KR20040048297A - 기판처리장치 및 기판처리장치에 있어서의 기판반송장치 - Google Patents

기판처리장치 및 기판처리장치에 있어서의 기판반송장치 Download PDF

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Abstract

기판을 처리하는 처리조와, 처리조를 따라서 설치된 반송로와, 반송로상을 이동하여 기판을 반송하는 기판반송장치로 이루어지는 기판처리장치이고, 기판처리장치의 설치면적을 확대하는 일 없이 기판처리의 스루풋을 향상하는 것이 가능한 기판처리장치 및 기판처리장치에 있어서의 기판반송장치에 관한 것으로서,
동일반송로상을 이동 가능한 적어도 2 이상의 기판반송장치를 구비하고, 기판을 반송하는 상기 기판반송장치는 서로 복수의 처리조를 중복하여 이동 가능하도록 하며, 또 스케줄러에 의해 생성된 스케줄링데이터에서 동시에 복수의 처리조에서의 기판반송이 발생한 경우에는 기판반송분담처리조건과 대조하여 스케줄링데이터를 결정하도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

기판처리장치 및 기판처리장치에 있어서의 기판반송장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE TRANSPORTING DEVICE MOUNTED THERETO}
본 발명은 실리콘웨이퍼 등의 기판에 대하여 세정 등의 처리를 실시하는 기판처리장치와, 기판처리장치에 장비되어 실리콘웨이퍼 등의 기판을 처리조에 반송하는 기판반송장치에 관한 것이다.
여러 가지의 처리액(약액, 린스액)을 각각 저류한 복수의 처리조, 건조조를 구비한 기판처리장치에 있어서는, 실리콘웨이퍼 등의 기판을 기판반송장치에 의하여 처리조의 처리액에 처리공정순으로 침지시킨다. 그리고 기판처리장치의 전단에는 미처리의 기판을 받아들여서 기판처리장치가 구비하는 기판반송장치로의 수수위치에 반송하는 스토커(Stocker) 및 기판적하장치가 설치되어 있다.
스토커는 기판처리장치로의 미처리의 기판의 반입, 기판처리장치를 거친 처리 후의 기판을 후단의 공정을 향하여 반출하는 장치이다. 통상 미처리의 기판은 전단의 공정으로부터 카세트내에 복수매가 배열수용된 상태로 보내어지고, 반송수단으로서는, 이 카세트마다 반송하는 카세트반송방식의 것과 카세트내의 기판만을 홀딩하여 반송하는, 이른바 카세트리스방식의 것이 있는데, 장치의 구성에 있어서는 어느 쪽인가가 적절히 선정되어 구성된다.
기판적하장치는 카세트반송방식으로 반송된 스토커상의 카세트로부터 전체기판을 일괄 처킹(Chucking)해서 꺼내어 상기 기판처리장치의 기판반송장치로의 수수위치로 이송하는 미처리기판적하장치와, 처리 후의 기판을 기판반송장치의 수수위치로부터 받아서 카세트내에 수납하여 스토커에 이송하는 처리완료기판적하장치로 이루어진다.
도 8은 종래의 기판처리장치(50)의 주요부의 구성을 나타내는 개략도이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 기판처리장치(50)는 여러 가지의 처리액이 저류되어 이루어지는 복수의 처리조(10∼15), 척세정조(8, 9), 건조조(20), 미처리기판적하장치(35), 처리완료기판적하장치(36), 반송궤도(4)를 이동하는 기판반송장치(R1, R2, R3)를 갖는다. 또 도 8에 기판반송장치(R1, R2, R3)의 가동범위를 나타낸다. 기판반송장치(R1, R2, R3)는 1개의 반송궤도(4)상을 이동하도록 구성되어 있다. 기판반송장치(R1)는 미처리기판적하장치(35)로부터 반입되는 기판을 홀딩하여 처리조(10, 11, 12, 13)에 차례 차례 침지시켜서 이송한다. 반입된 기판은 처리조(10∼13)에서 세정 등의 처리가 실시된다. 기판반송장치(R2)는 처리조(13)에서 처리를 끝낸 기판을 후단의 처리조(14, 15)에 차례 차례 침지시켜서 이송하고, 처리조(14, 15)에서 기판의 세정 등의 처리가 실시된 기판은 건조조(20)에 이송된다. 건조조(20)에서 건조처리를 끝낸 기판은 기판반송장치(R3)에 의해 처리완료기판적하장치(36)에 수수된다. 또한 처리조(13)에서 기판반송장치(R1)와 기판반송장치(R2)의 기판의 수수가 실시되고, 또 건조조(20)에서 기판반송장치(R2)와 기판반송장치(R3)의 기판의 수수가 실시된다. 기판반송장치에서의 기판의 수수가 실시되는 처리조를 승계조(乘繼槽)라 한다. 승계조 이외의 처리조로의 기판의 반송을 실시하는 기판반송장치는 고정화되어 있다. 또한 도 8에 나타내는 기판반송장치(R1, R2, R3)는 카세트리스방식의 것이다.
