KR20080076754A - 기판처리장치 - Google Patents

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KR20080076754A
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이치로 미츠요시
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다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤
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Abstract

처리블록에는, 복수의 이면세정유닛 및 메인로봇이 설치되어 있다. 메인로봇은, 처리블록의 한쪽 측면측에 설치된 이면세정유닛과, 처리블록의 다른 쪽 측면측에 설치된 이면세정유닛과의 사이에 설치되어 있다. 인덱서블록과 처리블록의 사이에는, 기판을 반전하게 하기 위한 반전유닛, 및 인덱서로봇과 메인로봇 사이에서 기판의 주고받기를 행하기 위한 기판재치부가, 상하로 인접하도록 설치되어 있다. 메인로봇은, 복수의 이면세정유닛, 기판재치부 및 반전유닛 사이에서 기판을 반송한다.
기판처리장치, 표면세정유닛, 이면세정, 인덱서, 반전유닛, 기판재치, 기판반송, 메인로봇, 처리영역, 반입반출영역

Description

기판처리장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은, 기판을 처리하는 기판처리장치에 관한 것이다.
종래로부터, 반도체 웨이퍼, 포토마스크용 글래스기판, 액정표시장치용 글래스기판, 및 광디스크용 글래스기판 등의 기판에 여러 가지의 처리를 행하기 위해, 기판처리장치가 사용되고 있다.
예를 들면, 일본 특허공개 2004－146708호 공보에는, 기판의 표면과 이면(裏面)을 반전하게 하는 반전유닛을 갖춘 기판처리장치가 기재되어 있다. 이 기판처리장치에서는, 사각형의 프로세스부의 대략 중앙에 기판을 반송하는 센터로봇(반송 유닛)이 배치되어 있다.
프로세스부 내에서 센터로봇을 둘러싸도록, 기판의 이면에 세정처리를 행하는 복수(예를 들면 4개)의 이면세정유닛이 각각 배치되어 있다. 더욱이 프로세스부 내에서 센터로봇에 의한 액세스가 가능한 위치에 반전유닛이 배치되어 있다.
프로세스부의 일단부 측에는, 기판을 수납하는 복수의 수납용기를 갖추는 인덱서부가 설치되어 있다. 이 인덱서부에는, 상기 수납용기로부터 처리 전의 기판을 인출하고 또는 상기 수납용기 내에 처리 후의 기판을 수납하는 기판반송로봇이 설 치되어 있다.
상기의 구성에서, 기판반송로봇은, 어느 하나의 수납용기로부터 처리 전의 기판을 인출하여 센터로봇에 건네주는 것과 동시에, 이 센터로봇으로부터 처리 후의 기판을 수취하여 수납용기에 수납한다.
센터로봇은, 기판반송로봇으로부터 처리 전의 기판을 수취하면, 수취한 기판을 반전유닛에 건네준다. 반전유닛은, 센터로봇으로부터 수취한 기판을 표면이 하방을 향하도록 반전하게 한다. 그리고, 센터로봇은, 반전유닛에 의해 반전된 기판을 수취하여, 이 기판을 어느 하나의 이면세정유닛에 반입한다.
이어서, 센터로봇은, 상기 어느 하나의 이면세정유닛에서 처리가 종료하면, 이 기판을 이면세정유닛으로부터 반출하여 다시 반전유닛에 건네준다. 반전유닛은, 이면세정유닛에서 처리가 행하여진 기판을 표면이 상방을 향하도록 반전하게 한다.
그리고, 센터로봇은, 반전유닛에 의해 반전된 기판을 수취하여, 기판반송로봇에게 건네준다. 기판반송로봇은, 센터로봇으로부터 수취한 처리 후의 기판을 수납용기에 수납한다.
이와 같이, 수납용기에 수납되어 있는 처리 전의 기판은, 반전유닛에 의해 반전되고, 이면세정유닛에서 처리(기판의 이면에 대한 처리)가 행하여진 후, 반전유닛에 의해 다시 반전되어 처리 후의 기판으로서 수납용기에 수납된다.
상기의 기판처리장치에서, 기판반송로봇, 이면세정유닛 및 반전유닛의 사이의 기판의 반송시에는, 기판을 파지하는 센터로봇이 연직축(鉛直軸)의 주위로 회전한다.
따라서, 기판의 반송시간은, 센터로봇의 회전각도에 의존한다. 즉, 기판반송로봇, 이면세정유닛 및 반전유닛의 사이에서 기판을 반송할 때의 센터로봇의 회전각도가 커지면, 기판의 반송시간이 길어진다.
여기서, 상기의 기판처리장치에서는, 반전유닛이 프로세스부의 타단부 측에 설치되어 있다. 환언하면, 센터로봇은, 인덱서부의 기판반송로봇과 반전유닛과의 사이에 위치한다.
이로써, 센터로봇은, 처리 전 및 처리 후의 기판을 인덱서부와 반전유닛과의 사이에서 반송할 때에 각각 180도 회전할 필요가 있다. 더욱이 센터로봇은, 반전유닛에 의해 반전된 처리 전의 기판을 이면세정유닛에 건네주기 위해, 반전유닛에 대향하는 방향으로부터 소정의 각도로 더 회전할 필요가 있다. 그 때문에, 기판처리에 있어서의 처리율 향상에 한계가 있었다.
본 발명의 목적은, 기판처리에 있어서의 처리율을 충분히 향상하는 것이 가능한 기판처리장치를 제공하는 것이다.
(1) 본 발명의 한 국면에 의한 기판처리장치는, 일면(一面) 및 이면을 갖는 기판을 처리하는 기판처리장치로서, 기판을 처리하는 처리영역과, 처리영역에 대하여 기판을 반입 및 반출하는 반입반출영역과, 처리영역과 반입반출영역 사이에서 기판을 주고 받는 수수영역을 구비하고, 처리영역은, 기판에 처리를 행하는 처리부 와, 대략 연직방향의 축 주위로 회전함과 동시에 주고 수수영역과 처리부 사이에서 기판을 반송하는 제1 반송장치를 포함하며, 수수영역은, 기판이 재치되는 기판재치부(基板載置部)와, 기판재치부 위 또는 아래에 적층되도록 배치되어, 기판의 일면과 타면(他面)을 서로 반전하게 하는 반전장치를 포함하고, 수수영역과 처리부 사이에서의 기판 반송시에 있어서의 제1 반송장치의 회전각도가 대략 90도가 되도록 수수영역, 처리부 및 제1 반송장치가 배치된 것을 특징으로 하는 것이다.
이 기판처리장치에서는, 반입반출영역으로부터 수수영역을 통해 처리영역의 제1 반송장치에 기판이 반입되고, 제1 반송장치에 의해 수수영역으로부터 처리부에 반송된다. 그리고, 기판이 처리부에 의해 처리된다. 처리부에 의해 처리된 기판은, 제1 반송장치에 의해 처리부로부터 수수영역을 통해 반입반출영역에 반출된다.
여기서, 수수영역에서는, 기판의 반입시 또는 반출시에 기판재치부에 기판이 재치된다. 또한, 기판의 반입시 또는 반출시에, 반전장치에 의해 기판의 일면과 타면이 서로 반전된다. 이로써, 일면이 상방을 향한 상태로 처리영역에 반입되는 기판의 타면을 처리부에 의해 처리하는 것 또는 일면이 상방을 향한 상태로 처리부에 의해 처리된 기판을 타면이 상방을 향한 상태로 반입반출영역에 반출하는 것이 가능해진다.
여기서, 제1 반송장치는, 수수영역과 처리부 사이에서 기판을 반송할 때에, 연직방향의 축 둘레로 대략 90도 회전한다. 이로써, 반입반출영역과 처리부가 제1 반송장치를 사이에 두고 대향하도록 배치되는 경우에 비해, 제1 반송장치에 의한 기판의 반송거리가 단축되어 기판의 반송시간이 단축된다. 그 결과, 기판처리에 있 어서의 처리율이 충분히 향상한다.
(2) 제1 반송장치는, 기판을 지지함과 동시에 대략 수평방향으로 전후진 가능하게 설치된 제1 지지부를 갖고, 제1 지지부는, 기판재치부와의 기판의 주고받기시에 기판재치부에 대하여 제1 축방향에 평행한 제1 전후진방향으로 전후진하고, 처리부에 대한 기판의 반입 및 반출시에 제1 축방향과 대략 직교하는 제2 축방향에 평행한 제2 전후진방향으로 전후진하여도 좋다.
이 경우, 제1 반송장치는, 기판재치부에 대하여 제1 축의 방향에 평행한 제1 전후진방향으로 제1 지지부를 전후진하게 함으로써, 기판재치부에 재치된 기판을 제1 지지부에 의해 지지한다.
또한, 제1 반송장치는, 연직방향의 축 둘레로 대략 90도 회전한다. 이로써, 제1 반송장치는, 제1 축방향에 대략 직교하는 제2 축방향에 평행한 제2 전후진방향으로 제1 지지부를 전후진하게 함으로써, 제1 지지부에 의해 지지된 미처리(未處理)의 기판을 용이하게 처리부에 반송할 수 있다.
그리고, 제1 반송장치는, 처리부에 대하여 제2 전후진방향으로 제1 지지부를 전후진하게 함으로써, 처리부에 의해 처리된 기판을 제1 지지부에 의해 지지한다. 그리고, 제1 반송장치는, 연직방향의 축 둘레로 대략 90도 회전한다. 이로써, 제1 반송장치는, 제1 전후진방향으로 제1 지지부를 전후진하게 함으로써, 제1 지지부에 의해 지지된 처리완료의 기판을 용이하게 수수영역에 반송할 수 있다.
(3) 처리부는, 제2 축방향에 평행한 방향에서 제1 반송장치의 한쪽에 나란히 배치되는 제1 처리부와, 제2 축방향에 평행한 방향에서 제1 반송장치의 다른 쪽에 나란히 배치되는 제2 처리부를 포함하여도 좋다.
이 경우, 제1 반송장치는, 연직방향의 축 둘레에서 한 방향으로 대략 90도 회전함으로써, 수수영역과 제1 처리부 사이에서 기판을 용이하면서 단시간에 반송할 수 있다.
또한, 제1 반송장치는, 연직방향의 축 둘레에서 역방향으로 대략 90도 회전함으로써, 수수영역과 제2 처리부 사이에서 기판을 용이하면서 단시간에 반송할 수 있다.
그리고, 제1 반송장치는, 연직방향의 축 둘레로 대략 180도 회전함으로써, 제1 처리부와 제2 처리부 사이에서 기판을 용이하면서 단시간에 반송할 수 있다.
이로써, 제1 또는 제2 처리부에서의 기판처리에 있어서의 처리율이 향상한다.
(4) 제1 및 제2 처리부 중 적어도 한쪽은, 기판의 이면을 세정하는 이면세정처리부를 포함하여도 좋다.
이 경우, 제1 및 제2 처리부 중 적어도 한쪽에 설치된 이면세정유닛에 의해 기판의 이면을 세정할 수 있다. 이로써, 기판의 청정도를 충분히 향상하게 할 수 있다.
(5) 제1 및 제2 처리부는, 이면세정처리부를 포함하여도 좋다. 이 경우, 제1 및 제2 처리부에 설치된 이면세정처리부에 의해 기판의 이면을 세정할 수 있다. 이로써, 기판의 이면을 제1 및 제2 처리부에서 효율적으로 세정할 수 있다.
(6) 제1 처리부의 이면세정처리부는, 복수 단(段)으로 배치된 복수의 이면세 정유닛을 포함하고, 제2 처리부의 이면세정처리부는, 복수 단으로 배치된 복수의 이면세정유닛을 포함하여도 좋다.
이 경우, 제1 및 제2 처리부에 설치된 복수의 이면세정유닛에 의해 기판의 이면을 세정할 수 있다. 이로써, 기판의 이면을 복수의 이면세정유닛에 의해 충분히 효율적으로 세정할 수 있다. 이로써, 기판처리에 있어서의 처리율이 향상한다.
