TWI520257B - 基板處理裝置 - Google Patents

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TWI520257B
TWI520257B TW102134349A TW102134349A TWI520257B TW I520257 B TWI520257 B TW I520257B TW 102134349 A TW102134349 A TW 102134349A TW 102134349 A TW102134349 A TW 102134349A TW I520257 B TWI520257 B TW I520257B
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波多野章人
林豐秀
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斯克林集團公司
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Description

基板處理裝置
本發明係關於一種對基板實施處理之基板處理裝置。成為處理對象之基板中包含半導體晶圓、印刷基板、液晶顯示裝置用基板、電漿顯示器用基板、FED(Field Emission Display：場發射顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板、光罩用基板、太陽電池用基板等。
在半導體裝置之製造步驟等中，存在使用單片型之基板處理裝置之情形(參照例如專利文獻1、2)，其係設置複數個收納1片基板並對該基板實施處理之處理部，且設置有對該複數個處理部進行搬入及搬出基板之搬送機器人。
在如此之基板處理裝置中，例如，於夾著直線狀之搬送通路之兩側各配置複數個處理部，搬送機器人一邊進行沿著搬送通路之直線移動(直動動作)、與繞鉛直軸之迴轉動作，一邊以固定之順序將基板向各處理部一個接一個地搬送。藉此，對各基板一個接一個地實施處理。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-260087號公報
[專利文獻2]日本特開2010-192559號公報
在上述之基板處理裝置中，根據提高產出量之觀點，一般而言，搬送機器人係一邊沿著搬送通路直線移動一邊迴轉(即，同時進行直動動作與迴轉動作)，並移動至與成為目標之處理部對向之位置為止。
但，使搬送機器人同時進行直動動作與迴轉動作之情形時，必須在搬送通路之全部區域中，將其寬度(即，沿著與搬送通路之延伸方向正交之水平之軸之寬度)設計成搬送機器人之迴轉直徑以上之尺寸，此將導致作為搬送機器人之動作空間而劃分之搬送室之體積增加、進而基板處理裝置之專用體積增加。
本發明係鑑於上述之問題而完成者，本發明之目的在於提供一種可縮小基板處理裝置之專用體積之技術。
第1態樣係處理基板之基板處理裝置，其具備：複數個處理部，其執行對基板之處理；搬送裝置，其進行沿著1個以上之直動軸各者之直動動作、與以鉛直軸為中心之迴轉動作，並對上述複數個處理部各者搬送基板；搬送室，其被劃分為上述搬送裝置之動作空間；及搬送控制部，其控制上述搬送裝置之動作；且於上述搬送室內所規定之第1部分區域之沿著與上述1個以上之直動軸正交之水平之軸之寬度，小於上述搬送裝置之迴轉直徑；上述搬送控制部禁止上述搬送裝置於上述第1部分區域內之上述迴轉動作。
第2態樣係第1態樣之基板處理裝置，其中上述複數個處理部各者具備：殼體；及開口，其形成於上述殼體，用於使上述搬送裝置之機械手進入上述殼體內；且於上述搬送室內規定有複數個第2部分區域，其等係沿著上述1個以上之直動軸之任一者隔開間隔而配置，並 藉由上述第1部份區域連結；上述處理部係以其上述開口包圍上述第2部分區域之方式配置；上述搬送控制部許可上述搬送裝置於上述第2部分區域內之上述迴轉動作。
第3態樣係第1或第2態樣之基板處理裝置，其中於上述1個以上之直動軸中包含沿著水平面內之軸。
第4態樣係第1至第3中之任一態樣之基板處理裝置，其中於上述1個以上之直動軸中包含鉛直軸。
根據第1態樣之基板處理裝置，搬送室之一部分之寬度(即，沿著與搬送裝置之直動軸正交之水平之軸之寬度)小於搬送裝置之迴轉直徑，藉此搬送室之占有體積變小。其結果，基板處理裝置之專用體積變小。
根據第2態樣之基板處理裝置，許可搬送裝置之迴轉動作之第2部分區域係沿著搬送裝置之直動軸隔開間隔而複數配置，處理部係以其開口包圍第2部分區域之方式配置。根據此構成，可將搬送室之占有體積抑制於小，且配置多個處理部。
根據第3態樣之基板處理裝置，於1個以上之直動軸中包含沿著水平面內之軸。即，搬送裝置可進行沿著水平面內之直動動作。因此，可將複數個處理部沿著沿水平面內之直動軸排列，從而增加處理部之個數。
根據第4態樣之基板處理裝置，於1個以上之直動軸中包含鉛直軸。即，搬送裝置可進行沿著鉛直軸之直動動作。因此，可將複數個處理部沿著鉛直軸積層，從而增加處理部之個數。
