JP3539814B2 - Substrate processing equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基板、光ディスク用の基板等の基板に対して処理液を塗布するなどの一連の処理を施す基板処理装置及びこれに用いる基板搬送装置に係り、特に、2つの処理部に載置された2枚の基板を入替え搬送する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の基板処理装置として、例えば、特開平7-201950号公報に記載されているような装置が挙げられる。この装置は、熱処理された基板を所定温度にまで冷却する基板冷却部と、冷却された基板に対して処理液を塗布するための基板塗布部とからなる2つの処理部と、基板冷却部と基板塗布部に載置された2枚の基板を入替え可能な基板搬送部とを備えている。この装置の要部を示す平面図を図11に示し、以下に説明する。
【0003】
図中、符号100は基板処理装置であり、基板冷却部CPと基板塗布部SCとの間には基板冷却部CPや基板塗布部SCに載置されている2枚の基板を入替え可能に構成された基板搬送部TCを備えている。なお、図12(a),(b)の模式図に示すように、基板塗布部SCはその基板支持高さH0 (スピンチャックの位置)が固定であるが、基板冷却部CPはその基板支持高さが支持ピン110を昇降することにより、基板を冷却する基板処理位置H1 と基板を受け渡す待機位置H2 とにわたり調節可能に構成されている。
【0004】
また、基板搬送部TCは、図11の平面図に示すように水平方向(図中の左右方向)に移動可能に構成されており、図示しない他の基板熱処理部や基板冷却部、基板塗布部などに対してもアクセス可能に構成されている。この基板搬送部TCは、それぞれ基板を支持するためのCの字状の基板支持部を有する2つのアームA1,A2を備えており、これらは上下方向に所定の間隔dを隔てて、かつ、同じ方向に伸縮可能に配設されている(図12(a))。これらのアームA1,A2は、同じ方向に向かって交互に伸長/収縮するように構成されており、例えば、まず、下側のアームA2を基板冷却部CPに伸長させ、所定高さだけ基板搬送部TCを上昇させて基板を受け取って、下側のアームA2を収縮させ、基板搬送部TCを反対側に旋回させた後に、基板塗布部SCに対して上側アームA1を伸長させ、所定高さだけ基板搬送部TCを上昇させて、基板塗布部SCの基板を受け取って、上側のアームA1を収縮させることにより、両処理部SC,CPから2枚の基板を受け取る。次いで、基板冷却部CPから受け取った基板を保持している下側のアームA2を伸長させ、所定高さだけ基板搬送部TCを下降させて基板を基板塗布部SCに渡し、下側のアームA2を収縮させ、基板搬送部TCを再び反対側に旋回させた後に、基板冷却部CPに上側アームA1を伸長させて、所定高さだけ下降させて基板を渡すことにより基板冷却部CPと基板塗布部SCとの間で2枚の基板を入替えることができるようになっている。
【0005】
次に図12ないし図16を参照して、このように構成された基板処理装置100の動作について説明する。なお、図12(a)に示すように、第1の基板W1 は既に基板塗布部SCにおいて処理が完了しており、第2の基板W2 は既に基板冷却部CPにおいて冷却処理が完了しており、さらに基板搬送部TCの2つのアームA1,A2はそれぞれ収縮した状態にあるものとして説明する。
【0006】
基板冷却部CPは、その支持ピン110を突出させることにより、基板処理位置H1 にあった基板W2 を待機位置H2 に上昇させる(図12(b))。基板搬送部TCが下側のアームA2を伸長させると、そのアームA2は基板W2 の下面に進出する(図12(c))。この状態で基板搬送部TCを所定距離L1 だけ上昇させ(図13(a))、その後にアームA2を収縮させると基板W2 は基板冷却部CPから搬出される(図13(b))。その状態で回転中心Pを軸にして基板搬送部TCを旋回させることにより両アームA1,A2を反対方向に向ける(図13(c))。そして、基板搬送部TCを所定高さL2 だけ下降させ(図13(d))、アームA1を伸長させることにより塗布処理を終えた基板W1 の下面に進出させる(図14(a))。この状態で基板搬送部TCを所定高さL3 だけ上昇させ(図14(b))、その後にアームA1を収縮させると基板W1 は基板塗布部SCから搬出される(図14(c))。
【0007】
次に、基板W2 を支持しているアームW2 を基板塗布部SCに向けて伸長させ(図14(d))、所定高さL4 だけ基板搬送部TCを下降させることにより、基板W2 を基板塗布部SCに載置する(図14(e))。アームA2を収縮させ(図15(a))、その後に再び基板搬送部TCを回転中心Pを軸にして反対方向に旋回させる(図15(b))。この状態で基板W1 を支持しているアームA1を伸長させ(図15(c))、基板搬送部TCを所定高さL5 だけ下降させることにより基板W1 は待機位置H2 にある基板冷却部CPの支持ピン110に載置される(図15(d))。
【0008】
基板搬送部TCの両アームA1,A2を収縮させるとともに、処理を終えた基板W1 は、基板冷却部CPの支持ピン110に支持された状態で、図示しない他の基板搬送部により新たな基板W3 と交換される(図16(a))。そして、支持ピン110が下降されて基板W3 が冷却される処理位置H1 に載置されて冷却処理が開始される(図16(b))。基板塗布部SCによる基板W2 に対する塗布処理が終了した後、再度上記の処理を繰り返し行なうために基板搬送部TCが所定距離L6 だけ上昇される(図16(b))。この上昇される所定距離L6 は、基板冷却部CPの処理位置H1 と待機位置H2 との間隙にアームA2が進出可能となる高さに相当する距離である。そして、図12(a)に示した状態から繰り返し実行することにより、順次に基板を処理するようになっている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、塗布処理部SCにおける塗布処理が終了した時点(図16(b))において、処理が終了した基板W2 と基板W3 とを入替え搬送するために基板搬送部TCの高さを所定距離L6 だけ調節する必要があるので、処理が終了した両基板W2 ,W3 を入替えて搬送するまでに空き時間が生じる。この空き時間は、順次に基板を処理する際には無駄な時間となるので、基板処理装置100のスループットが低下するという問題点がある。
【0010】
また、この基板処理装置100の備えている基板搬送部TCは、その両アームA1,A2が同じ方向に向けて配設されているので、2つの処理部SC,CP間で基板をほぼ同時に受渡すことができず、基板搬送部TCの昇降回数や、基板搬送部TCのアームの伸縮回数が増加して、基板の入替え搬送の工程数が極めて多くなるという問題点がある。その結果、やはり上記と同様に、基板処理装置100のスループットが低下するという問題点がある。
【0011】
また、このような基板処理装置100に用いる基板搬送部(基板搬送装置)TCとしては、上述した問題点を回避するものとして、例えば、特開平4-258148号公報に記載されるものが提案されている。この基板搬送装置TCは、図17の平面図に示すように、Cの字状の基板支持部を有する2つのアームA1,A2が、互いに逆方向に進退可能に、それぞれ異なる揺動軸P1 ,P2 に取り付けられている。また、基板搬送装置TC自体は、水平移動可能に(図中の上下方向)、かつ、回転中心Pを軸として旋回可能に構成されている。そして、両アームA1,A2をそれぞれの揺動軸P1 ,P2 を軸として揺動することにより、基板搬送装置TC上の退避位置(図中の二点鎖線)からその反対側に位置する基板受渡し位置(図中の実線)に両アームA1,A2を進出させ、所定高さ上昇(または下降)させることにより、2つの処理部との間で2枚の基板をほぼ同時に受渡すことができ、基板入替え搬送の工程数を低減することができるように構成されている。
【0012】
しかしながら、このように構成された基板搬送装置TCは、揺動軸P1 ,P2 を軸として揺動するので、それらの軸からある一定の長さを有する両アームA1,A2の先端部分での位置合わせ精度が必然的に悪くなり、基板搬送時に重要となる先端部分での各処理部との位置合わせが困難となるか、あるいは、その位置合わせ精度を補うために両アームA1,A2の揺動による位置合わせを低速で行う必要が生じて、搬送に係る工程数を低減することはできても位置合わせのために基板搬送のスループットが低下するという問題点がある。