다음으로 기판반송장치(R1, R2, R3) 등의 제어를 실시하기 위한 스케줄링데이터의 작성에 대하여 서술한다. 기판반송장치(R1, R2, R3)는 각 처리조의 처리시간 등의 제어패러미터인 레시피(제어프로그램)에 의거하여 생성된 스케줄링데이터에 의해 제어된다. 도 9에 종래의 스케줄러에 의한 기판처리장치의 제어시퀀스작성의 흐름도를 나타낸다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 최초에 처리조의 설치수,각 처리조에 있어서의 처리시간, 처리액의 종류, 기판반송장치의 가동범위, 반송시간, 리프터의 동작시간 등에 관한 처리조건, 반송조건의 데이터의 입력을 키보드 등의 입력장치, 또는 반송시간, 리프터의 동작시간의 측정(티칭) 등에 의해 실시한다(스텝S20). 컴퓨터는 입력된 데이터에 의거하여 처리의 스케줄링의 작성을 실시한다(스텝S21). 스케줄링은 각 처리조의 처리시간, 처리액의 종류의 데이터로부터 각 처리조로의 기판의 투입개시시간, 반출시간이 산출된다. 또 처리조의 처리액의 종류에 따라 기판반송장치의 척부의 세정이 필요한지를 판단한다. 이에 따라 전체의 처리조에 있어서의 처리개시시간, 처리종료시간 및 기판반송장치의 각 처리조에 있어서의 기판의 반입 및 반출의 타이밍이 결정된다.
다음으로 기판반송장치의 반입 및 반출의 타이밍으로부터 기판반송장치의 동작이 겹치지 않는지를 체크한다(스텝S22, 23). 기판반송장치의 동작이 겹치지 않는 경우는 스텝S25로 이행한다. 기판반송장치의 동작이 겹치는 경우에는 스텝S24로 이행하고, 스케줄링에 의해 작성되어 있는 기판의 투입타이밍을 늦추도록 변경하여(스텝S24) 스텝S22로 이행한다. 기판반송장치가 처리 가능으로 판단한 경우에는 스케줄링의 확정을 실시한다(스텝S25). 확정한 스케줄의 데이터를 기판처리장치(1)의 제어장치에 전송하고(스텝S26), 기판처리장치(1)는 처리를 개시한다(스텝S27). 이상에 의해 미처리기판적하장치(35)의 기판은 기판반송장치(RT1)에 의해 제 1 처리조에 반송되어 처리가 개시된다.
[특허문헌 1]
일본국 특공평7-22144호 공보
[특허문헌 2]
일본국 특개평10-172939호 공보
[특허문헌 3]
일본국 특개2002-172367호 공보
그리고 각 처리조마다의 처리시간은 스케줄링데이터에서 미리 규정되어 있기 때문에 각 처리조의 처리시간 경과 후는 기판을 즉시 처리조로부터 끌어올려서 다음의 처리조에 반송할 필요가 있다. 그러나 종래의 기판처리장치는 처리조간의 가동범위가 고정되어 있었기 때문에 가동범위내의 기판반송장치가 기판의 반송 등으로 작동 중인 때에 가동범위내의 다른 처리조에서 기판의 반송이 필요해진 경우에는 다른 처리조로의 액세스를 할 수 없다. 이 때문에 기판반송장치의 동작완료까지 다른 처리조의 기판반송을 기다릴 필요가 있다.
도 10은 각 처리조에 있어서의 기판의 처리를 시계열로 나타낸 타이밍도이다. 또한 도 10에서 나타내는 화살표는 기판반송장치에 의한 기판의 반송동작을 나타내고, 각 처리조의 해칭선은 처리 중인 것을 나타내며, 해칭선의 길이는 처리시간을 나타내고 있다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 미처리기판적하장치(35)로부터 도 10에 나타내는 기판군(원으로 나타내는 제 1 로트, 제 2 로트, 제 3 로트)을 차례 차례 제 1 처리조(10)로부터 투입하면, 각 처리조마다의 처리시간이 규정되어 있기 때문에 도 10에 나타내는 t1, t2, 즉 처리조(10에서 11), 처리조(12에서 13)로의 이행시에 2개의 처리조에서 동시에 기판의 반송이 필요하게 되어 있다. 처리조 10에서 13까지의 기판반송장치는 1대이기 때문에 1개의 처리조에서의 기판의 반송이 종료되기까지 다른 처리조는 기다리게 된다.
이를 해소하기 위해 처리조의 처리의 완료가 겹치지 않도록 기판의 제 1 처리조로의 투입을 늦출 필요가 있으며, 종래 방식에서는 도 11에 나타내는 바와 같이, 기판군(제 1 로트, 제 2 로트)의 제 1 처리조로의 투입을 늦추어서 기판의 반송의 겹침을 회피하고 있다.
그러나 기판의 처리조로의 투입을 늦춤으로써 기판처리장치(50)의 스루풋(Throughput)이 제한되기 때문에 소정 시간내에서의 기판의 처리매수가 줄어 버린다. 이 때문에 기판처리장치(50)에 있어서의 기판처리의 스루풋을 향상시키는 것이 과제로 되어 있다.
본 발명은 기판처리장치의 설치면적을 확대하는 일 없이 처리조간의 기판반송장치의 가동범위를 복수의 기판반송장치에서 중복시켜서 동시에 처리조간의 기판반송을 실시함으로써 기판처리의 스루풋의 향상을 꾀하는 것이 가능한 기판처리장치 및 기판처리장치에 있어서의 기판반송장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 기판처리장치는 기판을 처리하는 처리조와, 상기 처리조를 따라서 설치된 반송궤도와, 상기 반송궤도상을 이동하여 기판을 수수반송하는 기판반송장치로 이루어지는 기판처리장치이며, 동일반송궤도상에 적어도 2 이상의 상기 기판반송장치를 구비하고, 상기 기판반송장치는 서로 복수의 처리조를 공통동작범위로 하여 동작 가능하게 한 것이다.