1‧‧‧基板處理裝置
10‧‧‧收發片機單元
11‧‧‧載體載台
12‧‧‧機械手
13‧‧‧機械臂
14‧‧‧軸部
15‧‧‧固定台
20‧‧‧處理單元
21‧‧‧處理部
22‧‧‧殼體
23‧‧‧斜行面
24‧‧‧機械手
25‧‧‧進退驅動部
26‧‧‧旋轉台
27‧‧‧升降軸部
28‧‧‧可動台
29‧‧‧可動台驅動部
30‧‧‧控制部
40‧‧‧處理部單元
50‧‧‧單元群
60‧‧‧處理部群
131‧‧‧第1機械臂部分
132‧‧‧第2機械臂部分
151‧‧‧第1旋轉驅動部
152‧‧‧第2旋轉驅動部
153‧‧‧第3旋轉驅動部
154‧‧‧升降驅動部
221‧‧‧箱子
230‧‧‧搬出搬入口
240‧‧‧L字狀之鉛直面
251‧‧‧導軌
252‧‧‧驅動部
281‧‧‧旋轉驅動部
282‧‧‧升降驅動部
291‧‧‧導軌
292‧‧‧驅動部
301‧‧‧搬送控制部
C‧‧‧載體
CR‧‧‧搬送機器人
D‧‧‧最小寬度
E1‧‧‧假想之圓
E2‧‧‧假想之矩形
IR‧‧‧移載機器人
K1‧‧‧假想之鉛直面
K2‧‧‧假想之鉛直面
M1‧‧‧旋轉軸
M2‧‧‧鉛直軸
M3‧‧‧旋轉軸
M4‧‧‧旋轉軸
PASS‧‧‧基板交接部
Q10‧‧‧第1中心軸
Q11‧‧‧多邊形
Q12‧‧‧假想圓
Q20‧‧‧第2中心軸
Q21‧‧‧多邊形
Q22‧‧‧假想圓
R‧‧‧迴轉直徑
T‧‧‧分離距離
V‧‧‧搬送室
V1‧‧‧第1部分區域
V2‧‧‧第2部分區域
U‧‧‧單元處理室
W‧‧‧基板
圖1係實施形態之基板處理裝置之概略俯視圖。
圖2係自圖1之A-A線觀察基板處理裝置之圖。
圖3係自圖1之B-B線觀察基板處理裝置之圖。
圖4係模式性顯示單元處理室之圖。
圖5係搬送機器人之概略俯視圖。
以下參照附加之圖式，針對本發明之實施形態進行說明。另，以下之實施形態係具體化本發明之一例，並非限定本發明之技術範圍之事例。又，在圖式中有時為便於理解而將各部分之尺寸或數量誇張化或簡化後圖示。
〈1.基板處理裝置之構成〉
針對實施形態之基板處理裝置1之構成，參照圖1~圖5進行說明。圖1係基板處理裝置1之概略俯視圖。又，圖2係自圖1之A-A線觀察基板處理裝置1之圖。又，圖3係自圖1之B-B線觀察基板處理裝置1之圖。圖4係模式性顯示單元處理室U之圖。圖5係搬送機器人CR之俯視圖。另，對以下參照之各圖，適當附加將Z軸方向作為鉛直方向、將XY平面作為水平面之XYZ正交座標系統。
基板處理裝置1係對基板W(具體而言，例如直徑為450mm之半導體晶圓)進行特定之處理(此處，例如洗淨處理)之裝置，且對複數片基板W連續進行處理。
基板處理裝置1係並列設置收發片機單元10及處理單元20兩個單元(處理區塊)而構成。於收發片機單元10與處理單元20之間，設置有載置在處理單元間(具體而言，配置於收發片機單元10之移載機器人IR、與配置於處理單元20之搬送機器人CR之間)進行交接之基板W之基板交接部PASS。
再者，基板處理裝置1具備控制設置於收發片機單元10及處理單元20中之各動作機構之控制部30。作為控制部30之硬體之構成與一般之電腦相同。即，控制部30具備進行各種運算處理之CPU、記憶基本 程式之讀取專用之記憶體即ROM、記憶各種資訊之讀寫自由之記憶體即RAM及預先記憶控制用軟體或資料等之磁碟。在控制部30中，藉由作為主控制部之CPU根據記載於程式之順序進行運算處理，使控制基板處理裝置1之各部之各種之功能部(例如，控制搬送機器人CR之動作之搬送控制部301等)得以實現。但，在控制部30中實現之一部分或全部之功能部，亦可在專用之邏輯電路等中以硬體實現。
〈1-1.收發片機單元10〉
收發片機單元10係用於將自裝置外獲取之未處理之基板W交接至處理單元20，且將自處理單元20獲取之經處理之基板W搬出至裝置外之單元。收發片機單元10具備載置載體C之複數個(在圖示之例中為4個)載體載台11、及對各載體C進行基板W之搬出搬入之移載機器人IR。
〈載體載台11〉
對各載體載台11，將收納有未處理之基板W之載體C自裝置外部，藉由AGV(Automated Guided Vehicle：自動導向車)等搬入並載置。又，在裝置內處理結束之經處理之基板W，再次收納至載置於載體載台11之載體C。將收納有經處理之基板W之載體C藉由AGV等搬出裝置外部。即，載體載台11係作為堆積未處理之基板W及經處理之基板W之基板堆積部發揮功能。另，作為載體C之形態，除將基板W收納於密閉空間之FOUP(front opening unified pod：前開式晶圓盒)外，亦可為SMIP(Standard Mechanical Inter Face：介面光罩傳送盒)匣或將所收納之基板W暴露於外界空氣之OC(open cassette：開放式晶圓匣)
〈移載機器人IR〉
移載機器人IR係自載置於載體載台11之載體C將未處理之基板W取出，並載置於設置於收發片機單元10與處理單元20之間之基板交接 部PASS。又，移載機器人IR係將載置於基板載置部PASS之經處理之基板W，收納至載置於載體載台11上之載體C中。