(7) 제1 처리부는 이면세정처리부를 포함하고, 제2 처리부는 기판의 표면을 세정하는 표면세정처리부를 포함하여도 좋다.
이 경우, 제1 처리부에 설치된 이면세정처리부에 의해 기판의 이면을 세정할 수 있다. 또한, 제2 처리부에 설치된 표면세정처리부에 의해 기판의 표면을 세정할 수 있다.
따라서, 제1 및 제2 처리부 중 한쪽으로 세정처리된 기판을 반전장치에 의해 반전하고, 다른 쪽의 처리부에 반입함으로써 기판의 표면 및 이면을 용이하게 세정처리할 수 있다. 그 결과, 기판의 청정도를 보다 충분히 향상하게 할 수 있다.
(8) 제1 처리부의 이면세정처리부는, 복수 단으로 배치된 복수의 이면세정유닛을 포함하고, 제2 처리부의 표면세정처리부는, 복수 단으로 배치된 복수의 표면세정유닛을 포함하여도 좋다.
이 경우, 제1 처리부에 설치된 복수의 이면세정유닛에 의해 기판의 이면을 세정할 수 있다. 이로써, 기판의 이면을 복수의 이면세정유닛에 의해 충분히 효율적으로 세정할 수 있다.
또한, 제2 처리부에 설치된 복수의 표면세정유닛에 의해 기판의 표면을 세정 할 수 있다. 이로써, 기판의 표면을 복수의 표면세정유닛에 의해 충분히 효율적으로 세정할 수 있다. 이로써, 기판처리에 있어서의 처리율이 향상한다.
(9) 반입반출영역은, 기판을 수납하는 수납용기가 재치되는 용기재치부와, 대략 연직방향의 축 둘레로 회전함과 동시에 용기재치부에 재치된 수납용기와 수수영역 사이에서 기판을 반송하는 제2 반송장치를 포함하고, 제2 반송장치는, 기판을 지지함과 동시에 대략 수평방향으로 전후진 가능하게 설치된 제2 지지부를 갖추고, 제2 축방향에 평행하게 이동가능하도록 설치되어도 좋다.
이 경우, 제2 반송장치는, 용기재치부에 재치된 수납용기에 대하여 제2 지지부를 전후진하게 함으로써, 수납용기에 수납된 미처리의 기판을 제2 지지부에 의해 지지한다.
또한, 제2 반송장치는, 제2 축방향에 평행하게 이동하는 동시에, 대략 연직방향의 축 둘레로 회전한다. 그리고, 제2 반송장치는, 제2 지지부를 전후진하게 함으로써, 제2 지지부에 의해 지지된 미처리의 기판을 용이하게 수수영역에 건네줄 수 있다.
그리고, 제2 반송장치는, 수수영역에 대하여 제2 지지부를 전후진하게 함으로써, 처리완료의 기판을 제2 지지부에 의해 지지한다. 또한, 제2 반송장치는, 대략 연직방향의 축 둘레로 회전함과 동시에, 제2 축방향에 평행하게 이동한다. 그리고, 제2 반송장치는, 제2 지지부를 전후진하게 함으로써, 제2 지지부에 의해 지지된 처리완료의 기판을 용이하게 용기재치부 상의 수납용기에 수납할 수 있다.
(10) 반전장치는, 기판재치부의 직상(直上) 또는 직하(直下)에 적층되도록 배치되고, 제1 반송장치는, 승강 동작함으로써 반전장치와 기판재치부 사이에서 기판을 반송하여도 좋다.
이 경우, 반전장치가 기판재치부의 직상 또는 직하에 적층되도록 배치되어 있으므로, 반전장치와 기판재치부 사이의 거리가 짧아진다. 이로써, 제1 반송장치에 의한 반전장치와 기판재치부 사이의 반송거리가 단축되어 반송시간이 단축된다. 그 결과, 기판처리에 있어서의 처리율이 충분히 더 향상한다.
(11) 반전장치는, 기판을 제3 축에 수직인 상태로 파지하는 제1 파지기구와, 기판을 제3 축에 수직인 상태로 파지하는 제2 파지기구와, 제1 및 제2 파지기구를 제3 축의 방향과 겹쳐지도록 지지하는 지지부재와, 지지부재를 제1 및 제2 파지기구와 함께 제3 축에 대략 수직인 제4 축 둘레로 일체적으로 회전하게 하는 회전장치를 포함하여도 좋다.
이 경우, 제1 및 제2 파지기구 중 적어도 한쪽에 의해 기판이 제3 축에 수직인 상태로 파지된다. 이 상태에서, 회전장치에 의해 제1 및 제2 파지기구가 제3 축에 대략 수직인 제4 축 둘레로 일체적으로 회전된다. 이로써, 제1 파지기구 또는 제2 파지기구에 의해 파지된 기판이 반전된다.
여기서, 상기의 제1 반송장치가 2개의 반송용 지지부를 갖고, 또한, 이 2개의 반송용 지지부를 사용하여 반전장치에 대한 기판의 반입반출을 행하는 경우에, 2개의 반송용 지지부를 제3 축에 평행한 방향과 겹쳐지도록 배치함으로써, 2개의 반송용 지지부에 의해 2매의 기판을 제1 및 제2 파지기구에 동시에 반입하는 것이 가능하게 됨과 동시에, 2개의 반송용 지지부에 의해 2매의 기판을 제1 및 제2 파지 기구로부터 동시에 반출하는 것이 가능해진다. 이로써, 반전장치에 대한 기판의 반입반출을 신속히 행하는 것이 가능하게 됨과 동시에, 복수의 기판을 효율적으로 반전하게 하는 것이 가능하게 된다.
(12) 제1 및 제2 파지기구는, 제3 축에 수직인 일면(一面) 및 타면(他面)을 갖는 공통의 반전파지부재를 포함하고, 제1 파지기구는, 공통의 반전파지부재의 일면에 설치되며, 기판의 외주부(外周部)를 지지하는 복수의 제3 지지부와, 공통의 반전파지부재의 일면에 대향하도록 설치된 제1 반전파지부재와, 공통의 반전파지부재에 대향하는 제1 반전파지부재의 면에 설치되어, 기판의 외주부를 지지하는 복수의 제4 지지부와, 제1 반전파지부재와 공통의 반전파지부재가 제3 축의 방향에서 서로 이격된 상태와, 제1 반전파지부재와 공통의 반전파지부재가 서로 근접한 상태로 선택적으로 이행하도록 제1 반전파지부재 및 공통의 반전파지부재 중 적어도 한쪽을 이동하게 하는 제1 구동기구를 포함하며, 제2 파지기구는, 공통의 반전파지부재의 타면에 설치되어 기판의 외주부를 지지하는 복수의 제5 지지부와, 공통의 반전파지부재의 타면에 대향하도록 설치된 제2 반전파지부재와, 공통의 반전파지부재에 대향하는 제2 반전파지부재의 면에 설치되어 기판의 외주부를 지지하는 복수의 제6 지지부와, 제2 반전파지부재와 공통의 반전파지부재가 제3 축의 방향에서 서로 이격된 상태와, 제2 반전파지부재와 공통의 반전파지부재가 서로 근접한 상태로 선택적으로 이행하도록 제2 반전파지부재 및 공통의 반전파지부재 중 적어도 한쪽을 이동하게 하는 제2 구동기구를 포함하여도 좋다.
이 경우, 제1 반전파지부재와 공통의 반전파지부재가 서로 이격된 상태에서, 공통의 반전파지부재의 일면에 설치된 복수의 제3 지지부와, 공통의 반전파지부재에 대향하는 제1 반전파지부재의 면에 설치된 복수의 제4 지지부 사이로 기판이 반입된다. 이 상태에서, 제1 반전파지부재 및 공통의 반전파지부재가 서로 근접하도록, 제1 구동기구에 의해 제1 반전파지부재 및 공통의 반전파지부재 중 적어도 한쪽이 이동된다. 이로써, 복수의 제3 및 제4 지지부에 의해 기판의 외주부가 파지된다.
이 상태에서, 회전장치에 의해 제1 반전파지부재, 제2 반전파지부재 및 공통의 반전파지부재가 제4 축 둘레로 일체적으로 회전된다. 이로써, 제1 반전파지부재 및 공통의 반전파지부재에 의해 파지된 기판이 반전된다.
또한, 제2 반전파지부재와 공통의 반전파지부재가 서로 이격된 상태에서, 공통의 반전파지부재의 타면에 설치된 복수의 제5 지지부와, 공통의 반전파지부재에 대향하는 제2 반전파지부재의 면에 설치된 복수의 제6 지지부와의 사이로 기판이 반입된다. 이 상태에서, 제2 반전파지부재 및 공통의 반전파지부재가 서로 가까워지도록 제2 반전파지부재 및 공통의 반전파지부재 중 적어도 한쪽이 제2 구동기구에 의해 이동된다. 이로써, 복수의 제5 및 제6 지지부에 의해 기판의 외주부가 파지된다.
이 상태에서, 회전장치에 의해 제1 반전파지부재, 제2 반전파지부재 및 공통의 반전파지부재가 제4 축 둘레로 일체적으로 회전된다. 이로써, 제2 반전파지부재 및 공통의 반전파지부재에 의해 파지된 기판이 반전된다.
본 발명의 기판처리장치는, 기판처리에 있어서의 처리율을 충분히 향상하게 할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 관련된 반전장치 및 이를 갖춘 기판처리장치에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
이하의 설명에서, 기판이란, 반도체 웨이퍼, 액정표시장치용 글래스기판, PDP(플라즈마디스플레이패널)용 글래스기판, 포토마스크용 글래스기판, 광디스크용 기판 등을 말한다.
또한, 이하의 설명에서는, 회로패턴 등의 각종 패턴이 형성되는 기판의 면을 표면이라고 칭하고, 그 반대측 면을 이면이라고 칭한다. 또한, 하방으로 향하여진 기판의 면을 하면(下面)이라고 칭하고, 상방으로 향하여진 기판의 면을 상면(上面)이라고 칭한다.
(1) 제1 실시 형태
이하, 제1 실시 형태에 관련된 기판처리장치에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
(1－1) 기판처리장치의 구성
도 1(a)는 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 기판처리장치의 평면도이고, 도 1(b)는 도 1(a)의 기판처리장치를 화살표 X의 방향에서 본 모식적 측면도이다. 또한, 도 2는 도 1(a)의 A－A선 단면을 모식적으로 나타내는 도이다.
도 1(a)에 나타낸 바와 같이, 기판처리장치(100)는, 인덱서블록(10) 및 처리 블록(11)을 갖는다. 인덱서블록(10) 및 처리블록(11)은, 서로 병렬로 설치되어 있다.
인덱서블록(10)에는, 복수의 캐리어재치대(載置臺)(40), 인덱서로봇(IR) 및 제어부(4)가 설치되어 있다. 각 캐리어재치대(40) 상에는, 복수 매의 기판(W)을 다단으로 수납하는 캐리어(C)가 재치된다. 인덱서로봇(IR)은, 화살표 U(도 1(a))의 방향으로 이동가능하고 연직축 둘레로 회전가능한 동시에 상하방향으로 승강가능하게 구성되어 있다. 인덱서로봇(IR)에는, 기판(W)을 주고받기 위한 핸드(IRH1)(IRH2)가 상하(上下)로 설치되어 있다. 핸드(IRH1)(IRH2)는, 기판(W) 하면의 가장자리부 및 외주단부(外周端部)를 파지한다. 제어부(4)는, CPU(중앙연산처리장치)를 포함한 컴퓨터 등으로 이루어지고, 기판처리장치(100) 내의 각 부(部)를 제어한다.
