부 반전 패스부(35U), 하부 반전 패스부(35D) 중, 상단(UF) 및 하단(DF)의 경계에 가까운 것을 우선하여 기판(W)을 수도한다. 이와 같이, 1대의 인덱서 로봇(TID)으로부터의 반전 패스 블록(5)으로의 반송을 고안함으로써, 1대의 인덱서 로봇(TID)에 있어서의 상하 방향(Z)으로의 이동 거리를 단축할 수 있다. 그 결과, 1대의 인덱서 로봇의 핸드(21)의 승강에 필요로 하는 이동 시간의 단축이나, 핸드(21)와 반전 패스 블록(5)의 기판(W)의 수도 시의 위치 맞춤 정밀도의 향상도 기대할 수 있다. 따라서, 1대의 인덱서 로봇(TID)의 동작 상황에 기인하는 스루풋의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 인덱서 로봇(TID)은, 그 핸드(21)가, 반전 패스 블록(5)으로의 액세스하기 전의 대기 상태에서는, 상하 방향(Z)으로 상단(UF)과 하단(DF)의 경계에 위치하고 있다. 따라서, 상단 반전 패스 유닛(33)이나 하단 반전 패스 유닛으로의 액세스 시의 상하 방향(Z)에 있어서의 이동 거리를 단축할 수 있다.
본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 하기와 같이 변형 실시할 수 있다.
(1) 상기 서술한 실시예에서는, 상단(UF) 및 하단(DF)에 각각 2개의 반전 패스부(상부 반전 패스부(33U), 하부 반전 패스부(33D), 상부 반전 패스부(35U), 하부 반전 패스부(35D))를 구비하고, 상단(UF) 및 하단(DF)의 경계에 가까운 상단 반전 패스부(35U)를 우선적으로 사용하고 있다(제1 우선 룰). 그러나, 예를 들어, 상단(UF) 및 하단(DF)의 경계에 가까운 하단 반전 패스부(33D)를 사용하도록 해도 된다.
(2) 상기 서술한 실시예에서는, 반전 패스 블록(5)에 있어서의 상단 반전 패스 유닛(33)이 상부 반전 패스부(33U)와 하부 반전 패스부(33D)를 구비하고, 하단 반전 패스 유닛(35)이 상부 반전 패스부(35U)와 하부 반전 패스부(35D)를 구비하고 있다. 그러나, 본 발명은, 이러한 구성에 한정되지 않는다. 즉, 상단 반전 패스 유닛(33) 및 하단 반전 패스 유닛(35)이 3개 이상의 반전 패스부를 구비하고 있는 구성이어도 된다. 반전 패스 유닛(31)이 상단(UF)과 하단(DF)에서 각각 3개의 반전 패스부로 구성되어 있는 경우, 즉, 상단(UF)이 상부 반전 패스부와, 중앙 반전 패스부와, 하부 반전 패스부로 구성되고, 하단(DF)이 상부 반전 패스부, 중앙 반전 패스부와, 하부 반전 패스부로 구성되어 있는 경우에는, 다음과 같이 우선적인 사용을 행하면 된다(제2 우선 룰). 예를 들어, 하단(DF)에서는, 상부 반전 패스부뿐만 아니라, 중앙 반전 패스부도 하부 반전 패스부보다는 상단(UF)과 하단(DF)의 경계에 가까우므로, 중앙 반전 패스부도 우선적으로 사용하면 된다. 즉, 중앙 반전 패스부도 상부 반전 패스부 다음으로 하부 반전 패스부보다는 상단(UF)과 하단(DF)의 경계에 가까우므로, 가까운 순으로 사용해 나가도록 한다.
또한, 중앙 반전 패스부를 우선적으로 사용하는 경우에서는, 중앙 반전 패스부에 있어서의 회전축(P4)을 기준으로서 해서, 인덱서 로봇(TID)이 상단(UF) 및 하단(DF)의 경계에 가까운 선반을 우선하여 기판(W)을 수도하도록 한다. 따라서, 상부 반전 패스부, 중앙 반전 패스부, 하부 반전 패스부 중, 경계에 가장 가까운 것을 사용할 수 없는 상황에도, 상단 및 하단의 경계에 가능한 한 가까운 위치의 선반을 우선적으로 사용하게 된다. 그 결과, 1대의 인덱서 로봇에 있어서의 상하 방향으로의 이동 거리를 확실히 단축할 수 있다.
(3) 상기 서술한 실시예에서는, 1개의 인덱서 로봇(TID)의 핸드(21)가 대기 상태에서는 상단(UF)과 하단(DF)의 경계에 위치한다고 되어 있는데, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 경계가 아니어도, 상단(UF)의 하단(DF)에 가까운 위치나, 하단(DF)의 상단(UF)에 가까운 위치에 핸드(21)가 대기하도록 해도 된다.
(4) 상기 서술한 실시예에서는, 센터 로봇(CR2)이 처리 블록(7)으로 처리를 행한 기판(W)에 대해서, 상단(UF) 및 하단(DF)의 경계에 가까운 하부 반전 패스부(35U)에 우선적으로 기판(W)을 수도했다. 그러나, 예를 들어, 상단(UF) 및 하단(DF)의 경계에 가까운 하단 반전 패스부(33D)를 사용하도록 해도 된다. 또, 본 발명은, 이 구성을 필수로 하는 것이 아니며, 인덱서 로봇(TID)만이 상기 서술한 바와 같은 반전 패스부의 우선적 사용을 행하도록 해도 된다.
이상과 같이, 본 발명은, 표면 세정이나 이면 세정 등의 세정 처리를 행하는 기판 처리 장치에 적절하다.
1…기판 처리 장치
3…인덱서 블록
5…반전 패스 블록
7…처리 블록
9…반송 블록
11…유틸리티 블록
W…기판
SS…표면 세정 유닛
SSR…이면 세정 유닛
13…캐리어 재치부
TID…인덱서 로봇
C…캐리어
15…가이드 레일
17…기대부
17a…기대부 본체
17b…고정 아암
SP…공간
19…다관절 아암
19a…제1 아암
19b…제2 아암
19c…제3 아암
P1~P3…회전축
21…핸드
21a~21d…핸드 본체
VL…가상선
25…재치 프레임
27…재치 현가 프레임
29…현가 프레임
31…반전 패스 유닛
33…상단 반전 패스 유닛
35…하단 반전 패스 유닛
37, 39…고정구
41…가이드부
43…회전 유지부
45, 47…선반
49…회전 부재
P4…회전축
UF…상단
DF…하단
PU…처리 유닛
PU11~14, PU21~24, PU31~34, PU41~44…처리 유닛
TW1~TW4…타워 유닛
CR1, CR2…센터 로봇
CTS…반송 스페이스