移載機器人IR具備機械手12，其藉由自下方支撐基板W，以水平姿勢(基板W之主表面相對於水平面(XY平面)平行之姿勢)保持基板W。機械手12例如形成為平面視時呈叉形狀，藉由叉形狀部分支撐1片基板W之下表面。
機械手12係以在其基端部上可轉動(繞鉛直軸M1轉動)之方式，保持於使機械手12在水平面內移動之多關節機械臂13之一端。多關節機械臂13之另一端，保持於於鉛直方向延伸之軸部14之上端。軸部14之下端保持於在水平面內被固定之固定台15。
多關節機械臂13係包含水平延伸之第1機械臂部分131、與水平延伸之第2機械臂部分132。第1機械臂部分131之一端與軸部14之上端連結，另一端與第2機械臂部分132連結。又，第2機械臂部分132之一端與第1機械臂部分131連結，另一端與機械手12連結。第2機械臂部分132係以可相對第1機械臂部分131轉動(繞鉛直軸M2之轉動)之方式連結。
移載機器人IR具備使機械手12繞沿著鉛直方向(Z軸方向)之旋轉軸M1轉動之第1旋轉驅動部151。又，移載機器人IR具備使第2機械臂部分132繞沿著鉛直方向之旋轉軸M2轉動之第2旋轉驅動部152。再者，移載機器人IR具備使軸部14繞沿著鉛直方向之旋轉軸M3轉動之第3旋轉驅動部153、及使軸部14沿著鉛直方向升降移動之升降驅動部154。此等各驅動部151、152、153、154例如包含馬達等而構成，例如內建於固定台15。
在此構成中，接受第1旋轉驅動部151之驅動後，保持於多關節機械臂13之前端之機械手12迴轉。又，第2旋轉驅動部152使第2機械臂部分132轉動，且第3旋轉驅動部153使軸部14轉動，藉此使多關節 機械臂13進行伸縮動作，從而使機械手12在水平面內移動。又，藉由第3旋轉驅動部153使軸部14轉動，而使多關節機械臂13及保持於其前端之機械手12迴轉。又，藉由升降驅動部154使軸部14升降，而使多關節機械臂13及保持於其前端之機械手12進行升降移動。
如此般，在移載機器人IR中，多關節機械臂13、軸部14、及各驅動部151~154構成驅動機械手12之機械手驅動機構。機械手12接受該機械手驅動機構之驅動，成為可進行在水平面內之移動及升降移動。藉此，移載機器人IR可將機械手12移動至與任意之載體C對向之位置(或與基板交接部PASS對向之位置)，進而，藉由使機械手12進退移動且升降移動，可在與對向之載體C(或基板交接部PASS)之間進行基板W之授受。
另，移載機器人IR可為於固定台15上，設置複數組機械手12及多關節機械臂13之構成。又，亦可為於共通之多關節機械臂13上，設置複數個機械手12之構成。
〈1-2．處理單元20〉
處理單元20係對基板W進行特定之處理(此處為洗淨處理)之單元，其具備複數個執行對基板之處理之處理部21。又，處理單元20具備在複數個處理部21與基板交接部PASS之間搬送基板W之搬送機器人CR。
〈處理部21〉
處理部21執行對基板W之洗滌洗淨處理。具體而言，處理部21例如具備：旋轉卡盤，其將基板W以其正面(或，背面)朝向上側之水平姿勢保持，且使該基板W繞沿著鉛直方向之軸心旋轉；洗淨刷子，其抵接或接近保持於旋轉卡盤上之基板W而進行洗滌洗淨；噴嘴，其對該基板W噴出洗淨液(例如純水)；旋轉馬達，其旋轉驅動旋轉卡盤；罩杯，其圍繞保持於旋轉卡盤上之基板W之周圍；配管；電器零件； 及藥液櫃等(皆省略圖示)。又，處理部21具備收納有旋轉卡盤、洗淨刷子、噴嘴、罩杯等之殼體22。但，處理部21並非限定於執行洗滌洗淨處理之處理部。例如，亦可為不使用洗淨刷子，而藉由供給處理液來洗淨基板W之處理部。
處理部21所具備之一群之要件，係配置於作為收納此等之空間而劃分之單元處理室U內。單元處理室U係如圖4所示般，成為在長方體狀之外形上於其上側部分切掉1個角而形成斜行面23之形狀。
對在單元處理室U內如何佈局處理部21所具備之一群之要件並無限制，例如，如圖示般可為於單元處理室U之上側之五角柱狀之外形部分之內部空間中，配置收納有旋轉卡盤、洗淨刷子、噴嘴、及罩杯等之殼體22、於下側之長方體狀之外形部分之內部空間中，配置收納有配管、電器零件、藥液櫃等之箱子221之構成。又例如，亦可於該長方體狀之外形部分之內部空間，將配管、電器零件、藥液櫃等以露出狀態配置。
收納有旋轉卡盤等之殼體22，係以使其側壁面之一面沿著斜行面23之方式配置。且，於該側壁面形成有用於使後述之搬送機器人CR之機械手24進入殼體22內之開口(搬出搬入口)230。搬出搬入口230之裏面側之殼體22內部配置有旋轉卡盤等，且成為可使經由搬出搬入口230進入之機械手24獲取旋轉卡盤上之基板W(或，將保持於該進入之機械手24之基板W交接至旋轉卡盤上)。搬出搬入口230藉由擋門構成為可開關亦較佳。
