KR20100040244A - 기판처리시스템 및 기판처리방법 - Google Patents

기판처리시스템 및 기판처리방법 Download PDF

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KR20100040244A
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겐신 나카자와
유고 후쿠시마
마나부 가마타니
사다히코 이토
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도레 엔지니아린구 가부시키가이샤
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Abstract

(과제)
도포장치(3)와 반출장치(5)의 동작 타이밍을 제휴시키는 제어를 용이하게 하여, 시간단축이 가능하게 되는 기판처리시스템(1)을 제공한다.
(해결 수단)
도포액을 도포한 기판(W)을 인도하기 위하여 당해 기판(W)을 재치한 상태에서 상하 동작하는 핀(14)을 구비하고 있는 도포장치(3)와, 상기 기판(W)을 반출하기 위하여 도포장치(3)에 접근·이반하는 핸드부(31)를 구비하고 있는 반출장치(5)를 구비하고 있다. 도포장치(3)와 반출장치(5)의 사이는 통신선(L5)에 의하여 신호의 송수신이 이루어진다. 통신선(L5)을 통하여 도포장치(3)와 반출장치(5)의 사이에서 송신된 신호에 의거하여, 기판(W)을 인도하기 위한 핀(14)의 동작 완료 전에 핸드부(31)의 이동을 시작시킴으로써, 핀(14)의 동작과 핸드부(31)의 이동을 병행시킨다.

Description

기판처리시스템 및 기판처리방법{SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명은, 기판(基板)에 처리를 하는 기판처리시스템 및 기판처리방법에 관한 것이다.
예를 들면 액정 디스플레이(液晶 display)나 플라즈마 디스플레이(plasma display) 등의 플랫 패널 디스플레이(flat panel display)에는, 레지스트액(resist液)이 도포된 글라스 기판(glass 基板)(이하, 도포 기판이라고도 한다)이 사용되고 있다. 이 도포 기판을 얻기 위한 기판처리시스템은, 글라스 기판에 레지스트액을 도포하는 도포장치(예를 들면 특허문헌1 참조), 및 도포장치에 글라스 기판을 반송하는 반송장치 이외에 이들 장치를 통괄(統括)하는 메인 제어장치(main 制御裝置)를 구비하고 있다.
도포장치 및 반송장치 각각과 메인 제어장치는 전용 통신선으로 연결되어 있어, 메인 제어장치로부터 송신된 명령신호를 반송장치가 수신하면 반송장치가 글라스 기판을 도포장치로 반송한다. 글라스 기판의 반송을 완료한 반송장치는 메인 제어장치로 반송완료신호를 송신하고, 메인 제어장치는 반송완료신호를 수신하면 도포장치로 명령신호를 송신한다. 명령신호를 수신한 도포장치는, 글라스 기판에 레지스트액을 도포하는 처리를 시작하고, 도포가 완료하면 메인 제어장치로 도포완료신호를 송신한다. 도포완료신호를 수신한 메인 제어장치는, 도포 기판을 다음 공정으로 반송시키는 명령신호를 반송장치로 송신한다. 이와 같이 반송장치 및 도포장치는 메인 제어장치로부터의 명령신호를 기다려 동작하도록 구성되어 있어, 글라스 기판의 반송 및 글라스 기판에의 처리(레지스트액의 도포)를 자동화함으로써 도포 기판의 제조시간의 단축을 도모하고 있다.
(특허문헌1) 일본국 공개특허 특개2008-205120호 공보
상기한 바와 같이 종래의 기판처리시스템에서는, 메인 제어장치가 반송장치 및 도포장치에 명령신호를 송신하고, 이 명령신호에 의하여 글라스 기판의 반송시작 타이밍이나 레지스트액의 도포시작 타이밍이 제어되고 있다. 그러나 이 경우에 메인 제어장치에 있어서의 스캔 타임의 발생이나, 메인 제어장치와 반송장치 및 도포장치와의 사이에 있어서 통신시간을 요하는 등의 요인에 의하여, 반송장치와 도포장치와의 동작 타이밍을 정밀하게 제휴시키는 제어가 곤란하다. 이 때문에 종래의 시스템에서는, 글라스 기판을 도포장치에 반입한 후에 레지스트액의 도포 작업을 완료하고 도포 기판을 반출할 때까지의 시간을 단축하는 것에도 한계가 있었다.
그래서 기판처리장치와 반송장치와의 동작 타이밍을 제휴시키는 제어를 용이하게 하여, 시간단축이 한층 더 가능하게 되는 기판처리시스템 및 기판처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기판처리시스템은, 기판을 처리하기 위하여 동작하는 동작부를 구비하고 있는 기판처리장치와, 상기 기판을 반송하기 위하여 상기 기판처리장치에 접근(接近)·이반(離反)하는 반송부를 구비하고 있는 반송장치를 구비하고, 상기 기판처리장치 및 상기 반송장치에 명령신호를 발송하는 메인 제어부에 의하여 당해 기판처리장치 및 당해 반송장치를 통괄하는 기판처리시스템으로서, 상기 기판처리장치와 상기 반송장치의 사이에서 신호의 송수신이 이루어지는 전송로와, 상기 전송로를 통하여 상기 기판처리장치와 상기 반송장치의 사이에서 송신된 신호에 의거하여 상기 동작부의 동작 완료 전에 상기 반송부의 이동을 시작시킴으로써 당해 동작부의 동작과 당해 반송부의 이동을 병행시키는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
그리고 이 기판처리시스템에 의하여 실행되는 기판처리방법은, 기판을 반송하기 위하여 반송부가 기판처리장치에 접근·이반하는 반송장치가 사용되고, 상기 기판의 처리를 위하여 상기 기판처리장치가 구비하는 동작부를 동작시키는 기판처리방법으로서, 상기 기판처리장치와 상기 반송장치의 사이에서 전송로를 통하여 송신한 신호에 의거하여 상기 동작부의 동작 완료 전에 상기 반송부의 이동을 시작시킴으로써 당해 동작부의 동작과 당해 반송부의 이동을 병행시키는 것을 특징으로 한다.
상기 기판처리시스템 및 상기 기판처리방법에 의하면, 기판처리장치와 반송장치 사이의 전송로를 통하여 신호의 송수신이 이루어지기 때문에, 기판처리장치의 동작부와 반송장치의 반송부의 동작 타이밍을 제휴시키는 제어가 용이하게 된다. 그리고 이 제휴시키는 제어로서, 전송로를 통하여 기판처리장치와 반송장치의 사이에서 송신된 신호에 의거하여 동작부의 동작 완료 전에 반송부의 이동을 시작시킴으로써 동작부의 동작과 반송부의 이 동을 병행시키는 제어를 함으로써, 동작부의 동작과 반송부의 이동을 시간적으로 랩(lap) 시키는(겹치게 하는) 것이 가능하여 시간단축이 가능하게 된다.
또한 상기 기판처리시스템에 있어서, 상기 동작부는, 상기 기판을 인도하기 위하여 접근해 오는 상기 반송부와 간섭하지 않는 목표 위치, 및 당해 목표 위치를 이동 방향으로 지나며 당해 반송부와 간섭하지 않는 오버런 위치로 이동 가능하게 설치되고, 상기 기판처리장치는, 상기 동작부를, 상기 목표 위치를 상기 이동 방향으로 통과시키고 또한 상기 오버런 위치의 전방에서 감속시키고, 당해 오버런 위치로부터 당해 목표 위치로 되돌아오도록 제어하는 오버런 제어부를 구비하고 있는 것이 바람직하다.
이 경우에 오버런 제어부가, 동작부를, 목표 위치를 이동 방향으로 통과시키고 또한 오버런 위치의 전방에서 감속시키기 때문에, 동작부는 목표 위치를 신속하게 지날 수 있다.
이에 대하여 동작부를, 오버런 위치까지 이동시키지 않고 직접 목표 위치에 도달시키는 경우에는, 동작부를 이동시키는 일반적인 기기의 구성상 목표 위치의 전방에서 동작부를 감속시킨 후에 목표 위치에서 정지시킬 필요가 있기 때문에, 동작부를 목표 위치에 도달시킬 때까지 시간을 필요로 한다.
그러나 상기 오버런 제어부에 의하면, 동작부가 목표 위치를 신속하게 지남으로써 빠른 타이밍에서 동작부와 반송부가 간섭하지 않는 상태가 얻 어지기 때문에, 기판을 인도하기 위하여 반송부를 빠른 타이밍에서 기판처리장치에 접근 시작시키는 것이 가능하게 되어, 한층 더 시간을 단축할 수 있게 된다. 그리고 상기 오버런 제어부가 동작부를 오버런 위치로부터 목표 위치로 되돌아오게 함으로써, 동작부를 목표 위치에 도달시킬 수 있고, 다음 동작을 준비시킬 수 있다.