【0013】
さらに、この基板搬送装置TCは、両アームA1,A2が揺動によって各処理部に対して進退するように構成されているので、図17から明らかなように、各処理部の開口部へは斜め方向から両アームA1,A2の各々の基板支持部が進退することになり、そのため各処理部への進退時に要する平面視での開口幅を大きくする必要があるという問題点がある。
【0014】
したがって、たとえ、このように構成された基板搬送装置TCを基板処理装置100に用いたとしても、基板搬送装置100のスループットを向上させるには到らず、さらに、基板処理装置100の各処理部の開口幅を大きくする改造が必要となって、上記のように構成された基板搬送装置TCを上記基板処理装置100に用いるのは不適切である。因みに、処理部の開口幅を余分に拡げることは、基板搬送時におけるパーティクルの進入や、熱雰囲気の保持性という点において問題となることがある。
【0015】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、2つの処理部のうちの少なくとも一方の処理部の基板支持高さを調節することにより基板の入替え搬送に要する高さ調節を効率よく行なって、装置のスループットを向上させることができる基板処理装置を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の基板処理装置は、基板に所定の処理を施す2つの処理部の間に配設され、前記2つの処理部に載置されたそれぞれの基板を入替え可能な基板搬送部を備えている基板処理装置において、
前記基板搬送部は、それぞれ基板を支持するための2つのアーム(上側アームと下側アーム)が上下方向に所定間隔を隔てて配設され、前記2つの処理部に対して前記両アームを伸長させるとともに両アームを上昇(または下降)させて収縮させた後、前記2つのアームの位置関係を入替えて両アームを伸長させるとともに下降(または上昇)させて収縮させる一連の動作を行なうことにより基板を前記2つの処理部の間で入替え可能に構成され、
前記2つの処理部のうち少なくとも一方の処理部は、基板を処理する際の基板処理位置と、前記基板処理位置より上に位置する第1の待機位置と、前記所定間隔とほぼ同じだけ前記第1の待機位置より上に位置する第2の待機位置とにわたって基板を支持する高さを調節可能に構成されているとともに、
前記基板搬送部の両アームの伸長/収縮動作および上昇/下降動作を制御するとともに、前記処理部の基板支持高さを、基板処理位置と第2の待機位置とにわたって調節する制御部を備えていることを特徴とするものである。
【0018】
また、請求項2に記載の基板処理装置は、請求項1に記載の基板処理装置において、前記2つの処理部は、熱処理された基板を所定温度にまで冷却する基板冷却部と、基板に薬液を供給して薬液処理を行う薬液処理部とから構成されるとともに、前記基板冷却部は、その支持ピンの高さが、基板を冷却するための基板処理位置と、冷却した基板を前記基板搬送部に渡すための第1の待機位置と、基板を前記基板搬送部から受け取るための第2の待機位置とにわたって調節可能に構成されていることを特徴とするものである。
【0021】
【作用】
請求項1に記載の基板処理装置に係る発明の作用は次のとおりである。
基板搬送部は、制御部の制御によって2つのアームをほぼ同時に伸長するととともに、両アームを上昇させ、例えば、一方の処理部に載置されている基板(第1の基板)を上側アームに移載し、他方の処理部に載置されている基板(第2の基板)を下側アームに移載する。そして両アームを収縮させる。次いで、2つのアームの位置関係を入替えて両アームを伸長させるとともに下降させ、両アームを収縮させることにより、上側アームから他方の処理部に第1の基板を移載し、下側アームから一方の処理部に第2の基板を移載することができる。
【0022】
このとき上側アームと下側アームとは上下方向に所定間隔を隔てて配設されているために両アームの位置関係が入替わったときには、それぞれのアームの高さが所定間隔だけ変位することになる。例えば、一方の処理部には上側アームから下側アームに代わっているので、その処理部からみると所定間隔だけアームの高さが下降しており、他方の処理部には下側アームから上側アームに代わっているので、その処理部からみると所定間隔だけアームの高さが上昇していることになる。このアーム高さの変位を、少なくとも一方の処理部の基板支持高さを調節することによって相殺する。具体的には、少なくとも一方の処理部の基板支持高さを、基板の処理を行なう基板処理位置と、基板処理位置よりも上に位置する第1の待機位置と、第1の待機位置よりも上に位置する第2の待機位置とにわたって調節する。これにより両アームの位置関係を入替えた際に生じるアーム高さの変位を基板支持高さを調節することにより相殺することができる。したがって、順次に基板を処理する際に、基板搬送部の高さを再度調節することなく処理部の基板支持高さを調節するだけで次の基板の入替え搬送を行なうことができ、効率よく基板入替えを行なうことができる。
【0023】
また、請求項2に記載の基板処理装置に係る発明の作用は次のとおりである。2つの処理部は、基板に対する薬液処理の前処理である熱処理を施された基板を所定温度にまで冷却するための基板冷却部と、冷却された基板に対して薬液を供給して薬液処理を行う薬液処理部とによって構成され、これらの間に位置する基板搬送部により基板が順次に入替えられて順次に基板に薬液の処理が施される。その基板冷却部は、基板を受け渡す際の支持ピンの高さが、基板を冷却処理するための基板処理位置と、冷却した基板を基板搬送部に渡すための第1の待機位置と、基板を基板搬送部から受け取るための第2の待機位置とにわたって調節されるようになっている。したがって、基板入替え時に生じるアーム高さの変位が基板冷却部の支持ピンの高さを調節することにより吸収されて、基板冷却部により冷却処理された基板と薬液処理部により薬液処理された基板とを効率良く入替えることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図1および図2を参照し、基板に対して一連の処理を施す基板処理装置について説明する。なお、図1は基板処理装置の概略構成を示す平面図であり、図2は基板処理装置の概略縦断面図である。
【0027】
図中、符号1は基板処理装置を示し、複数枚の基板Wが収容されたカセット2はインデクサID上に載置されるようになっている。インデクサIDにカセット2が載置されるとカセット2から順次に基板Wが取り出され、処理部群3,4に含まれる各処理部に循環搬送されて一連の処理が自動的に行なわれるようになっている。処理部群3,4は、ほぼ並行して2列に配置されている。
【0028】
処理部群3,4を挟んだインデクサIDの対向位置には、循環の途中において基板Wをステッパーなどの外部装置と受け渡すために利用されるインターフェイスIFBが配設されている。処理部群3は、基板に熱処理を施す基板熱処理部HP(図2参照)および熱処理された基板を冷却する基板冷却部CP1〜CP3を含み、処理部群4は、熱処理以外の処理のみ、具体的には、基板に処理液(例えば、フォトレジスト液)を塗布する基板塗布部SCや、ステッパーによる露光を終えた基板の現像を行なう基板現像部SD1,SD2を含む。なお、基板塗布部SCと基板現像部SD(1,2)は、本発明の請求項2に記載の薬液処理部に相当する。また、処理部群3は、図2に示すように、基板冷却部CP1の上方に積層配置されており、装置の占有面積を抑制している。
【0029】
搬送ロボットTHは、処理部群3との基板搬送のために配設されており、熱処理を行なう基板熱処理部HP及び基板冷却部CP1〜CP3のみにアクセスする。この搬送ロボットTHは、インデクサID付近からインターフェイスIFBまでの区間において処理部群3に沿って移動可能に配設されており、さらに上下方向に対しても移動可能に構成されている。
【0030】
本発明の基板搬送部に相当する搬送ロボットTCは、処理部群3の各基板冷却部CP1〜CP3と処理部群4との間での基板の入替え搬送を行なうために配設されている。この搬送ロボットTCは、インデクサIDからインターフェイスIFBまでの区間において、処理部群3,4に沿って移動可能に配設されている。また、搬送ロボットTCは、互いにほぼ同時に反対方向に進退可能な2つのアームA1,A2を備えており、それぞれの先端部には基板を支持するためのCの字状の基板支持部を有している。さらに、この搬送ロボットTCは、後述するように、昇降も可能に構成されるとともに垂直軸P周りの旋回も可能に構成されている。