또 본 발명에 의한 기판처리장치는 기판을 처리하는 처리조와, 상기 처리조를 따라서 설치된 반송궤도와, 상기 반송궤도상을 이동하여 기판을 수수반송하는 기판반송장치로 이루어지는 기판처리장치이며, 상기 기판반송장치보다 높은 위치에 상기 반송궤도와 평행하게 미처리의 기판을 반송하는 셔틀을 구비한 것이다.
또 본 발명에 의한 기판처리장치는 기판을 처리하는 처리조와, 상기 처리조를 따라서 설치된 반송궤도와, 상기 반송궤도상을 이동하여 기판을 수수반송하는 기판반송장치로 이루어지는 기판처리장치이며, 동일반송궤도상에 적어도 2 이상의 상기 기판반송장치를 구비하고, 서로 복수의 처리조를 공통동작범위로 하여 동작 가능한 상기 기판반송장치와, 상기 기판반송장치보다 높은 위치에 상기 반송궤도와 평행하게 미처리의 기판을 반송하는 셔틀을 구비한 것이다.
또 본 발명에 의한 기판처리장치는 상기 기판반송장치마다 상기 기판반송장치의 기판척부의 세정을 실시하는 척세정수단으로서의 전용조를 구비한 것이다.
또 본 발명에 의한 기판처리장치는 상기 셔틀로부터 미처리의 기판을 받고, 미처리의 기판을 상기 기판반송장치의 수수위치까지 하강시키는 셔틀하강엘리베이터를 구비한 것이다.
또 본 발명에 의한 기판처리장치는 미처리의 기판을 상승시켜서 상기 셔틀에 반송하는 셔틀상승엘리베이터를 구비한 것이다.
또 본 발명에 의한 기판처리장치는 미처리기판의 반입위치로부터 상기 셔틀상승엘리베이터까지 미처리기판을 반송하는 처리기판반입부를 구비한 것이다.
또 본 발명에 의한 기판처리장치는 상기 기판반송장치로부터 처리완료기판을 받아서 기판반출위치까지 반송하는 처리기판반출부를 구비한 것이다.
또 본 발명에 의한 기판처리장치에 있어서의 기판반송장치는 처리조건, 반송조건을 입력하고, 상기 처리조건, 반송조건으로부터 스케줄러에 의해 생성된 스케줄링데이터에 의거하여 기판반송장치의 제어를 실시하는 기판처리장치에 있어서의 기판반송장치에 있어서, 스케줄러에 의해 생성된 스케줄링데이터에서 동시에 복수의 처리조에서의 기판반송이 발생하는 경우에는 기판반송분담처리조건과 대조하여 스케줄링데이터를 결정하도록 한 것이다.
또 본 발명에 의한 기판처리장치에 있어서의 기판반송장치의 상기 스케줄러는 공통동작범위내의 복수의 기판반송장치로부터 소정의 처리조로의 기판반입, 기판반출의 반송동작을 실시하는 기판반송장치를 선택하도록 한 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 기판처리장치의 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 의한 기판처리장치에 있어서의 기판반송장치의 구성 및 동작을 나타내는 도면.
도 3은 기판반송장치의 처리조로의 기판의 수수동작을 (a)에서 (e)로 나타내는 도면.
도 4는 기판처리장치에 있어서의 기판반송장치의 반송궤도상의 이동범위를 나타내는 도면.
도 5는 기판의 반송경로를 나타내는 도면이며, 스토커, 기판적하장치 및 기판처리장치를 정면방향에서 포착한 것.
도 6은 스케줄러에 의한 기판처리장치의 제어시퀀스작성의 흐름도를 나타내는 도면.
도 7은 스케줄러에 의해 작성된 기판처리장치의 제어시퀀스의 각 처리조에 있어서의 기판의 처리를 시계열로 나타낸 타이밍도.
도 8은 종래의 기판처리장치의 주요부의 구성을 나타내는 도면.
도 9는 종래의 스케줄러에 의한 기판처리장치의 제어시퀀스작성의 흐름도를나타내는 도면.
도 10은 각 처리조에 있어서의 기판의 처리를 시계열로 나타낸 타이밍도.