또한 상기 기판처리장치가 상기 오버런 제어부를 구비하고 있는 경우에 있어서, 상기 제어부는, 상기 동작부가 되돌아와 상기 목표 위치에 도달하는 동작의 완료 전에 상기 반송부의 이동을 시작시킴으로써, 당해 동작부의 이동과 당해 반송부의 이동을 병행시키는 것이 바람직하다.
이 경우에 제어부는, 동작부가 되돌아와 목표 위치에 도달하는 동작의 완료 전에 반송부의 이동을 시작시킴으로써, 동작부를 목표 위치에 도달시키는 동작과 기판의 인도를 위한 반송부의 이동을 시간적으로 랩 시킬 수 있다. 이 결과, 동작부의 동작과 반송부의 이동을 병행시키는 제어에 의한 시간단축의 효과에, 오버런 제어부에 의한 시간단축의 효과가 상승적으로 더하여진다.
또한 상기 기판처리장치가 상기 오버런 제어부를 구비하고 있는 경우에 있어서, 동작부가 상기 목표 위치를 통과한 후에 당해 동작부가 최대이동속도에 도달하도록 속도를 제어하여도 좋지만, 상기 오버런 제어부는, 상기 동작부가 최대이동속도에 도달한 후에 상기 목표 위치를 통과하도록 속도를 제어하는 것이 바람직하다.
이 경우에 동작부는 목표 위치를 신속하게 지날 수 있어, 보다 빠른 타이밍에서 반송부를 기판처리장치에 접근 시작시키는 것이 가능하게 된다.
본 발명에 의하면, 기판처리장치의 동작부의 동작과 반송장치의 반송부의 이동을 시간적으로 랩 시킴으로써 시간단축이 가능하게 되고, 기판의 반송시간을 짧게 하여 기판의 생산효율(처리효율)을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.
〔기판처리시스템(1)의 전체 구성〕
도1은, 본 발명의 기판처리시스템(1)의 한 실시예를 나타내는 개략적인 구성도이다. 이 기판처리시스템(1)은, 기판(基板)(글라스 기판(glass 基板))(W)에 약액(藥液)이나 레지스트액(resist液) 등의 액상물(이하, 도포액이라고 한다)을 도포(塗布)하여 도포 기판을 제조할 수 있는 장치로서, 메인 제어장치(main 制御裝置)(2), 기판처리장치로서의 도포장치(塗布裝置)(3), 반송장치(搬送裝置)로서의 반입장치(搬入裝置)(4) 및 반출장치(搬出裝置)(5)를 구비하고 있다. 메인 제어장치(2)는, 도포장치(3), 반입장치(4) 및 반출장치(5)를 통괄하는 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)로 이루어지고, 도포장치(3), 반입장치(4) 및 반출장치(5)는, 메인 제어장치(2)로부터의 명령신호에 의거하여 동작할 수 있다.
도포장치(3)는, 기판(W) 상에 도포액을 도포하기 위하여 동작하는 도포장치 본체(10)와, 이 도포장치 본체(10)의 동작을 제어하는 도포용 제어장치(16)를 구비하고 있다. 반입장치(4)는, 도면 외의 영역으로부터 기판(W)을 도포장치 본체(10)로 반입하기 위하여 당해 도포장치 본체(10)에 접근(接近)·이반(離反)하는 반입 로봇(搬入 robot)(20)과, 이 반입 로봇(20)의 동작을 제어하는 반입용 제어장치(23)를 구비하고 있다. 반출장치(5)는, 도포장치 본체(10)로부터 기판(W)을 도면 외의 영역으로 반출하기 위하여 당해 도포장치 본체(10)에 접근·이반하는 반출 로봇(搬出 robot)(30)과, 이 반출 로봇(30)의 동작을 제어하는 반출용 제어장치(33)를 구비하고 있다. 반입 로봇(20)과 반출 로봇(30)은, 도포장치 본체(10)를 사이에 두고 배치되어 있다.
도포용 제어장치(16), 반입용 제어장치(23) 및 반출용 제어장치(33)와, 메인 제어장치(2)는, 전용 통신선(L1, L2, L3)을 통하여 각각 연결되어 있어 양자간에 통신이 가능하다. 그리고 이 기판처리시스템(1)에서는, 도포용 제어장치(16)와 반입용 제어장치(23)가 전용 통신선(L4)에 의하여 연결되어 있어, 이 통신선(L4)에 의하여 도포용 제어장치(16)와 반입용 제어장치(23)의 사이에서 신호(후술하는 각종 동작신호)의 송수신이 이루어진다. 또한 도포용 제어장치(16)와 반출용 제어장치(33)는 전용 통신선(L5)에 의하여 연결되어 있어, 이 통신선(L5)에 의하여 도포용 제어장치(16)와 반출용 제어장치(33)의 사이에서 신호(후술하는 각종 동작신호)의 송수신이 이루어진다. 통신선의 구체적인 예로서는, CC-Link(등록상표) 통신용 케이블, 이더넷(등록상표) 통신용 케이블, 디지털 입출력용 케이블이 있다.
〔도포장치(3)〕
도포장치 본체(10)는, 기대(基臺)(11)와, 기대(11)의 중앙에 배치되며 기판(W)이 재치(載置)되는 스테이지(stage)(12)와, 이 스테이지(12) 상을 수평 방향으로 이동하는 갠트리(gantry)(13)를 구비하고 있다. 갠트리(13)는, 도포액을 토출(吐出)하는 구금부(口金部)(도면에는 나타내지 않는다)를 구비하고 있고, 기판(W)의 반송 방향(도1에서는 좌우 방향)과 직교하는 방향으로 이동 가능하다. 갠트리(13)는, 스테이지(12)의 상면에 재치된 기판(W) 상을 이동함으로써 당해 기판(W)에 도포액을 도포한다.
스테이지(12)에는, 그 상면에 개구(開口)하는 복수의 흡인 구멍(吸引孔)이 형성되어 있고, 이 흡인 구멍에는 흡인 펌프(吸引 pump)(도면에는 나타내지 않는다)가 접속되어 있다. 스테이지(12)의 상면에 기판(W)이 재치된 상태에서 흡인 펌프가 작동하면, 기판(W)은 스테이지(12)의 상면에 흡착된다. 또한 스테이지(12)에는, 상하 방향으로 관통하는 핀 구멍이 복수 개 형성되어 있고, 이 핀 구멍에 상하 방향으로 이동 가능한 동작부로서의 핀(pin)(리프트 핀(lift pin))(14)이 설치되어 있다. 복수의 핀(14)은 평면에서 볼 때에 격자 모양으로 배치되어 있다. 기대(11)에는, 복수의 핀(14) 을 상하로 이동시키는 핀 구동기구(15)가 설치되어 있다. 핀 구동기구(15)는, 예를 들면 전동 액추에이터(電動 actuator)로 구성할 수 있고, 그 구성은 종래에 알려져 있는 것을 채용할 수 있다.
초기 위치에 있는 핀(14)은, 그 선단(先端)이 스테이지(12)의 상면 이하의 높이에 있다. 스테이지(12) 상에 기판(W)이 재치된 상태에서 복수의 핀(14)을 핀 구동기구(15)에 의하여 동시에 상승시키면, 핀(14)의 선단이 기판(W)을 밀어 올려 기판(W)을 소정의 높이로 이동시킬 수 있고, 핀(14)에 의하여 기판(W)은 소정의 높이 위치에서 지지된다(도1의 상태).
갠트리(13)의 이동, 갠트리(13)에 있어서의 도포액의 토출, 흡인 펌프에 의한 기판(W)의 흡착 및 핀 구동기구(15)의 동작은, 도포용 제어장치(16)에 의하여 제어된다.
〔반입장치(4) 및 반출장치(5)〕
반입 로봇(20)은, 다음에 도포액을 도포할 기판(W)을 재치하는 핸드부(hand部)(반송부)(21)와, 핸드부(21)를 도포장치 본체(10)에 접근·이반 방향(수평 방향) 및 상하 방향으로 이동시키는 반입 구동기구(22)를 구비하고 있고, 상승하고 있는 핀(14)의 상면으로 기판(W)을 인도하는 기능을 구비하고 있다. 이 때문에 핸드부(21)는, 갠트리(13)와 간섭하지 않는 위치로부터 스테이지(12) 상방의 소정의 위치까지 이동 가능하고, 또한 격자 모양으로 배치되며 상승한 핀(14)과 간섭하지 않도록 빗(comb) 형상으로 되어 있다. 핸드부(21)를 이동시키는 반입 구동기구(22)의 동작은 반입용 제어 장치(23)에 의하여 제어된다.