【0031】
なお、インデクサIDおよびインターフェイスIFB内に設けられている各ロボット5は、インデクサID上のカセット2と搬送ロボットTHとの間、および搬送ロボットTHとインターフェイスIFBとの間で基板Wを受け渡す際にその中継ぎ搬送のために配設されているものである。
【0032】
このように構成された基板処理装置においては、搬送ロボットTHと搬送ロボットTCとは直接的には基板を受け渡すことがなく、基板冷却部CP1の受渡し部6(図2を参照)を介して冷却処理を行った上で間接的に基板を受け渡すように構成されており、熱処理を行なう基板熱処理部HPに搬送ロボットTHがアクセスした際の熱が搬送ロボットTCに伝導することがないように構成されている。これにより搬送ロボットTCが処理液を塗布された基板を搬送する際に、搬送ロボットTHから伝導した熱が基板に加わってその後の露光処理などに悪影響を及ぼすことがないようになっている。
【0033】
次に、図3を参照して、搬送ロボットTCについて説明する。なお、図3は、この搬送ロボットTCの駆動系を示す断面図である。
【0034】
搬送ロボットTCは、箱状のフレーム10を有しており、このフレーム10が図示しない昇降機構および旋回機構によって昇降および旋回可能に構成されている。なお、昇降機構および旋回機構に関しては、従来から用いられている周知の機構によって構成されているので、図示については省略している。フレーム10の上面には、対向して配置されている各処理部群3,4に向かうように長細形状の開口11が形成されている。これらの開口11には、2つのアームA1,A2の基端部にその上端部付近が連結された2つの可動支柱12が緩挿されている。可動支柱12は、ガイドレール13に支持され、これに摺動しつつ移動するようになっており、その底部は駆動ワイヤー14の一部位に接続されている。
【0035】
上記の駆動ワイヤー14は、2つの従動プーリ15に張設されるとともに主動プーリ16に巻かれている。主動プーリ16はモータ17によって回転駆動されるようになっており、これによって可動支柱12が従動プーリ15の間を移動してアームA2を進退駆動(図中の実線が伸長した状態であり、二点鎖線が収縮した状態を示す)するようになっている。また、アームA1とアームA2のそれぞれの開口11は、図1の平面図に示すように、それらが収縮した際に他方の支柱12とアームおよびそのCの字状の基板支持部とが干渉しないように、中心を挟んで両端側に形成されている。
【0036】
アームA1は、アームA2と同様な駆動機構を備えているが、アームA2とは逆方向に進退駆動するようになっている。また、アームA1とアームA2は、それぞれ可動支柱12の高さが異なっており、アームA1はアームA2よりも所定間隔dだけ高くなるように設けられている。なお、アームA1およびアームA2は、本発明における上側アームと下側アームに相当する。搬送ロボットTCが処理部群3,4に沿って移動する際や、搬送ロボットTCが両アームA1,A2の位置関係を入れ替えるために旋回する際には、図1の二点鎖線で示すように、両アームA1,A2を収縮した状態で移動および旋回するようになっている。これにより搬送ロボットTCの移動に必要な基板処理装置1上のスペースを抑制することができ、基板処理装置1の省スペース化に寄与することができる。
【0037】
次に、図4を参照して、基板冷却部CP(CP1〜CP3)について説明する。なお、図4は、この基板冷却部CPの縦断面図を示している。
【0038】
図中、符号20は、電子冷却による水冷ジャケットを有するアルミプレートであり、基板Wを所定温度(例えば、室温)にまで冷却する機能を有する。このアルミプレート20の上面には平面視で正三角形をなすように3つのボール21が埋め込まれており、その上端部はアルミプレート20上面から若干突出するように埋め込まれている。すなわち、このアルミプレート20に基板Wは密着することがなく、微小な間隙をおいて冷却される、いわゆるプロキシミティー式の冷却方式である。これらのボール21の上端部は基板を冷却するための処理位置H1 に相当する。
【0039】
アルミプレート20のボール21の近辺には、これらと重複しないように、平面視で正三角形の頂点の位置関係で3本の支持ピン22が昇降可能に配設されている。これらの支持ピン22は、下端部を環状の連結部材23によって連結されており、3本の支持ピン22は同時に昇降するようになっている。アルミプレート20は、連結部材23の開口を通る支柱24によってその中央部付近を支持されている。アルミプレート20は、その周囲を、処理雰囲気を保持する容器25によって囲われており、その上部には窒素などの不活性ガスを供給するためのガス供給部26が形成されている。このガス供給部26から供給された不活性ガスは、アルミプレート20の下方であって、容器25の側面に形成された排気口27を通って排気される。基板の冷却処理の際にはガス供給部26から不活性ガスが供給されて排気口27を介してパージされるようになっている。
【0040】
容器25の側面であって搬送ロボットTC側(図の左側)には、基板を搬送するための開口28が形成されている。なお、上述した搬送ロボットTCの両アームA1,A2は、直線的に進退駆動されて開口28を通って進退することになるので、開口28の平面視における開口幅は少なくとも上記のアームA1,A2の平面視における幅だけあればよい。また、開口28の反対側であって搬送ロボットTH側(図の右側)には、開閉自在の開口29が形成されている。この開口29の内側には、シャッター30が昇降可能に配設されている。シャッター30は、その下端部が水平方向に曲げられて第1のエアシリンダ31のロッドに連結されている。熱処理に係わる搬送ロボットTH側に開閉自在の開口29を設けていることにより、熱を分離して冷却雰囲気を保つことができる。
また、シャッター30の水平方向に曲げられた部分の近傍には、連結部材23の押し上げにより支持ピン22を上昇させるための、2段で構成された第2および第3のエアシリンダ32,33が独立して配設されている。
【0041】
このように構成された基板冷却部CPは、第1のエアシリンダ31のロッドを伸長させることにより開口29を開放させて、この開口29を通して搬送ロボットTHとの間で基板Wの受け渡しを行う。また、第2のエアシリンダ32のロッドにより連結部材23を押し上げ、支持ピン22を、基板処理位置H1 から第1の待機位置H2 へと上昇させる。また、この状態で第3のエアシリンダ33のロッドを伸長させることにより、さらに連結部材23を押し上げ、支持ピン22を、第1の待機位置H2 から第2の待機位置H3 へと上昇させる。また、上記の順序とは逆の順序で各エアシリンダのロッドを収縮させることにより、第2の待機位置H3 から第1の待機位置H2 を経て基板処理位置H1 へと支持ピン22を下降させることができる。
【0042】
なお、第1の待機位置H2 と第2の待機位置H3 との間隔は、搬送ロボットTCが旋回した際に生じる両アームA1,A2の高さ方向の変位を相殺するために、上述したアームA1とアームA2との所定間隔dに対して2dの間隔であることが好ましい。具体的には、第1の待機位置H2 は基板処理位置H1 から約13mmの位置であり、第2の待機位置H3 は基板処理位置H1 から約33mmの位置である。よって第1の待機位置H2 と第2の待機位置H3 との間隔は、約20mmである。なお、これらの間隔は、アームA1とアームA2との所定間隔dや、両アームA1,A2の先端部に形成されている基板支持部の厚さ、あるいは基板塗布部SCのスピンチャック40と基板冷却部CPの支持ピン22との上下方向の位置関係や、基板Wを搬送ロボットTHと基板塗布部SCおよび基板冷却部CPとの間で移載する際の昇降量などを勘案して設定されるものである。
【0043】
また、基板塗布部SCは、図2に示すように、高さ方向の位置が固定の、基板Wを吸着支持するスピンチャック40が回転モータに取り付けられており、その周囲を処理液の飛散を防止する、昇降可能に構成された飛散防止カップ41によって囲われている。
【0044】