도 1(b)에 나타낸 바와 같이, 처리블록(11)에는, 복수(본 예에서는 8개)의 이면세정유닛(SSR) 및 메인로봇(MR)이 설치되어 있다. 처리블록(11)의 한쪽 측면측에, 복수(본 예에서는 4개)의 이면세정유닛(SSR)이 상하로 적층 배치되어 있다. 마찬가지로 처리블록(11)의 다른 쪽 측면측에, 복수(본 예에서는 4개)의 이면세정유닛(SSR)이 상하로 적층 배치되어 있다. 메인로봇(MR)은, 처리블록(11)의 한쪽 측면 측에 설치된 이면세정유닛(SSR)과, 처리블록(11)의 다른 쪽 측면측에 설치된 이면세정유닛(SSR)과의 사이에 설치되어 있다. 메인로봇(MR)은, 연직축 둘레로 회전가능하면서 상하방향으로 승강가능하게 구성되어 있다. 또한, 메인로봇(MR)에는, 기판(W)을 주고 받기 위한 핸드(MRH1)(MRH2)가 상하로 설치되어 있다. 핸 드(MRH1)(MRH2)는 기판(W)의 하면의 가장자리부 및 외주단부를 파지한다. 메인로봇(MR)의 상세에 대해서는 후술한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 인덱서블록(10)과 처리블록(11) 사이에는, 기판(W)을 반전하게 하기 위한 반전유닛(RT1)(RT2) 및 인덱서로봇(IR)과 메인로봇(MR) 사이에서 기판 주고받기를 행하기 위한 기판재치부(PASS1)(PASS2)가 상하에 설치되어 있다. 반전유닛(RT1)은 기판재치부(PASS1)(PASS2)의 상방에 설치되어 있고, 반전유닛(RT2)은 기판재치부(PASS1)(PASS2)의 하방에 설치되어 있다. 이로써, 반전유닛(RT1)과 기판재치부(PASS1)가 상하로 인접하고, 반전유닛(RT2)과 기판재치부(PASS2)가 상하로 인접한다. 반전유닛(RT1)(RT2)의 상세에 대해서는 후술한다.
상측의 기판재치부(PASS1)는, 기판(W)을 처리블록(11)으로부터 인덱서블록(10)으로 반송할 때에 사용되고, 하측의 기판재치부(PASS2)는, 기판(W)을 인덱서블록(10)으로부터 처리블록(11)으로 반송할 때에 사용된다.
기판재치부(PASS1)(PASS2)에는, 기판(W)의 유무를 검출하는 광학식의 센서(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 이로써, 기판재치부(PASS1)(PASS2)에서 기판(W)이 재치되어 있는지 아닌지의 판정을 행하는 것이 가능해진다. 또한, 기판재치부(PASS1)(PASS2)에는, 기판(W)의 하면을 지지하는 복수 개의 지지핀(51)이 설치되어 있다. 인덱서로봇(IR)과 메인로봇(MR) 사이에서 기판(W)의 주고받기가 행하여질 때에는, 기판(W)이 일시적으로 기판재치부(PASS1)(PASS2)의 지지핀(51) 상에 재치된다.
(1－2) 기판처리장치의 동작의 개요
다음으로, 도 1 및 도 2를 참조하여 기판처리장치(100)의 동작의 개요에 대하여 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 기판처리장치(100)의 각 구성요소의 동작은, 도 1의 제어부(4)에 의해 제어된다.
우선, 인덱서로봇(IR)은, 캐리어재치대(40) 상에 재치된 캐리어(C) 중 하나로부터 하측의 핸드(IRH2)를 사용하여 미처리 기판(W)을 인출한다. 이 시점에서는, 기판(W)의 표면이 상방으로 향하여져 있다. 인덱서로봇(IR)의 핸드(IRH2)는, 기판(W)의 이면 가장자리부 및 외주단부를 파지한다. 인덱서로봇(IR)은, 화살표 U의 방향으로 이동하면서 연직축 둘레로 회전하여, 미처리 기판(W)을 기판재치부(PASS2)에 재치한다.
기판재치부(PASS2)에 재치된 기판(W)은, 메인로봇(MR)에 의해 수취되어 반전유닛(RT2)에 반입된다. 반전유닛(RT2)에서는, 표면이 상방으로 향하여진 기판(W)이, 이면이 상방을 향하도록 반전된다. 반전유닛(RT1)(RT2)의 동작의 상세는 후술한다. 반전 후의 기판(W)은, 메인로봇(MR)에 의해 반전유닛(RT2)으로부터 반출되고, 이어서 이면세정유닛(SSR)에 반입된다. 이면세정유닛(SSR)에서는, 기판(W)의 이면에 세정처리가 행하여진다. 이하, 기판(W) 이면의 세정처리를 이면세정처리라고 부른다. 또한 이면세정유닛(SSR)에 의한 이면세정처리의 상세에 대해서는 후술한다.
이면세정처리 후의 기판(W)은, 메인로봇(MR)에 의해 이면세정유닛(SSR)으로부터 반출되고, 이어서 반전유닛(RT1)에 반입된다. 반전유닛(RT1)에서는, 이면이 상방으로 향하여진 기판(W)이, 표면이 상방을 향하도록 반전된다. 반전 후의 기 판(W)은, 메인로봇(MR)에 의해 반전유닛(RT1)으로부터 반출되어 기판재치부(PASS1)에 재치된다. 기판재치부(PASS1)에 재치된 기판(W)은, 인덱서로봇(IR)에 의해 수취되어 캐리어(C) 내에 수납된다.
(1－3) 메인로봇의 상세
여기서, 메인로봇(MR)의 상세한 구성에 대해 설명한다. 도 3(a)는 메인로봇(MR)의 측면도이고, 도 3(b)는 메인로봇(MR)의 평면도이다.
도 3(a) 및 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 메인로봇(MR)은 베이스부(21)를 구비하고, 베이스부(21)에 대하여 승강 가능한 동시에 회전가능하게 승강회전부(22)가 설치되어 있다. 승강회전부(22)에는, 다관절형 아암(AM1)을 통해 핸드(MRH1)가 접속되고, 다관절형 아암(AM2)을 통해 핸드(MRH2)가 접속되어 있다.
승강회전부(22)는, 베이스부(21) 내에 설치된 승강구동기구(25)에 의해 상하 방향으로 승강됨과 동시에, 베이스부(21) 내에 설치된 회전구동기구(26)에 의해 연직축 둘레로 회전된다. 다관절형 아암(AM1)(AM2)은, 각각 도시하지 않는 구동기구에 의해 독립적으로 구동되어, 핸드(MRH1)(MRH2)를 각각 일정 자세로 유지하면서 수평방향으로 전후진하게 한다. 핸드(MRH1)(MRH2)는, 각각 승강회전부(22)에 대하여 일정한 높이로 설치되어 있으며, 핸드(MRH1)는 핸드(MRH2)보다 상방에 위치하고 있다. 핸드(MRH1)와 핸드(MRH2)의 높이차 M1(도 3(a))은 일정하게 유지된다.
핸드(MRH1)(MRH2)는 서로 같은 형상을 갖고, 각각 대략 U자 형상으로 형성되어 있다. 핸드(MRH1)는 그 전후진방향으로 뻗는 2개의 집게부(H11)를 갖고, 핸드(MRH2)는 그 전후진방향으로 뻗는 2개의 집게부(H12)를 갖는다. 또한, 핸 드(MRH1)(MRH2) 상에는, 각각 복수의 지지핀(23)이 장착되어 있다. 본 실시 형태에서는, 핸드(MRH1)(MRH2)의 상면에 재치되는 기판(W)의 바깥둘레를 따라 대략 균등하게 각각 4개의 지지핀(23)이 장착되어 있다. 이 4개의 지지핀(23)에 의해 기판(W) 하면의 가장자리부 및 외주단부가 파지된다.
여기서, 도 1 및 도 2를 참조하면서 본 실시 형태에 있어서의 메인로봇(MR)의 동작 순서에 대해 설명한다.
우선, 메인로봇(MR)은 핸드(MRH1)에 의해 기판재치부(PASS2)로부터 미처리 기판(W)을 수취한다. 이 때, 핸드(MRH1)에 의해 수취되는 기판(W)은, 표면이 상방을 향하고 있다. 다음으로, 메인로봇(MR)은, 승강구동기구(25)에 의해 승강 동작한다. 여기서, 메인로봇(MR)은, 핸드(MRH2)에 의해 반전유닛(RT2)으로부터 이면이 상방으로 향하여진 기판(W)을 수취한다. 그리고, 메인로봇(MR)은, 핸드(MRH1)에 파지한 기판(W)을 반전유닛(RT2)에 반입한다.
이어서, 메인로봇(MR)은, 회전구동기구(26)에 의해 연직축 둘레로 90도 회전함과 동시에, 승강구동기구(25)에 의해 승강 동작한다. 여기서, 메인로봇(MR)은, 핸드(MRH1)에 의해 이면세정유닛(SSR) 중 어느 하나로부터 이면세정처리 후의 기판(W)을 반출하고, 핸드(MRH2)에 파지한 기판(W)을 그 이면세정유닛(SSR)에 반입한다.
그 후, 메인로봇(MR)은, 직전의 회전방향과 역의 방향으로 90도 회전함과 동시에 승강 동작한다. 여기서, 메인로봇(MR)은, 핸드(MRH2)에 의해 반전유닛(RT1)으로부터 표면이 상방으로 향하여진 기판(W)을 수취한다. 그리고, 메인로봇(MR)은, 핸드(MRH1)에 파지한 기판(W)을 반전유닛(RT1)에 반입한다.
그리고, 메인로봇(MR)은, 승강구동기구(25)에 의해 승강 동작한다. 여기서, 메인로봇(MR)은, 핸드(MRH2)에 파지한 기판(W)을 기판재치부(PASS1)에 재치하고, 핸드(MRH1)에 의해 다시 기판재치부(PASS2)로부터 미처리 기판(W)을 수취한다. 메인로봇(MR)은, 이러한 일련의 동작을 연속적으로 행한다.
(1－4) 반전유닛의 상세
다음으로, 반전유닛(RT1)(RT2)의 상세에 대하여 설명한다. 반전유닛(RT1)(RT2)은 서로 같은 구성을 갖는다. 도 4(a)는 반전유닛(RT1)(RT2)의 측면도이고, 도 4(b)는 반전유닛(RT1)(RT2)의 사시도이다.
도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 반전유닛(RT1)(RT2)은, 지지판(31), 고정판(32), 한 쌍의 리니어가이드(33a)(33b), 한 쌍의 지지부재(35a)(35b), 한 쌍의 실린더(37a)(37b), 제1 가동판(36a), 제2 가동판(36b) 및 로터리 액츄에이터(38)를 포함한다.
지지판(31)은 상하방향으로 뻗도록 설치되어 있고, 지지판(31)의 일면 중앙부로부터 수평방향으로 뻗도록 고정판(32)이 장착되어 있다. 고정판(32)의 일면측(一面側)에 있어서의 지지판(31)의 영역에는, 고정판(32)에 수직인 방향으로 뻗는 리니어가이드(33a)가 설치되어 있다. 또한, 고정판(32)의 타면측(他面側)에 있어서의 지지판(31)의 영역에는, 고정판(32)에 수직인 방향으로 뻗는 리니어가이드(33b)가 설치되어 있다. 리니어가이드(33a)(33b)는, 고정판(32)에 관해서 서로 대칭으로 설치되어 있다.
고정판(32)의 일면측에 있어서, 고정판(32)에 평행한 방향으로 뻗도록 지지부재(35a)가 설치되어 있다. 지지부재(35a)는 연결부재(34a)를 통해 리니어가이드(33a)에 슬라이딩 가능하게 장착되어 있다. 지지부재(35a)에는 실린더(37a)가 접속되고 있어, 이 실린더(37a)에 의해 지지부재(35a)가 리니어가이드(33a)를 따라 승강된다. 이 경우, 지지부재(35a)는 일정 자세를 유지하면서 고정판(32)에 수직인 방향으로 이동한다. 또한, 지지부재(35a)에는, 고정판(32)의 일면에 대향하도록 제1 가동판(36a)이 장착되어 있다.