반출 로봇(30)은, 도포액의 도포를 끝낸 기판(W)을 재치하는 핸드부(반송부)(31)와, 핸드부(31)를 도포장치 본체(10)에 접근·이반 방향(수평 방향) 및 상하 방향으로 이동시키는 반출 구동기구(32)를 구비하고 있고, 상승하여 기판(W)을 재치한 핀(14)으로부터 당해 기판(W)을 수취하는 기능을 구비하고 있다. 이 때문에 핸드부(31)는, 갠트리(13)와 간섭하지 않는 위치로부터 스테이지(12) 상방의 소정의 위치까지 이동 가능하고, 또한 격자 모양으로 배치되며 상승한 핀(14)과 간섭하지 않도록 빗 형상으로 되어 있다. 핸드부(31)를 이동시키는 반출 구동기구(32)의 동작은 반출용 제어장치(33)에 의하여 제어된다.
또한 반입 구동기구(22) 및 반출 구동기구(32)는, 전동 액추에이터로 구성할 수 있고, 그 구성은 종래에 알려져 있는 것을 채용할 수 있다.
〔각 제어장치에 대하여〕
도포용 제어장치(16), 반입용 제어장치(23) 및 반출용 제어장치(33)는, CPU 및 기억부(RAM이나 ROM)를 구비하고 있는 컴퓨터로 이루어진다. 기억부에는 소정의 각 기능을 실행하기 위한 프로그램이 기억되어 있고, 도포용 제어장치(16), 반입용 제어장치(23) 및 반출용 제어장치(33)는, 상기 프로그램에 의하여 실행되는 기능부로서 위치 검출부(6a, 6b, 6c)를 각각 구비하고 있다. 또한 도포용 제어장치(16)는, 상기 프로그램에 의하여 실행되는 기능부로서 핀(14)의 승강 동작, 즉 핀 구동기구(15)의 동작을 제어하는 오버 런 제어부(overrun 制御部)(7)를 구비하고 있다. 이 오버런 제어부(7)의 기능에 대해서는 후에 설명한다.
도포용 제어장치(16)의 위치 검출부(6a)는, 핀(14)(의 선단)의 높이 위치를 검출하는 기능 및 갠트리(13)의 위치를 검출하는 기능을 구비하고 있다. 반입용 제어장치(23)의 위치 검출부(6b)는, 스테이지(12)에 대한 핸드부(21)의 위치를 검출하는 기능을 구비하고, 반출용 제어장치(33)의 위치 검출부(6c)는, 스테이지(12)에 대한 핸드부(31)의 위치를 검출하는 기능을 구비하고 있다. 상기 위치 검출부(6a)에 의한 핀(14)의 위치 검출은, 핀 구동기구(15)의 동작량에 의거하여 할 수 있고, 예를 들면 핀 구동기구(15)가 구비하고 핀(14)을 승강시키는 모터 등과 접속된 인코더(encoder)에 의하여 위치 검출이 가능하게 된다. 또한 다른 위치 검출에 대해서도 동일한 구성에 의하여 실현된다. 또한 핸드부(21, 31)에 대해서는, 별도로 설치된 비접촉식 센서(非接觸式 sensor)(예를 들면 도3의 센서(17a∼17d))에 의하여 위치를 검출하여도 좋다.
여기에서 센서(17a∼17d)에 대하여 설명한다. 이들 센서(17a∼17d)는 인터록(interlock)으로서 작용하는 것이다. 이들 센서(17a∼17d)의 검출결과의 신호는 도포용 제어장치(16)에 입력된다. 센서(17a)는, 핸드부(31)와 갠트리(13)가 접촉하는 것을 방지하기 위한 것이고, 센서(17d)는, 핸드부(21)와 갠트리(13)가 접촉하는 것을 방지하기 위한 것이다. 즉 핸드부(31)나 핸드부(21)가 후술하는 직전 위치(直前 位置)보다 스테이지(12)측에 위치함으 로써 센서(17a, 17d)가 ON의 상태가 되어 핸드부(31 ,21)를 검출한 상태가 되면, 도포용 제어장치(16)는 갠트리(13)의 이동을 정지(금지)시킨다.
또한 센서(17b)는, 핸드부(31)와 핀(14) 상의 기판(W)이 접촉하는 것을 방지하기 위한 것이고, 센서(17c)는, 핸드부(21)와 핀(14) 상의 기판(W)이 접촉하는 것을 방지하기 위한 것이다. 이에 따라 핸드부(31 ,21)가 스테이지(12) 상으로부터 대피하고 있는 것을 확인할 수 있다. 즉 핸드부(31 ,21)가 스테이지(12) 상에 위치함으로써 센서(17b, 17c)가 ON의 상태가 되어 핸드부(31 ,21)를 검출한 상태가 되면, 도포용 제어장치(16)는 핀(14)의 이동을 정지(금지)시킨다.
〔기판(W)으로의 도포액의 도포 동작에 대하여〕
이상과 같이 구성된 기판처리시스템(1)에 의하여 이루어지는 기판(W)으로의 도포액의 도포 처리를 설명한다. 도2는, 기판처리시스템(1)을 상방에서 본 개략적인 구성도이다. 또한 도3, 도4 및 도5는 도포 처리를 설명하는 설명도이다.
(1. 도포액의 도포 공정)
도2에 있어서 갠트리(13)는, 기판(W)에 도포액을 도포하기 위하여 초기 위치(E)로부터 도포 작업을 끝내는 작업완료위치(F)까지 이동하고, 또한 작업완료위치(F)로부터 초기 위치(E)로 되돌아오는 동작을 한다. 즉 갠트리(13)는, 초기 위치(E)로부터 이동을 시작하여 작업완료위치(F)에 도달한 후에 초기 위치(E)로 되돌아오는 왕복 동작을 한다. 이 왕복 동작은, 도 포용 제어장치(16)에 의하여 제어된다. 초기 위치(E)는, 기대(11)의 일단부(一端部)의 위치로서, 핸드부(21, 31)가 스테이지(12) 상으로 진입하여도 핸드부(21, 31)는 갠트리(13)와 간섭하지 않는 위치이다. 반대로 갠트리(13)의 이동 중에 핸드부(21, 31)가 스테이지(12) 상으로 진입하면 양자는 충돌한다. 작업완료위치(F)는, 기대(11)의 타단부(他端部)의 위치이다. 갠트리(13)의 각 위치는, 도포용 제어장치(16)의 상기 위치 검출부(6a)(도1 참조)에 의하여 감지된다.
도1에 있어서, 메인 제어장치(2)로부터 통신선(L1)을 통하여 도포용 제어장치(16)로, 명령신호로서 도포액의 도포 작업을 시작시키는 시작신호가 송신되면, 상기 센서(17a, 17d)가 OFF 상태(핸드부(31, 21)를 감지하고 있지 않은 상태)인 것을 확인하고, 도포용 제어장치(16)의 제어에 의하여 갠트리(13)는 기대(11) 상을 왕복 동작하고, 그 사이에 스테이지(12) 상의 기판(W)에 도포액을 도포한다. 도포액을 도포하는 동안에 기판(W)은 스테이지(12) 상에 흡착되어 있다.
또한 갠트리(13)가 상기 왕복 동작을 하는 동안에 메인 제어장치(2)로부터 통신선(L2, L3)을 통하여 반입용 제어장치(23) 및 반출용 제어장치(33)로, 명령신호로서 기판(W)의 반입 및 반출 동작을 허용하는 반송가능신호가 미리 송신된다. 이에 따라 반입용 제어장치(23) 및 반출용 제어장치(33)는, 대피 위치에 있는 핸드부(21, 31)를 스테이지(12)측으로 진출 시작시키는 신호를 기다리고 있는 상태가 된다.
또한 상기 왕복 동작 중에 메인 제어장치(2)는 통신선(L1)을 통하여 도포용 제어장치(16)로, 대피 위치에 있는 핸드부(21, 31)를 후술하는 직전 위치까지 진출시키기 위한 준비신호를 송신한다. 도포용 제어장치(16)는, 상기 준비신호를 수신함으로써 핸드부(21, 31)를 직전 위치로 진출 시작시키는 신호를 발송할 수 있는 상태가 된다.