接著，針對複數個處理部21之佈局進行說明。在此實施形態中，處理部21係於鉛直方向每複數個(在此實施形態中，例如3個)積層配置，而構成1個處理部單元40。再者，複數個(在此實施形態中，例如4個)處理部單元40沿著X方向排列成一列構成1個單元群50。在處理單元20中，2個單元群50隔開間隔而對向配置。夾於2個單元群50之 間之空間，形成作為搬送機器人CR之動作空間而劃分之搬送室V。
配置於搬送室V之+Y側之單元群50所包含之一群之處理部21各者，係以使單元處理室U之平面觀察時為L字狀之鉛直面240(參照圖4)之一面，沿著與X軸平行地延伸之假想之鉛直面(第1鉛直面)K1之方式配置。又，配置於搬送室V之-Y側之單元群50所包含之一群之處理部21各者，係以使單元處理室U之平面觀察時為L字狀之鉛直面240(參照圖4)之一面，沿著與X軸平行地延伸之假想之鉛直面(第2鉛直面)K2之方式配置。
此處，第1鉛直面K1與第2鉛直面K2之分離距離T，採用小於搬送機器人CR之迴轉直徑R，且大於搬送機器人CR之最小寬度D之尺寸。其中，所謂「搬送機器人CR之迴轉直徑R」，在沿著Z軸觀察保持基板W之搬送機器人CR之平面觀察中(圖5)，中心與搬送機器人CR之旋轉軸M4一致，且劃出搬送機器人CR內接之假想之圓E1之情形時，係相當於該圓E1之直徑R。又，所謂「搬送機器人CR之最小寬度D」，在沿著Z軸觀察保持基板W之搬送機器人CR之平面觀察中(圖5)，在劃出搬送機器人CR內接之假想之矩形E2之情形時，係相當於該矩形E2之短邊之長度D。另，在圖示之例中，雖搬送機器人CR之機械手24之底部之寬度尺寸與最小寬度D一致，但該寬度尺寸通常不限於界定最小寬度D。例如，基板W之直徑較該寬度尺寸更大之情形時，亦存在基板W之直徑成為最小寬度D之情況。
另一方面，在處理單元20中，配置於-X側一半之4個處理部單元40(即，構成配置於搬送室V之+Y側之單元群50之4個處理部單元40中之-X側之2個處理部單元40、及構成配置於搬送室V之-Y側之單元群50之4個處理部單元40中之-X側之2個處理部單元40)與基板交接部PASS，係以包圍第1中心軸Q10之方式設置成集束狀(群集狀)。具體而言，包含於此等4個處理部單元40之各處理部21，係以在沿著Z 軸觀察之平面觀察中，使斜行面23沿著將第1中心軸Q10作為中心之假想之多邊形(此處為六邊形)Q11之任一邊之方式配置。又，基板交接部PASS係以對向於該多邊形Q11之最靠近-X側之邊之方式配置。其中，多邊形Q11成為較假想圓Q12更大之多邊形。此「假想圓Q12」係直徑與搬送機器人CR之迴轉直徑R一致，且中心與第1中心軸Q10一致之假想之圓。
同樣，在處理單元20中，配置於+X側一半之4個處理部單元40(即，構成配置於搬送室V之+Y側之單元群50之4個處理部單元40中之+X側之2個處理部單元40、及構成配置於搬送室V之-Y側之單元群50之4個處理部單元40中之+X側之2個處理部單元40)係以包圍第2中心軸Q20之方式設置成集束狀。具體而言，包含於此等4個處理部單元40之各處理部21，係以在沿著Z軸觀察之平面觀察中，使斜行面23沿著將第2中心軸Q20作為中心之假想之多邊形(此處為六邊形)Q21之任一邊之方式配置。其中，此處多邊形Q21亦成為較假想圓Q22更大之多邊形。此「假想圓Q22」係直徑與搬送機器人CR之迴轉直徑R一致，且中心與第2中心軸Q20一致之假想之圓。
此時，若將配置於同一高度位置且以包圍共通之中心軸Q10、Q20之方式設置成集束狀之4個處理部21稱作「對向處理部群60」，則於此實施形態之處理單元20中，積層3個包圍第1中心軸Q10之對向處理部群60，且積層3個包圍第2中心軸Q20之對向處理部群60。即，於處理單元20中，6個對向處理部群60排列成矩陣狀。
又，如上所述，夾於2個單元群50之間之空間形成作為搬送機器人CR之動作空間而劃分之搬送室V。此時，將為搬送室V內之部分區域，且以構成各對向處理部群60之4個處理部21之各搬出搬入口230包圍之柱狀之部分區域作為「第2部分區域V2」。即，可理解為在處理單元20中，構成對向處理部群60之一群之處理部21，係以其搬出搬入 口230將共通之第2部分區域V2於水平面內包圍之方式配置。其中，第2部分區域V2只要為在其高度區域中，至少包含搬送機器人CR與處理部21之間之基板W之交接高度位置(具體而言，例如搬出搬入口230之高度區域)，且為斜行面23之高度區域以下之區域即可。
又，將搬送室V中第2部分區域V2以外之區域作為「第1部分區域V1」。如上所述，配置於搬送室V之+Y側之一群之處理部21係沿著第1鉛直面K1配置，配置於搬送室V之-Y側之一群之處理部21係沿著第2鉛直面K2配置之情況下，第1鉛直面K1與第2鉛直面K2之分離距離T，採用大於搬送機器人CR之最小寬度D，且小於搬送機器人CR之迴轉直徑R之尺寸。因此，第1部分區域V1之沿著Y軸之寬度，成為大於搬送機器人CR之最小寬度D，且小於搬送機器人CR之迴轉直徑R之尺寸。