上述した搬送ロボットTC、基板冷却部CP1、基板塗布部SCは、図5に示すように、制御部50によって統括制御されるようになっており、制御部50はメモリ51に記憶されている循環経路や各処理部における処理手順に基づいて各部の動作を後述するように制御する。また、搬送ロボットTHや他のロボットも制御部50によって制御されるようになっている。なお、制御部50は、上述した搬送ロボットTCのモータ17の回転制御も行っており、モータ17の回転を制御して両アームA1,A2を退避位置に移動させた際に、図示しない旋回機構を介してフレーム10を旋回するようになっている。
【0045】
次に、図6ないし図10を参照して、基板塗布部SCおよび基板冷却部CP1の2つの処理部と搬送ロボットTCにおける基板の入替え搬送について詳細な説明を行なう。なお、図6(a)に示すように、搬送ロボットTCの各アームA1,A2は収縮した状態(退避位置)にあり、基板塗布部SCには既に塗布処理を終えた第1の基板W1 がスピンチャック40に載置され(基板処理位置H0 )、基板冷却部CP1には既に冷却処理を終えた第2の基板W2 が載置(基板処理位置H1 )されているものとして説明を始める。
【0046】
まず、制御部50は、基板冷却部CP1の第2のエアシリンダ32を動作させて支持ピン22を上昇させる。これにより基板W2 は、第1の待機位置H2 に上昇される(図6(b))。
【0047】
次いで、制御部50は、搬送ロボットTCのモータ17を回転駆動して両アームA1,A2を伸長させる。これによりアームA1は、基板処理部SCのスピンチャック40に支持されている第1の基板W1 の下方に進出し、アームA2は、基板冷却部CP1の基板処理位置H1 と第1の待機位置H2 との間隙に進出する(図7(a))。すなわち、両アームA1,A2は、それぞれの基板受渡し位置にほぼ同時に進出する。
【0048】
この状態で制御部50は、図示しない昇降機構を駆動して、搬送ロボットTCを上昇させる(図7(b))。これにより第1の基板W1 は、スピンチャック40からアームA1に移載され、第2の基板W2 は、第1の待機位置H2 にある支持ピン22からアームA2に移載される。
【0049】
次いで、制御部50は、モータ17を回転駆動して両アームA1,A2を収縮させる。これにより両アームA1,A2は、搬送ロボットTC上の退避位置に退避する(図8(a))。さらに、制御部50は、図示しない旋回機構を駆動して搬送ロボットTCを水平面内で回転中心Pを中心に回転駆動し、両アームA1,A2の位置関係を入替えるとともに、搬送ロボットTHをアームA1が第2の待機位置H3 より高く位置するように上昇させる。また、その際に基板冷却部CP1の第3のエアシリンダ33のロッドを伸長させて、支持ピン22を上昇させる。これにより支持ピン22は、第1の待機位置H2 より上に位置する第2の待機位置H3 に上昇される(図8(b))。
【0050】
この状態で搬送ロボットTCの両アームA1,A2を伸長させると(図9(a))、冷却処理を終えた第2の基板W2 はアームA2によってスピンチャック40(基板処理位置H0 )の若干上方の基板受渡し位置に移動され、塗布処理を終えた第2の基板W2 はアームA1によって第2の待機位置H3 の若干上方の基板受渡し位置に移動される。そして、搬送ロボットTCを下降することにより、第2の基板W2 はアームA2からスピンチャック40に移載され、第1の基板W1 はアームA1から第2の待機位置H3 にある支持ピン22上に移載される(図9(b))。このときの基板搬送部TCの下降は、基板冷却部CP1の支持ピン22の高さが、基板搬送部TCの旋回動作(図8(b))とともに第2の待機位置H3 に調節されて、旋回動作に伴って生じるアームA1,A2の上下方向の変位(間隔)が相殺されているので、長い距離を下降することなく上昇(図6(b))した距離と同じ距離だけ下降すればよい。したがって、基板搬送部TCの昇降動作を効率的に行なうことができる。また、両アームA1,A2が互いに反対方向に向けて進退するように構成されているので、ほぼ同時に基板塗布部SCと基板冷却部CP1に対してアクセスすることができて、基板の入替え搬送の工程数を少なくすることができる。
【0051】
次いで、搬送ロボットTCの両アームA1,A2を収縮する。このとき基板冷却部CP1には、熱処理を終えた新たな基板(第3の基板)W3 を搬送ロボットTHが支持して図中の右側から進入し、第2の待機位置H3 にある第2の基板W2 を受け取るとともに、第3の基板W3 を支持ピン22の上に移載する(図10(a))。
【0052】
制御部50は、搬送ロボットTCを回転中心Pで旋回駆動し、両アームA1,A2の位置関係を再度入替え、基板塗布部SCのスピンチャック40を回転駆動して塗布処理を開始するとともに、基板冷却部CP1の支持ピン22を下降させ、第3の基板W3 を基板処理位置H1 に移動して冷却処理を開始する(図10(b))。そして、図6(a)に示す状態から再度実行することにより、順次に基板を処理してゆくことができる。
【0053】
搬送ロボットTCの2つのアームA1,A2とは、上下方向に所定間隔dだけずれた状態で配設されているので、基板W1 ,W2 を受け取ったアームA1,A2の位置関係を入替えることにより、各処理部SC,CP1からみるとアーム高さが所定間隔dだけ変位したことになるが、基板冷却部CP1の支持ピン22の高さを2dの間隔分調節することにより変位を相殺することができる。したがって、搬送ロボットTCの昇降距離を短くすることができるとともに、基板の入替え搬送を開始する初期の状態(図8(a))にするために、従来例のように下降した搬送ロボットTCを再度上昇させる必要がなく、初期の状態から動作を行なうことができる。その結果、搬送ロボットTCの昇降動作に無駄がなくなり、基板の入替え搬送を効率良く行なうことができ、順次に基板の処理を行なう際に基板処理装置1のスループットを向上させることが可能となる。
【0054】
また、搬送ロボットTCの両アームA1,A2は互いに反対方向に向けて配設されているので、ほぼ同時に2つの処理部(基板塗布部SC,基板冷却部CP1)に対してアクセスすることができる。したがって、従来例として挙げた同じ方向に両アームが配設されている場合に比較して、搬送ロボットTCの昇降回数と、アームの伸縮回数を大幅に少なくすることができる。因みに、従来例として挙げた図11の装置では、昇降回数(上昇/下降のそれぞれを1回とする)が6回、アームの伸縮回数(伸長/収縮のそれぞれを1回とする)が8回必要であるが、その一方、本実施例に係る搬送ロボットTC(基板搬送装置)では、昇降回数が2回であり、しかも旋回時にそれぞれ昇降するものであり、またアームの伸縮回数が4回となっており、基板の入替え搬送に要する工程数を極めて少なくすることができることがわかる。その結果、搬送ロボットTCの基板の入替え搬送に係るスループットを向上させることができ、よって基板処理装置1のスループットを向上させることができる。
【0055】
また、上記の従来の課題の欄で挙げた従来例に係る基板搬送装置(図17を参照)を本実施例装置に係る基板処理装置1に用いたとすると、まず、揺動によりアームが基板塗布部SCおよび基板冷却部CP1〜CP3に進退することになるので、基板塗布部SCの開口28の平面視における開口幅を拡げる改造を実施する必要がある。このため基板冷却部CP内に、その拡げられた開口28を通って、処理に悪影響を及ぼすパーティクルが進入しやすくなったり、熱処理雰囲気の保持性が低下するという問題が生じる。その一方、上述した搬送ロボットTCによると、両アームA1,A2はそれぞれ直線的に進退駆動されるので、上記開口28は少なくともアームの平面視における幅だけあればよく、上記のような問題が生じることがない。
【0056】
さらに、上記従来の基板搬送装置は、揺動により両アームをほぼ同時に反対方向に進退させるので、ほぼ同時に各処理部に両アームを進退させることができ、その結果、上述したような昇降回数およびアームの伸縮回数を低減できて工程数を少なくすることはできるが、両アームの進退機構の構造上、揺動軸P1 ,P2 からある長さだけ離れた先端部分に位置する基板支持部と、各処理部の基板受渡し位置との位置合わせ精度を確保することが困難となり、アームの進退駆動を低速で行ってその精度を補う必要が生じて、その結果、基板搬送に係るスループットを向上させることは不可能となる。一方、上述した本実施例の搬送ロボットTCは、両アームA1,A2を直線的に進退駆動するので、その先端部分の基板支持部と、各処理部の基板受渡し位置との位置合わせ精度を確保することができ、基板搬送に係るスループットを向上させることができる。
【0057】