도 11은 각 처리조의 처리의 완료가 겹치지 않도록 하기 위해 기판의 제 1 처리조로의 투입을 늦춘 경우의 타이밍도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 50: 기판처리장치3: 셔틀
4: 반송궤도5a: 기판반송장치의 가로이동부
5b: 기판반송장치의 상하부5c: 기판반송장치의 기판척부
6: 버퍼8, 9: 척세정조
10∼15: 처리조10a∼15a: 받침대
20: 건조조23: 셔틀상승엘리베이터
24: 셔틀하강엘리베이터30: 스토커
35: 미처리기판적하장치36: 처리완료기판적하장치
40: 기판(실리콘웨이퍼)
R1, R2, R3, RT1, RT2, RT3: 기판반송장치
이하 도면을 참조하여 본 발명에 의한 기판처리장치 및 기판처리장치에 있어서의 기판반송장치의 실시형태에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 기판처리장치의 구성을 나타내는 도면, 도 2는 본 발명에 의한 기판처리장치에 있어서의 기판반송장치의 구성 및 동작을 나타내는 도면, 도 3은 기판반송장치의 처리조로의 기판의 수수동작을 나타내는 도면, 도 4는 기판처리장치에 있어서의 기판반송장치의 반송궤도상의 이동범위를 나타내는 도면, 도 5는 기판의 반송경로를 나타내는 도면이며, 스토커, 기판적하장치 및 기판처리장치를 정면방향에서 포착한 것이다. 또한 도 8에 나타내는 종래의 기판처리장치와 동일한 구성 및 기능을 갖는 부분에 대해서는 같은 부호를 이용하여 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 의한 기판처리장치(1)는처리조(10∼15), 척세정조(8, 9), 건조조(20), 버퍼(6), 미처리기판적하장치(35), 처리완료기판적하장치(36), 반송궤도(4)상을 이동하는 기판반송장치(RT1, RT2, RT3), 셔틀상승엘리베이터(23), 셔틀하강엘리베이터(24)와, 셔틀(3)을 구비하고 있다. 또 기판처리장치(1)는 스토커(30)(도 5에 나타낸다)로부터 공급되는 미처리의 기판을 받아들이고, 셔틀(3)로의 수수위치에 반송하는 미처리기판적하장치(35)와 셔틀상승엘리베이터(23)를 조합하여 사용된다.
스토커(30)는 기판처리장치(1)로의 미처리의 실리콘웨이퍼 등의 기판의 반입과, 기판처리장치(1)를 거친 처리 후의 기판을 후단의 공정을 향하여 반출하는 장치이다.
처리기판반입부로서의 미처리기판적하장치(35)는 스토커(30)의 카세트로부터 전체기판을 일괄 처킹해서 꺼내어 셔틀상승엘리베이터(23)의 수수위치까지 이송한다.
또 처리기판반출부로서의 처리완료기판적하장치(36)는 기판반송장치(RT3)에서 반송된 처리완료의 기판을 받아서 카세트에 수납하여 스토커(30)에 이송하는 장치이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 버퍼(6)는 셔틀(3)로부터 반송된 복수매의 기판을 일시적으로 격납하고, 또 기판반송장치(RT1)로의 수수위치로 기판을 이동시키는 장치이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 처리조(10∼15)는 처리액이 저류된 처리조에 기판을 침지하여 세정 등의 처리를 실시하는 것이다. 처리조(10∼15)는 기판의 처리를 실시하는 순서로 반송궤도(4)를 따라서 나열하여 설치되어 있다. 기판반송장치(RT1, RT2)에 의해 반송된 기판의 처리조로의 투입 및 처리완료 후의 기판의 처리조로부터의 끌어올림은 처리조에 설치된 리프터에 의해 실시된다.
처리조(10∼15)의 리프터의 받침대(10a∼15a)(도 1에 나타낸다)는 기판반송장치로부터의 기판을 수수위치에서 받아서 처리조(10∼15)내에 침지하고, 처리 후에 기판을 수수위치까지 상승시켜서 기판반송장치에 기판을 인도하는 것이다.
리프터는 상하방향으로 이동 가능한 승강부가 설치되어 있으며, 승강부에는 기판을 홀딩하는 기판홀딩부를 갖고, 기판반송장치(RT1, RT2)로부터 받은 기판을 받침대(10a∼15a)로 홀딩하게 되어 있다. 기판을 홀딩하는 받침대(10a∼15a)의 부재는 처리조의 처리약액에 대응하여 선택된다. 100℃ 이하의 처리조에서는 주로 테플론(등록상표) 등의 불소수지 또는 PVC, PVDF 등의 열가소성 수지를 이용하고, 100℃ 이상의 고온처리액을 사용하는 처리조에서는 석영 또는 석영표면에 불소수지를 도포한 부재를 선택한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 척세정수단으로서의 척세정조(8, 9)는 처리액 등이 부착한 기판반송장치의 기판척부(5c)(도 2에 나타낸다)의 선단부를 다음 기판의 척동작을 실시하기 전에 부착한 처리액을 제거하기 위해 척을 척세정조(급속배수기능을 구비한 순수오버플로조)(8, 9)에 하강침지하고, 척에 부착한 처리액을 순수치환에 의해 세정한 후 1∼20mm/sec의 끌어올림속도로 끌어올려서 척표면에 부착한 순수를 제거하는 것이다. 기판반송장치(RT1, RT2)는 처리액이 들어간 처리조로부터의 기판의 반출 후는 반드시 척세정조(8, 9)에서 기판척부의 세정을 실시할 필요가 있다. 척세정조는 기판반송장치마다 설치되어 있으며, 기판반송장치(RT1)는 척세정조(8)를 사용하고, 기판반송장치(RT2, RT3)는 척세정조(9)를 사용하게 되어 있다. 또한 처리액을 사용하지 않는 오버플로린스, 퀵덤프(Quick Dump)린스 등의 처리조로부터의 기판반송에서는 기판척부의 세정은 필요 없다.
동일한 반송궤도(4)상에 설치된 기판반송장치(RT1, RT2, RT3)는 셔틀(3)에 의해 반송된 버퍼(6)의 기판을 홀딩하고, 처리조를 따라서 설치된 반송궤도(4)상을 이동하여 처리조의 기판수수위치까지 반송한다. 또 처리조에서 처리가 종료된 기판을 기판수수위치에서 홀딩하고, 다음의 처리조까지 반송한다. 또한 건조조에서 건조가 끝난 기판을 처리완료기판적하장치(36)로 반송하는 것이다. 또한 도 1에 나타내는 화살표는 기판의 반송경로를 나타낸다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 기판반송장치(RT1, RT2, RT3)는 반송궤도(4)상을 자유롭게 이동 가능한 가로이동부(5a)와, 상하방향으로 이동하는 것이 가능한 상하부(5b)와, 기판(40)의 척, 홀딩, 개방을 실시하는 기판척부(5c)로 구성되어 있다.