如上所述，於處理單元20中，6個對向處理部群60排列成矩陣狀，且將由構成各對向處理部群60之一群之處理部21之各搬出搬入口230包圍之區域作為第2部分區域V2。因此，於搬送室V中成為規定配置成矩陣狀之6個第2部分區域V2。如圖1所示般，沿著X軸隔開間隔而排列之複數個第2部分區域V2(即，存在於相同Z位置之一群之第2部分區域V2)彼此，係藉由第1部分區域V1連結。又，如圖3所示般，沿著Z軸隔開間隔而配置之複數個第2部分區域V2(即，存在於相同X位置之一群之第2部分區域V2)彼此，亦係藉由第1部分區域V1連結。
〈搬送機器人CR〉
搬送機器人CR配置於上述之搬送室V，在基板交接部PASS與各處理部21之間進行基板W之搬送。具體而言，搬送機器人CR獲取載置於基板交接部PASS之未處理之基板W並搬送至特定之處理部21，且自處理部21獲取經處理之基板W並搬送至基板交接部PASS。其中，配置搬送機器人CR之搬送室V之內部與外部，係例如藉由收納處 理部21之殼體22之壁面、電器零件等之箱子221之壁面等隔開。
〈i．構成〉
針對搬送機器人CR之構成進行說明。移載機器人CR具備機械手24，其藉由自下方支撐基板W，而以水平姿勢(基板W之主表面相對於水平面(XY平面)平行之姿勢)保持基板W。機械手24例如形成為平面視時如叉形狀，藉由叉形狀部分支撐1片基板W之下表面。
各機械手24介隔進退驅動部25支撐於旋轉台26上。旋轉台26介隔升降軸部27支撐於可動台28上。又，於可動台28之下方，設置有使其沿著X軸移動之可動台驅動部29。
進退驅動部25係使機械手24相對旋轉台26進行滑動移動之機構，具體而言，例如包含於旋轉台26上延伸而配置，且以使機械手24之基端部可滑動而配設之導軌251、與使機械手24之基端部沿著導軌251滑動之驅動部252而構成。其中，導軌251之延伸方向之長度係根據機械手24所需之行程尺寸而規定。隨著導軌251之長度變長，搬送機器人CR內接之假想之矩形E2變為扁平之形狀。換言之，搬送機器人CR迴轉所需之區域即迴轉直徑R變大。其結果，迴轉直徑R與最小寬度D之差變大。
搬送機器人CR具備使升降軸部27繞沿著鉛直方向(Z軸方向)之旋轉軸M4轉動之旋轉驅動部281、及使升降軸部27沿著鉛直方向進行升降移動之升降驅動部282。此等各驅動部281、282，例如包含馬達等而構成，例如內建於可動台28。
可動台驅動部29係使可動台28沿著X軸進行滑動移動之機構，具體而言，例如包含於基板處理裝置1之基台上沿著X軸延伸而配置，且使可動台28可滑動地配設之導軌291、及使可動台28沿著導軌291滑動之驅動部292而構成。驅動部292例如可包含線性馬達等而構成。
在此構成中，接受可動台驅動部29之驅動後，可動台28沿著X軸 方向直線移動。又，藉由升降驅動部282使升降軸部27升降，而使機械手24及旋轉台26沿著Z軸直線移動(升降移動)。在以下，將沿著直線之軸(直動軸)移動之動作稱為「直動動作」。即，搬送機器人CR係以可進行將沿著水平面內之軸即X軸作為直動軸之直動動作、與將鉛直軸(Z軸)作為直動軸之直動動作之方式構成。又，藉由旋轉驅動部281使升降軸部27轉動，機械手24及旋轉台26繞沿著鉛直方向(Z軸方向)之旋轉軸M4迴轉。即，搬送機器人CR係以可進行將鉛直軸M4作為中心之迴轉動作之方式構成。又，接受進退驅動部25之驅動後，機械手24相對於旋轉台26進退移動。即，搬送機器人CR係以可使機械手24沿著迴轉半徑方向進退移動之方式構成。
搬送機器人CR藉由進行直動動作，可使機械手24移動至與矩陣狀配置之複數個對向處理部群60中之任意之對向處理部群60對應之位置。且，藉由進行迴轉動作，搬送機器人CR可使機械手24移動至與構成該對向處理部群60之複數個處理部21中任意之處理部21之搬出搬入口230(或，基板交接部PASS)對向之位置。且，藉由進行沿著迴轉方向之進退移動與升降移動，搬送機器人CR可在與該處理部21(或，基板交接部PASS)之間進行基板W之授受。
另，搬送機器人CR可為採用於可動台28上設置複數組機械手24、進退驅動部25、及旋轉台26之構成。又，亦可採用於共通之旋轉台26上設置複數組機械手24及進退驅動部25之構成。又，亦可採用於共通之進退驅動部25上設置複數個機械手24之構成。
〈ii．搬送控制部301〉
在控制部30中，係藉由作為主控制部之CPU根據記載於程式之順序進行運算處理，而實現控制搬送機器人CR之動作之搬送控制部301。搬送機器人CR根據此搬送控制部301之控制，執行特定之搬送動作。
搬送控制部301禁止搬送機器人CR在搬送室V之第1部分區域V1內之迴轉動作，而許可搬送機器人CR在搬送室V之第2部分區域V2內之迴轉動作。即，搬送控制部301僅在搬送室V之第2部分區域V2內許可搬送機器人CR之迴轉動作。換言之，第1部分區域V1係禁止搬送機器人CR之迴轉動作之迴轉禁止區域，第2部分區域V2則成為許可搬送機器人CR之迴轉動作之迴轉許可區域。更具體而言，搬送控制部301僅在搬送機器人CR之機械手24位於第2部分區域V2內之狀態下，許可機械手24之迴轉，而機械手24位於第1部分區域V1內之狀態下，係以聯鎖禁止機械手24之迴轉動作。其中，搬送控制部301針對搬送機器人CR之直動動作，在搬送室V之全部區域內均許可。