以上のことから、上述したように構成される搬送ロボットTCは、上述したように構成されている基板処理装置1に用いるのに好適である。
【0058】
なお、上記の説明では、基板塗布部SCの基板処理位置H0 は固定とし、基板冷却部CP1の支持ピン22の高さを基板処理位置H1 ,第1の待機位置H2 ,第2の待機位置H3 の3か所に調節可能な構成としたが、基板冷却部CP1の基板処理位置を固定として、基板塗布装置SCの基板支持高さを3か所に調節可能な構成としてもよい。
【0059】
また、上述した実施例では、基板塗布部SCと基板冷却部CP1の2つの処理部を例に採って説明したが、基板現像部SD1(SD2)と基板冷却部CP2((CP3)との基板の入替え搬送においても同様の効果を奏する。また、塗布と冷却の処理だけに限定されるものではなく、種々の処理部の組合せにおいて同時に基板を入替え搬送する装置であれば本発明の実施が可能である。
【0060】
また、上記の実施例では、搬送ロボットTCの両アームA1,A2が、ほぼ同時に基板塗布部SCと基板冷却部CPに進退するように構成されているが、一方のアームと他方のアームとをある一定の時間差をもって進退駆動するようにしてもよい。例えば、基板塗布部SCにおける基板への塗布処理が先に終了し、基板冷却部CPにおける冷却処理がそれよりも後に終了したような場合には、先に終了した基板塗布部SC側の基板に向けて一方のアームを先に進出させ、それより後に終了した基板冷却部CP側の基板に向けて、ある一定時間後に他方のアームを進出させるようにしてもよい。このように構成することにより、搬送ロボットの待機時間を有効活用することができる。
【0061】
また、上記実施例では、搬送ロボットTCの両アームA1,A2を、ほぼ対向する位置にある基板塗布部SCと、基板冷却部CPに対して進退可能なように、互いに反対方向に向けて進退駆動されるように構成されているが、本発明はこのような両アームの構成に限定されるものではない。例えば、搬送ロボットTCからみてある一定の角度をもって各処理部が配設されている場合には、ほぼその角度と一致するように両アームを進退可能に構成することによっても、上述した効果と同様の効果を奏することができる。但し、このような場合には、上述した説明において、旋回に係る制御は上述したよりも複雑化する。すなわち、ある一定の角度をもって配設されている両アームを進退させることにより基板を両処理部から受け取り、その後ある一定角度だけ搬送ロボットTCを旋回させた後に、一方のアームを進退させて一方の処理部に移載し、その後上記旋回させた一定角度のほぼ2倍の角度だけ逆方向に搬送ロボットTCを旋回させて、他方のアームを他方の処理部に進退させて他方の基板を移載することになる。しかしながら、このように構成されている場合であっても、従来例に係る基板搬送装置(図11)に比較するとやはり上述したような効果を奏することができる。
【0062】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項1に記載の発明によれば、少なくとも一方の処理部の基板支持高さを、基板の処理を行なう基板処理位置と、基板処理位置よりも上に位置する第1の待機位置と、第1の待機位置よりも上に位置する第2の待機位置とにわたって調節することにより、両アームの位置関係を入替えた際に生じるアーム高さの変位を一方の処理部の基板支持高さを調節することにより相殺することができる。したがって、繰り返し基板を処理するに際して、再び基板搬送部の高さを調節することなく処理部の基板支持高さを調節することにより次の基板の入替え搬送を行なうことができ、効率よく基板入替えを行なうことができる。その結果、順次に基板を処理する際に無駄な時間を少なくすることができ、装置のスループットを向上させることができる。
【0063】
また、請求項2に記載の発明によれば、基板冷却部の支持ピンの高さが基板処理位置ないし第2の待機位置にわたって調節可能に構成されているので、基板冷却部と薬液処理部との間で基板の入替え搬送を行なう際に、アーム高さの変位が基板冷却部により相殺されて、基板冷却部により冷却された基板と薬液処理部により薬液処理された基板とを効率良く入替え搬送することができ、装置のスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例に係る基板処理装置の概略平面図である。
【図2】基板処理装置の概略縦断面図である。
【図3】搬送ロボットの駆動系を示す断面図である。
【図4】基板冷却部の縦断面図である。
【図5】制御系を示すブロック図である。
【図6】入替え搬送を説明する模式図である。
【図7】入替え搬送を説明する模式図である。
【図8】入替え搬送を説明する模式図である。
【図9】入替え搬送を説明する模式図である。
【図10】入替え搬送を説明する模式図である。
【図11】従来例に係る基板処理装置の要部を示す平面図である。
【図12】従来装置による基板の入替え搬送を説明する模式図である。
【図13】従来装置による基板の入替え搬送を説明する模式図である。
【図14】従来装置による基板の入替え搬送を説明する模式図である。
【図15】従来装置による基板の入替え搬送を説明する模式図である。
【図16】従来装置による基板の入替え搬送を説明する模式図である。
【図17】従来例に係る基板搬送装置の概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
W … 基板
1 … 基板処理装置
TC … 基板搬送部
A1,A2 … アーム
d … 所定間隔
CP,CP1〜CP3 … 基板冷却部
22 … 支持ピン
31 … 第1のエアシリンダ
32 … 第2のエアシリンダ
33 … 第3のエアシリンダ
H1 … 基板処理位置
H2 … 第1の待機位置
H3 … 第2の待機位置
SC … 基板塗布部
40 … スピンチャック
41 … 飛散防止カップ
50 … 制御部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate processing apparatus that performs a series of processing such as applying a processing liquid to a substrate such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a photomask, a glass substrate for a liquid crystal display device, and a substrate for an optical disk. The present invention relates to a substrate transfer apparatus to be used, and more particularly, to a technique for replacing and transferring two substrates placed in two processing units.
[0002]
[Prior art]
As a conventional substrate processing apparatus of this type, for example, an apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-201950 can be mentioned. This apparatus has two processing units including a substrate cooling unit that cools the heat-treated substrate to a predetermined temperature, a substrate coating unit that applies a processing liquid to the cooled substrate, and a substrate cooling unit. A substrate transport unit capable of replacing two substrates placed on the substrate application unit. FIG. 11 is a plan view showing a main part of this device, which will be described below.