기판반송장치의 가로이동부(5a)는 펄스모터 등으로 회전구동되는 피니언에 의해 반송궤도(4)로서의 랙상을 이동 가능하게 되어 있다. 이동량으로서의 펄스수 및 이동방향을 펄스모터드라이버를 통하여 펄스모터에 인가함으로써 기판반송장치를 소정의 위치로 이동시킬 수 있다.
또 기판반송장치의 상하부(5b)는 볼나사를 펄스모터 등으로 회전시켜서 상하의 이동을 실시하게 되어 있다. 상하의 이동량으로서의 펄스수 및 상하방향을 펄스모터드라이버를 통하여 펄스모터에 인가함으로써 상하부(5b)의 선단에 부착된 기판척부(5c)를 상사점 및 하사점(기판수수위치)의 위치로 이동하는 것이 가능하게 되어 있다. 기판(40)의 척, 홀딩 및 개방을 실시하는 기판척부(5c)는 모터에 의해 선단부를 도 2의 화살표로 나타내는 바와 같이 이동시킴으로써 기판(40)을 척, 홀딩 및 개방하는 것이 가능한 구조로 되어 있다. 또 기판척부(5c)에는 기판(40)의 척미스, 개방미스를 검출하는 기판검출부(처리기판유무센서)를 구비하고 있다. 기판척부(5c)의 선단부는 처리기판의 부재보다 경도가 낮은 부재로서 테플론(등록상표) 등으로 구성되어 있다.
도 3(a)로부터 (e)에 기판반송장치의 처리조로의 기판의 수수동작을 나타낸다. 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 기판반송장치의 기판척부(5c)는 기판(40)을 기판척부(5c)에서 홀딩한 상태로 처리조의 받침대(10a)의 바로 앞까지 하강한다. 그 후 기판반송장치는 저속으로 하강하고, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 받침대(10a)에 기판이 접촉하여 기판척부(5c)의 하강동작이 정지한다. 이 때의 기판척부(5c)의 기판(40)의 홀딩상태를 확대하여 도 3(e)에 나타낸다. 도 3(e)에 나타내는 바와 같이, 기판이 받침대(10a)에 접촉 후 기판척부(5c)가 하강해도 기판(40)이 기판척부(5c)에서 상부방향으로 구속되어 있지 않기 때문에 기판이 기판척부(5c)를 슬라이드한다. 이 때문에 기판을 파손하는 일이 없다. 기판을 받침대(10a)에 재치 후 도 3(c)에 나타내는 바와 같이, 기판척부(5c)를 화살표로 나타내는 방향으로 회전시켜서 기판의 홀딩을 해방한다. 그 후 도 3(d)에 나타내는 바와 같이, 기판척부(5c)를 상승시킨다.
도 1에 나타내는 반송궤도(4)는 처리조(10∼15)를 따라서 설치되어 있으며, 기판반송장치가 반송궤도(4)상을 자유롭게 이동할 수 있게 되어 있다. 반송궤도(4)에는 랙이 설치되어 있으며, 기판반송장치의 가로이동부(5a)의 피니언에 의해 기판반송장치(RT1, RT2, RT3)가 반송궤도(4)상을 자유롭게 이동할 수 있다.
도 1에 나타내는 셔틀(3)은 카세트에 장전된 미처리의 기판이 스토커(30)로부터 반입되고, 미처리기판적하장치(35)에 의해 카세트로부터 전체기판을 일괄 처킹하여 꺼낸 기판을 셔틀상승엘리베이터(23)로부터 받아서 셔틀하강엘리베이터(24)까지 반송하는 것이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 셔틀(3)은 기판반송장치(RT1, RT2, RT3)보다 높은 위치에 반송궤도(4)와 평행하게 설치되어 있으며, 기판을 셔틀하강엘리베이터(24)까지 반송할 수 있게 구성되어 있다. 또 셔틀(3)은 반송궤도(4)와 독립하여 동작 가능하게 되어 있다. 이에 따라 스토커로부터의 미처리기판을 최초의 처리조까지 반송할 수 있기 때문에 기판반송장치(RT1, RT2, RT3)는 처리조간의 기판의 반송만을 실시할 수 있다.
이하에 기판처리장치(1)에 있어서의 기판반송장치의 동작에 대하여 설명한다. 도 4는 기판처리장치(1)에 있어서의 기판반송장치(RT1, RT2, RT3)의 반송궤도(4)상의 가동범위를 나타내는 도면이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 기판반송장치(RT1)는 버퍼(6)로부터 최종의 처리조(15)까지 이동하는 것이 가능하게 되어 있다. 또 기판반송장치(RT2)는 제 1 처리조(10)로부터 건조조(20)까지 이동하는 것이 가능하게 되어 있다. 기판반송장치(RT3)는 척세정조(9)로부터 처리완료기판적하장치(36)까지 이동하는 것이 가능하게 되어 있다. 기판반송장치(RT1)와 기판반송장치(RT2)는 제 1 처리조(10)로부터 최종처리조(15)까지가 공통동작범위로 되어 있다. 다만 반송궤도(4)는 공용하고 있기 때문에 기판반송장치(RT1)는 기판반송장치(RT2)의 현재위치(제 n 처리조의 위치)보다 하나 앞의 제 n－1 처리조의 위치까지 이동하는 것이 가능하게 되어 있다.