고정판(32)의 타면측에 있어서, 고정판(32)에 평행한 방향으로 뻗도록 지지부재(35b)가 설치되어 있다. 지지부재(35b)는 연결부재(34b)를 통해 리니어가이드(33b)에 슬라이딩 가능하게 장착되어 있다. 지지부재(35b)에는 실린더(37b)가 접속되고 있어, 이 실린더(37b)에 의해 지지부재(35b)가 리니어가이드(33b)를 따라 승강된다. 이 경우, 지지부재(35b)는 일정 자세를 유지하면서 고정판(32)에 수직인 방향으로 이동한다. 또한, 지지부재(35b)에는, 고정판(32)의 타면에 대향하도록 제2 가동판(36b)이 장착되어 있다.
본 실시 형태에서는, 제1 가동판(36a) 및 제2 가동판(36b)이 고정판(32)으로부터 가장 멀어진 상태에서, 제1 가동판(36a)과 고정판(32) 사이의 거리 M2 및 제2 가동판(36b)과 고정판(32) 사이의 거리 M3은, 도 3에 나타낸 메인로봇(MR)의 핸드(MRH1)와 핸드(MRH2)의 높이차 M1과 대략 동등하게 설정되어 있다.
로터리 액츄에이터(38)는, 지지판(31)을 수평축 HA의 주위로 회전하게 한다. 이로써, 지지판(31)에 연결되어 있는 제1 가동판(36a), 제2 가동판(36b) 및 고정 판(32)이 수평축 HA의 주위로 회전한다.
도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 제1 가동판(36a), 고정판(32) 및 제2 가동판(36b)은 서로 대략 같은 형상을 갖는다.
제1 가동판(36a)은, 지지부재(35a)를 따라 뻗는 중앙지지부(361a) 및 중앙지지부(361a)의 양측방에서 중앙지지부(361a)에 평행하게 뻗는 측변부(362a)(363a)를 갖는다. 측변부(362a)(363a)는, 중앙지지부(361a)에 관해서 서로 대칭으로 설치되어 있다. 중앙지지부(361a) 및 측변부(362a)(363a)는, 지지판(31)(도 4(a))측의 일단부에서 서로 연결되어 있다. 이로써, 제1 가동판(36a)은 대략 E자 형상으로 형성되어 있고, 중앙지지부(361a)와 측변부(362a)(363a) 사이에 스트라이프 형상의 노치영역이 형성되어 있다.
고정판(32)은, 제1 가동판(36a)의 중앙지지부(361a) 및 측변부(362a)(363a)에 상당하는 중앙지지부(321) 및 측변부(322)(323)를 갖고, 이들은 지지판(31)측의 일단부에서 서로 연결되어 있다. 이로써, 고정판(32)은 대략 E자 형상으로 형성되어 있고, 중앙지지부(321)와 측변부(322)(323) 사이에 스트라이프 형상의 노치영역이 형성되어 있다.
제2 가동판(36b)은, 제1 가동판(36a)의 중앙지지부(361a) 및 측변부(362a)(363a)에 상당하는 중앙지지부(361b) 및 측변부(362b)(363b)를 갖고, 이들은 지지판(31)측의 일단부에서 서로 연결되어 있다. 이로써, 제2 가동판(36b)은 대략 E자 형상으로 형성되어 있고, 중앙지지부(361a)와 측변부(362b)(363b) 사이에 스트라이프 형상의 노치영역이 형성되어 있다.
또한, 도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 제1 가동판(36a)과 대향하는 고정판(32)의 일면에는 복수의 지지핀(39a)이 설치되고, 그 타면에는 복수의 지지핀(39b)이 설치되어 있다. 또한, 고정판(32)과 대향하는 제1 가동판(36a)의 일면에는 복수의 지지핀(39c)이 설치되고, 고정판(32)과 대향하는 제2 가동판(36b)의 일면에는 복수의 지지핀(39d)이 설치되어 있다.
본 실시 형태에서는, 지지핀(39a)(39b)(39c)(39d)이 각각 6개 설치되어 있다. 이러한 지지핀(39a)(39b)(39c)(39d)은, 반전유닛(RT1)(RT2)에 반입되는 기판(W)의 바깥둘레를 따라 배치되어 있다. 또한, 지지핀(39a)(39b)(39c)(39d)은 서로 같은 길이를 갖는다. 이 때문에, 제1 가동판(36a) 및 제2 가동판(36b)이 고정판(32)로부터 가장 멀어진 상태에서의 지지핀(39a) 선단(先端)과 지지핀(39d) 선단 사이의 거리 및 지지핀(39b) 선단과 지지핀(39c) 선단 사이의 거리는, 도 3에 나타낸 메인로봇(MR)의 핸드(MRH1)와 핸드(MRH2)의 높이차 M1와 대략 같다.
또한, 제1 가동판(36a)과 고정판(32) 사이의 거리 M2 및 제2 가동판(36b)과 고정판(32) 사이의 거리 M3은 적절하게 변경하여도 좋다. 다만, 제1 가동판(36a) 및 제2 가동판(36b)이 고정판(32)으로부터 가장 멀어진 상태에서의 지지핀(39c) 선단과 지지핀(39d) 선단 사이의 거리는, 핸드(MRH1)와 핸드(MRH2)의 높이차 M1보다 크게 되도록 설정된다.
(1－5) 반전유닛의 동작
다음으로, 반전유닛(RT1)(RT2)의 동작에 대해 설명한다. 도 5 ~ 도 7은 반전유닛(RT1)(RT2)의 동작에 대해 설명하기 위한 도이다. 또한, 상기와 같이, 반전유 닛(RT1)(RT2)으로의 기판(W)의 반입은 메인로봇(MR)의 핸드(MRH1)에 의해 행하여지고, 반전유닛(RT1)(RT2)으로부터의 기판(W)의 반출은 메인로봇(MR)의 핸드(MRH2)에 의해 행하여진다.
도 5(a)에 나타낸 바와 같이, 제1 가동판(36a), 고정판(32) 및 제2 가동판(36b)이 수평자세로 유지된 상태에서, 기판(W)을 파지한 메인로봇(MR)의 핸드(MRH1)가 제1 가동판(36a)와 고정판(32) 사이로 전진한다. 이어서, 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 핸드(MRH1)가 하강한다. 이 경우, 도 5(c)에 나타낸 바와 같이, 핸드(MRH1)의 집게부(H11)는, 고정판(32)의 중앙지지부(321)와 측변부(322)(323) 사이의 노치영역을 통하여 하강한다. 이로써, 핸드(MRH1)에 파지된 기판(W)이 고정판(32)의 지지핀(39a) 상에 재치된다.
또한, 반전유닛(RT1)에서는 이면이 상방으로 향하여진 기판(W)이 지지핀(39a) 상에 재치되고, 반전유닛(RT2)에서는 표면이 상방으로 향하여진 기판(W)이 지지핀(39a) 상에 재치된다.
이어서, 도 6(d)에 나타낸 바와 같이, 지지부재(35a)가 실린더(37a)(도 4(a))에 의해 하강된다. 이로써, 제1 가동판(36a)이 하강하여, 제1 가동판(36a)과 고정판(32)의 이격거리가 짧아진다. 제1 가동판(36a)이 소정 거리 하강하면, 기판(W)의 가장자리부 및 외주단부가 고정판(32)의 지지핀(39a)과 제1 가동판(36a)의 지지핀(39c)에 의해 파지된다. 이 상태에서, 도 6(e)에 나타낸 바와 같이, 제1 가동판(36a), 고정판(32) 및 제2 가동판(36b)이 로터리 액츄에이터(38)에 의해 일체적으로 수평축 HA의 주위로 180도 회전된다. 이로써, 지지핀(39a)과 지지핀(39c)에 의해 파지된 기판(W)이 반전된다. 이 경우, 반전유닛(RT1)에서는 기판(W)의 표면이 상방으로 향하여지고, 반전유닛(RT2)에서는 기판(W)의 이면이 상방으로 향하여진다.
이어서, 도 6(f)에 나타낸 바와 같이, 지지부재(35a)가 실린더(37a)에 의해 하강된다. 이로써, 제1 가동판(36a)이 하강하여, 제1 가동판(36a)과 고정판(32)의 이격거리가 길어진다. 이 때문에, 기판(W)은 제1 가동판(36a)의 지지핀(39c)에 지지된 상태가 된다.
이 상태에서, 도 7(g)에 나타낸 바와 같이, 메인로봇(MR)의 핸드(MRH2)가 제1 가동판(36a)의 하방으로 전진한다. 이어서, 도 7(h)에 나타낸 바와 같이, 핸드(MRH2)가 상승한다. 이 경우, 도 7(i)에 나타낸 바와 같이, 핸드(MRH2)의 집게부(H12)는, 제1 가동판(36a)의 중앙지지부(361a)와 측변부(362a)(363a) 사이의 노치영역을 통하여 상승한다. 이로써, 기판(W)이 핸드(MRH2)에 의해 수취된다. 그 후, 핸드(MRH2)가 반전유닛(RT1)(RT2)으로부터 후퇴하고, 기판(W)이 반전유닛(RT1)(RT2)으로부터 반출된다.
또한, 도 5 ~ 도 7에서는, 제1 가동판(36a)이 고정판(32)의 상방에 위치하는 상태에서 기판(W)이 반입되고, 제2 가동판(36b)이 고정판(32)의 상방에 위치하는 상태에서 기판(W)이 반출되는 경우에 대해 나타냈다. 그렇지만, 제2 가동판(36b)이 고정판(32)의 상방에 위치하는 상태에서 기판(W)이 반출된 후에는, 제2 가동판(36b)이 고정판(32)의 상방에 위치하는 상태에서 기판(W)이 반입되고, 제1 가동판(36a)이 고정판(32)의 상방에 위치하는 상태에서 기판(W)이 반출된다.
이 경우에는, 실린더(37b)에 의해 제2 지지부재(35b)가 하강됨으로써, 기판(W)이 제2 가동판(36b)의 지지핀(39d)과 고정판(32)의 지지핀(39b)에 의해 파지된다. 그리고, 이 상태에서 로터리 액츄에이터(38)에 의해 제1 가동판(36a), 고정판(32) 및 제2 가동판(36b)이 반전되어 기판(W)이 반전된다. 그 후, 실린더(37b)에 의해 제2 지지부재(35b)가 하강됨으로써 기판(W)이 지지핀(39d)에 지지된 상태가 되고, 핸드(MRH2)에 의해 기판(W)이 지지핀(39d) 상으로부터 반출된다.
(1－6) 메인로봇에 의한 기판의 반입반출
다음으로, 반전유닛(RT1)(RT2)으로부터 기판(W)을 반출하고 나서 새로운 기판(W)을 반전유닛(RT1)(RT2)에 반입할 때까지의 메인로봇(MR)의 동작에 대해 설명한다.
도 8은, 메인로봇(MR)에 의한 기판(W)의 반입반출동작에 대해 설명하기 위한 도이다. 상기와 같이, 메인로봇(MR)은, 핸드(MRH2)에 의해 반전 후의 기판(W)을 반전유닛(RT1)(RT2)으로부터 반출하고, 핸드(MRH1)에 의해 반전 전의 기판(W)을 반전유닛(RT1)(RT2)에 반입한다. 따라서, 반전유닛(RT1)(RT2)에 대한 기판(W)의 반입반출을 행하기 직전에는, 도 8(a)에 나타낸 바와 같이, 메인로봇(MR)의 핸드(MRH1)가 반전 전의 기판(W)을 파지한 상태이며, 핸드(MRH2)가 기판(W)을 파지하지 않은 상태이다.
도 8(b)에 나타낸 바와 같이, 핸드(MRH2)가 전진함과 동시에 상승함으로써, 지지핀(39c) 상의 기판(W)이 핸드(MRH2)에 의해 수취된다. 이 때, 핸드(MRH1)와 핸드(MRH2)의 높이차 M1은 일정하게 유지되므로, 핸드(MRH2)의 상승에 동반하여 핸 드(MRH1)도 상승한다.