[0003]
In the figure,
[0004]
Further, the substrate transport section TC is configured to be movable in a horizontal direction (left and right direction in the figure) as shown in the plan view of FIG. 11, and other substrate heat treatment sections, substrate cooling sections, and substrate coating sections (not shown). It is configured to be able to access to such as. The substrate transfer unit TC includes two arms A1 and A2 each having a C-shaped substrate support unit for supporting a substrate, and these arms are separated by a predetermined distance d in the vertical direction, and They are arranged to be able to expand and contract in the same direction (FIG. 12A). These arms A1 and A2 are configured to extend and contract alternately in the same direction. For example, first, the lower arm A2 is extended to the substrate cooling unit CP, and the substrate is transported by a predetermined height. After the section TC is raised to receive the substrate, the lower arm A2 is contracted, and the substrate transfer section TC is turned to the opposite side, and then the upper arm A1 is extended with respect to the substrate application section SC to a predetermined height. Only the substrate transporting unit TC is raised, the substrate of the substrate coating unit SC is received, and the upper arm A1 is contracted to receive two substrates from both processing units SC and CP. Next, the lower arm A2 holding the substrate received from the substrate cooling unit CP is extended, the substrate transport unit TC is lowered by a predetermined height, and the substrate is transferred to the substrate coating unit SC. Is contracted, and the substrate transport section TC is turned again to the opposite side. Then, the upper arm A1 is extended to the substrate cooling section CP, and the substrate is lowered by a predetermined height and transferred to the substrate cooling section CP. Two substrates can be exchanged with the unit SC.
[0005]
Next, an operation of the
[0006]
The substrate cooling unit CP causes the
[0007]
Next, the substrate WTwoArm W supportingTwoIs extended toward the substrate application part SC (FIG. 14D), and the predetermined height LFourOnly by lowering the substrate transport section TC, the substrate WTwoIs placed on the substrate coating section SC (FIG. 14E). The arm A2 is contracted (FIG. 15 (a)), and then the substrate transfer section TC is turned again in the opposite direction about the rotation center P (FIG. 15 (b)). In this state, the substrate W1Is extended (FIG. 15C), and the substrate transfer section TC is moved to a predetermined height L.FiveLowering the substrate W1Is the standby position HTwo(FIG. 15 (d)).
[0008]
The two arms A1 and A2 of the substrate transport section TC are contracted, and the processed substrate W is processed.1Is a new substrate W supported by another substrate transport unit (not shown) while being supported by the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional example having such a configuration has the following problem.
That is, at the time when the coating processing in the coating processing unit SC is completed (FIG. 16B), the processed substrate WTwoAnd substrate WThreeThe height of the substrate transfer part TC is changed by a predetermined distance L6Only need to be adjusted, so that both substrates WTwo, WThreeThere is a vacant time between the transfer and the transfer. This idle time is a wasteful time when sequentially processing the substrates, so that there is a problem that the throughput of the
[0010]
Further, in the substrate transfer section TC provided in the
[0011]
Further, as a substrate transfer section (substrate transfer apparatus) TC used in such a
[0012]
However, the substrate transfer device TC configured as described above has the pivot axis P1, PTwo, The positioning accuracy at the distal ends of both arms A1 and A2 having a certain length from those axes is inevitably deteriorated. It becomes difficult to align with the processing unit, or it is necessary to perform low-speed alignment by swinging both arms A1 and A2 in order to supplement the alignment accuracy, thereby reducing the number of steps related to conveyance. However, there is a problem that the throughput of the substrate transfer is reduced due to the alignment.
[0013]
Further, since the substrate transfer device TC is configured such that the arms A1 and A2 advance and retreat with respect to each processing unit by swinging, as is clear from FIG. The substrate support portions of both arms A1 and A2 move forward and backward from the oblique direction, and therefore, there is a problem that it is necessary to increase the opening width in plan view required when moving into and out of each processing unit.
[0014]
Therefore, even if the substrate transfer apparatus TC configured as described above is used for the
[0015]
The present invention has been made in view of such circumstances, and adjusts the substrate support height of at least one of the two processing units to adjust the height required for the transfer and transfer of the substrate. It is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus that can perform the processing efficiently and improve the throughput of the apparatus.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has the following configuration to achieve such an object.
That is, the substrate processing apparatus according to claim 1 is disposed between two processing units that perform a predetermined processing on the substrate, and the substrate transfer apparatus is capable of exchanging the respective substrates placed on the two processing units. In a substrate processing apparatus having a unit,
The substrate transfer unit has two arms (upper arm and lower arm) for supporting the substrate, which are disposed at predetermined intervals in the vertical direction, and extends both arms with respect to the two processing units. After the two arms are raised (or lowered) and contracted by moving up and down, the positional relationship between the two arms is exchanged, and both arms are extended and lowered (or raised) to perform a series of operations for contracting. Is configured to be interchangeable between the two processing units,
At least one of the two processing units includes a substrate processing position for processing a substrate, a first standby position positioned above the substrate processing position, and the first standby position substantially equal to the predetermined interval. A height supporting the substrate is adjustable over a second standby position located above the first standby position, and
A control unit that controls extension / retraction operations and up / down operations of both arms of the substrate transport unit and adjusts a substrate support height of the processing unit between a substrate processing position and a second standby position. It is characterized by having.
[0018]
According to a second aspect of the present invention, in the substrate processing apparatus according to the first aspect, the two processing units include a substrate cooling unit that cools the heat-treated substrate to a predetermined temperature; The substrate cooling unit has a support pin height, a substrate processing position for cooling the substrate, and a substrate transfer unit for transferring the cooled substrate. And a second standby position for receiving a substrate from the substrate transfer unit.
[0021]
[Action]
The operation of the substrate processing apparatus according to the first aspect is as follows.
The substrate transfer unit extends the two arms substantially simultaneously under the control of the control unit, raises both arms, and transfers, for example, a substrate (first substrate) placed on one processing unit to the upper arm. The substrate (second substrate) placed on the other processing unit is transferred to the lower arm. Then, both arms are contracted. Then, the first substrate is transferred from the upper arm to the other processing unit by exchanging the positional relationship between the two arms to extend and lower the two arms, and to contract the two arms. The second substrate can be transferred to the processing section.
[0022]
At this time, since the upper arm and the lower arm are arranged at a predetermined interval in the vertical direction, when the positional relationship between the two arms is exchanged, the height of each arm is displaced by the predetermined interval. Become. For example, in one of the processing units, the upper arm is replaced by the lower arm. Therefore, when viewed from the processing unit, the height of the arm is lowered by a predetermined interval, and the other processing unit is configured to have the upper arm from the lower arm to the upper arm. Since the arm is replaced, the height of the arm is increased by a predetermined interval when viewed from the processing unit. The displacement of the arm height is offset by adjusting the substrate support height of at least one of the processing units. Specifically, the substrate support height of at least one of the processing units is set to a substrate processing position for processing a substrate, a first standby position located above the substrate processing position, and a first standby position. It adjusts over a second standby position located above. Thus, the displacement of the arm height caused when the positional relationship between the two arms is exchanged can be offset by adjusting the substrate support height. Therefore, when sequentially processing the substrates, the next substrate can be exchanged and transported only by adjusting the substrate support height of the processing unit without adjusting the height of the substrate transport unit again, and the substrate can be efficiently processed. Swapping can be performed.