그리고 상기 준비신호를 받은 도포용 제어장치(16)는, 상기 왕복 동작 중의 소정의 타이밍에서 통신선(L5)을 통하여 반출용 제어장치(33)로, 동작신호로서 진입준비신호를 송신한다. 반출용 제어장치(33)는, 상기 진입준비신호를 수신하는 즉시 대기 위치에 있던 핸드부(31)를 기대(11)의 직전 위치(도2의 이점쇄선(二點鎖線)으로 나타내는 위치)까지 이동시킨다. 여기에서 핸드부(31)의 직전 위치는, 당해 핸드부(31)의 궤도 상에 있어서 스테이지(12)와 최단 거리가 되는 위치이며, 갠트리(13)에 간섭하지 않지만 가장 갠트리(13)에 접근하고 있는 위치이다. 이 직전 위치에 있는 핸드부(31)는, 갠트리(13)의 궤적보다 외측(스테이지(12)와 반대측)에 존재하고 있다.
이 핸드부(31)의 이동은 갠트리(13)의 상기 왕복 동작 중에 이루어진다. 그리고 직전 위치에 있는 핸드부(31)는, 이동 중의 갠트리(13)와 간섭하지 않는다(도3(a) 참조). 즉 센서(17a)에 의하여 핸드부(31)와 갠트리(13)가 간섭하는 것을 방지할 수 있도록 되어 있다. 구체적으로 핸드부(31)는, 반출용 제어장치(33)의 위치 검출부(6c)에 의하여 직전 위치에 위치하도록 구동제어된다. 만약에 핸드부(31)가 직전 위치보다 스테이지(12)측 에 위치하였을 경우에는, 센서(17a)가 ON이 됨으로써 갠트리(13)의 이동이 정지된다. 이에 따라 핸드부(31)와 갠트리(13)가 충돌하는 것을 사전에 회피할 수 있도록 되어 있다.
그리고 핸드부(31)가 직전 위치로 이동을 완료하면, 반출용 제어장치(33)는 통신선(L5)을 통하여 도포용 제어장치(16)로, 동작신호로서 진입준비 완료신호를 송신한다.
이와 같이 상기 진입준비신호를 수신한 반출용 제어장치(33)는, 당해 진입준비신호를 계기로(즉 진입준비신호가 트리거(trigger)가 되어), 갠트리(13)의 상기 왕복 동작 완료 전에, 대기 위치에 있던 핸드부(31)를 직전 위치로 이동을 시작시키고, 갠트리(13)의 왕복 동작과 핸드부(31)의 진입준비 동작을 일부 병행시킨다. 또한 왕복 동작 중에 핸드부(31)는 직전 위치에 도착한다. 이와 같이 핸드부(31)를 미리 직전 위치로 이동시켜 둠으로써, 대기 위치로부터 스테이지(12) 상의 위치까지의 핸드부(31)의 이동 스트로크(移動 stroke)를 미리 단축시켜 둘 수 있다. 또한 갠트리(13)의 왕복 동작 완료 전에 핸드부(31)의 진입준비 동작을 시작시킴으로써, 기판(W)에 도포액을 도포하는 처리를 위한 갠트리(13)의 왕복 동작과, 기판(W)을 수취하기 위한 핸드부(31)의 이동을 시간적으로 랩(lap) 시킬 수 있어, 기판(W)을 수취하기 위한 시간을 단축할 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명의 기판처리시스템(1)이 실행할 수 있는 병행 동작 중의 하나는, 도포장치(3)가 구비하며 기판(W)에 도포액의 도포 처리 를 실시하기 위하여 동작하는 동작부로서의 갠트리(13)와, 반출장치(5)가 구비하며 기판(W)을 반출하기 위하여 도포장치 본체(10)에 접근·이반하는 반출 로봇(30)(핸드부(31))과의 사이에 있어서의 병행 동작이다. 도포용 제어장치(16)와 반출용 제어장치(33)가 전용 통신선(L5)에 의하여 연결되어 있기 때문에, 이 통신선(L5)에 의하여 도포용 제어장치(16)와 반출용 제어장치(33)의 사이에서 직접 신호의 송수신이 이루어진다. 따라서 갠트리(13)와 반출 로봇(30)의 동작 타이밍을 정밀하게 제휴시켜 상기 병행 동작을 실행시키는 제어가 가능하게 된다.
(2. 반출 공정)
도포액이 도포된 기판(W)을 스테이지(12)로부터 반출하는 반출 공정을 설명한다.
스테이지(12) 상에서 기판(W)의 흡착이 해소되고, 갠트리(13)가 상기 초기 위치(E)(도2 참조)까지 되돌아간 것을 도포용 제어장치(16)가 감지하면, 센서(17a)가 OFF의 상태로 되어 있는 것을 확인한 후에 반출 공정이 시작된다. 갠트리(13)가 초기 위치(E)까지 되돌아가면, 도포용 제어장치(16)가 핀 구동기구(15)를 제어하여 도3(b)에 나타나 있는 바와 같이 핀(14)을 상승시킨다. 이에 따라 기판(W)은 스테이지(12)로부터 이간(離間)하여 핀(14)의 선단에 재치된 상태가 된다.
여기에서 핀(14)을 상승시킬 때에, 도포용 제어장치(16)에 의하여 센서(17b)가 OFF로 되어 있는 것을 확인한다. 만약에 핸드부(31)가 직전 위 치를 지나 스테이지(12)측에 위치하고 있는 경우에는, 센서(17b)가 ON으로 됨으로써 핀(14)의 상승이 정지된다. 즉 핸드부(31)가 직전 위치보다 스테이지(12)측에 위치하고 있는 상태에서 핀(14)을 구동시켜 기판(W)을 상승시킨 경우에는, 핸드부(31)와 기판(W)이 간섭하여 기판(W)이 손상될 우려가 있다. 따라서 핀(14)을 상승시킬 때에 센서(17b)가 OFF로 되어 있는 것을 확인함으로써, 기판(W)이 손상되는 것을 회피할 수 있도록 되어 있다.
핀(14)은, 그 선단이 스테이지(12) 상방의 상 목표 위치, 또한 이 상 목표 위치보다 더 상방인 상 오버런 위치로 이동 가능하게 설치되어 있고, 기판(W)을 핸드부(31)로 인도하는 처리를 위하여 후술하는 상 오버런 동작이 이루어진다. 또한 상 목표 위치는, 핸드부(31)(핸드부(21))가 스테이지(12) 상으로 진입 가능하게 되는 위치이고, 기판(W)의 인도를 위하여 스테이지(12) 상까지 수평 방향으로 접근해 오는 핸드부(31)에 핀(14)의 선단에 재치된 기판(W)이 간섭하지 않도록 당해 핸드부(31)보다 상방에 당해 기판(W)을 배치시키는 위치이다. 그리고 상 오버런 위치는, 상 목표 위치보다 더 상방인 위치이고, 핀(14)의 선단이 상 오버런 위치에 있는 상태에서도 당해 선단 상의 기판(W)과 핸드부(31)는 간섭하지 않는다.
상기 「상 오버런 동작」은, 도포용 제어장치(16)의 상기 오버런 제어부(7)가 핀 구동기구(15)를 제어함으로써 실행되는 동작이고, 도6(핀(14) 선단의 위치의 설명도)에 나타나 있는 바와 같이 초기 위치(선단이 스테이지(12)의 상면 이하)의 핀(14)을 상승시키고, 핀(14)의 선단을 상 목표 위치 의 상방을 향하여 통과시키고 또한 상 오버런 위치에 도달한 후에 핀(14)을 하강시킴으로써 핀(14)의 선단을 상 오버런 위치로부터 되돌려 상 목표 위치에 도달할 때까지의 동작이다.
도포용 제어장치(16)(위치 검출부(6a))는, 핀(14)(의 선단)의 높이 위치에 관한 정보를 취득할 수 있기 때문에 핀(14)의 선단이 상 목표 위치에 도달한 것을 감지할 수 있다. 그래서 위치 검출부(6a)가 상기 상 오버런 동작 중에 초기 위치에 있던 핀(14)의 선단이 상 목표 위치 이상이 된 것을 감지하면, 도포용 제어장치(16)는 통신선(L5)(도1 참조)을 통하여 반출용 제어장치(33)로, 동작신호로서 핸드부(31)를 상기 직전 위치로부터 스테이지(12) 상으로 진입 시작시키는 진입시작신호를 송신한다.