又，搬送控制部301使搬送機器人CR自第2部分區域V2進入第1部分區域V1之情形，在第2部分區域V2中使機械手24迴轉，成為該機械手24沿著X軸方向之姿勢後，使搬送機器人CR進入第1部分區域V1。因此，於第1部分區域V1中移動之搬送機器人CR，成為始終使機械手24沿著X軸方向之姿勢(即，沿著Y軸之寬度成為最小寬度D之姿勢)(在圖1中，參照一點鏈線所表示之搬送機器人CR)。
如上所述，配置於處理單元20之各對向處理部群60，係以各處理部21之斜行面23包圍多邊形Q11、Q21之方式配置之情況下，該多邊形Q11、Q21採用較直徑與搬送機器人CR之迴轉直徑R一致之假想圓Q12、Q22更大之多邊形。因此，不會阻礙搬送機器人CR在第2部分區域V2中之迴轉動作。
另一方面，如上所述，第1部分區域V1之沿著Y軸(即，與搬送機器人CR之直動軸(X軸及Z軸)正交之水平之軸)之寬度，成為大於搬送機器人CR之最小寬度D之尺寸。因此，不會阻礙使機械手24成為沿著X軸方向之姿勢之搬送機器人CR在第1部分區域V1中之直動動作。
又，第1部分區域V1之沿著Y軸(即，與搬送機器人CR之直動軸 (X軸及Z軸)正交之水平之軸)之寬度，小於搬送機器人CR之迴轉直徑R。例如，在搬送室內之全部區域中許可搬送機器人CR之迴轉動作之情形，必須在搬送室之全部區域中使沿著Y軸之寬度大於迴轉直徑R但，此處，藉由僅在搬送室V內之一部分之區域(第2部分區域V2)中許可搬送機器人CR之迴轉動作，可使搬送室V內之剩餘之區域(第1部分區域V1)之沿著Y軸之寬度小於迴轉直徑R。其結果，可將搬送室V之占有體積抑制於小，進而可將基板處理裝置1之專用體積抑制於小。尤其，於搬送機器人CR中，在迴轉直徑R與最小寬度D之差較大之情形時，可縮小基板處理裝置1之占有體積之比例變大。
〈2.基板處理裝置1之動作〉
針對基板處理裝置1之動作，一邊參照圖1~圖3並進行說明。在基板處理裝置1中，係藉由控制部30根據基板W之搬送順序、及記載有處理條件等之製程配方控制基板處理裝置1之各部，執行對基板W之處理。
當將收納有未處理之基板W之載體C藉由AGV等，自裝置外部搬入至收發片機單元10之載體載台11，則移載機器人IR自該載體C取出未處理之基板W，並將該取出之基板W載置於基板交接部PASS。
當未處理之基板W載置於基板交接部PASS，則搬送機器人CR獲取該未處理之基板W，並將該未處理之基板W搬入至由製程配方所指定之處理部21。針對搬送機器人CR在搬送控制部301之控制下進行之該動作，於以下進行具體地說明。
首先，搬送機器人CR在基板交接部PASS對向之第2部分區域V2內進行迴轉動作，並使機械手24之前端與基板交接部PASS對向。且，使機械手24向前方移動並使該機械手24沿著載置於基板交接部PASS之未處理之基板W之下表面插入，接著，使該機械手24上升將未處理之基板W保持於該機械手24後使機械手24向後方移動。藉此， 將載置於基板交接部PASS之未處理之基板W，移載至搬送機器人CR之機械手24上。
接著，搬送機器人CR在該第2部分區域V2內使機械手24迴轉，並設置於使機械手24沿著X軸之姿勢。且，搬送機器人CR自該第2部分區域V2進入第1部分區域V1，在第1部分區域V1內沿著直動軸移動，移動至目標之處理部21之搬出搬入口230對向之第2部分區域V2為止。
如上所述，於搬送室V中矩陣狀配置有6個第2部分區域V2。例如，當目標之處理部21所屬之對向處理部群60為積層於+X側之3個對向處理部群60中之最上層之對向處理部群60，則+X側之最上層之第2部分區域V2成為目標之第2部分區域V2。此情形，具體而言，上述之動作例如如以下般進行。首先，搬送機器人CR在基板交接部PASS對向之第2部分區域V2內使機械手24迴轉，並設置於使機械手24沿著X軸之姿勢。接著，搬送機器人CR保持機械手24沿著X軸之姿勢，在沿著Z軸延伸之第1部分區域V1內向+Z方向移動(上升)，自基板交接部PASS對向之第2部分區域V2移動至位於其上側之最上層之第2部分區域V2為止。當到達最上層之第2部分區域V2，搬送機器人CR保持使機械手24沿著X軸之姿勢，在沿著X軸延伸之第1部分區域V1內向+X方向移動(水平移動)，自-X側之最上層之第2部分區域V2移動至+X側之最上層之第2部分區域V2(即，目標之第2部分區域V2)為止。
又，例如，當目標之處理部21所屬之對向處理部群60為積層於-X側之3個對向處理部群60中之最下層之對向處理部群60，則-X側之最下層之第2部分區域V2成為目標之第2部分區域V2。此情形，具體而言，上述之動作例如如以下般進行。首先，搬送機器人CR在基板交接部PASS對向之第2部分區域V2內使機械手24迴轉，並設置於使 機械手24沿著X軸之姿勢。接著，搬送機器人CR保持機械手24沿著X軸之姿勢，在沿著Z軸延伸之第1部分區域V1內向-Z方向移動(下降)，自基板交接部PASS對向之第2部分區域V2移動至位於其下側之最上層之第2部分區域V2(即，目標之第2部分區域V2)為止。