또 버퍼(6)와 제 1 처리조(10)의 사이에는 제 1 척세정조(8)가 설치되어 있다. 제 1 척세정조(8)는 기판반송장치(RT1)의 기판척부(5c)를 세정하는 전용의 척세정조이다.
최종처리조(15)와 건조조(20)의 사이에는 제 2 척세정조(9)가 설치되어 있다. 제 2 척세정조(9)는 기판반송장치(RT2) 및 기판반송장치(RT3)의 기판척부(5c)를 세정하는 전용의 척세정조이다.
통상 기판반송장치(RT1)는 제 1 척세정조(8)상에서 대기하고, 기판반송장치(RT2)는 제 2 척세정조(9)상에서 대기하며, 기판반송장치(RT3)는 처리완료기판적하장치(36)상의 위치에서 대기하고 있다.
이에 따라 3대의 기판반송장치(RT1, RT2, RT3) 중 1대만이 동작하는 경우에는 예를 들면 기판반송장치(RT2)만이 동작하고, 다른 기판반송장치(RT1, RT3)가 대기하고 있는 경우는 제 1 처리조(10)로부터 건조조(20)까지의 범위를 이동하는 것이 가능하게 된다. 기판반송장치(RT1, RT2)가 동시에 동작하는 경우에는 기판반송장치(RT1)는 기판반송장치(RT2)의 바로 앞의 조(槽)의 위치까지 이동할 수 있다.
다음으로 기판반송장치의 처리조로의 기판의 반입 및 처리조로부터의 기판의반출 및 처리조간의 이동에 대하여 서술한다.
기판반송장치(RT1)에 의한 처리조로의 기판의 반입은 기판을 기판척부(5c)에서 홀딩하고, 기판의 척 후에 상사점까지 기판척부(5c)를 상승시키며, 상사점에 도달 후에 반송궤도(4)상을 이동하여 처리조의 바로 위에서 정지한다. 또 처리조는 상면에 위치해 있는 덮개를 열고 리프터를 기판수수위치까지 상승시킨다. 기판반송장치(RT1)는 기판척부(5c)를 리프터의 기판수수위치의 바로 앞까지 하강하고, 그 후 저속으로 기판척부(5c)를 리프터의 기판수수위치로부터 2∼5mm 다시 하강하며, 기판을 척한 채 리프터에 놓는 동작을 실시하여 정지한다. 이 때 처리기판은 기판척부(5c)와 리프터의 양쪽에서 지지되어 있다. 정지 후 기판척부(5c)의 선단부를 열고 기판을 완전히 리프터에 인도한다. 기판반송장치(RT1)는 기판척부(5c)를 상사점까지 상승시킨다. 기판척부(5c)의 선단부를 연 후 리프터상에 처리기판이 놓여진 것을 리프터에 구비된 처리기판유무센서에 의해 확인하고, 기판반송장치(RT1)의 상승동작과 리프터의 하강동작을 동시에 실시하며, 기판반송장치(RT1)의 상승동작완료 후 척부(5c)에 처리기판이 남겨져 있지 않은 것을 기판반송장치(RT1)에 구비된 처리기판유무센서에 의해 확인한다. 리프터의 하강완료 후에 처리조상면의 덮개를 닫고 기판의 처리를 실시한다.
또한 기판반송장치(RT1, RT2)가 리프터에 기판을 인도할 때에 기판척부(5c)를 상승시키고, 상사점에 도달 후에 반송궤도(4)상을 이동하여 처리조의 바로 위에서 정지하며, 그 후 리프터의 기판수수위치의 바로 앞까지 하강하는데, 본 발명에 의한 기판처리장치는 기판반송장치(RT1, RT2)가 기판을 인도하는 처리조로 이동 중에 기판척부(5c)를 리프터의 기판수수위치의 바로 앞까지 하강하고, 또 기판반송장치(RT1, RT2)가 이동 중에 리프터를 기판수수위치까지 상승시키는 동작도 가능하도록 구성되어 있다. 기판반송장치와 리프터의 동작을 오버랩시킴으로써 기판의 반송시간을 단축할 수 있다.
처리조는 기판의 처리완료 후 처리조상면의 덮개를 열고 기판을 리프터에 의해 기판수수위치까지 상승시킨다. 기판반송장치(RT1)는 기판척부(5c)의 선단부를 개방한 상태에서 기판수수위치까지 하강하고, 리프터상의 기판의 유무를 확인하며, 기판이 리프터상에 있는 경우에는 기판의 척을 실시한다. 그 후 기판반송장치(RT1)는 기판척부(5c)를 상승시킨다. 이 때 기판의 척이 정상으로 실시되고 있는지를 리프터에 구비된 처리기판유무센서와 기판반송장치(RT1)에 구비된 처리기판유무센서에 의해 확인하고, 상사점까지 상승한다. 또 처리조는 리프터를 하강시켜서 덮개를 닫는다. 또한 기판반송장치(RT2, RT3)의 처리조로의 기판의 반입 및 처리조로부터의 기판의 반출 및 처리조간의 이동은 기판반송장치(RT1)와 똑같다.