진입시작신호를 수신한 반출용 제어장치(33)는, 당해 진입시작신호를 계기로(즉 진입시작신호가 트리거가 되어), 상기 오버런 동작의 완료 전에 핸드부(31)를 스테이지(12) 상으로 진입 시작시켜, 핀(14)의 상 오버런 동작과 핸드부(31)의 스테이지(12) 상으로의 진입 동작을 일부 병행시킬 수 있다(제1의 오버런 동작을 포함하는 병행 동작). 그리고 도3(c)에 나타나 있는 바와 같이 핸드부(31)가 스테이지(12) 상으로 진입하고 있는 도중에, 핀(14)의 선단이 상 오버런 위치로부터 상 목표 위치로 되돌아가 상 목표 위치에 도착한다. 이와 같이 핀(14)의 상 오버런 동작의 완료 전에 핸드부(31)의 진입을 시작시킴으로써, 기판(W)을 인도하는 처리를 위하여 핀(14)의 선단을 상 목표 위치로 도달시키는 동작과, 기판(W)을 반출하기 위한 핸드 부(31)의 이동을 시간적으로 랩 시킬 수 있어, 기판(W)을 인도하여 반송하기 위한 시간을 단축할 수 있게 된다.
또한 상기 상 오버런 동작을 할 때의 핀(14)의 이동속도에 대해서 도7에 의하여 설명한다. 초기 위치에 정지하고 있던 핀(14)은, 상승 시작과 아울러 그 속도가 소정의 값(최대이동속도)이 될 때까지 가속되고(시간(t1)), 이 소정의 값에서 등속이 된다. 또한 핀(14)을 고속으로 승강시키는 핀 구동기구(15)의 기계적인 구성상, 핀(14)을 소정의 위치에서 정지시키기 위해서는 그 정지시킬 위치의 전방에서 감속시킬 필요가 있다. 그래서 본 발명에서는, 상기 오버런 제어부(7)의 제어에 의하여 핀(14)의 선단이 상 오버런 위치에 도달하는 전방에서 핀(14)을 감속시키고 있다(시간(t2∼t3)). 이와 같이 핀(14)의 선단이 상 오버런 위치에 도달하는 전방에서 핀(14)을 감속시키고 있기 때문에, 초기 위치에 있던 핀(14)의 선단은 상 목표 위치를 신속하게 지날 수 있다.
또한 비교예로서, 도7의 파선으로 나타나 있는 바와 같이 핀의 선단을 상 오버런 위치까지 이동시키지 않고 직접 상 목표 위치에 도착시키는 경우에는, 핀의 선단이 상 목표 위치에 도달할 때까지 핀을 감속시켜 상 목표 위치에 정지시킬(속도를 제로로 할) 필요가 있다. 이 때문에 비교예의 경우에 핀의 선단을 최초로 상 목표 위치에 도달시킬 때까지의 시간은, 실시예에 비하면 시간(Δt)만큼 늦어진다.
실시예에 의하면, 핀(14)의 선단은 상 목표 위치에 조기에 도달함으로 써 빠른 타이밍에서 핀(14) 선단 상의 기판(W)과 핸드부(31)가 간섭하지 않는 상태가 얻어진다. 이 때문에 기판(W)의 인도를 위하여 핸드부(31)를 빠른 타이밍에서 스테이지(12) 상에 접근 시작시키는 것이 가능하게 되어, 기판(W)을 반송하기 위하여 필요한 시간을 단축할 수 있게 된다. 그리고 핀(14)을 상 오버런 위치로부터 상 목표 위치로 되돌림으로써 핀(14)을 상 목표 위치에 도달시킬 수 있어(시간(t4)), 다음에 이루어지는 기판(W)의 인도 동작에 구비시킬 수 있다.
또한 오버런 제어부(7)는, 핀(14)이 최대이동속도에 도달한 후에 상 목표 위치를 통과하도록 속도를 제어하고 있기 때문에, 핀(14)의 선단은 상 목표 위치를 보다 신속하게 지날 수 있어, 보다 빠른 타이밍에서 핸드부(31)를 스테이지(12) 상에 접근 시작시키는 것이 가능하게 된다. 또한 오버런 제어부(7)는, 도7의 등속(최대이동속도) 구간을 길게 하여(즉 감속 시작을 늦추어) 핀(14)을 최대이동속도로 하여 상 목표 위치를 통과시켜도 좋다. 오버런 제어부(7)는, 핀(14)의 상승 및 하강 속도 및 가감속에 대해서 조정(변경)할 수 있는 기능을 구비하고 있다.
도3(d)에 나타나 있는 바와 같이 핸드부(31)가 스테이지(12) 상으로 수평 방향으로 이동하여 핀(14) 상의 기판(W)의 하방위치에 도달하면, 반출용 제어장치(33)의 위치 검출부(6c)(도1 참조)는 그 도달을 감지하고, 핸드부(31)를 반출 구동기구(32)에 의하여 상승시키는 제어를 함과 아울러 반출용 제어장치(33)는 통신선(L5)을 통하여 도포용 제어장치(16)로 동작신호로서 핀 하강 시작신호를 송신한다. 도포용 제어장치(16)가 핀 하강 시작신호를 수신하면, 상 목표 위치에 있던 핀(14)의 하강을 시작한다(도6과 도7의 시간(t5)). 즉 핸드부(31)의 상승과 핀(14)의 하강이 병행하여 이루어지고, 핸드부(31)의 상면이 핀(14) 선단의 위를 지남으로써 핀(14) 상의 기판(W)이 핸드부(31) 상으로 인도된다. 핸드부(31)의 상승과 함께 핀(14)을 하강시킴으로써, 기판(W)의 인도에 필요한 핸드부(31)의 상승 거리를 짧게 할 수 있다. 또한 직전 위치에 있던 핸드부(31)가 이동을 시작하여 기판(W)을 수취할 때까지의 사이에, 반출용 제어장치(33)는 통신선(L5)을 통하여 도포용 제어장치(16)로 동작신호로서 진입동작 중 신호를 송신한다.
또한 도6과 도7에 있어서, 시간(t5)에서 상 목표 위치에 있던 핀(14)이 하강을 시작한 후에 시간(t6)에서 감속이 시작되고, 그 후에 기판(W)의 인도가 실제로 이루어진다. 즉 기판(W)의 인도가 행하여질 때에 핀(14)의 하강 속도를 저속으로 하고 있다. 이는, 기판(W)을 인도할 때의 당해 기판(W)으로의 충격을 약하게 하기 위해서이다. 그리고 인도를 끝내면(시간(t7)), 하강하는 핀(14)을 가속하여 하강 속도를 고속으로 바꾸고, 하 목표 위치를 지나(시간(t8)) 감속시키고, 하 오버런 위치에 도달시키고(시간(t9)), 그 후에 핀(14)의 이동 방향을 상승으로 반전시켜 하 목표 위치에 도착시킨다(시간(t10)). 이와 같이 선단이 상 목표 위치에 있던 핀(14)을 하강시키고, 핀(14)의 선단을 하 목표 위치의 하방을 향하여 통과시키고 또한 하 오버런 위치에 도달한 후에 핀(14)을 상승시킴으로써 핀(14)의 선 단을 하 오버런 위치로부터 되돌려 하 목표 위치에 도달할 때까지 하 오버런 동작을 한다. 하 목표 위치 및 하 오버런 위치에 대해서는 후에 설명한다.
반출 로봇(30)의 핸드부(31)에는, 기판(W)의 유무를 검출하는 센서(도면에는 나타내지 않는다)가 설치되어 있어, 반출용 제어장치(33)는 핸드부(31) 상의 기판(W)의 유무를 감지할 수 있다.
핀(14) 상의 기판(W)이 핸드부(31)로 인도되면, 반출용 제어장치(33)는 통신선(L5)을 통하여 도포용 제어장치(16)로, 동작신호로서 기판수취 완료신호를 송신한다. 반출용 제어장치(33)는, 핸드부(31) 상에 기판(W)이 재치되어 있는 것을 상기 센서에 의하여 감지함으로써 상기 기판수취 완료신호를 출력할 수 있다.
또한 도3(b)로 돌아가 설명하면, 도포용 제어장치(16)는, 핀(14)의 상기 상 오버런 동작 중에 통신선(L4)을 통하여 반입용 제어장치(23)로, 동작신호로서 대피 위치에 있던 반입 로봇(20)의 핸드부(21)를 스테이지(12)의 직전 위치로 이동시키는 진입준비신호를 송신한다. 이에 따라 반입용 제어장치(23)는, 대기 위치에 있던 핸드부(21)를 스테이지(12)의 직전 위치로 이동시킨다. 이에 따라 대기 위치로부터 스테이지(12) 상의 위치까지의 핸드부(21)의 이동 스트로크를 미리 단축시키고 있다.