Claims (7)

  1. 기판을 세정 처리하는 기판 처리 장치에 있어서,
    복수 장의 기판을 수용하는 캐리어가 재치(載置)되는 캐리어 재치부를 구비하고, 상기 캐리어 재치부의 상기 캐리어와의 사이에서 기판을 반송하는 1개의 인덱서 로봇을 구비한 인덱서 블록과,
    처리 유닛으로서, 기판의 표면 세정 처리를 행하는 표면 세정 유닛 및 기판의 이면 세정 처리를 행하는 이면 세정 유닛을 구비하고, 상단과 하단의 각각에 상기 처리 유닛을 구비한 처리 블록과,
    상기 인덱서 블록과 상기 처리 블록 사이에 배치되고, 기판을 재치하는 복수 단의 선반을 구비하고 있음과 더불어, 기판의 표리를 반전시키는 반전 기능을 구비하고 있는 반전 패스부를 복수 개 갖는 반전 패스 블록을 구비하며,
    상기 처리 블록은, 상기 각 처리 유닛과 상기 반전 패스 블록 사이에서 기판을 반송하는 센터 로봇을 상기 상단 및 상기 하단의 각각에 구비하고,
    상기 반전 패스 블록은, 상기 상단에 대응하는 복수 개의 상기 반전 패스부를 구비한 상단 반전 패스 유닛과, 상기 하단에 대응하는 복수 개의 상기 반전 패스부를 구비한 하단 반전 패스 유닛을 구비하며,
    상기 인덱서 로봇은, 상기 상단 반전 패스 유닛의 복수 개의 상기 반전 패스부 및 상기 하단 반전 패스 유닛의 복수 개의 상기 반전 패스부 중, 상기 상단 및 상기 하단의 경계에 가까운 것을 우선하여, 상기 반전 패스부에 기판을 수도(受渡)하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 인덱서 로봇은, 상기 반전 패스부에 있어서의 회전축을 기준으로 해서, 상기 상단 및 상기 하단의 경계에 가까운 선반을 우선하여, 상기 반전 패스부에 기판을 수도하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 센터 로봇은, 상기 처리 블록으로 처리를 행한 기판에 대해서, 상기 상단 반전 패스 유닛의 복수 개의 반전 패스부 및 상기 하단 반전 패스 유닛의 복수 개의 반전 패스부 중, 상기 상단 및 상기 하단의 경계에 가까운 것을 우선하여, 상기 반전 패스부에 기판을 수도하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 인덱서 로봇은, 수평 방향의 위치가 고정되어 세워 설치된 가이드 레일과, 상기 가이드 레일을 따라서 승강 이동하는 기대부와, 상기 기대부에 배치된 다관절 아암과, 상기 다관절 아암의 선단부 측의 아암에 기판을 지지하는 핸드를 구비하고,
    상기 반전 패스 블록으로 액세스하기 전의 대기 상태에서는, 상기 핸드가 상기 상단과 상기 하단의 경계에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 반전 패스 블록은, 기판의 표면 세정 처리를 행하기 위해서 상기 표면 세정 유닛만을 이용하는 경우에는, 기판을 반전시키지 않고 재치하기만 하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 반전 패스 블록은, 기판의 표리에 걸친 표리 세정 처리를 행하기 위해서 상기 표면 세정 유닛 및 상기 이면 세정 유닛을 이용하는 경우에는, 상기 이면 세정 유닛으로의 반입 전 및 상기 표면 세정 유닛으로의 반입 전에 합쳐서 기판을 2회 반전시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 상단 반전 패스 유닛은, 상하 방향으로 배열된 상단 상부 반전 패스부와 상단 하부 반전 패스부를 구비하고,
    상기 하단 반전 패스 유닛은, 상하 방향으로 배열된 하단 상부 반전 패스부와 하단 하부 반전 패스부를 구비하며,
    상기 인덱서 로봇은, 상기 상단 반전 패스 유닛이 구비하는 상기 상단 상부 반전 패스부와 상기 상단 하부 반전 패스부 중, 상단 하부 반전 패스부에 우선하여 상기 기판을 수도하고, 상기 하단 반전 패스 유닛이 구비하는 상기 하단 상부 반전 패스부와 상기 하단 하부 반전 패스부 중, 상기 하단 상부 반전 패스부를 우선하여 상기 기판을 수도하는, 기판 처리 장치.
KR1020200123790A 2019-09-27 2020-09-24 기판 처리 장치 KR102453865B1 (ko)

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