다음으로, 도 8(c)에 나타낸 바와 같이, 핸드(MRH1)(MRH2)의 높이가 유지된 상태에서, 핸드(MRH2)가 후퇴함과 동시에 핸드(MRH1)가 전진한다. 여기서, 본 실시 형태에서는, 제2 가동판(36b)과 고정판(32) 사이의 거리 M2(도 4) 및 제2 가동판(36b)과 고정판(32)의 사이의 거리 M3(도 4)은 핸드(MRH1)와 핸드(MRH2)의 높이차 M1과 대략 같게 설정되어 있다. 이 때문에, 핸드(MRH2)가 제1 가동판(36a)과 고정판(32) 사이에 위치하는 정도의 높이에 있는 경우에는, 핸드(MRH1)는 제2 가동판(36b)과 고정판(32) 사이에 위치하는 정도의 높이에 있다. 따라서, 핸드(MRH1)는 전진함으로써 제2 가동판(36b)과 고정판(32) 사이로 이동한다.
다음으로, 도 8(d)에 나타낸 바와 같이, 핸드(MRH1)가 하강함과 동시에 후퇴한다. 이로써, 지지핀(39b) 상에 기판(W)이 재치된다. 이 때, 핸드(MRH1)의 하강에 동반하여 핸드(MRH2)도 하강한다.
이처럼, 메인로봇(MR)에 의한 반전유닛(RT1)(RT2)으로의 기판(W)의 반입반출이 행하여진다. 그 후, 반전유닛(RT1)(RT2)은 새롭게 반입된 기판(W)을 반전하게 한다. 즉, 반전유닛(RT1)(RT2)에 대한 기판(W)의 반입반출은, 제1 가동판(36a)이 고정판(32)의 상방에 위치하는 상태와, 제2 가동판(36b)이 고정판(32)의 상방에 위치하는 상태 간에 교대로 행하여진다.
(1－7) 이면세정유닛의 상세
다음으로, 도 1에 나타낸 이면세정유닛(SSR)에 대해 설명한다. 도 9는 이면세정유닛(SSR)의 구성을 설명하기 위한 도이다. 도 9에 나타내는 이면세정유 닛(SSR)에서는, 브러시를 사용한 기판(W)의 세정처리(이하, 스크러브 세정처리라고 부른다)가 행하여진다.
도 9를 이용하여 이면세정유닛(SSR)의 상세에 대하여 설명한다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 이면세정유닛(SSR)은, 기판(W)을 수평으로 유지함과 동시에 기판(W)의 중심을 통과하는 연직축 둘레로 기판(W)을 회전하게 하는 기계식의 스핀척(81)을 갖춘다. 이 스핀척(81)은, 기판(W)의 외주단부를 파지한다. 또한, 스핀척(81)은, 척회전구동기구(62)에 의해 회전되는 회전축(63)의 상단에 고정되어 있다.
상기와 같이, 이면세정유닛(SSR)에는, 이면이 상방으로 향하여진 상태의 기판(W)이 반입된다. 이 때문에, 기판(W)은 이면이 상방으로 향하여진 상태에서 스핀척(81)에 의해 파지된다. 스크러브 세정처리 및 린스처리를 행하는 경우에, 기판(W)은 스핀척(81) 상의 회전식 파지핀(82)에 의해 그 하면의 가장자리부 및 외주단부가 파지된 상태에서 수평자세를 유지하면서 회전된다.
스핀척(81)의 바깥쪽에는, 모터(64)가 설치되어 있다. 모터(64)에는, 회동축(65)이 접속되어 있다. 회동축(65)에는, 아암(66)이 수평방향으로 뻗도록 연결되고, 아암(66)의 선단에 대략 원통 형상의 브러시세정구(70)가 설치되어 있다. 또한, 스핀척(81)의 상방에는, 스핀척(81)에 의해 파지된 기판(W)의 표면으로 향하여 세정액 또는 린스액(순수)을 공급하기 위한 액토출노즐(71)이 설치되어 있다. 액토출노즐(71)에는 공급관(72)이 접속되어 있어, 이 공급관(72)를 통해 액토출노즐(71)에 세정액 및 린스액이 선택적으로 공급된다.
스크러브 세정처리시에는, 모터(64)가 회동축(65)을 회전하게 한다. 이로써, 아암(66)이 수평면 내에서 회동하고, 브러시세정구(70)가 회동축(65)을 중심으로 기판(W)의 바깥쪽 위치와 기판(W) 중심의 상방위치 사이에서 이동한다. 모터(64)에는, 도시하지 않는 승강기구가 설치되어 있다. 승강기구는, 회동축(65)을 상승 및 하강하게 함으로써, 기판(W)의 바깥쪽 위치, 및 기판(W) 중심의 상방위치에서 브러시세정구(70)를 하강 및 상승하게 한다.
스크러브 세정처리의 개시시에는, 표면이 상방으로 향하여진 상태의 기판(W)이 스핀척(81)에 의해 회전된다. 또한, 공급관(72)을 통해 액토출노즐(71)에 세정액 또는 린스액이 공급된다. 이로써, 회전하는 기판(W)의 표면에 세정액 또는 린스액이 공급된다. 이 상태에서, 브러시세정구(70)가 회동축(65) 및 아암(66)에 의해 요동 및 승강 동작된다. 이로써, 기판(W)의 표면에 대하여 스크러브 세정처리가 행하여진다.
(1－8) 제1 실시 형태의 효과
(1－8－a)
메인로봇(MR)은, 90도 회전함으로써 반전유닛(RT2)에서 반전된 기판(W)을 이면세정유닛(SSR)으로 반송한다. 또한, 메인로봇(MR)은, 90도 회전함으로써 이면세정유닛(SSR)에서 처리된 기판(W)을 반전유닛(RT1)으로 반송한다.
이와 같이, 메인로봇(MR)은, 유닛(RT1)(RT2)(SSR) 및 기판재치부(PASS1)(PASS2) 사이에서 기판(W)을 반송할 때에 90도보다 크게 회전할 필요가 없다.
이로써, 기판재치부(PASS1)(PASS2)와 반전유닛(RT1)(RT2)이 메인로봇(MR)을 사이에 두고 대향하도록 배치되는 경우에 비해, 메인로봇(MR)에 의한 기판(W)의 반송거리가 단축되어 기판(W)의 반송시간이 단축된다.
(1－8－b)
메인로봇(MR)은, 승강 동작함으로써 기판재치부(PASS2)에 재치된 기판(W)을 직하(直下)에 위치하는 반전유닛(RT2)으로 반송한다. 또한, 메인로봇(MR)은, 승강 동작함으로써 반전유닛(RT1)에서 반전된 기판(W)을 직하에 위치하는 기판재치부(PASS1)로 반송한다.
이와 같이, 메인로봇(MR)은, 기판재치부(PASS1)(PASS2)와 반전유닛(RT1)(RT2) 사이에서 기판(W)을 반송하기 위해서 회전동작할 필요가 없다. 이로써, 기판(W)의 반송시간이 단축된다.
또한, 반전유닛(RT1)과 기판재치부(PASS1)가 상하로 인접하고, 반전유닛(RT2)과 기판재치부(PASS2)가 상하로 인접하고 있다. 이로써, 메인로봇(MR)에 의한 기판(W)의 반송거리가 단축되어 기판(W)의 반송시간이 더 단축된다.
(1－8－c)
상기로부터, 제1 실시 형태에 관련된 기판처리장치(100)에서는, 기판처리에 있어서의 처리율이 충분히 향상되어 있다.
(1－8－d)
제1 실시 형태에서는, 메인로봇(MR)의 핸드(MRH2)를 후퇴하게 하여 반전유닛(RT1)(RT2)으로부터 반전 후의 기판(W)을 반출할 때에, 메인로봇(MR)의 핸드(MRH1)를 상하방향으로 이동하게 하는 일 없이 그대로의 높이로 전진하게 함으로 써 반전유닛(RT1)(RT2)에 반전 전의 기판(W)을 반입할 수 있다.
이 경우, 반전유닛(RT1)(RT2)으로부터 기판(W)을 반출하고 나서 반전유닛(RT1)(RT2)에 기판(W)을 반입할 때까지 그 동안에 핸드(MRH1)(MRH2)의 높이를 조정할 필요가 없기 때문에, 반전유닛(RT1)(RT2)으로의 기판(W)의 반입반출을 신속하게 행할 수 있다. 이로써, 기판처리장치(100)에 있어서의 처리율을 더 향상하게 할 수 있다.
(1－8－e)
도 1에 나타낸 바와 같이, 반전유닛(RT1)(RT2)이 기판재치부(PASS1)(PASS2)에 적층되어 설치됨으로써, 기판처리장치(100)의 소형화 및 설비점유 바닥면적의 저감이 실현되어 있다.
(1－8－f)
또한, 제1 실시 형태에서는, 반전유닛(RT1)(RT2)의 제1 가동판(36a), 제2 가동판(36b) 및 고정판(32)에 스트라이프 형상의 노치영역이 형성되어 있기 때문에, 메인로봇(MR)의 핸드(MRH1)(MRH2)가 그 노치영역을 통해 상하방향으로 이동할 수 있다.
이 경우, 지지핀(39a)(39b)(39c)(39d)의 길이가 짧아도, 핸드(MRH1)(MRH2)가 노치영역을 통해 하강함으로써, 핸드(MRH1)(MRH2)가 제1 가동판(36a), 제2 가동판(36b) 및 고정판(32)에 접촉하는 일 없이, 지지핀(39a)(39b)(39c)(39d) 상에 기판(W)을 재치할 수 있다. 또한, 지지핀(39a)(39b)(39c)(39d)의 길이가 짧아도, 핸드(MRH1)(MRH2)가 노치영역을 통해 상승함으로써, 핸드(MRH1)(MRH2)가 제1 가동 판(36a), 제2 가동판(36b) 및 고정판(32)에 접촉하는 일 없이, 지지핀(39a)(39b)(39c)(39d) 상에 재치된 기판(W)을 수취할 수 있다. 이로써, 반전유닛(RT1)(RT2)의 소형화가 가능해진다.
(1－8－g)
또한, 제1 실시 형태에서는, 반전유닛(RT1)에 의해 파지되는 기판(W)은, 수평축 HA보다 상방에 위치하는 상태에서는 표면이 상방으로 향하여진 상태로 되고, 수평축 HA보다 하방에 위치하는 상태에서는 이면이 상방으로 향하여진 상태로 된다. 그리고, 반전유닛(RT2)에 의해 파지되는 기판(W)은, 수평축 HA보다 상방에 위치하는 상태에서는 이면이 상방으로 향하여진 상태로 되고, 수평축 HA보다 하방에 위치하는 상태에서는 표면이 상방으로 향하여진 상태로 된다.
이 때문에, 기판(W)이 수평축 HA보다 상방에 위치하는지 수평축 HA보다 하방에 위치하는지를 파악함으로써, 그 기판(W)의 어느 면이 상방으로 향하여져 있는지를 판별할 수 있다. 따라서, 예를 들면 정전 등에 의해 기판처리장치(100)의 동작이 정지하여도, 반전유닛(RT1)(RT2)에 파지된 기판(W)의 어느 면이 상방으로 향하여져 있는지를 순식간에 판별할 수 있다.
(2) 제2 실시 형태
이하, 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 기판처리장치에 대하여, 제1 실시 형태에 관련된 기판처리장치와 다른 점을 설명한다.
(2－1) 기판처리장치의 구성
도 10(a)는 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 기판처리장치의 평면도이고, 도 10(b)는 도 10(a)의 B－B선 단면을 모식적으로 나타내는 도이다. 도 10(a) 및 도 10(b)에 나타낸 바와 같이, 제2 실시 형태에 관련된 기판처리장치(100a)는, 반전유닛(RT1)(RT2) 및 기판재치부(PASS1)(PASS2)를 각각 2개 갖춘다. 반전유닛(RT1)과 2개의 기판재치부(PASS1)가 상하로 인접하고, 반전유닛(RT2)과 2개의 기판재치부(PASS2)가 상하로 인접한다.
(2－2) 메인로봇의 동작
도 10을 참조하면서 제2 실시 형태에 있어서의 메인로봇(MR)의 동작의 개요에 대해 설명한다.
먼저, 2개의 기판재치부(PASS2)에는, 제1 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 사전에 인덱서로봇(IR)에 의해 기판(W)이 재치되어 있다. 메인로봇(MR)은, 핸드(MRH1)(MRH2)에 의해 2개의 기판재치부(PASS2)로부터 각각 미처리의 기판(W)을 수취한다.