상기 반입 로봇(20)의 핸드부(21)의 「직전 위치」는 스테이지(12) 직전의 위치이며, 이 점에서 기대(11) 직전의 위치를 「직전 위치」로 하고 있는 반출 로봇(30)의 핸드부(31)와 다르다. 즉 상기한 바와 같이 반출 로 봇(30)의 핸드부(31)의 「직전 위치」는, 도포 동작 후의 갠트리(13)가 초기 위치(E)까지 이동할 때에 갠트리(13)와 핸드부(31)의 접촉을 피할 필요가 있기 때문에, 갠트리(13)의 이동경로보다 외측의 위치로 설정되어 있다. 그러나 반입 로봇(20)의 핸드부(21)는, 갠트리(13)가 초기 위치(E)(도2 참조)로 이동을 종료한 후 초기 위치(E)에 위치하고 있는 상태에서 이동하기 때문에, 갠트리(13)의 이동에 영향을 받지 않는다. 이 때문에 갠트리(13)의 이동경로 상이더라도 스테이지(12) 직전의 위치(최근(最近)의 위치)에 핸드부(21)의 「직전 위치」가 설정되어 있다.
이 핸드부(21)의 직전 위치에서는, 핸드부(21)와 기판(W)이 간섭하지 않도록 되어 있다. 구체적으로는, 반입용 제어장치(23)의 위치 검출부(6b)에 의하여 핸드부(21)가 대피 위치로부터 직전 위치에 위치하도록 구동제어된다. 만약에 직전 위치보다 스테이지(12)측에 위치하였을 경우에는, 센서(17c)가 ON으로 됨으로써 핀(14)의 동작이 록(lock) 된다. 이에 따라 핸드부(21)와 기판(W)이 충돌하는 것을 사전에 회피할 수 있도록 되어 있다.
그리고 도4(e)에 나타나 있는 바와 같이 핸드부(31)가 기판(W)을 수취하고, 도포용 제어장치(16)가 상기 기판수취신호를 수신하고 또한 핀(14)의 선단이 하 목표 위치에 도달하고 있는(도6과 도7의 시간(t8)) 것을 감지함으로써, 통신선(L5)을 통하여 반출용 제어장치(33)로 동작신호로서 핸드부(31)를 스테이지(12) 상에서 상기 대기 위치측으로 대피시키는 동작을 시작시키는 대피시작신호(대피 시작의 트리거)를 송신한다. 상기 대피시작신호를 수신한 반출용 제어장치(33)는, 반출 구동기구(32)에 의하여 핸드부(31)를 대피시킨다(도4(f) 참조).
상기 대피시작신호의 송신과 아울러 도포용 제어장치(16)는, 통신선(L4)을 통하여 반입용 제어장치(23)로, 동작신호로서 핸드부(21)를 스테이지(12)의 직전 위치로부터 스테이지(12) 상으로 진입 시작시키는 진입시작신호(진입 시작의 트리거)를 송신한다. 상기 진입시작신호를 수신한 반입용 제어장치(23)는, 반입 구동기구(22)에 의하여 다음 기판(W)을 재치한 핸드부(21)를 스테이지(12) 상으로 진출시킨다(도4(f) 참조).
이에 따라 핸드부(31)의 대피 동작과, 핸드부(21)를 스테이지(12) 상으로 진출시켜 다음 기판(W)을 도포장치 본체(10)로 반입하는 동작이 병행하여 이루어진다.
핸드부(31)가 대기 위치로 되돌아갈 때까지의 사이에, 반출용 제어장치(33)는 통신선(L5)을 통하여 도포용 제어장치(16)로 동작신호로서 대피동작 중 신호를 송신한다. 핸드부(31)가 직전 위치를 지나 대기 위치까지 대피하면(도4(g)), 반출용 제어장치(33)는 통신선(L5)을 통하여 도포용 제어장치(16)로 동작신호로서 대피완료신호를 송신한다. 그리고 메인 제어장치(2)가 반출 로봇(30)의 동작 시작을 허용하는 명령신호를 발송하는 제어를 할 수 있는 상태가 된다. 또한 반출용 제어장치(33)가 핸드부(31) 상에 기판(W)이 존재하고 있는 것을 상기 센서(도면에는 나타내지 않는다)에 의하여 감지하면, 통신선(L5)을 통하여 도포용 제어장치(16), 또한 통신선(L3)을 통하여 메인 제어장치(2)로 기판재치신호를 송신하고, 메인 제어장치(2)는 도포액을 도포한 기판(W)의 POS 데이터를 갱신한다. 그리고 스테이지(12)로부터 반출된 기판(W)은, 다음 공정인 건조장치(VCD)에 의한 건조 공정으로 향한다.
(3. 반입 공정)
도포액을 도포할 다음 기판(W)을 스테이지(12)로 반입하는 반입 공정을 설명한다.
상기 하 오버런 동작에 있어서, 핀(14)의 선단이 최초로 하 목표 위치에 도달하여(도6과 도7의 시간(t8)) 당해 하 목표 위치 이하가 되면, 상기한 바와 같이 도포용 제어장치(16)는, 핸드부(31)를 스테이지(12) 상으로부터 대기 위치측으로 대피 시작시키는 대피시작신호를 송신함과 아울러 도포용 제어장치(16)는 통신선(L4)(도1 참조)을 통하여 반입용 제어장치(23)로, 동작신호로서 핸드부(21)를 직전 위치로부터 스테이지(12) 상으로 진입 시작시키는 진입시작신호를 송신한다. 반입용 제어장치(23)가 상기 진입시작신호를 수신하면, 도4(f)에 나타나 있는 바와 같이 직전 위치에 있던 핸드부(21)를 스테이지(12) 상으로 이동시킨다.
상기 하 목표 위치는, 도4(f)에 나타나 있는 바와 같이 기판(W)을 재치한 핸드부(21)가 스테이지(12) 상으로 진입 가능하게 되는 위치이며, 핸드부(21)에 의하여 스테이지(12) 상으로 반입하는 기판(W)과, 핀(14)의 선단이 간섭하지 않도록 핸드부(31) 상의 기판(W)의 하방에 핀(14)의 선단이 존재하는 위치이다. 그리고 하 목표 위치보다 더 하방으로 상기 하 오 버런 위치가 설정되어 있어, 이 하 오버런 위치에서도 핸드부(31) 상의 기판(W)과 핀(14)의 선단은 간섭하지 않는다.
상기한 바와 같이 진입시작신호를 수신한 반입용 제어장치(23)는, 당해 진입시작신호를 계기로(즉 진입시작신호가 트리거가 되어), 상기 하 오버런 동작의 완료 전에 핸드부(21)의 스테이지(12) 상으로의 진입을 시작시킨다. 이에 따라 기판(W)을 반입하는 처리를 하기 위하여, 핀(14)의 하 오버런 동작과 핸드부(21)의 스테이지(12) 상으로의 진입 동작을 일부 병행시킬 수 있다(제2의 오버런 동작을 포함하는 병행 동작). 그리고 핸드부(21)가 스테이지(12) 상으로 진입하고 있는 도중에, 핀(14)의 선단이 하 오버런 위치로부터 하 목표 위치로 되돌아가 하 목표 위치에 도착한다. 또한 하 오버런 동작은, 도포용 제어장치(16)의 상기 오버런 제어부(7)가 핀 구동기구(15)를 제어함으로써 실행된다.
이와 같이 핀(14)의 하 오버런 동작의 완료 전에 핸드부(21)의 진입을 시작시킴으로써, 기판(W)의 인도를 처리하기 위하여 핀(14)의 선단을 하 목표 위치로 도달시키는 동작과, 다음 기판(W)을 핀(14)으로 인도하는 처리를 위한 핸드부(21)의 이동을 시간적으로 랩 시킬 수 있어, 기판(W)을 반송하기 위하여 필요한 시간을 단축할 수 있게 된다. 또한 도7에 나타나 있는 바와 같이 핀(14)을 하 오버런 위치의 전방(시간(t8∼t9))에서 감속시킴으로써 핀(14)의 선단은 하 목표 위치를 신속하게 지날 수 있다. 그래서 빠른 타이밍에서 핸드부(21) 상의 기판(W)과 핀(14)의 선단이 간섭 하지 않는 상태가 얻어지기 때문에, 핸드부(21)를 빠른 타이밍에서 스테이지(12) 상에 접근 시작시키는 것이 가능하게 되어, 기판(W)을 반송하기 위한 시간을 단축할 수 있게 된다.