이상 서술한 스토커, 미처리기판적하장치, 셔틀, 기판처리장치 등에 있어서의 기판의 반송경로를 도 5에 나타낸다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 기판은 카세트에 수납된 미처리의 기판이 스토커(30)에 반입되고, 스토커(30)로부터 미처리기판적하장치(35)에 전송되어 카세트로부터 전체기판을 일괄 처킹해서 꺼내어 셔틀상승엘리베이터(23)에 의해 셔틀(3)까지 이송하고, 셔틀(3)에 수수된다. 셔틀(3)은 기판을 셔틀하강엘리베이터(24)까지 반송하고, 셔틀하강엘리베이터(24)에 건넨다.셔틀하강엘리베이터(24)는 기판을 홀딩하면서 버퍼(6)의 수수위치까지 하강하여 버퍼(6)에 기판을 건넨다.
반송궤도(4)상을 이동하는 기판반송장치(RT1)는 버퍼(6)로부터 기판을 일괄 처킹하여 상사점까지 상승하고, 상사점에 도달 후에 제 1 처리조(10)의 바로 위까지 이동한다. 이동완료 후 처리조의 기판수수위치까지 하강하고, 처리조의 리프터에 인도한다. 리프터는 기판의 받음 후에 하강하고, 하강완료 후에 처리조에서 처리가 실시된다. 처리완료 후에 리프터가 기판수수위치까지 상승하고, 기판반송장치(RT1 또는 RT2)에 인도한다. 이하 마찬가지로 기판은 차례 차례 기판반송장치(RT1 또는 RT2)에서 처리조에 반송되어 처리가 실시된다. 건조조(20)에서 건조처리가 완료된 기판은 기판반송장치(RT3)에 의하여 처리완료기판적하장치(36)에 전송되고, 처리완료기판적하장치(36)에서 카세트에 수납된다. 카세트에 수납된 기판은 스토커(30)에 반입되고, 스토커(30)로부터 다음의 공정으로 인도된다.
다음으로 기판처리장치(1)에 있어서의 기판반송장치의 제어에 대하여 서술한다. 최초에 기판처리장치(1)에서의 처리조건, 반송조건의 설정을 실시한다. 기판처리장치(1)에서의 처리조건, 반송조건은 예를 들면 각 처리조에 있어서의 처리시간, 처리액의 종류, 기판반송장치의 반송시간, 리프터의 동작시간 등이다. 이들의 처리조건, 반송조건입력 후에 기판처리장치(1)에 내장된 컴퓨터의 스케줄러(소프트웨어)에 의해 기판반송장치의 제어도 포함한 처리의 스케줄링이 이루어진다. 스케줄링에 의해 각 기판반송장치의 동작의 타이밍이 결정된다. 또한 기판처리장치(1)에 내장된 컴퓨터는 스케줄러에 의해 생성된 스케줄링데이터에서 동시에 복수의 처리조에서의 기판반송이 발생한 경우의 분담조건을 결정하는 기판반송분담처리조건이 기억되어 있다. 기판반송분담처리조건은, 버퍼(6)로부터 제 1 처리조(10)의 기판의 반송은 기판반송장치(RT1)가 실시하는, 건조조(20)로부터 처리완료기판적하장치(36)로의 기판의 반송은 기판반송장치(RT3)가 실시하는, 제 n 처리조와 n 미만의 처리조의 동시기판반송은, 제 n 처리조의 기판의 반송은 기판반송장치(RT2)가 실시하는, n 미만의 처리조의 기판의 반송은 기판반송장치(RT1)가 실시하는 등이다.
도 6은 스케줄러에 의한 기판처리장치(1)의 제어시퀀스작성의 흐름도를 나타내는 도면이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 최초에 처리조의 설치수, 각 처리조에 있어서의 처리시간, 처리액의 종류, 기판반송장치의 반송시간, 리프터의 동작시간 등에 관한 처리조건, 반송조건의 데이터의 입력을 키보드 등의 입력장치, 또는 반송시간, 리프터의 동작시간의 측정(티칭) 등에 의해 실시한다(스텝S1). 컴퓨터는 입력된 데이터에 의거하여 처리의 스케줄링의 작성을 실시한다(스텝S2). 스케줄링은 각 처리조의 처리시간, 처리액의 종류의 데이터로부터 각 처리조로의 기판의 투입개시시간, 반출시간이 산출된다. 또 처리조의 처리액의 종류에 따라 기판반송장치의 척부의 세정이 필요한지를 판단한다. 이에 따라 모든 처리조에 있어서의 처리개시시간, 처리종료시간 및 기판반송장치의 각 처리조에 있어서의 기판의 반입 및 반출의 타이밍이 결정된다.
다음으로 기판반송장치의 반입 및 반출의 타이밍으로부터 기판반송장치의 동작이 겹치지 않는지를 체크한다(스텝S3). 기판반송장치의 동작이 겹치지 않는 경우는 스텝S8으로 이행한다. 기판반송장치의 동작이 겹치는 경우에는 스텝S5로 이행하고(스텝S4), 기억장치에 기억되어 있는 기판반송분담처리조건을 참조하며(스텝S5), 기판반송장치(RT1, RT2 및 RT3)에서 기판의 반송의 분담처리가 가능한지를 체크한다. 분담처리가 가능한 경우에는 스텝S8으로 이행한다. 분담처리를 할 수 없는 경우에는 스텝S7으로 이행한다(스텝S6). 스케줄링에 의해 작성되어 있는 기판의 투입타이밍을 변경하고(스텝S7), 스텝S3로 이행한다. 기판반송장치가 처리 가능으로 판단한 경우에는 스케줄링의 확정을 실시한다(스텝S8). 확정한 스케줄의 데이터를 기판처리장치(1)의 제어장치에 전송하고(스텝S9), 기판처리장치(1)는 처리를 개시한다(스텝S10). 이상에 의해 버퍼(6)의 기판은 기판반송장치(RT1)에 의해 제 1 처리조에 반송되어 처리가 개시된다.