다음으로, 메인로봇(MR)은 핸드(MRH1)(MRH2)에 파지한 2매의 기판(W)을 반전유닛(RT2)의 한쪽에 반입한다. 그리고, 메인로봇(MR)은 핸드(MRH1)(MRH2)에 의해 반전유닛(RT2)의 다른 쪽으로부터 이면이 상방으로 향하여진 2매의 기판(W)을 반출한다.
이어서, 메인로봇(MR)은 핸드(MRH1)(MRH2)에 파지한 2매의 기판(W)을 이면세정유닛(SSR)의 2개에 순서에 따라 반입한다. 그리고, 메인로봇(MR)은 핸드(MRH1)(MRH2)에 의해 2개의 이면세정유닛(SSR)으로부터 이면세정처리 후의 2매의 기판(W)을 순서에 따라 반출한다.
그 후, 메인로봇(MR)은 핸드(MRH1)(MRH2)에 파지한 2매의 기판(W)을 반전유닛(RT1)의 한쪽에 반입한다. 다음으로, 메인로봇(MR)은 핸드(MRH1)(MRH2)에 의해 반전유닛(RT1)의 다른 쪽으로부터 표면이 상방으로 향하여진 2매의 기판(W)을 반출한다. 다음으로, 메인로봇(MR)은 핸드(MRH1)(MRH2)에 파지한 2매의 기판(W)을 2개의 기판재치부(PASS1)에 각각 재치한다. 메인로봇(MR)은, 이러한 일련의 동작을 연속적으로 행한다.
(2－3) 반전유닛의 동작
다음으로, 반전유닛(RT1)(RT2)의 동작에 대해 설명한다. 도 11 및 도 12는, 반전유닛(RT1)(RT2)의 동작에 대해 설명하기 위한 도이다. 도 11(a)에 나타낸 바와 같이, 제1 가동판(36a)과 고정판(32) 사이 및 제2 가동판(36b)과 고정판(32) 사이로 기판(W)을 파지한 핸드(MRH1)(MRH2)가 동시에 전진한다. 그리고, 도 11(b)에 나타낸 바와 같이, 핸드(MRH1)(MRH2)가 동시에 하강함과 함께 후퇴한다. 이로써, 지지핀(39a)(39d) 상에 기판(W)이 재치된다. 이 경우, 반전유닛(RT2)에서는 표면이 상방으로 향하여진 기판(W)이 지지핀(39a)(39d) 상에 재치되고, 반전유닛(RT1)에서는 이면이 상방으로 향하여진 기판(W)이 지지핀(39a)(39d) 상에 재치된다.
이어서, 도 11(c)에 나타낸 바와 같이, 지지부재(35a)가 실린더(37a)(도 4(a))에 의해 하강됨과 동시에, 지지부재(35b)가 실린더(37b)(도 4(a))에 의해 상승된다. 이로써, 한쪽의 기판(W)이 제1 가동판(36a)의 지지핀(39c)과 고정판(32)의 지지핀(39a)에 의해 파지되고, 다른 쪽의 기판(W)이 제2 가동판(36b)의 지지핀(39d)과 고정판(32)의 지지핀(39b)에 의해 파지된다.
이 상태에서, 도 11(d)에 나타낸 바와 같이, 제1 가동판(36a), 고정판(32) 및 제2 가동판(36b)이 로터리 액츄에이터(38)에 의해 일체적으로 수평축 HA의 주위로 180도 회전된다. 이로써, 지지핀(39a)(39c)에 의해 파지된 기판(W) 및 지지핀(39b)(39d)에 의해 파지된 기판(W)이 반전된다. 이 경우, 반전유닛(RT2)에서는 기판(W)의 이면이 상방으로 향하여지고, 반전유닛(RT1)에서는 기판(W)의 표면이 상방으로 향하여진다.
이어서, 도 12(e)에 나타낸 바와 같이, 지지부재(35a)가 실린더(37a)에 의해 하강됨과 동시에, 지지부재(35b)가 실린더(37b)에 의해 상승된다. 이로써, 제1 가동판(36a)이 하강함과 동시에 제2 가동판(36b)이 상승한다. 이 때문에, 한쪽의 기판(W)은 제1 가동판(36a)의 지지핀(39c)에 지지된 상태로 되고, 다른 쪽의 기판(W)은 고정판(32)의 지지핀(39b)에 지지된 상태로 된다.
이 상태에서, 도 12(f)에 나타낸 바와 같이, 핸드(MRH1)(MRH2)가 지지핀(39b)에 지지된 기판(W)의 하방 및 지지핀(39c)에 지지된 기판(W)의 하방에 전진함과 동시에 상승한다. 이로써, 지지핀(39b)에 지지된 기판(W)이 핸드(MRH1)에 의해 수취되고, 지지핀(39c)에 지지된 기판(W)이 핸드(MRH2)에 의해 수취된다. 그 후, 도 12(g)에 나타낸 바와 같이, 핸드(MRH1)(MRH2)가 동시에 후퇴함으로써, 2매의 기판(W)이 반전유닛(RT1)(RT2)으로부터 반출된다.
(2－4) 제2 실시 형태의 효과
제2 실시 형태에서는, 메인로봇(MR)의 핸드(MRH1)(MRH2)에 의해 2매의 기판(W)이 반전유닛(RT1)(RT2)에 동시에 반입되고, 반전유닛(RT1)(RT2)은 2매의 기 판(W)을 동시에 반전하게 한다. 그 후, 메인로봇(MR)의 핸드(MRH1)(MRH2)에 의해 2매의 기판(W)이 반전유닛(RT1)(RT2)으로부터 동시에 반출된다.
이 경우, 반전유닛(RT1)(RT2)으로의 기판(W)의 반입반출을 신속하게 행할 수 있음과 동시에, 복수의 기판(W)을 효율적으로 반전하게 할 수 있다. 이로써, 기판처리장치(100)에 있어서의 처리율을 향상하게 할 수 있다.
(3) 제3 실시 형태
이하, 본 발명의 제3 실시 형태에 관련된 기판처리장치에 대하여, 제1 실시 형태에 관련된 기판처리장치와 다른 점을 설명한다. 제3 실시 형태에 관련된 기판처리장치는, 반전유닛(RT1)(RT2) 대신에, 이하에 나타내는 반전유닛(RT1a)(RT2a)을 갖춘다.
도 13(a)는 반전유닛(RT1a)(RT2a)의 측면도이고, 도 13(b)는 반전유닛(RT1a)(RT2a)의 사시도이다. 도 13(a) 및 도 13(b)을 이용하여, 반전유닛(RT1a)(RT2a)이 반전유닛(RT1)(RT2)과 다른 점을 설명한다. 또한 반전유닛(RT1a)(RT2a)은 서로 같은 구성을 갖는다.
도 13(a) 및 도 13(b)에 나타낸 바와 같이, 반전유닛(RT1a)(RT2a)은, 고정판(32) 대신에, 제3 가동판(41a), 제4 가동판(41b), 한 쌍의 리니어가이드(42a)(42b) 및 한 쌍의 실린더(43a)(43b)를 포함한다.
제3 가동판(41a)은, 제1 가동판(36a)에 대향하도록 설치되어, 연결부재(44a)를 통해 리니어가이드(42a)에 슬라이딩 가능하게 장착되어 있다. 제4 가동판(41b)은 제2 가동판(36b)에 대향하도록 설치되어, 연결부재(44b)를 통해 리니어가이 드(42b)에 슬라이딩 가능하게 장착되어 있다. 제3 가동판(41a) 및 제4 가동판(41b)는 각각 제1 가동판(36a) 및 제2 가동판(36b)과 같은 형상을 갖는다.
리니어가이드(42a)(42b)는, 각각 제3 가동판(41a) 및 제4 가동판(41b)에 수직인 방향으로 뻗어 있다. 제3 가동판(41a)은 실린더(43a)에 의해 리니어가이드(42a)를 따라 승강되고, 제4 가동판(41b)은 실린더(43b)에 의해 리니어가이드(42b)를 따라 승강된다. 또한, 제1 가동판(36a)에 대향하는 제3 가동판(41a)의 일면에는 복수의 지지핀(39a)이 설치되어 있고, 제2 가동판(36a)에 대향하는 제4 가동판(41b)의 일면에는 복수의 지지핀(39b)이 설치되어 있다.
또한, 제1 가동판(36a), 제2 가동판(36b), 제3 가동판(41a) 및 제4 가동판(41b)의 각각의 이격거리는, 제3 가동판(41a)과 제2 가동판(36b)이 가장 멀어짐과 동시에 제4 가동판(41b)과 제1 가동판(36a)이 가장 멀어진 상태에서, 지지핀(39c) 선단과 지지핀(39d) 선단 사이의 거리가 핸드(MRH1)와 핸드(MRH2)의 높이차 M1보다 크게 되면서 지지핀(39a) 선단과 지지핀(39b) 선단 사이의 거리가 핸드(MRH1)와 핸드(MRH2)의 높이차 Ml보다 작아지는 범위에서 임의로 설정가능하다.
반전장치(RT1a)(RT2a)에서는, 제1 가동판(36a)과 제3 가동판(41a) 사이에 반입된 기판(W)을 파지할 때, 실린더(37a)(43a)에 의해 제1 가동판(36a) 및 제3 가동판(41a)이 서로 가까워지도록 승강된다. 이로써, 지지핀(39a)(39c)에 의해 기판(W)이 파지된다. 또한, 지지핀(39a)(39c)에 의한 기판(W)의 파지를 해제할 때에는, 실린더(37a)(43a)에 의해 제1 가동판(36a) 및 제3 가동판(41a)이 서로 멀어지도록 승강된다.
그리고, 제2 가동판(36b)와 제4 가동판(41b) 사이에 반입된 기판(W)을 파지할 때에는, 실린더(37b)(43b)에 의해 제2 가동판(36b) 및 제4 가동판(41b)이 서로 가까워지도록 승강된다. 이로써, 지지핀(39b)(39d)에 의해 기판(W)이 파지된다. 또한, 지지핀(39b)(39d)에 의한 기판(W)의 파지를 해제할 때에는, 실린더(37b)(43b)에 의해 제2 가동판(36b) 및 제4 가동판(41b)이 서로 멀어지도록 승강된다.
제3 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 메인로봇(MR)의 핸드(MRH2)를 후퇴하게 하여 반전유닛(RT1a)(RT2a)으로부터 반전 후의 기판(W)을 반출할 때, 메인로봇(MR)의 핸드(MRH1)를 상하방향으로 이동하게 하는 일 없이 그대로의 높이로 전진하게 함으로써 반전유닛(RT1a)(RT2a)에 반전 전의 기판(W)을 반입할 수 있다.
이로써, 반전유닛(RT1a)(RT2a)으로부터 기판(W)을 반출하고 나서 반전유닛(RT1a)(RT2a)에 기판(W)을 반입할 때까지 그 동안에 핸드(MRH1)(MRH2)의 높이를 조정할 필요가 없기 때문에, 반전유닛(RT1a)(RT2a)으로의 기판(W)의 반입반출을 신속하게 행할 수 있다. 이로써, 기판처리장치(100)에 있어서의 처리율을 향상하게 할 수 있다.
또한, 제3 실시 형태에서는, 제1 가동판(36a), 제2 가동판(36b), 제3 가동판(41a) 및 제4 가동판(41b)을 각각 독립적으로 구동할 수 있으므로, 지지핀(39a)(39c)에 의한 기판(W)의 파지위치와 지지핀(39b)(39d)에 의한 기판의 파지 위치의 간격을 임의로 조정하는 것이 가능해진다.
그리고, 상기 제2 실시 형태에서, 반전유닛(RT1)(RT2) 대신에 반전유 닛(RT1a)(RT2a)을 사용하여도 좋다.
(4) 제4 실시 형태
본 발명의 제4 실시 형태에 관련된 기판처리장치에 대하여, 제1 실시 형태에 관련된 기판처리장치와 다른 점을 설명한다.