그리고 도4(g)에 나타나 있는 바와 같이 핸드부(21)가 수평 방향으로 이동하여 핀(14)의 선단의 상방 위치에 도달하면, 반입용 제어장치(23)는 통신선(L4)을 통하여 도포용 제어장치(16)로 동작신호로서 핀 상승 시작신호를 송신한다. 이 때에 센서(17b)가 OFF로 되어 있기 때문에 스테이지(12) 상에 핸드부(31)가 존재하지 않는 것이 확인된다. 즉 핸드부(31)와 기판(W)의 간섭이 방지된다. 그리고 핀 상승 시작신호를 수신한 도포용 제어장치(16)는 핀(14)을 상승시키고, 핀(14)의 선단이 핸드부(21) 상면의 위를 지남으로써 핸드부(21) 상의 기판(W)이 핀(14) 상으로 인도된다(도4(h) 참조). 또한 이 핀(14)의 상승에 있어서, 오버런 제어부(7)에 의하여 상기 상 오버런 동작과 같은 동작이 이루어진다.
도포용 제어장치(16)는, 이 상 오버런 동작 중에 상승하고 있는 핀(14)의 선단이 상 목표 위치 이상이 된 것을 감지하면, 통신선(L4)을 통하여 반입용 제어장치(23)로 동작신호로서 핸드부(21)를 스테이지(12) 상에서 대피 위치측으로 대피시키는 대피시작신호를 송신한다. 이 대피시작신호를 수신한 반입용 제어장치(23)는, 당해 대피시작신호를 계기로(즉 대피시작신호가 트리거가 되어) 상기 상 오버런 동작의 완료 전에 핸드부(21)의 스테이지(12) 상으로부터의 대피를 시작시킨다. 이에 따라 핀(14)의 상 오버런 동 작과 핸드부(21)의 스테이지(12) 상으로부터의 대피 동작을 일부 병행시킨다(제3의 오버런 동작을 포함하는 병행 동작). 그리고 도5(i)에 나타나 있는 바와 같이 핸드부(21)가 스테이지(12) 상으로부터 대피하고 있는 도중에, 핀(14)의 선단이 상 오버런 위치로부터 상 목표 위치로 되돌아가 상 목표 위치에 도착한다.
이와 같이 핀(14)의 상 오버런 동작의 완료 전에 핸드부(21)의 대피를 시작시킴으로써, 기판(W)을 반입시키는 처리를 하기 위하여 핀(14)의 선단을 상 목표 위치에 도달시키는 동작과, 기판(W)을 반입한 후의 핸드부(21)의 이동을 시간적으로 랩 시킬 수 있어, 기판(W)의 반송에 필요한 시간을 단축할 수 있게 된다. 또한 상기 상 오버런 동작에 있어서, 핀(14)의 선단을 상 오버런 위치의 전방에서 감속시킴으로써 핀(14)의 선단은 상 목표 위치를 신속하게 지날 수 있어, 핸드부(21)를 빠른 타이밍에서 스테이지(12) 상으로부터 대피시키는 것이 가능하게 되어, 기판(W)을 반송하기 위한 시간을 단축할 수 있게 된다.
또한 핸드부(21)가 스테이지(12) 상으로 이동하여 기판(W)을 핀(14)으로 인도할 때까지의 사이에, 반입용 제어장치(23)는 통신선(L4)을 통하여 도포용 제어장치(16)로 동작신호로서 진입동작 중 신호를 송신한다. 그리고 핸드부(21) 상의 기판(W)이 핀(14)으로 인도되면, 반입용 제어장치(23)는 통신선(L4)을 통하여 도포용 제어장치(16)로 동작신호로서 기판인도 완료신호를 송신한다.
그리고 도5(j)에 나타나 있는 바와 같이 반입용 제어장치(23)는, 핸드부(21)를 대기 위치측으로 대피시킨다. 핸드부(21)가 대기 위치로 되돌아갈 때까지의 사이에, 반입용 제어장치(23)는 통신선(L4)을 통하여 도포용 제어장치(16)로 동작신호로서 대피동작 중 신호를 송신한다. 핸드부(21)가 직전 위치를 지나 대기 위치까지 대피한 상태가 되면, 반입용 제어장치(23)는 통신선(L4)을 통하여 도포용 제어장치(16)로 동작신호로서 대피완료신호를 송신한다.
도포용 제어장치(16)는, 상기 대피완료신호를 수신하면 도5(k)에 나타나 있는 바와 같이 기판(W)을 재치한 핀(14)을 하강시켜, 기판(W)을 스테이지(12) 상에 재치한 상태로 한다. 이 때에 센서(17c)가 OFF인 것이 확인됨으로써, 핸드부(21)와 기판(W)의 간섭이 회피된다. 그리고 기판(W)을 스테이지(12)에 흡착시키고, 상기 도포 공정을 시작한다. 또한 핸드부(21)가 대기 위치에 도달하면, 메인 제어장치(2)가 반입 로봇(20)의 동작 시작을 허용하는 명령신호를 발송하는 제어를 할 수 있는 상태가 된다.
이상과 같이 구성된 기판처리시스템(1)에 의하면, 도포장치(3)와 반출장치(5)는 통신선(L5)에 의하여 메인 제어장치(2)를 통하지 않고 직접 통신이 가능하고, 도포장치(3)와 반입장치(4)는 통신선(L4)에 의하여 메인 제어장치(2)를 통하지 않고 직접 통신이 가능하기 때문에, 도포장치(3)와 반출장치(5)의 동작 타이밍을 정밀하게 제휴시키는 제어 및 도포장치(3)와 반입장치(4)의 동작 타이밍을 정밀하게 제휴시키는 제어가 용이하게 된다.
그리고 반출용 제어장치(33) 및 반입용 제어장치(23)는, 도포장치(3)로부터 통신선(L5, L4)을 통하여 송신된 동작신호를 계기로, 핀(14)(갠트리(13))을 목표 위치(작업완료위치)에 도달시키는 동작 완료 전에 핸드부의 이동을 시작시킴으로써, 핀(14)(갠트리(13))을 목표 위치(작업완료위치)에 도달시키는 동작과, 기판(W)의 인도를 위한 핸드부의 이동을 시간적으로 랩 시킬 수 있다. 이 때문에 기판(W)을 반입하고, 이 기판(W)에 도포액을 도포하고, 기판(W)을 반출할 때까지의 공정에 필요한 시간을 단축할 수 있게 되어, 기판(W)의 생산효율(처리효율)을 향상시킬 수 있다.
다른 실시예의 기판처리시스템(51)이 실행하는 병행 동작을 설명한다. 도8에 나타나 있는 바와 같이 이 기판처리시스템(51)은, 기판처리장치로서 건조장치(VCD)(40), 반입장치(4) 및 반출장치(5)를 구비하고 있다. 건조장치(40)는, 상기 도포장치(3)에 의하여 도포액이 도포된 기판(W) 상의 도포막을 건조시키는 것이다. 건조장치(40)는, 건조용 제어장치(45)(상기 도포용 제어장치(16)에 상당한다)와 건조 로봇(46)을 구비하고, 건조 로봇(46)은, 상기 도포장치(3)와 동일한 기대(41) 및 승강하는 핀(44)을 구비하고 있는 것 외에 기대(41) 상의 기판(W)을 위에서 덮는 뚜껑(42)과, 이 뚜껑(42)을 승강시키는 뚜껑 구동기구(43)를 구비하고 있다. 반입장치(4) 및 반출장치(5)는 도1의 형태에서 사용된 것과 같다.
건조 로봇(46)에 의하여 기판(W)을 건조시킬 때에, 도8(a)에 나타나 있는 바와 같이 뚜껑(42)은 기대(41) 상인 최하 위치에 있고, 뚜껑(42)과 기대(41)의 상면에 의하여 밀폐 상태의 건조용 공간(V)이 형성되어 있다. 또한 핀(44)의 상단은 기대(41)의 상면 이하의 위치에 있다.
기판(W)의 건조 처리가 끝나면, 뚜껑(42)은 기대(41)의 상방의 상승 위치(목표 위치)까지 이동한다. 이 상승 위치에서는, 반입 로봇(20)의 핸드부(21) 및 반출 로봇(30)의 핸드부(31)가 스테이지(12) 상에 진입한 상태가 되더라도 뚜껑(42)과 핸드부(21, 31)는 간섭하지 않는다. 반대로 뚜껑(42)이 상승 위치에 도달할 때까지는, 핸드부(21, 31)가 스테이지(12) 상에 진입하면 양자는 충돌한다. 뚜껑(42)의 위치는, 건조용 제어장치(45)가 구비하는 위치 검출부(상기 실시예에서 설명한 것과 동일)에 의하여 감지할 수 있다.