[0023]
The operation of the invention according to the second aspect of the present invention is as follows. The two processing units include a substrate cooling unit for cooling the substrate, which has been subjected to the heat treatment, which is a pre-treatment of the substrate with the chemical solution, to a predetermined temperature, and supplying a chemical to the cooled substrate to perform the chemical process. The substrates are sequentially replaced by a substrate transporting unit located between them, and the substrates are sequentially processed with a chemical solution. The substrate cooling unit includes a substrate processing position for cooling the substrate, a first standby position for transferring the cooled substrate to the substrate transport unit, And a second standby position for receiving the substrate from the substrate transport unit. Therefore, the displacement of the arm height generated at the time of substrate replacement is absorbed by adjusting the height of the support pins of the substrate cooling unit, and the substrate cooled by the substrate cooling unit and the substrate processed by the chemical processing unit are treated with the substrate. Can be replaced efficiently.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
A substrate processing apparatus that performs a series of processing on a substrate will be described with reference to FIGS. 1 is a plan view showing a schematic configuration of the substrate processing apparatus, and FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of the substrate processing apparatus.
[0027]
In the figure, reference numeral 1 denotes a substrate processing apparatus, and a
[0028]
An interface IFB used to transfer the substrate W to an external device such as a stepper during the circulation is provided at a position facing the indexer ID with the
[0029]
The transfer robot TH is provided for transferring a substrate to and from the
[0030]
Substrate transport of the present inventionPartThe corresponding transfer robot TC is provided for performing the transfer transfer of the substrate between each of the substrate cooling units CP1 to CP3 of the
[0031]
Note that each
[0032]
In the substrate processing apparatus configured as described above, the transfer robot TH and the transfer robot TC do not directly transfer the substrate, but pass through the transfer unit 6 (see FIG. 2) of the substrate cooling unit CP1. It is configured to indirectly transfer the substrate after performing the cooling process, so that heat when the transfer robot TH accesses the substrate heat treatment unit HP for performing the heat treatment is not conducted to the transfer robot TC. It is configured. This prevents heat transferred from the transfer robot TH from being applied to the substrate when the transfer robot TC transfers the substrate on which the processing liquid is applied, and does not adversely affect subsequent exposure processing and the like.
[0033]
Next, the transfer robot TC will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a sectional view showing a drive system of the transfer robot TC.
[0034]
The transfer robot TC has a box-shaped frame 10.SpiralIt is configured to be able to move up and down and turn by a turning mechanism. Note that the lifting mechanism and the turning mechanism are configured by well-known mechanisms that have been used in the related art, and are not illustrated. An
[0035]
The
[0036]
The arm A1 has a drive mechanism similar to that of the arm A2, but is driven to advance and retreat in a direction opposite to that of the arm A2. Further, the arm A1 and the arm A2 have different heights of the
[0037]
Next, the substrate cooling units CP (CP1 to CP3) will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the substrate cooling unit CP.
[0038]
In the figure,
[0039]
In the vicinity of the
[0040]
An
In the vicinity of the horizontally bent portion of the
[0041]
The substrate cooling unit CP thus configured opens the opening 29 by extending the rod of the
[0042]
Note that the first standby position HTwoAnd the second standby position HThreeThe distance between the arm A1 and the arm A2 is 2d with respect to the above-described predetermined distance d between the arms A1 and A2 in order to cancel the displacement in the height direction of the arms A1 and A2 generated when the transfer robot TC turns. Preferably, there is. Specifically, the first standby position HTwoIs the substrate processing position H1From the second standby position HThreeIs the substrate processing position H1It is a position of about 33 mm from. Therefore, the first standby position HTwoAnd the second standby position HThreeIs about 20 mm. These distances are determined by a predetermined distance d between the arm A1 and the arm A2, the thickness of the substrate supporting portion formed at the distal end of both arms A1 and A2, or the
[0043]
In addition, as shown in FIG. 2, the substrate coating unit SC has a fixed position in the height direction, and a
[0044]
As shown in FIG. 5, the transfer robot TC, the substrate cooling unit CP <b> 1, and the substrate coating unit SC are controlled by a
[0045]
Next, with reference to FIGS. 6 to 10, a detailed description will be given of the two processing units of the substrate coating unit SC and the substrate cooling unit CP1 and the transfer and transfer of the substrate by the transfer robot TC. As shown in FIG. 6A, the arms A1 and A2 of the transfer robot TC are in a contracted state (the retracted position), and the substrate coating unit SC has the first substrate W that has already completed the coating process.1Is placed on the spin chuck 40 (substrate processing position H0), The substrate cooling unit CP1 includes the second substrate W that has already completed the cooling process.TwoIs placed (substrate processing position H1) Start the description as if it had been.
[0046]
First, the
[0047]
Next, the
[0048]
In this state, the
[0049]
Next, the
[0050]
When both arms A1 and A2 of the transfer robot TC are extended in this state (FIG. 9A), the second substrate W after the cooling process is completed.TwoIs a spin chuck 40 (substrate processing position H)0) Is moved to a substrate transfer position slightly above the second substrate W after the coating process.TwoIs the second standby position H by the arm A1.ThreeIs moved slightly above the substrate transfer position. Then, by lowering the transfer robot TC, the second substrate WTwoIs transferred from the arm A2 to the
[0051]
Next, both arms A1 and A2 of the transfer robot TC are contracted. At this time, a new substrate (third substrate) W after the heat treatment is added to the substrate cooling unit CP1.ThreeIs supported by the transfer robot TH and enters from the right side in the drawing, and the second standby position HThreeSecond substrate W atTwoAnd the third substrate WThreeIs transferred onto the support pins 22 (FIG. 10A).
[0052]
The
[0053]
Since the two arms A1 and A2 of the transfer robot TC are arranged vertically displaced from each other by a predetermined distance d, the substrate W1, WTwoIs replaced by a predetermined distance d when viewed from the processing units SC and CP1, the height of the support pins 22 of the substrate cooling unit CP1 is changed. The displacement can be canceled by adjusting the height by an interval of 2d. Therefore, the moving distance of the transfer robot TC can be shortened, and the transfer robot TC that has descended as in the conventional example is again moved to the initial state (FIG. 8A) in which the transfer of substrates is started. The operation can be performed from an initial state without the need to raise it. As a result, there is no waste in the elevating operation of the transfer robot TC, the substrate exchange transfer can be performed efficiently, and the throughput of the substrate processing apparatus 1 can be improved when the substrates are sequentially processed.
[0054]
Further, since the two arms A1 and A2 of the transfer robot TC are arranged in opposite directions, it is possible to access the two processing units (substrate coating unit SC and substrate cooling unit CP1) almost simultaneously. . Therefore, the number of times the transfer robot TC moves up and down and the number of times the arm expands and contracts can be significantly reduced as compared to the case where both arms are arranged in the same direction as the conventional example. Incidentally, in the apparatus shown in FIG. 11 as a conventional example, the number of times of ascending and descending (each ascending / decreasing is one) is six times, and the number of times of expansion and contraction of the arm (each of elongating / contracting is one) is eight times. On the other hand, in the transfer robot TC (substrate transfer device) according to the present embodiment, on the other hand, the number of times of elevating and lowering is two times, and furthermore, each time the robot is turned, the number of times of elevating and lowering is four. It can be seen that the number of steps required for the transfer and transfer of the substrate can be extremely reduced. As a result, it is possible to improve the throughput of the transfer robot TC for the replacement and transfer of the substrates, and thus to improve the throughput of the substrate processing apparatus 1.
[0055]
Further, if the substrate transfer device (see FIG. 17) according to the conventional example described in the section of the conventional problem described above is used in the substrate processing apparatus 1 according to the present embodiment, first, the arm applies the substrate by swinging. Since it advances and retreats to the part SC and the substrate cooling parts CP <b> 1 to CP <b> 3, it is necessary to remodel the
[0056]
Further, since the conventional substrate transfer device moves the two arms in the opposite directions almost simultaneously by swinging, the two arms can be moved in and out of the respective processing units almost simultaneously. Although the number of steps of the arm can be reduced by reducing the number of expansion and contraction of the arm, the swing axis P1, PTwoIt becomes difficult to ensure the alignment accuracy between the substrate support part located at the tip end part that is a certain distance away from the substrate and the substrate delivery position of each processing unit, and the arm is moved forward and backward at low speed to compensate for the accuracy. As a result, it becomes impossible to improve the throughput related to the substrate transfer. On the other hand, since the transfer robot TC of the present embodiment described above drives the arms A1 and A2 linearly forward and backward, the positioning accuracy between the substrate support at the distal end thereof and the substrate transfer position of each processing unit is ensured. And the throughput related to the substrate transfer can be improved.