(4－1) 기판처리장치의 구성
도 14(a)는 본 발명의 제4 실시 형태에 관련된 기판처리장치의 평면도이고, 도 14(b)는 도 14(a)의 기판처리장치를 화살표 Y의 방향에서 본 모식적 측면도이다. 도 14(a) 및 도 14(b)에 나타낸 바와 같이, 제4 실시 형태에 관련된 기판처리장치(100b)에 있어서, 처리블록(11)에는, 복수(본 예에서는 4개)의 표면세정유닛(SS), 복수(본 예에서는 4개)의 이면세정유닛(SSR) 및 메인로봇(MR)이 설치되어 있다. 표면세정유닛(SS)의 상세는 후술한다.
복수의 표면세정유닛(SS)은, 처리블록(11)의 한쪽 측면측에 상하로 적층배치되어 있다. 복수의 이면세정유닛(SSR)은, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 처리블록(11)의 다른 쪽 측면측에 상하로 적층배치되어 있다.
(4－2) 메인로봇의 동작
도 10을 참조하면서 제2 실시 형태에 있어서의 메인로봇(MR)의 동작에 대해 설명한다. 우선, 메인로봇(MR)은 핸드(MRH2)에 의해 기판재치부(PASS2)로부터 미처리 기판(W)을 수취한다. 이때, 핸드(MRH2)에 의해 수취되는 기판(W)은, 표면이 상방을 향하고 있다.
다음으로, 메인로봇(MR)은 90도 회전함과 동시에 승강 동작한다. 여기서, 메 인로봇(MR)은, 핸드(MRH2)에 파지한 표면이 상방으로 향하여진 기판(W)을 표면세정유닛(SS) 중 어느 하나에 반입한다.
다음으로, 메인로봇(MR)은 승강 동작한다. 여기서, 메인로봇(MR)은, 핸드(MRH1)에 의해 표면세정유닛(SS) 중 어느 하나로부터 표면세정처리 후의 기판(W)을 반출한다.
이어서, 메인로봇(MR)은, 직전의 회전방향과는 역인 방향으로 90도 회전함과 동시에 승강 동작한다. 여기서, 메인로봇(MR)은, 핸드(MRH1)에 파지하는 기판(W)을 반전유닛(RT2)에 반입한다. 그리고, 메인로봇(MR)은, 핸드(MRH2)에 의해 반전유닛(RT2)으로부터 이면이 상방으로 향하여진 기판(W)을 반출한다.
또한, 메인로봇(MR)은 90도 회전함과 동시에 승강 동작한다. 여기서, 메인로봇(MR)은, 핸드(MRH2)에 파지하는 이면이 상방으로 향하여진 기판(W)을 이면세정유닛(SSR) 중 어느 하나에 반입한다. 그리고, 메인로봇(MR)은, 핸드(MRH1)에 의해 이면세정유닛(SSR) 중 어느 하나로부터 이면세정처리 후의 기판(W)을 반출한다.
다음으로, 메인로봇(MR)은, 직전의 회전 방향과는 역인 방향으로 90도 회전함과 동시에 승강 동작한다. 여기서, 메인로봇(MR)은, 핸드(MRH1)에 파지한 기판(W)을 반전유닛(RT1)에 반입한다. 또한, 메인로봇(MR)은, 핸드(MRH2)에 의해 반전유닛(RT1)으로부터 표면이 상방으로 향하여진 기판(W)을 반출한다.
그리고, 메인로봇(MR)은 승강 동작한다. 여기서, 메인로봇(MR)은, 핸드(MRH2)에 파지한 기판(W)을 기판재치부(PASS1)에 재치하고, 핸드(MRH1)에 의해 다시 기판재치부(PASS2)로부터 미처리 기판(W)을 수취한다. 메인로봇(MR)은, 이러 한 일련의 동작을 연속적으로 행한다.
(4－3) 표면세정유닛의 상세
다음으로, 도 15를 이용하여 표면세정유닛(SS)이 도 9에 나타낸 이면세정유닛(SSR)과 다른 점을 설명한다. 도 15는 표면세정유닛(SS)의 구성을 설명하기 위한 도이다. 이 표면세정유닛(SS)에서도, 스크러브 세정처리가 행하여진다.
도 15에 나타낸 바와 같이, 표면세정유닛(SS)은, 기판(W)의 외주단부를 파지하는 메카니컬척식의 스핀척(81)을 대신하여, 기판(W)의 하면을 진공흡착에 의해 파지하는 흡착식의 스핀척(61)을 갖춘다.
스핀척(61)은, 척회전구동기구(62)에 의해 회전되는 회전축(63)의 상단에 고정되어 있다. 스크러브 세정처리 및 린스처리를 행하는 경우에는, 스핀척(61)에 의해 기판(W)의 이면이 흡착파지되어 회전축(63)이 회전한다. 이로써, 기판(W)이 수평자세를 유지하면서 기판(W)의 중심을 통과하는 연직축 둘레로 회전한다.
상기와 같이, 표면세정유닛(SS)에는 표면이 상방으로 향하여진 상태의 기판(W)이 반입된다. 이 때문에, 기판(W)은 표면이 상방으로 향하여진 상태에서 스핀척(61)에 의해 파지된다. 그리고, 기판(W)의 표면에 대하여, 상기와 동일한 스크러브 세정처리가 행하여진다. 또한, 표면세정유닛(SS)에서는 흡착식의 스핀척(61)을 사용하고 있기 때문에, 기판(W)의 가장자리부 및 외주단부도 동시에 세정할 수 있다.
(4－4) 제4 실시 형태의 효과
(4－4－a)
메인로봇(MR)은, 90도 회전함으로써 기판재치부(PASS2)로부터 수취한 기판(W)을 표면세정유닛(SS)으로 반송한다. 또한, 메인로봇(MR)은, 90도 회전함으로써 이면세정유닛(SSR)에서 처리된 기판(W)을 반전유닛(RT1)으로 반송한다.
이와 같이, 메인로봇(MR)은, 유닛(RT1)(RT2)(SS)(SSR) 및 기판재치부(PASS1)(PASS2) 사이에서 기판(W)을 반송할 때에 90도보다 크게 회전할 필요가 없다.
이로써, 기판재치부(PASS1)(PASS2)와 반전유닛(RT1)(RT2)가 메인로봇(MR)을 사이에 두고 대향하도록 배치되는 경우에 비해, 메인로봇(MR)에 의한 기판(W)의 반송거리가 단축되어 기판(W)의 반송시간이 단축된다.
(4－4－b)
본 실시 형태에 관련된 기판처리장치(100b)에서는, 기판(W)의 표면 및 이면이 세정되므로, 기판(W)의 전면(全面)을 세정할 수 있다.
(4－4－c)
메인로봇(MR)은, 승강 동작함으로써 반전유닛(RT1)에서 반전된 기판(W)을 인접하는 기판재치부(PASS1)로 반송한다. 이와 같이, 메인로봇(MR)은, 반전유닛(RT1)과 기판재치부(PASS1) 사이에서 기판(W)을 반송하기 위해 회전동작할 필요가 없다. 이로써, 기판(W)의 반송시간이 단축된다.
또한, 반전유닛(RT1) 및 기판재치부(PASS1)는 상하로 인접하고 있다. 이로써, 메인로봇(MR)에 의한 기판(W)의 반송거리가 단축되어 기판(W)의 반송시간이 더 단축된다.
(4－4－d)
상기로부터, 제4 실시 형태에 관련된 기판처리장치(100b)에 있어서도, 기판처리에 있어서의 처리율이 충분히 향상되어 있다.
(5) 다른 실시 형태
상기 제4 실시 형태에서는, 기판(W)의 표면세정처리 후에 기판(W)의 이면세정처리를 행하지만, 이에 한정되지 않고, 기판(W)의 이면세정처리 후에 기판(W)의 표면세정처리를 행하여도 좋다. 이 경우, 기판(W)에 이면세정처리가 행하여지기 전에, 그 기판(W)은 반전유닛(RT2)(또는 반전유닛(RT2a))에 의해 이면이 상방을 향하도록 반전된다. 그리고, 기판(W)에 이면세정처리가 행하여진 후, 그 기판(W)은 반전유닛(RT1)(또는 반전유닛(RT1a))에 의해 표면이 상방을 향하도록 반전된다. 그 후, 기판(W)에 표면세정처리가 행하여진다.
또한, 상기 제1 ~ 제4 실시 형태에서는, 표면세정유닛(SS) 및 이면세정유닛 (SSR)에서, 브러시를 사용하여 기판(W)의 표면 및 이면을 세정하지만, 이에 한정되지 않고, 약액을 사용하여 기판(W)의 표면 및 이면을 세정하여도 좋다.
그리고, 상기 제1, 제3 및 제4 실시 형태에서는, 메인로봇(MR)의 핸드(MRH1)에 의해 반전유닛(RT1)(RT2)(또는 반전유닛(RT1a)(RT2a))에 기판(W)을 반입하고, 메인로봇(MR)의 핸드(MRH2)에 의해 반전유닛(RT1)(RT2)(또는 반전유닛(RT1a)(RT2a))으로부터 기판(W)을 반출하지만, 메인로봇(MR)의 핸드(MRH2)에 의해 반전유닛(RT1)(RT2)(또는 반전유닛(RT1a)(RT2a))에 기판(W)을 반입하고, 메인로봇(MR)의 핸드(MRH1)에 의해 반전유닛(RT1)(RT2)(또는 반전유닛(RT1a)(RT2a))으로 부터 기판(W)을 반출하여도 좋다.
이 경우, 반전유닛(RT1)(RT2)(반전유닛(RT1a)(RT2a))에서는, 반전 전의 기판(W)은 수평축 HA보다 아래쪽에 파지된 상태로 되고, 반전 후의 기판(W)은 수평축 HA보다 위쪽에 파지된 상태로 된다.
또한, 상기 제1 및 제3 실시 형태에서는, 메인로봇(MR)이, 반전유닛(RT1)(RT2)(또는 반전유닛(RT1a)(RT2a))으로부터 반전 후의 기판(W)을 반출한 후, 반전유닛(RT1)(RT2)(또는 반전유닛(RT1a)(RT2a))에 반전 전의 기판(W)을 반입하지만, 이에 한정되지 않고, 제4 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 반전유닛(RT1)(RT2)(또는 반전유닛(RT1a)(RT2a))에 반전 전의 기판(W)을 반입한 후, 반전유닛(RT1)(RT2)(또는 반전유닛(RT1a)(RT2a))으로부터 반전 후의 기판(W)을 반출하여도 좋다.
그리고, 상기 제1 및 제2 및 제4 실시 형태에서는, 지지핀(39a)(39b)(39c)(39d)이 서로 같은 길이를 갖지만, 제1 가동판(36a) 및 제2 가동판(36b)이 고정판(32)으로부터 가장 멀어진 상태에서, 지지핀(39c) 선단과 지지핀(39d) 선단 사이의 거리가 핸드(MRH1)와 핸드(MRH2)의 높이차 M1보다 크게 되면서 지지핀(39a) 선단과 지지핀(39b) 선단 사이의 거리가 핸드(MRH1)와 핸드(MRH2)의 높이차 M1보다 작아지는 범위에서 각 지지핀(39a)(39b)(39c)(39d)의 길이를 임의로 설정 가능하다.
마찬가지로, 상기 제3 실시 형태에서, 제3 가동판(41a)과 제2 가동판(36b)이 가장 멀어짐과 동시에 제4 가동판(41b)과 제1 가동판(36a)이 가장 멀어진 상태에 서, 지지핀(39c) 선단과 지지핀(39d) 선단 사이의 거리가 핸드(MRH1)와 핸드(MRH2)의 높이차 M1보다 크게 되면서 지지핀(39a) 선단과 지지핀(39b) 선단 사이의 거리가 핸드(MRH1)와 핸드(MRH2)의 높이차 M1보다 작아지는 범위에서 각 지지핀(39a)(39b)(39c)(39d)의 길이를 임의로 설정 가능하다.