그리고 이 실시예에 있어서의 병행 동작은, 기판(W)을 건조시키는 처리를 실시하기 위하여 상하로 동작하는 동작부로서의 상기 뚜껑(42)과, 상기 반출장치(5)에 구비되며 기판(W)을 반송하기 위하여 기대(41)에 접근·이반하는 핸드부(31)의 사이에 있어서의 동작이다.
이 병행 동작을 실현시키기 위하여 상기의 실시예(도1)와 같이, 건조용 제어장치(45)와 반출용 제어장치(33)가 전용 통신선(L5)에 의하여 연결되어 있다. 그리고 이 통신선(L5)에 의하여 건조용 제어장치(45)와 반출용 제어장치(33)의 사이에서 신호의 송수신이 이루어짐으로써, 뚜껑(42)과 반출 로봇(30)의 동작 타이밍을 제휴시키는 제어가 가능하게 된다.
이와 같이 구성된 기판처리시스템(51)에 의하여 이루어지는 기판(W)의 건조 처리를 설명한다. 도포장치에 의하여 도포액이 도포된 기판(W)은, 반 입장치(4)에 의하여 건조 로봇(46)의 기대(41) 상에 반입되고, 뚜껑(42)이 하강하여 최하 위치가 되고, 상기 건조용 공간(V) 내에서 기판(W)을 건조시킨다(도8(a) 참조). 기판(W)의 건조가 종료하면, 뚜껑(42)을 기대(41)의 상방의 상승 위치(목표 위치)까지 이동시킴과 아울러 기판(W)을 반출 로봇(30)으로 인도하기 위하여 핀(44)을 상승시켜 당해 기판(W)을 들어 올린다. 뚜껑(42)의 상승 동작 사이에, 메인 제어장치(2)는 통신선을 통하여 건조용 제어장치(45)로, 핸드부(31)를 건조 로봇(46)의 직전 위치(도8의 이점쇄선으로 나타내는 위치)로 진출시키기 위한 준비신호를 송신한다.
준비신호를 받은 건조용 제어장치(45)는, 뚜껑(42)의 상승 동작 중에 통신선(L5)을 통하여 반출용 제어장치(33)로, 동작신호로서 대피 위치에 있던 핸드부(31)를 건조 로봇(46)의 직전 위치까지 진출시키는 진입준비신호를 송신한다. 진입준비신호를 수신한 반출용 제어장치(33)는, 당해 진입준비신호를 계기로(즉 진입준비신호가 트리거가 되어) 뚜껑(42)의 상기 상승 동작의 완료 전에, 대기 위치에 있던 핸드부(31)를 상기 직전 위치로 이동을 시작시킨다. 또한 상기 직전 위치에 있는 핸드부(31)는, 상승 중의 뚜껑(42)과 간섭하지 않는다. 이에 따라 뚜껑(42)의 상승 동작과 반출 로봇(30)의 준비 진입 동작을 일부 병행시킬 수 있다. 대기 위치에 있던 핸드부(31)를 직전 위치로 이동을 시작시킴으로써, 대기 위치로부터 기대(41) 상의 위치까지의 핸드부(31)의 이동 스트로크를 미리 단축시킬 수 있다. 또한 뚜껑(42)의 상승 동작의 완료 전에 반출 로봇(30)의 진입을 시작시킴으로써, 뚜껑(42) 의 상승 동작과, 기판(W)을 수취하는 처리를 위한 핸드부(31)의 이동을 시간적으로 랩 시킬 수 있어, 기판(W)을 반송하기 위한 시간을 단축할 수 있게 된다.
그리고 건조용 제어장치(45)는, 뚜껑(42)이 상기 상승 위치에 도달한 것을 감지하면, 통신선(L5)을 통하여 반출용 제어장치(33)로 동작신호로서 핸드부(31)를 상기 직전 위치로부터 기대(41) 상으로 진입 시작시키는 진입시작신호를 송신하고, 반출용 제어장치(33)는, 당해 진입시작신호를 계기로 핸드부(31)를 기대(41) 상으로 진입 시작시킨다(도8(c)). 그리고 상기 형태와 같이 핸드부(31)가 핀(44) 상의 기판(W)을 수취하고, 이 기판(W)을 반출할 수 있다.
또한 본 발명의 기판처리시스템(1)은, 도면에 나타내는 형태에 한하는 것이 아니라, 본 발명의 범위 내에 있어서 다른 형태의 것이더라도 좋다. 상기 실시예에서는 장치간에 신호를 송수신하는 전송로를 통신선(케이블)으로 하여 설명하였지만, 이 전송로는 무선으로 구성되더라도 좋다. 또한 메인 제어장치(2)와 도포용 제어장치(16)는, 별체(別體)가 아니라 공통의 케이싱(casing) 내에 수납되는 장치로 하여도 좋다.
도1은, 본 발명의 기판처리시스템의 하나의 실시예를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도2는, 기판처리시스템을 상방에서 본 개략적인 구성도이다.
도3은, 본 발명의 기판처리시스템에 의하여 이루어지는 도포 처리의 설명도이다.
도4는, 본 발명의 기판처리시스템에 의하여 이루어지는 도포 처리의 설명도이다.
도5는, 본 발명의 기판처리시스템에 의하여 이루어지는 도포 처리의 설명도이다.
도6은, 핀 선단의 위치에 대한 설명도이다.
도7은, 핀의 이동속도에 대한 설명도이다.
도8은, 다른 실시예의 기판처리시스템이 실행하는 병행 동작의 설명도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 기판처리시스템 2 : 메인 제어장치(메인 제어부)
3 : 도포장치(기판처리장치) 4 : 반입장치(제1의 반송장치)
5 : 반출장치(제2의 반송장치) 7 : 오버런 제어부
13 : 갠트리(동작부) 14 : 핀(동작부)
16 : 도포용 제어장치 21 : 핸드부(반송부)
23 : 반입용 제어장치 31 : 핸드부(반송부)
33 : 반출용 제어장치 40 : 건조장치(기판처리장치)
42 : 뚜껑(동작부) 45 : 건조용 제어장치
L1∼L5 : 전용 통신선(전송로) W : 기판

Claims (5)

  1. 기판(基板)을 처리하기 위하여 동작하는 동작부(動作部)를 구비하고 있는 기판처리장치(基板處理裝置)와, 상기 기판을 반송하기 위하여 상기 기판처리장치에 접근(接近)·이반(離反)하는 반송부(搬送部)를 구비하고 있는 반송장치(搬送裝置)를 구비하고, 상기 기판처리장치 및 상기 반송장치에 명령신호를 발송하는 메인 제어부(main 制御部)에 의하여 당해 기판처리장치 및 당해 반송장치를 통괄(統括)하는 기판처리시스템으로서,
    상기 기판처리장치와 상기 반송장치의 사이에서 신호의 송수신이 이루어지는 전송로(傳送路)와,
    상기 전송로를 통하여 상기 기판처리장치와 상기 반송장치의 사이에서 송신된 신호에 의거하여 상기 동작부의 동작 완료 전에 상기 반송부의 이동을 시작시킴으로써 당해 동작부의 동작과 당해 반송부의 이동을 병행시키는 제어부(制御部)를
    구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 동작부는, 상기 기판을 인도하기 위하여 접근해 오는 상기 반송부와 간섭하지 않는 목표 위치(目標 位置), 및 당해 목표 위치를 이동 방향으로 지나며 당해 반송부와 간섭하지 않는 오버런 위치(overrun 位置)로 이동 가능하게 설치되고,
    상기 기판처리장치는, 상기 동작부를, 상기 목표 위치를 상기 이동 방향으로 통과시키고 또한 상기 오버런 위치의 전방에서 감속시키고, 당해 오버런 위치로부터 당해 목표 위치로 되돌아오도록 제어하는 오버런 제어부(overrun 制御部)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 동작부가 되돌아와 상기 목표 위치에 도달하는 동작의 완료 전에 상기 반송부의 이동을 시작시킴으로써, 당해 동작부의 이동과 당해 반송부의 이동을 병행시키는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 오버런 제어부는, 상기 동작부가 최대이동속도에 도달한 후에 상기 목표 위치를 통과하도록 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  5. 기판을 반송하기 위하여 반송부가 기판처리장치에 접근·이반하는 반송장치가 사용되고, 상기 기판의 처리를 위하여 상기 기판처리장치가 구비하는 동작부를 동작시키는 기판처리방법으로서,
    상기 기판처리장치와 상기 반송장치의 사이에서 전송로를 통하여 송신한 신호에 의거하여 상기 동작부의 동작 완료 전에 상기 반송부의 이동을 시작시킴으로써 당해 동작부의 동작과 당해 반송부의 이동을 병행시키는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
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