當到達目標之第2部分區域V2，搬送機器人CR在該第2部分區域V2內進行迴轉動作，使機械手24之前端對向於目標之處理部21之搬出搬入口230。且，搬送機器人CR使機械手24向前方移動並使該機械手24經由搬出搬入口230進入殼體22之內部，接著，使機械手24下降並將保持於該機械手24之未處理之基板W載置於配置於殼體22內部之旋轉卡盤上。然後，使機械手24向後方移動並將空的機械手24自殼體22抽出。藉此，將基板W搬入目標之處理部21。
在基板W被搬入之處理部21中，執行基板W之洗淨處理。即，在處理部21中例如，將基板W藉由旋轉卡盤保持並旋轉，且自噴嘴將洗淨液供給至基板W。藉由在此狀態下洗淨刷子抵接或接近基板W並於水平方向進行掃描，對基板W實施洗滌洗淨處理。
當在處理部21中結束基板W之洗淨處理，則搬送機器人CR取出該經處理之基板W，並將該經處理之基板W搬送至基板交接部PASS。針對搬送機器人CR在搬送控制部301之控制下進行之此動作於以下進行具體地說明。
首先，搬送機器人CR在應搬出基板W之處理部21之搬出搬入口230對向之第2部分區域V2內進行迴轉動作，並使機械手24之前端與該處理部21之搬出搬入口230對向。接著，搬送機器人CR使機械手24向前方移動，並使該機械手24經由搬出搬入口230進入殼體22之內部，且使該機械手24沿著配置於殼體22內部之旋轉卡盤上之經處理之基板W之下表面插入。然後，使該機械手24上升並將經處理之基板W保持於該機械手24後使機械手24向後方移動。藉此，將旋轉卡盤上之 經處理之基板W移載至搬送機器人CR之機械手24上。
接著，搬送機器人CR在該第2部分區域V2內使機械手24迴轉，並設置於使機械手24沿著X軸之姿勢。然後，搬送機器人CR自該第2部分區域V2進入第1部分區域V1，在第1部分區域V1內沿著直動軸移動，移動至基板交接部PASS對向之第2部分區域V2為止。
例如，當取出經處理之基板W之處理部21為屬於積層於+X側之3個對向處理部群60中之最上層之對向處理部群60之處理部21，具體而言，上述之動作例如如以下般進行。首先，搬送機器人CR在取出經處理之基板W之處理部21對向之第2部分區域V2內使機械手24迴轉，並設置於使機械手24沿著X軸之姿勢。接著，搬送機器人CR保持機械手24沿著X軸之姿勢，在沿著Z軸延伸之第1部分區域V1內向-Z方向移動(下降)，自最上層之第2部分區域V2移動至位於其下側之中層之第2部分區域V2為止。當到達中層之第2部分區域V2，搬送機器人CR保持使機械手24沿著X軸之姿勢，在沿著X軸延伸之第1部分區域V1內向-X方向移動(水平移動)，自+X側之中層之第2部分區域V2移動至-X側之中層之第2部分區域V2(即，基板交接部PASS對向之第2部分區域V2)為止。
又，例如，當取出經處理之基板W之處理部21為屬於積層於-X側之3個對向處理部群60中之最下層之對向處理部群60之處理部21，具體而言，上述之動作例如如以下般進行。首先，搬送機器人CR在取出經處理之基板W之處理部21對向之第2部分區域V2內使機械手24迴轉，並設置於使機械手24沿著X軸之姿勢。接著，搬送機器人CR保持機械手24沿著X軸之姿勢，在沿著Z軸延伸之第1部分區域V1內向+Z方向移動(上升)，自+X側之最下層之第2部分區域V2移動至位於其上側之中層之第2部分區域V2(即，基板交接部PASS對向之第2部分區域V2)為止。
當到達基板交接部PASS對向之第2部分區域V2，搬送機器人CR在該第2部分區域V2內進行迴轉動作，使機械手24之前端與基板交接部PASS對向。且，使機械手24向前方移動並使該機械手24配置於基板交接部PASS之上方，接著，使該機械手24下降並將保持於該機械手24之經處理之基板W載置於基板交接部PASS上。然後，使機械手24向後方移動並將空的機械手24抽出。藉此，將基板W載置於基板交接部PASS。
當將經處理之基板W載置於基板交接部PASS，移載機器人IR取出該經處理之基板W並將其收納至任一之載體C。
在基板處理裝置1中，搬送機器人CR及移載機器人IR反復進行上述之搬送動作，且各處理部21對被搬入之基板W執行洗淨處理。藉此，一個接一個地進行對基板W之洗淨處理。
〈3.效果〉
根據上述之實施形態之基板處理裝置1，在搬送室V之一部分中沿著其Y軸之寬度(即，沿著與搬送機器人CR之直動軸正交之水平之軸之寬度)小於搬送機器人CR之迴轉直徑R，藉此搬送室V之占有體積變小。其結果，基板處理裝置1之專用體積變小。
又，根據上述之實施形態之基板處理裝置1，許可搬送機器人CR之迴轉動作之第2部分區域V2係沿著搬送機器人CR之直動軸隔開間隔而配置，各處理部21係以其搬出搬入口230包圍第2部分區域V2之方式配置。根據此構成可將搬送室V之占有體積抑制於小，且配置多個處理部21。
又，根據上述之實施形態之基板處理裝置1，搬送機器人CR可進行沿著X軸之直動動作。因此，可將複數個處理部21沿著X軸排列，從而增加處理部21之個數。