도 7에 나타내는 타이밍도는 스케줄러에 의해 작성된 기판처리장치(1)의 제어시퀀스의 각 처리조에 있어서의 기판의 처리를 시계열로 나타낸 도면이다. 또한 도 7의 기판반송장치(RT1, RT2, RT3)의 사각형은 기판반송동작을 나타내고, 검게 칠한 사각형은 기판척부의 척세정조에서의 세정동작을 나타내고 있다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 동시에 기판의 반송이 발생한 경우에는 기판반송장치(RT1, RT2, RT3)에 동작을 분담시킴으로써 기판의 반송이 늦어지는 일 없이 차례 차례 반송된다. 기판반송장치가 1대만인 경우와 비교하여 기판의 세정조로의 투입을 늦출 필요가 없기 때문에 스루풋을 향상시킬 수 있다. 또 미처리의 기판을 셔틀에 의해 반송함으로써 기판반송장치는 처리조간의 기판만을 실시하면 좋기 때문에 스루풋을 향상시킬 수 있다.
이상 서술한 바와 같이, 본 발명에 의한 기판처리장치 및 기판처리장치에 있어서의 기판반송장치는 동일반송궤도상에 기판반송장치를 복수대 설치하고, 서로 복수의 처리조를 중복하여 이동할 수 있도록 제어함으로써 복수의 처리조의 기판반송을 동시에 실시할 수 있다. 이에 따라 기판처리의 스루풋을 향상하는 것이 가능하게 된다.
또 본 발명에 의한 기판처리장치는 설치면적을 증대하는 일 없이 미처리기판의 공급을 전용으로 실시하는 셔틀을 설치한 것에 의해 기판반송장치의 동작과 독립하여 버퍼에 기판을 공급할 수 있기 때문에 기판처리의 스루풋을 향상하는 것이 가능하게 된다.

Claims (10)

  1. 기판을 처리하는 처리조와, 상기 처리조를 따라서 설치된 반송궤도와, 상기 반송궤도상을 이동하여 기판을 수수반송하는 기판반송장치로 이루어지는 기판처리장치이며,
    동일반송궤도상에 적어도 2 이상의 상기 기판반송장치를 구비하고, 상기 기판반송장치는 서로 복수의 처리조를 공통동작범위로 하여 동작 가능한 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 기판을 처리하는 처리조와, 상기 처리조를 따라서 설치된 반송궤도와, 상기 반송궤도상을 이동하여 기판을 수수반송하는 기판반송장치로 이루어지는 기판처리장치이며,
    상기 기판반송장치보다 높은 위치에 상기 반송궤도와 평행하게 미처리의 기판을 반송하는 셔틀을 구비한 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  3. 기판을 처리하는 처리조와, 상기 처리조를 따라서 설치된 반송궤도와, 상기 반송궤도상을 이동하여 기판을 수수반송하는 기판반송장치로 이루어지는 기판처리장치이며,
    동일반송궤도상에 적어도 2 이상의 상기 기판반송장치를 구비하고, 서로 복수의 처리조를 공통동작범위로 하여 동작 가능한 상기 기판반송장치와, 상기 기판반송장치보다 높은 위치에 상기 반송궤도와 평행하게 미처리의 기판을 반송하는 셔틀을 구비한 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 기판반송장치마다 상기 기판반송장치의 기판척부의 세정을 실시하는 척세정수단으로서의 전용조를 구비한 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 셔틀로부터 미처리의 기판을 받고, 미처리의 기판을 상기 기판반송장치의 수수위치까지 하강시키는 셔틀하강엘리베이터를 구비한 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    미처리의 기판을 상승시켜서 상기 셔틀에 반송하는 셔틀상승엘리베이터를 구비한 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  7. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    미처리기판의 반입위치로부터 상기 셔틀상승엘리베이터까지 미처리기판을 반송하는 처리기판반입부를 구비한 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  8. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 기판반송장치로부터 처리완료기판을 받아서 기판반출위치까지 반송하는 처리기판반출부를 구비한 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  9. 처리조건, 반송조건을 입력하고, 상기 처리조건, 반송조건으로부터 스케줄러에 의해 생성된 스케줄링데이터에 의거하여 기판반송장치의 제어를 실시하는 기판처리장치에 있어서의 기판반송장치에 있어서,
    스케줄러에 의해 생성된 스케줄링데이터에서 동시에 복수의 처리조에서의 기판반송이 발생하는 경우에는 기판반송분담처리조건과 대조하여 스케줄링데이터를 결정하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치에 있어서의 기판반송장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 스케줄러는 공통동작범위내의 복수의 기판반송장치로부터 소정의 처리조로의 기판반입, 기판반출의 반송동작을 실시하는 기판반송장치를 선택하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치에 있어서의 기판반송장치.
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