또한, 상기 제1 실시 형태에서는, 고정판(32)이 지지판(31)에 고정되고, 제1 가동판(36a) 및 제2 가동판(36b)이 지지판(31)에 대하여 이동가능하게 설치되어 있지만, 제1 가동판(36a) 및 제2 가동판(36b)이 지지판(31)에 고정되고, 고정판(32)이 지지판(31)에 대하여 이동가능하게 설치되어도 좋다.
그리고, 상기 제1 ~ 제4 실시 형태에서는, 인덱서로봇(IR) 및 메인로봇(MR)으로서, 관절을 움직임으로써 직선적으로 핸드의 전후진 동작을 행하는 다관절형 반송로봇을 사용하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 기판(W)에 대하여 핸드를 직선적으로 슬라이딩하게 하여 전후진 동작을 행하는 직동형(直動型) 반송로봇을 사용하여도 좋다.
또한, 인덱서로봇(IR) 및 메인로봇(MR)의 동작 순서는, 반전유닛(RT1)(RT2), 표면세정유닛(SS) 및 이면세정유닛(SSR)의 처리속도 등에 따라 적절하게 변경하여도 좋다.
그리고, 메인로봇(MR)에 의한 기판(W)의 반송동작에는, 반전유닛(RT1)(또는 반전유닛(RT1a))과 기판재치부(PASS1) 사이의 반송동작, 및 반전유닛(RT2)(또는 반전유닛(RT2a))과 기판재치부(PASS1) 사이의 반송동작 중 적어도 한쪽을 포함하는 것이 바람직하다.
(6) 청구항의 각 구성요소와 실시 형태의 각 요소의 대응
이하, 청구항의 각 구성요소와 실시 형태의 각 요소의 대응 예에 대하여 설명하지만, 본 발명은 하기의 예로 한정되지 않는다.
상기 실시 형태에서는, 처리블록(11)이 처리영역의 예이고, 인덱서블록(10)이 반입반출영역의 예이며, 인덱서블록(10)과 처리블록(11) 사이의 기판재치부 및 반전유닛이 적층되어 설치되는 영역이 수수영역의 예이고, 표면세정유닛(SS) 및 이면세정유닛(SSR)이 처리부, 제1 처리부 및 제2 처리부의 예이며, 메인로봇(MR)이 제1 반송장치의 예이다.
또한, 기판재치부(PASS1)(PASS2)가 기판재치부의 예이고, 반전유닛(RT1)(RT2)(RT1a)(RT2a)이 반전장치의 예이며, 핸드(MRH1)(MRH2)가 제1 지지부의 예이고, 이면세정유닛(SSR)이 이면세정처리부의 예이며, 표면세정유닛(SS)이 표면세정처리부의 예이다.
그리고, 캐리어재치대(40)가 용기재치부의 예이고, 인덱서로봇(IR)이 제2 반송장치의 예이며, 핸드(IRH1)(IRH2)가 제2 지지부의 예이다.
또한, 반전유닛(RT1)(RT2)(RT1a)(RT2a)이 반전장치의 예이고, 고정판(32), 제1 가동판(36a), 지지핀(39a)(39c), 실린더(37a)(43a) 및 제3 가동판(41a)이 제1 파지기구의 예이며, 고정판(32), 제2 가동판(36b), 지지핀(39b)(39d), 실린더(37b)(43b) 및 제4 가동판(41b)이 제2 파지기구의 예이고, 지지판(31)이 지지부재의 예이며, 로터리 액츄에이터(38)가 회전장치의 예이고, 고정판(32), 제3 가동판(41a) 및 제4 가동판(41b)이 공통의 반전파지부재의 예이며, 제1 가동판(36a)이 제1 반전파지부재의 예이고, 제2 가동판(36b)이 제2 반전파지부재의 예이며, 지지핀(39a)이 제3 지지부의 예이고, 지지핀(39c)이 제4 지지부의 예이며, 지지핀(39b)이 제5 지지부의 예이고, 지지핀(39d)이 제6 지지부의 예이며, 실린더(37a)(43a)가 제1 구동기구의 예이고, 실린더(37b)(43b)가 제2 구동기구의 예이다.
청구항의 각 구성요소로서 청구항에 기재되어 있는 구성 또는 기능을 갖는 다른 여러 가지의 요소를 사용할 수 있다.
도 1(a)는 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 기판처리장치의 평면도이고, 도 1(b)는 도 1(a)의 기판처리장치를 화살표 X의 방향에서 본 모식적 측면도이다.
도 2는 도 1(a)의 A－A선 단면을 모식적으로 나타내는 도이다.
도 3(a)는 메인로봇의 측면도이고,
도 3(b)는 메인로봇의 평면도이다.
도 4(a)는 반전유닛의 측면도이고,
도 4(b)는 반전유닛의 사시도이다.
도 5는 반전유닛의 동작에 대해 설명하기 위한 도이다.
도 6은 반전유닛의 동작에 대해 설명하기 위한 도이다.
도 7은 반전유닛의 동작에 대해 설명하기 위한 도이다.
도 8은 메인로봇에 의한 기판(W)의 반입반출동작에 대해 설명하기 위한 도이다.
도 9는 이면세정유닛의 구성을 설명하기 위한 도이다.
도 10(a)는 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 기판처리장치의 평면도이고,
도 10(b)는 도 10(a)의 B－B선 단면을 모식적으로 나타내는 도이다.
도 11은 반전유닛의 동작에 대해 설명하기 위한 도이다.
도 12는 반전유닛의 동작에 대해 설명하기 위한 도이다.
도 13(a)는 반전유닛의 측면도이고,
도 13(b)는 반전유닛의 사시도이다.
도 14(a)는 본 발명의 제4 실시 형태에 관련된 기판처리장치의 평면도이고,
도 14(b)는 도 14(a)의 기판처리장치를 화살표 Y의 방향에서 본 모식적 측면도이다.
도 15는 표면세정유닛의 구성을 설명하기 위한 도이다.

Claims (12)

  1. 일면(一面) 및 이면(裏面)을 갖는 기판을 처리하는 기판처리장치로서,
    기판을 처리하는 처리영역과,
    상기 처리영역에 대하여 기판을 반입 및 반출하는 반입반출영역과,
    상기 처리영역과 상기 반입반출영역 사이에서 기판을 주고 받는 수수영역을 구비하고,
    상기 처리영역은,
    기판에 처리를 행하는 처리부와,
    대략 연직(鉛直)방향의 축 둘레로 회전함과 동시에 상기 수수영역과 상기 처리부 사이에서 기판을 반송하는 제1 반송장치를 포함하며,
    상기 수수영역은,
    기판이 재치(載置)되는 기판재치부와
    상기 기판재치부 위 또는 아래에 적층되도록 배치되어 기판의 일면과 타면을 서로 반전하게 하는 반전장치를 포함하고,
    상기 수수영역과 상기 처리부 사이에서의 기판 반송시에 있어서의 상기 제1 반송장치의 회전각도가 대략 90도가 되도록 상기 수수영역, 상기 처리부 및 상기 제1 반송장치가 배치된 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반송장치는 기판을 지지함과 동시에 대략 수평방향으로 전후진 가능하게 설치된 제1 지지부를 갖고,
    상기 제1 지지부는 상기 기판재치부와의 기판 주고받기시에 상기 기판재치부에 대하여 제1 축방향에 평행한 제1 전후진방향으로 전후진하고, 상기 처리부에 대한 기판의 반입 및 반출시에 상기 제1 축방향과 대략 직교하는 제2 축방향에 평행한 제2 전후진방향으로 전후진하는 기판처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 제2 축방향과 평행한 방향에서 상기 제1 반송장치의 일방측(一方側)으로 나란하게 배치되는 제1 처리부와,
    상기 제2 축방향과 평행한 방향에서 상기 제1 반송장치의 타방측(他方側)으로 나란하게 배치되는 제2 처리부를 포함하는 기판처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 처리부 및 제2 처리부 중 적어도 한쪽은 기판의 이면을 세정하는 이면세정처리부를 포함하는 기판처리장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 처리부 및 제2 처리부는 상기 이면세정처리부를 포함하는 기판처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 처리부의 상기 이면세정처리부는, 복수 단으로 배치된 복수의 이면세정유닛을 포함하고, 상기 제2 처리부의 상기 이면세정처리부는 복수 단으로 배치된 복수의 이면세정유닛을 포함하는 기판처리장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 처리부는 상기 이면세정처리부를 포함하고, 상기 제2 처리부는 기판의 표면을 세정하는 표면세정처리부를 포함하는 기판처리장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 처리부의 상기 이면세정처리부는 복수 단으로 배치된 복수의 이면세정유닛을 포함하고, 상기 제2 처리부의 상기 표면세정처리부는 복수 단으로 배치된 복수의 표면세정유닛을 포함하는 기판처리장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 반입반출영역은,
    기판을 수납하는 수납용기가 재치되는 용기재치부와,
    대략 연직방향의 축 둘레로 회전함과 동시에 상기 용기재치부에 재치된 수납 용기와 상기 수수영역 사이에서 기판을 반송하는 제2 반송장치를 포함하고,
    상기 제2 반송장치는, 기판을 지지함과 동시에 대략 수평방향으로 전후진 가능하게 설치된 제2 지지부를 갖고, 상기 제2 축방향에 평행해서 이동가능하게 설치되는 기판처리장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 반전장치는 상기 기판재치부의 직상(直上) 또는 직하(直下)에 적층되도록 배치되고,
    상기 제1 반송장치는, 승강 동작함으로써 상기 반전장치와 상기 기판재치부 사이에서 기판을 반송하는 기판처리장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 반전장치는,
    기판을 제3 축에 수직인 상태로 파지하는 제1 파지기구와,
    기판을 상기 제3 축에 수직인 상태로 파지하는 제2 파지기구와,
    상기 제1 파지기구 및 제2 파지기구를 상기 제3 축의 방향과 겹쳐지도록 지지하는 지지부재와,
    상기 지지부재를 상기 제1 파지기구 및 제2 파지기구와 함께 상기 제3 축에 대략 수직인 제4 축 둘레로 일체적으로 회전하게 하는 회전장치를 포함하는 기판처리장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 파지기구 및 제2 파지기구는 상기 제3 축에 수직인 일면 및 타면(他面)을 갖는 공통의 반전파지부재를 포함하고,
    상기 제1 파지기구는,
    상기 공통의 반전파지부재의 상기 일면에 설치되어 기판의 외주부를 지지하는 복수의 제3 지지부와,
    상기 공통의 반전파지부재의 상기 일면에 대향하도록 설치된 제1 반전파지부재와,
    상기 공통의 반전파지부재에 대향하는 상기 제1 반전파지부재의 면에 설치되어 기판의 외주부를 지지하는 복수의 제4 지지부와,
    상기 제1 반전파지부재와 상기 공통의 반전파지부재가 상기 제3 축의 방향에서 서로 이격된 상태와 상기 제1 반전파지부재와 상기 공통의 반전파지부재가 서로 근접한 상태로 선택적으로 이행하도록 상기 제1 반전파지부재 및 상기 공통의 반전파지부재 중 적어도 한쪽을 이동하게 하는 제1 구동기구를 포함하며,
    상기 제2 파지기구는,
    상기 공통의 반전파지부재의 상기 타면으로 설치되어 기판의 외주부를 지지하는 복수의 제5 지지부와,
    상기 공통의 반전파지부재의 상기 타면으로 대향하도록 설치된 제2 반전파지부재와,
    상기 공통의 반전파지부재에 대향하는 상기 제2 반전파지부재의 면에 설치되어 기판의 외주부를 지지하는 복수의 제6 지지부와,
    상기 제2 반전파지부재와 상기 공통의 반전파지부재가 상기 제3 축의 방향에서 서로 이격된 상태와 상기 제2 반전파지부재와 상기 공통의 반전파지부재가 서로 근접한 상태로 선택적으로 이행하도록 상기 제2 반전파지부재 및 상기 공통의 반전파지부재 중 적어도 한쪽을 이동하게 하는 제2 구동기구를 포함하는 기판처리장치.
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