又，根據上述之實施形態之基板處理裝置1，搬送機器人CR可進 行沿著Z軸(鉛直軸)之直動動作。因此，可將複數個處理部21沿著鉛直軸積層，從而增加處理部21之個數。
〈4.變化例〉
在上述實施形態中，處理單元20之處理部21之個數及佈局不限於上述者。例如，在上述之實施形態中，於處理單元20中各單元群50係由4個處理部單元40構成，但各處理單元群亦可由3個以下或5個以上之處理部單元40構成。例如，各處理單元群由2個處理部單元40構成之情形，搬送機器人可藉由沿著Z軸之直動動作與迴轉動作，移動至對應於任意之處理部21之位置為止。因此，可採用將搬送機器人於水平面內固定之構成。又，例如，在上述之實施形態中，各處理部單元40成為積層配置3個處理部21之構成，但各處理單元亦可由2個以下或4個以上之處理部21構成。例如，各處理單元由1個處理部21構成之情形(即，在處理單元中不積層處理部之構成之情形)，搬送機器人可藉由沿著X軸之直動動作與迴轉動作，移動至對向於任意之處理部21之位置為止。
又，在上述之實施形態中，基板交接部PASS係設置1個，且該基板交接部PASS對向於-X側之3個第2部分區域V2中正中之第2部分區域V2，但亦可以對向於-X側之3個第2部分區域V2各者之方式設置複數個基板交接部PASS。
又，設置於處理單元20之處理部21並非限定於對基板進行洗淨處理者，例如，亦可為執行曝光、乾燥、電漿蝕刻等之各處理之任一項者。又，處理單元20亦可包含進行不同之處理之複數種處理部而構成。
又，基板W並非限定於半導體晶圓者，亦可為其他之基板(印刷基板、彩色濾光片用基板、液晶顯示裝置或電漿顯示裝置所具備之平面顯示器用玻璃基板、光碟用基板、太陽電池用面板)。此時，亦可 根據基板之類別變化基板處理裝置1。又，基板處理裝置1並非限定於進行洗淨處理者，亦可變化為進行曝光處理、顯影處理、電漿蝕刻處理、乾燥處理等之處理之裝置。
又，在上述各實施形態及各變化例中所說明之各構成，只要不互相矛盾都可加以適當組合。
1‧‧‧基板處理裝置
10‧‧‧收發片機單元
11‧‧‧載體載台
12‧‧‧機械手
13‧‧‧機械臂
14‧‧‧軸部
15‧‧‧固定台
20‧‧‧處理單元
21‧‧‧處理部
22‧‧‧殼體
23‧‧‧斜行面
24‧‧‧機械手
26‧‧‧旋轉台
28‧‧‧可動台
30‧‧‧控制部
50‧‧‧單元群
60‧‧‧處理部群
131‧‧‧第1機械臂部分
132‧‧‧第2機械臂部分
230‧‧‧搬出搬入口
291‧‧‧導軌
301‧‧‧搬送控制部
C‧‧‧載體
CR‧‧‧搬送機器人
IR‧‧‧移載機器人
K1‧‧‧假想之鉛直面
K2‧‧‧假想之鉛直面
M1‧‧‧旋轉軸
M2‧‧‧鉛直軸
M3‧‧‧旋轉軸
M4‧‧‧旋轉軸
PASS‧‧‧基板交接部
Q10‧‧‧第1中心軸
Q11‧‧‧多邊形
Q12‧‧‧假想圓
Q20‧‧‧第2中心軸
Q21‧‧‧多邊形
Q22‧‧‧假想圓
R‧‧‧迴轉直徑
T‧‧‧分離距離
V‧‧‧搬送室
V1‧‧‧第1部分區域
V2‧‧‧第2部分區域
U‧‧‧單元處理室
W‧‧‧基板

Claims (3)

  1. 一種基板處理裝置，其係處理基板者，且包含：複數個處理部，其執行對基板之處理；搬送裝置，其進行沿著1個以上之直動軸各者之直動動作、與將鉛直軸作為中心之迴轉動作，且對上述複數個處理部各者搬送基板；搬送室，其被劃分作為上述搬送裝置之動作空間；及搬送控制部，其控制上述搬送裝置之動作；且上述直動動作係上述搬送裝置與執行上述迴轉動作之鉛直軸一起沿著上述1個以上之直動軸而在水平方向上移動的動作；於上述搬送室內規定之第1部分區域之沿著與上述1個以上之直動軸正交之水平之軸之寬度，小於上述搬送裝置之迴轉直徑；上述搬送控制部在上述直動動作時禁止上述搬送裝置於上述第1部分區域內之上述迴轉動作。
  2. 一種基板處理裝置，其係處理基板者，且包含：複數個處理部，其執行對基板之處理；搬送裝置，其進行沿著1個以上之直動軸各者之直動動作、與將鉛直軸作為中心之迴轉動作，且對上述複數個處理部各者搬送基板；搬送室，其被劃分作為上述搬送裝置之動作空間；及搬送控制部，其控制上述搬送裝置之動作；且上述直動動作係上述搬送裝置沿著作為上述1個以上之直動軸之上述鉛直軸而在鉛直方向上移動的動作； 於上述搬送室內規定之第1部分區域之沿著與上述1個以上之直動軸正交之水平之軸之寬度，小於上述搬送裝置之迴轉直徑；上述搬送控制部在上述直動動作時禁止上述搬送裝置於上述第1部分區域內之上述迴轉動作。
  3. 如請求項1或2之基板處理裝置，其中上述複數個處理部分別包含：殼體；及開口，其形成於上述殼體，用於使上述搬送裝置之機械手進入上述殼體內；且於上述搬送室內規定有複數個第2部分區域，其等沿著上述1個以上之直動軸之任一者隔開間隔而配置，並藉由上述第1部分區域連結；上述處理部係以其上述開口包圍上述第2部分區域之方式配置；上述搬送控制部許可上述搬送裝置於上述第2部分區域內之上述迴轉動作。
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