[0057]
From the above, the transfer robot TC configured as described above is suitable for use in the substrate processing apparatus 1 configured as described above.
[0058]
In the above description, the substrate processing position H of the substrate coating unit SC is described.0Is fixed, and the height of the support pins 22 of the substrate cooling unit CP1 is set to the substrate processing position H.1, First standby position HTwo, Second standby position HThreeHowever, the substrate processing position of the substrate cooling unit CP1 may be fixed, and the substrate supporting height of the substrate coating apparatus SC may be adjustable to three positions.
[0059]
Further, in the above-described embodiment, the two processing units of the substrate coating unit SC and the substrate cooling unit CP1 have been described as examples, but the substrate development unit SD1 (SD2) and the substrate cooling unit CP2 ((CP3)) The same effect can be achieved in the transfer of substrates. The present invention is not limited to the application and cooling processes, but can be implemented by any device that can simultaneously transfer substrates in various combinations of processing units. It is.
[0060]
Further, in the above embodiment, both arms A1 and A2 of the transfer robot TC are configured to advance and retreat to the substrate coating unit SC and the substrate cooling unit CP almost at the same time. The driving may be performed with a certain time difference. For example, in a case where the coating process on the substrate in the substrate coating unit SC ends first and the cooling process in the substrate cooling unit CP ends after that, the substrate on the side of the substrate coating unit SC that has finished first One arm may advance first, and the other arm may advance after a certain period of time toward the substrate on the substrate cooling unit CP side that is completed later. With this configuration, the standby time of the transfer robot can be effectively used.
[0061]
Further, in the above embodiment, the two arms A1 and A2 of the transfer robot TC are moved back and forth in directions opposite to each other so as to be able to move back and forth with respect to the substrate coating unit SC and the substrate cooling unit CP which are substantially opposed to each other. Although it is configured to be driven, the present invention is not limited to such a configuration of both arms. For example, when the respective processing units are arranged at a certain angle as viewed from the transfer robot TC, by configuring both arms to be able to advance and retreat so as to substantially match the angle, the same effect as described above can be obtained. The effect can be achieved. However, in such a case, in the above description, the control related to the turning is more complicated than that described above. That is, the substrate is received from both processing units by moving the two arms disposed at a certain angle forward and backward, and then the transfer robot TC is turned by a certain angle, and then one arm is moved forward and backward to move one arm. Then, the transfer robot TC is turned in the reverse direction by an angle almost twice the fixed angle, and the other arm is moved back and forth to the other processing unit to transfer the other substrate. Will do. However, even in the case of such a configuration, the above-described effects can be obtained as compared with the conventional substrate transfer device (FIG. 11).
[0062]
【The invention's effect】
As apparent from the above description, according to the first aspect of the present invention, the substrate support height of at least one of the processing units is set at a position above the substrate processing position where the substrate processing is performed and the substrate processing position. By adjusting the first standby position and the second standby position located above the first standby position, the displacement of the arm height caused when the positional relationship between the two arms is switched is reduced by one of the two. The offset can be achieved by adjusting the substrate support height of the processing unit. Therefore, when repeatedly processing a substrate, the next substrate can be exchanged and transported by adjusting the substrate support height of the processing unit without adjusting the height of the substrate transportation unit again, and the substrate exchange can be efficiently performed. Can do it. As a result, wasted time when sequentially processing the substrates can be reduced, and the throughput of the apparatus can be improved.
[0063]
According to the second aspect of the present invention, since the height of the support pins of the substrate cooling unit is configured to be adjustable from the substrate processing position to the second standby position, the substrate cooling unit, the chemical liquid processing unit, When exchanging substrates between substrates, the displacement of the arm height is offset by the substrate cooling unit, and the substrate cooled by the substrate cooling unit and the substrate that has been processed by the chemical solution are efficiently exchanged and transported. And the throughput of the apparatus can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of a substrate processing apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a schematic vertical sectional view of the substrate processing apparatus.
FIG. 3 is a sectional view showing a drive system of the transfer robot.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a substrate cooling unit.
FIG. 5 is a block diagram showing a control system.
FIG. 6 is a schematic view for explaining exchange conveyance.
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining replacement conveyance.
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining replacement conveyance.
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining exchange conveyance.
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining exchange conveyance.
FIG. 11 is a plan view showing a main part of a substrate processing apparatus according to a conventional example.
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating the transfer of a substrate by a conventional apparatus.
FIG. 13 is a schematic diagram illustrating the transfer of substrates by a conventional apparatus.
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating the transfer of a substrate by a conventional apparatus.
FIG. 15 is a schematic diagram illustrating the transfer of substrates by a conventional apparatus.
FIG. 16 is a schematic view illustrating the transfer of substrates by a conventional apparatus.
FIG. 17 is a plan view showing a schematic configuration of a substrate transfer device according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
W… Substrate
1 ... substrate processing equipment
TC: board transfer section
A1, A2 ... Arm
d ... Predetermined interval
CP, CP1 to CP3 ... substrate cooling unit
22… Support pin
31 ... first air cylinder
32 ... second air cylinder
33 ... third air cylinder
H1 … Substrate processing position
HTwo … First standby position
HThree … Second standby position
SC ... substrate coating part
40… Spin chuck
41 ... shatterproof cup
50 ... control unit
Claims (2)
前記基板搬送部は、それぞれ基板を支持するための2つのアーム(上側アームと下側アーム)が上下方向に所定間隔を隔てて配設され、前記2つの処理部に対して前記両アームを伸長させるとともに両アームを上昇(または下降)させて収縮させた後、前記2つのアームの位置関係を入替えて両アームを伸長させるとともに下降(または上昇)させて収縮させる一連の動作を行なうことにより基板を前記2つの処理部の間で入替え可能に構成され、
前記2つの処理部のうち少なくとも一方の処理部は、基板を処理する際の基板処理位置と、前記基板処理位置より上に位置する第1の待機位置と、前記第1の待機位置より上に位置する第2の待機位置とにわたって基板を支持する高さを調節可能に構成されているとともに、
前記基板搬送部の両アームの伸長/収縮動作および上昇/下降動作を制御するとともに、前記処理部の基板支持高さを、基板処理位置と第2の待機位置とにわたって調節する制御部を備えていることを特徴とする基板処理装置。A substrate processing apparatus which is provided between two processing units that perform a predetermined process on a substrate and includes a substrate transfer unit that can replace each substrate mounted on the two processing units,
In the substrate transport section, two arms (upper arm and lower arm) for supporting the substrate are respectively disposed at predetermined intervals in the vertical direction, and the two arms are extended with respect to the two processing sections. After the two arms are raised (or lowered) and contracted by moving up and down, the positional relationship between the two arms is exchanged, and both arms are extended and lowered (or raised) to perform a series of operations for contracting. Is configured to be interchangeable between the two processing units,
At least one of the two processing units includes a substrate processing position for processing a substrate, a first standby position located above the substrate processing position, and a first standby position located above the first standby position. The height supporting the substrate over the second standby position is adjustable;
A control unit that controls extension / retraction operations and up / down operations of both arms of the substrate transport unit, and adjusts a substrate support height of the processing unit over a substrate processing position and a second standby position. A substrate processing apparatus.
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